专利名称：一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及资源循环利用领域，特别是涉及一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统。
背景技术：
我国球床式高温气冷堆所使用的陶瓷型燃料元件直径为60_，结构为球形包覆颗粒(TRISO)弥散在燃料区的石墨基体中，采用准等静压成型。由于压制过程中压力较高，压制前需要在0.9mm的包覆颗粒外包裹一层厚0.2mm左右的石墨基体粉(俗称“穿衣层”)作为压制时球与球之间的缓冲，以保护包覆层，该工艺俗称“穿衣”(原子能科学技术，37卷，增刊，41-44)。穿衣后的包覆颗粒称为穿衣颗粒，其粒径为1.2-1.6mm。穿衣颗粒的质量控制指标包括粒径和球形度，穿衣中产生的不合格颗粒，包括粒径过大或过小的颗粒、双胞胎颗粒、球形度不合格的颗粒等统称为畸形颗粒。畸形穿衣颗粒中的包覆颗粒需要回收再使用。通常的方法是用有机溶剂浸泡将基体粉中树脂溶解使石墨粉从包覆颗粒表面脱离，然后过网分离并用有机溶剂冲洗后烘干。专利号为ZL201020046739.3的中国专利公开了一种清洗穿衣颗粒的装置，能批量清洗畸形穿衣颗粒，但未公开洗液回收循环利用的功能及装置。洗液所用有机溶剂一般为乙醇或甲醇，可以回收重新利用，若采用单独设备进行回收，可能涉及许多敞开操作以及物料的转移，不方便、不环保且存在诸多安全隐患。因此，针对以上不足，本实用新型提供一套实现穿衣颗粒清洗干燥、洗液能在密闭条件下回收并循环利用的系统。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的在于提供一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统，保证物料及溶剂在密闭条件下回收和循环利用，适应规模生产的需要。(二)技术方案为实现上述功能，本实用新型提供了一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统，其包括通过管道依次连接的空气换热器、清洗槽、洗液罐、洗液传输泵、洗液蒸发器、冷凝器、溶剂收集罐和溶剂传输泵；所述清洗槽的上部设有进料口，所述清洗槽内设有转筒，所述转筒上与所述进料口相应的位置设有装料口，所述转筒的筒壁上设有多个网孔，所述清洗槽的底部设有排液阀，所述溶剂传输泵通过管道与清洗槽连接以将洗液重新回流至清洗槽。其中，在所述空气换热器与所述清洗槽连接的管道上、在所述洗液传输泵与洗液蒸发器连接的管道上、在所述洗液蒸发器与所述冷凝器连接的管道上以及在溶剂收集罐与溶剂传输泵连接的官道上分别设置一阀门。其中，所述清洗槽的下部为锥形出口。[0012]其中，所述转筒的外形为圆柱状或者棱柱状。其中，转筒分布的网孔结构为圆形、正方形或长方形。其中，所述转筒的长方形网孔的短边为0.3-0.6mm，长边为l-lOmm。其中，回收系统还包括溶剂暂存罐，所述溶剂暂存罐通过管道和阀门连接到所述溶剂传输泵进口端。其中，所述洗液蒸发器的底部设有排液口，所述排液口处设有废液阀，用于排放洗液回收尾料，所述排液阀的下方设有废液罐。(三)有益效果本实用新型对颗粒进行清洗时，溶剂可以通过溶剂传输泵将溶剂收集罐中的溶剂泵入清洗槽，经过清洗后，洗液排入洗液罐，再经洗液传输泵泵入洗液蒸发器中，经蒸发后通过冷凝器冷凝进入溶剂收集罐，这样洗液可以在该系统内循环利用，使系统实现规模化生产。
