一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置的制作方法

1.本实用新型涉及带钢电解清洗技术领域，特别涉及一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置。


背景技术：

2.冷轧后的带钢表面有大量的污物，其主要成分是油脂、灰尘和铁粉，单面总量一般高达300-600mg/m2。为保证冷轧带钢后续退火、热镀锌及彩涂等流程的带钢质量，通常需要经过脱脂工序。脱脂工序中一般先采用碱浸泡和碱刷洗的方式去除带钢表面表面污物，但碱浸泡和碱刷洗还不能完全清洁带钢表面，原因是带钢经轧制后表面有一定的粗糙度，许多油污粒子和脏物粒子粘附在带钢表面的凹坑里，不易彻底清除，实际生产中常采用电解脱脂的方法清除这部分污物。
3.电解脱脂是采用电化学的方法进行脱脂，一般是带钢浸泡在电解槽里，同时在浸泡的带钢两侧装上电极，并通以直流电，当电极带极性时，带钢会因感应而带上与电极相反的极性。电极呈负极性时，带钢呈正极性。反之，电极呈正极性时，带钢呈负极性。但不论带钢呈正极性还是负极性，都会析出大量气体。机理如下：
4.电解的化学过程实际是电解水的过程，在溶液中发生水分解，即
5.4h2o＝4h++4oh-6.在阴极发生如下反应，析出氢气：
7.4h++4e＝2h28.在阳极发生如下反应，析出氧气：
9.4oh-－4e＝o2+2h2o
10.随着带钢表面气体的大量产生和逸出，气体会迫使带钢凹坑里的污物离开带钢，这样就起到了脱脂的作用。
11.电解清洗方式是一般采用低电流密度方式(电流密度小于50a/dm2)，常用电解电流一般在3000～5000a，电解电压控制在30～40伏。工业电解水制氢，一度电能得到0.2m3氢气。由此可见，每小时电解槽内都会产生大量的氢气和氧气。
12.目前，电解清洗产生的所有气体都排放到大气中去了，造成了大量氢气和氧气的浪费，对环境也不友好。
13.因此，需要提出一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置，以避免电解清洗产生的气体直接排出造成浪费和污染环境。


