公布日：2024.12.13
申请日：2024.07.26
分类号：C02F1/04(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，包括结晶器箱体，结晶器箱体内设有结晶板组件，结晶板组件包括若干个依次排列的结晶板和设置于相邻两个结晶板之间的折流板，每个结晶板内设有介质通道；结晶板上横向排列设有若干组用于废水萃取液流通的流通口；折流板呈S形连续弯折设置，折流板的两侧均横向排列设有若干个凸起部，凸起部均为纵向设置，凸起部分别与两侧结晶板表面贴合设置并对结晶板之间间隙进行阻隔封闭，并且每个凸起部的位置分别位于结晶板上相邻两组流通口的两侧，使得废水萃取液在结晶板两侧的折流板的导向作用下依次穿过每组流通口并在结晶板两侧往复穿行流动，从而使得溶液能够与结晶板充分接触，并且循环导流装置的带动溶液流动实现循环，大大提高冷却结晶效率。
权利要求书
1.一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，包括结晶器箱体(1)，所述结晶器箱体(1)前端呈收缩设置，其后端呈两侧变窄设置，且结晶器箱体(1)前后两端分别设有进液管(101)和出液管(102)，所述进液管(101)和出液管(102)上分别设有三通阀，两个三通电磁阀(103)之间通过循环管(6)路连接，且循环管(6)路上设有用于带动废水萃取液在结晶器箱体(1)内形成循环流动的循环泵(7)；结晶器箱体(1)内设有结晶板组件，结晶板组件包括若干个依次排列的结晶板(2)和设置于相邻两个结晶板(2)之间的折流板(3)，每个结晶板(2)内部均设有呈S形分布的介质通道(2-1)，介质通道(2-1)的两端顶部分别通过连接管与设置于结晶器箱体(1)外侧的集合管(11)相连接，集合管(11)上分别设有用于与外部换热系统相连接的介质进口管(11-1)和介质出口管(11-2)；每个所述结晶板(2)上横向排列设有若干组用于废水萃取液流通的流通口(2-2)，且每组中的流通口(2-2)数量为若干个并呈纵向排列设置；所述折流板(3)呈S形连续弯折设置，折流板(3)的两侧均横向排列设有若干个凸起部(3-1)，凸起部(3-1)均为纵向设置，使得折流板(3)两侧凸起部(3-1)分别与两侧结晶板(2)表面贴合设置并对结晶板(2)之间间隙进行阻隔封闭，并且每个凸起部(3-1)的位置分别位于结晶板(2)上相邻两组流通口(2-2)的两侧，使得废水萃取液在结晶板(2)两侧的折流板(3)的导向作用下依次穿过每组流通口(2-2)并在结晶板(2)两侧往复穿行流动。
2.如权利要求1所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，所述结晶器箱体(1)顶部设有排汽管(12)，结晶器箱体(1)底部设有排液管(13)，且结晶器箱体(1)内下端中部倾斜设有的导流板(4)，导流板(4)用于将结晶板(2)上流下的结晶熔化液导向排液管(13)，导流板(4)上通过支座对结晶板(2)底部进行支撑。
3.如权利要求1所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，所述折流板(3)两侧的凸起部(3-1)均呈平面结构，且凸起部(3-1)与结晶板(2)上位于介质通道(2-1)的位置相贴合；所述凸起部(3-1)的两侧均为倾斜面设置，两个倾斜面之间的最大间距大于相邻两组流通口(2-2)之间的间距，以使得废水萃取液在折流板(3)的导向作用下在结晶板(2)两侧往复穿行流动。
4.如权利要求3所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，所述结晶板(2)的表面还设置有用于清理流通口(2-2)的清理组件，清理组件包括设置于每组通口外侧的若干个凹槽(2-3)和铰接设置于每个凹槽(2-3)一侧的活动板(2-4)，所述凹槽(2-3)呈纵向设置的长条结构，每个所述凹槽(2-3)靠近折流板(3)凸起部(3-1)的一侧均铰接设置活动板(2-4)，活动板(2-4)在弹性件(2-5)支撑作用下向外活动并抵压在折流板(3)凸起部(3-1)的一侧，活动板(2-4)内侧表面纵向排列设有若干个凸块(2-4-1)，每个凸块(2-4-1)的位置分别与一个流通口(2-2)的位置相对应，所述折流板(3)均通过设置结晶器箱体(1)中的位移驱动装置(5)进行驱动横移，从而使折流板(3)横移时推动活动板(2-4)翻转至凹槽(2-3)中并使得凸块(2-4-1)嵌入至流通口(2-2)，从而通过凸块(2-4-1)对流通口(2-2)中堵塞的结晶块进行清理。