图1为本实用新型实施例穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统的示意图。图中:1:空气换热器；2:热风阀；3:清洗槽；4:转筒；5:溶剂收集罐；6:冷凝器；7:洗液蒸发器；8:洗液罐；9:洗液传输泵；10:第一阀门；11:溶剂传输泵；12:第三阀门；13:废液罐；14:排液阀；15:废液阀；16:第二阀门。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1所示，所述穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统包括通过管道依次连接的空气换热器1、清洗槽3、洗液罐8、洗液传输泵9、洗液蒸发器7、冷凝器6、溶剂收集罐5、溶剂传输泵11。所述的空气换热器I与清洗槽3上部通过管道相连，所述清洗槽3的上部设有进料口，所述溶剂传输泵11通过管道与清洗槽3连接以将洗液重新回流至清洗槽3。所述清洗槽3内设有转筒4，该转筒4在清洗槽3内横向设置，所述转筒4上与所述进料口相应的位置设有装料口，所述转筒4的筒壁上设有多个网孔，所述清洗槽3的下部分锥形过渡并有锥形出口，底部设有排液阀14，通过管道和洗液罐8相连。为了实现整个系统更好的稳定连续运行，在所述空气换热器I与清洗槽3连接的管道上、在洗液传输泵9与洗液蒸发器7连接的管道上、在所述洗液蒸发器7与所述冷凝器6连接的管道上以及在溶剂收集罐5与溶剂传输泵11连接的管道上分别设置一阀门。具体地，所述清洗槽3清洗过的洗液可以通过排液阀放入洗液罐8中；转筒4位于清洗槽3内，通过轴以清洗槽3为支撑，可通过电机带动沿轴旋转，转筒4外形为柱状，优选为3-6棱柱，转筒上网孔可以为长方形，优选其短边为0.5_，长边为4_。本实用新型实施例的运行机理为:洗液蒸发器7与洗液罐8通过洗液传输泵9及管道相连，在洗液传输泵9与洗液蒸发器7连接的管道上设置第一阀门10，洗液传输泵9将洗液罐8中的洗液泵入洗液蒸发器7中；洗液蒸发器7对洗液进行加热使洗液内溶剂蒸发，可以采用油浴、水浴加热，也可以采用蒸气加热；洗液蒸发器7上部与冷凝器6上端通过管道及第二阀门16相连接，冷凝器6底部与溶剂收集罐5相连通，从洗液蒸发器7排出的蒸气经过冷凝器6冷凝成液体并滴落在溶剂收集罐5内；溶剂收集罐5的下部通过溶剂传输泵11和管道与清洗槽3的上部连通，在溶剂收集罐5与溶剂传输泵11连接的管道上设置第三阀门12，溶剂收集罐5内的溶剂可通过溶剂传输泵11泵入至清洗槽3内对转筒4内穿衣颗粒进行清洗；清洗槽3内的洗液通过排液阀14转移到洗液罐8中，经过静置石墨粉沉降于容器底部，上层洗液通过洗液传输泵9泵入至洗液蒸发器7，这样实现转筒内穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗和洗液内溶剂的回收循环再利用。进一步地，作为一种方案，一溶剂暂存罐通过管道和阀门连接到所述溶剂传输泵11的进口端，当溶剂收集罐5内溶剂不足时，可以通过溶剂暂存罐向清洗槽内补足溶剂。进一步地，所述洗液蒸发器底部装有废液阀15，用于排放洗液回收尾料，在废液阀15下部相应的位置设置一废液罐13，洗液中由于存在酚醛树脂及石墨粉，在洗液回收蒸发将要结束时，蒸发器底部富集粘稠废液，可通过位于蒸发器底部的废液阀15放出至废料罐中。空气换热器I与清洗槽3上部通过管道相连，管道上装有热风阀2。气流从空气换热器I鼓入，加热后经过管路和热风阀2、清洗槽3，穿过转筒4上网孔与清洗后的颗粒接触加热至烘干。本实用新型实施例的系统是通过如下的操作步骤完成畸形穿衣颗粒清洗和洗液的回收循环利用的:1、打开清洗槽3进料口和转筒4的装料口，将待洗的畸形穿衣颗粒装入转筒4的舱内，锁紧转筒4装料口和清洗槽3进料口；2、依次开启第三阀门12，溶剂传输泵11，将溶剂收集罐5内溶剂泵入清洗槽3内，当洗液到位时，关闭溶剂传输泵11和第三阀门12 ；3、颗粒在溶剂中浸泡20分钟后，开启转筒4，转动10分钟后停止洗涤；4、开启排液阀14，将洗液排放到洗液罐8中；5、反复以上操作2次，将穿衣颗粒的穿衣层完全洗净；6、开启热风阀2和空气换热器1，向清洗槽3中通入热风，转动转筒4，直至颗粒完全烘干；7、打开清洗槽3和转筒4上的进料口，用真空泵将颗粒从转筒内吸出；8、待洗液罐8内洗液内石墨沉降后，开启第一阀门10和洗液传输泵9，将洗液罐8的上层洗液泵入至洗液蒸发器7内；9、开启洗液蒸发器7加热装置，及第二阀门16，直至蒸发器7内洗液蒸发完毕；10、开启废液阀15,将蒸发完的废液排放到废料iip中，待处理。所述操作步骤中的的时间和操作方式可以做出适当的改变。本系统单次处理量可根据穿衣产量和产率进行调整，成比例扩大或缩小各个容器和装置的大小。该系统也适合于其他固体颗粒料的清洗以及洗液中溶剂的回收和循环利用。[0046]综上所述，本实用新型实施例可以取得如下技术效果:1、本实用新型一方面可以实现洗液在系统内循环使用，另一方面从运行结果来看，若采用乙醇作为溶剂使用时，乙醇回收率达到95%以上，不仅提高了生产效率，而且节约了生产成本,能满足规模化生产的需要。2、采用上述包覆颗粒回收系统，能实现清洗过程、溶剂回收和循环使用的机械化自动运行，操作简便，生产效率大大提高，使工人从繁杂的手工操作中解放出来。3、本实用新型实施例中畸形包覆颗粒与溶剂都在密封容器内运转，实现了物料的平稳安全，改善了操作环境。以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统，其特征在于:其包括通过管道依次连接的空气换热器(I)、清洗槽(3)、洗液罐(8)、洗液传输泵(9)、洗液蒸发器(7)、冷凝器(6 )、溶剂收集罐(5 )和溶剂传输泵(11); 所述清洗槽(3)的上部设有进料口，所述清洗槽(3)内设有转筒(4)，所述转筒(4)上与所述进料口相应的位置设有装料口，所述转筒(4)的筒壁上设有多个网孔，所述清洗槽的底部设有排液阀(14 )，所述溶剂传输泵(11)通过管道与清洗槽(3 )连接以将洗液重新回流至清洗槽(3)。
2.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于:在所述空气换热器(I)与所述清洗槽(3)连接的管道上、在所述洗液传输泵(9)与洗液蒸发器(7)连接的管道上、在所述洗液蒸发器(7 )与所述冷凝器(6 )连接的管道上以及在溶剂收集罐(5 )与溶剂传输泵(11)连接的管道上分别设置一阀门。
3.根据权利要求1或者2所述的回收系统，其特征在于:所述清洗槽(3)的下部为锥形出口。
4.根据权利要求1或者2所述的回收系统，其特征在于:所述转筒(4)的外形为圆柱状或者棱柱状。
5.根据权利要求1或者2所述的回收系统，其特征在于:所述转筒(4)分布的网孔结构为圆形、正方形或长方形。
6.根据权利要求5所述的清洗回收系统，其特征在于:所述转筒(4)的长方形网孔的短边为 0.3-0.6mm,长边为 l-10mm。
7.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于:还包括溶剂暂存罐，所述溶剂暂存罐通过管道和阀门连接到所述溶剂传输泵(11)进口端。
8.根据权利要求1所述的的回收系统，其特征在于:所述洗液蒸发器(7)的底部设有排液口，所述排液口处设有废液阀(15)，用于排放洗液回收尾料，所述废液阀(15)的下方设有废液罐(13)。
专利摘要本实用新型提供一种穿衣颗粒中包覆颗粒的清洗及洗液的回收系统，该系统主要包括通过管道依次连接的空气换热器、清洗槽、洗液罐、洗液传输泵、洗液蒸发器、冷凝器、溶剂收集罐和溶剂传输泵，转筒位于所述清洗槽内并设有装料口，并安装于清洗槽内，溶剂传输泵通过管道与清洗槽连接以将洗液重新回流至清洗槽，该系统能够较好地实现畸形穿衣颗粒穿衣层清洗干燥及溶剂循环利用。
文档编号B01D1/30GK202962953SQ20122062956
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者卢振明, 张 杰, 周湘文, 刘兵, 唐亚平 申请人:清华大学