5.如权利要求4所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，所述位移驱动装置(5)包括定位架(51)、丝杆(52)、驱动电机(53)、导轨(54)，所述定位架(51)数量为两个并分别纵向设置于结晶板组件的前后两端，且每个折流板(3)的前后两端分别设有平板部(3-2)，两个平板部(3-2)分别向两个定位架(51)方向延伸并与定位架(51)的表面连接固定，定位架(51)的两侧均通过导轨(54)与结晶器箱体(1)内壁两侧水平滑动连接，并且结晶器箱体(1)左右两侧向外凸起设有容置腔(14)，容置腔(14)呈“一”字形结构，每个定位架(51)的两侧设有固定板(51-2)并分别延伸至两侧的容置腔(14)中，且固定板(51-2)分别与水平转动设置于容置腔(14)中的丝杆(52)螺纹连接，丝杆(52)一端贯穿容置腔(14)一端并分别通过设置于结晶器箱体(1)外壁上的驱动电机(53)驱动旋转，使得两个定位架(51)在丝杆(52)螺纹作用下带动若干个折流板(3)进行同步前后位移，从而使折流板(3)与活动板(2-4)抵压配合带动活动板(2-4)翻转并通过凸块(2-4-1)实现对流通口(2-2)的疏通清理。
6.如权利要求5所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，所述定位架(51)呈方框结构，定位架(51)上下两端横向排列设有若干个用于与折流板(3)一端插接固定的插接座(51-1)，所述插接座(51-1)上通过紧固件水平贯穿折流板(3)的一端实现固定。
7.如权利要求1所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，其特征在于，还包括有控制系统，控制系统包括PLC控制器和设置于循环管(6)路上的流量计(61)，所述PLC控制器分别与流量计(61)、驱动电机(53)、循环泵(7)以及两个三通电磁阀(103)相连接。
8.如权利要求1-7任意一项所述的一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备的处理方法，具体包括以下步骤：步骤一、将经过废水萃取液注入结晶器箱体(1)中，并在循环泵(7)的带动下，在结晶器箱体(1)内循环；步骤二、通过换热系统控制结晶板(2)中流通的循环介质加热温度保持在100℃到120℃，以蒸发废水萃取液中含有的水分；步骤三、再通过换热系统控制结晶板(2)中流通的循环介质冷却温度保持在-10℃至-5℃，以使废水萃取液中含有NMP溶剂结晶析出，并将剩余未结晶的废水萃取液从出液管(102)排出；步骤四、最后通过换热系统控制结晶板(2)中流通的循环介质加热温度保持在5℃到15℃，以使结晶板(2)上结晶的NMP溶剂熔化，并将NMP溶剂排液管(13)排出。
发明内容
本发明针对上述问题，公开了一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备及其处理方法，解决了现有技术中NMP废水处理设备回收效率低、回收成本高等问题。
具体的技术方案如下：
一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备，包括结晶器箱体，所述结晶器箱体前端呈收缩设置，其后端呈两侧变窄设置，且结晶器箱体前后两端分别设有进液管和出液管，所述进液管和出液管上分别设有三通阀，两个三通电磁阀之间通过循环管路连接，且循环管路上设有用于带动废水萃取液在结晶器箱体内形成循环流动的循环泵；结晶器箱体内设有结晶板组件，结晶板组件包括若干个依次排列的结晶板和设置于相邻两个结晶板之间的折流板，每个结晶板内部均设有呈S形分布的介质通道，介质通道的两端顶部分别通过连接管与设置于结晶器箱体外侧的集合管相连接，集合管上分别设有用于与外部换热系统相连接的介质进口管和介质出口管；每个所述结晶板上横向排列设有若干组用于废水萃取液流通的流通口，且每组中的流通口数量为若干个并呈纵向排列设置；所述折流板呈S形连续弯折设置，折流板的两侧均横向排列设有若干个凸起部，凸起部均为纵向设置，使得折流板两侧凸起部分别与两侧结晶板表面贴合设置并对结晶板之间间隙进行阻隔封闭，并且每个凸起部的位置分别位于结晶板上相邻两组流通口的两侧，使得废水萃取液在结晶板两侧的折流板的导向作用下依次穿过每组流通口并在结晶板两侧往复穿行流动。
进一步的，所述结晶器箱体顶部设有排汽管，结晶器箱体底部设有排液管，且结晶器箱体内下端中部倾斜设有的导流板，导流板用于将结晶板上流下的结晶熔化液导向排液管，导流板上通过支座对结晶板底部进行支撑。
进一步的，所述折流板两侧的凸起部均呈平面结构，且凸起部与结晶板上位于介质通道的位置相贴合；所述凸起部的两侧均为倾斜面设置，两个倾斜面之间的最大间距大于相邻两组流通口之间的间距，以使得废水萃取液在折流板的导向作用下在结晶板两侧往复穿行流动。
进一步的，所述结晶板的表面还设置有用于清理流通口的清理组件，清理组件包括设置于每组通口外侧的若干个凹槽和铰接设置于每个凹槽一侧的活动板，所述凹槽呈纵向设置的长条结构，每个所述凹槽靠近折流板凸起部的一侧均铰接设置活动板，活动板在弹性件支撑作用下向外活动并抵压在折流板凸起部的一侧，活动板内侧表面纵向排列设有若干个凸块，每个凸块的位置分别与一个流通口的位置相对应，所述折流板均通过设置结晶器箱体中的位移驱动装置进行驱动横移，从而使折流板横移时推动活动板翻转至凹槽中并使得凸块嵌入至流通口，从而通过凸块对流通口中堵塞的结晶块进行清理。
进一步的，所述位移驱动装置包括定位架、丝杆、驱动电机、导轨，所述定位架数量为两个并分别纵向设置于结晶板组件的前后两端，且每个折流板的前后两端分别设有平板部，两个平板部分别向两个定位架方向延伸并与定位架的表面连接固定，定位架的两侧均通过导轨与结晶器箱体内壁两侧水平滑动连接，并且结晶器箱体左右两侧向外凸起设有容置腔，容置腔呈“一”字形结构，每个定位架的两侧设有固定板并分别延伸至两侧的容置腔中，且固定板分别与水平转动设置于容置腔中的丝杆螺纹连接，丝杆一端贯穿容置腔一端并分别通过设置于结晶器箱体外壁上的驱动电机驱动旋转，使得两个定位架在丝杆螺纹作用下带动若干个折流板进行同步前后位移，从而使折流板与活动板抵压配合带动活动板翻转并通过凸块实现对流通口的疏通清理。
进一步的，所述定位架呈方框结构，定位架上下两端横向排列设有若干个用于与折流板一端插接固定的插接座，所述插接座上通过紧固件水平贯穿折流板的一端实现固定。
进一步的，还包括有控制系统，控制系统包括PLC控制器和设置于循环管路上的流量计，所述PLC控制器分别与流量计、驱动电机、循环泵以及两个三通电磁阀相连接。
一种提取N-甲基吡咯烷酮的智能化废水处理设备的处理方法，具体包括以下步骤：
步骤一、将经过废水萃取液注入结晶器箱体中，并在循环泵的带动下，在结晶器箱体内循环；
步骤二、通过换热系统控制结晶板中流通的循环介质加热温度保持在100℃到120℃，以蒸发废水萃取液中含有的水分；
步骤三、再通过换热系统控制结晶板中流通的循环介质冷却温度保持在-10℃至-5℃，以使废水萃取液中含有NMP溶剂结晶析出，并将剩余未结晶的废水萃取液从出液管排出；
步骤四、最后通过换热系统控制结晶板中流通的循环介质加热温度保持在5℃到15℃，以使结晶板上结晶的NMP溶剂熔化，并将NMP溶剂排液管排出。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明中结晶器内结晶板组件通过在结晶板上设置若干组流通口并通过折流板进行阻隔和导向，使得溶液在折流板的导向作用下，依次穿过每组流通口并在结晶板两侧往复穿行流动，从而使得溶液能够与结晶板充分接触，并且循环导流装置的带动溶液流动实现循环，从而大大提高冷却结晶效率。
(2)本发明中结晶板上的每组流通口处设置清理组件，通过驱动折流板同步位移，从而使折流板抵压活动板并通过凸块对流通口中的结晶块进行疏通清理，避免出现流通口堵塞现象，使得溶液能够顺利在流通口中流动，从而保证了结晶器的稳定运行。
（发明人：盛爱军;张铖;张涛）