技术实现要素：

14.本实用新型的目的在于提供一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置，以避免电解清洗产生的气体直接排出造成浪费和污染环境的问题。
15.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置，包括：氢气储气罐；一端与所述电解槽连通另一端与所述氢气储气罐连通的回收管道；
设置在所述回收管道上，用于净化电解槽清洗带钢逸出气体的碱雾净化装置；设置在所述回收管道上，位于所述碱雾净化装置和所述氢气储气罐之间的，用于存储经碱雾净化装置净化后的电解槽清洗带钢逸出气体的缓冲罐；设置在所述回收管道上，位于所述缓冲罐和所述氢气储气罐之间的第一压缩风机；设置在所述回收管道上，位于所述第一压缩风机和所述氢气储气罐之间的用于分离氢气和氧气的变压吸附脱氧干燥设备；一端与所述变压吸附脱氧干燥设备连通的氧气回收管道；以及，与所述氧气回收管道的另一端连通的氧气储气罐。
16.可选的，还包括两端分别与所述回收管道连通，且一端位于所述第一压缩风机和缓冲罐之间，另一端位于所述第一压缩风机和所述变压吸附脱氧干燥设备之间的风机管道，以及设置在所述风机管道上的第二压缩风机。
17.可选的，还包括蝶阀，所述蝶阀设置在所述回收管道上，位于所述碱雾净化装置和所述缓冲罐之间。
18.可选的，还包括切断阀，所述切断阀设置在所述回收管道上，位于所述蝶阀和所述缓冲罐之间。
19.可选的，还包括第一截止阀，所述第一截止阀设置在所述回收管道上，位于所述第一压缩风机和所述风机管道的一端之间。
20.可选的，还包括第二截止阀，所述第二截止阀设置在所述风机管道上，位于所述第二压缩风机和所述风机管道的一端之间。
21.可选的，还包括第一止回阀，所述第一止回阀设置在所述回收管道上，位于所述变压吸附脱氧干燥设备和所述氢气储气罐之间。
22.可选的，还包括第二止回阀，所述第二止回阀设置在所述氧气回收管道上，位于所述变压吸附脱氧干燥设备和所述氧气储气罐之间。
23.本实用新型提供的一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置，具有以下有益效果：
24.由于所述电解槽清洗带钢逸出气体主要为氢气和氧气，电解槽清洗带钢逸出的氢气和氧气经碱雾净化装置净化后，进入缓冲罐，在第一压缩风机的作用下可流入变压吸附脱氧干燥设备，在变压吸附脱氧干燥设备的作用下可将氢气和氧气干燥并分离开，并可将分离出的氢气排放至氢气储气罐，可将分离出的氧气排放至氧气储气罐，因此，所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置可对电解槽清洗带钢逸出气体进行碱液净化，并将氢气和氧气分别存储在氢气储气罐和氧气储气罐中，即可实现氢气和氧气的回收利用，一方面能产生一定的经济效用，另一方面对环境友好。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例中回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置的示意图。
26.附图标记说明：
27.111-氢气储气罐；112-回收管道；113-碱雾净化装置；114-缓冲罐；115-第一压缩风机；116-变压吸附脱氧干燥设备；117-氧气回收管道；118-氧气储气罐；119-风机管道；120-第二压缩风机；121-蝶阀；122-切断阀；123-第一截止阀；124-第二截止阀；125-第一止回阀；126-第二止回阀。
具体实施方式
28.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
29.参考图1，图1是本实用新型实施例中回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置的示意图，本实施例提供一种回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置，包括：氢气储气罐111；一端与电解槽连通另一端与氢气储气罐111连通的回收管道112；设置在所述回收管道112上，用于净化电解槽清洗带钢逸出气体的碱雾净化装置113；设置在所述回收管道112上，位于所述碱雾净化装置113和所述氢气储气罐111之间的，用于存储经碱雾净化装置113净化后的电解槽清洗带钢逸出气体的缓冲罐114；设置在所述回收管道112上，位于所述缓冲罐114和所述氢气储气罐111之间的第一压缩风机115；设置在所述回收管道112上，位于所述第一压缩风机115和所述氢气储气罐111之间的用于分离氢气和氧气的变压吸附(pressure swing adsorption，psa)脱氧干燥设备；一端与所述变压吸附脱氧干燥设备116连通的氧气回收管道117；以及，与所述氧气回收管道117的另一端连通的氧气储气罐118。
30.由于所述电解槽清洗带钢逸出气体主要为氢气和氧气，电解槽清洗带钢逸出的氢气和氧气经碱雾净化装置113净化后，进入缓冲罐114，在第一压缩风机115的作用下可流入变压吸附脱氧干燥设备116，在变压吸附脱氧干燥设备116的作用下可将氢气和氧气干燥并分离开，并可将分离出的氢气排放至氢气储气罐111，可将分离出的氧气排放至氧气储气罐118，因此，所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置可对电解槽清洗带钢逸出气体进行碱液净化，并将氢气和氧气分别存储在氢气储气罐111和氧气储气罐118中，即可实现氢气和氧气的回收利用，一方面能产生一定的经济效用，另一方面对环境友好。
31.参考图1，本实施例中，所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括两端分别与所述回收管道112连通，且一端位于所述第一压缩风机115和缓冲罐114之间，另一端位于所述第一压缩风机115和所述变压吸附脱氧干燥设备116之间的风机管道119，以及设置在所述风机管道119上的第二压缩风机120。如此，所述风机管道119与部分所述回收管道112并联，且所述第一压缩风机115与所述第二压缩风机120并联，这样第一压缩风机115和第二压缩风机120中的任一个可作为备用压缩风机，可提高回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置的安全性和稳定性，同时可便于检修。
32.所述缓冲罐114的体积可为8～15m3。缓冲罐114的具体体积根据电解槽中电解整流器的实际投入的电流值选型。
33.所述第一压缩风机115和所述第二压缩风机120为罗茨式压缩风机。
34.所述第一压缩风机115和所述第二压缩风机120将经碱雾净化装置113净化后的电解槽清洗带钢逸出气体的压力提升到约23～26kpa。压缩能力约10000m3/h，入口压力2kpa，出口压力23～26kpa，电机功率约为150kw。
35.所述变压吸附脱氧干燥设备116氢气产量约200m3/h，氢气纯度为99.999％，操作压力为1.8mpa，出口氢气露点－60℃。
36.所述氢气储气罐111公称容积120m3，直径约φ6100mm，公称压力1.6mpa。氧气储存罐直径约φ9200mm，公称压力2.5mpa，公称容积400m3。
37.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括蝶阀121，所述蝶阀121设置在所述回收管道112上，位于所述碱雾净化装置113和所述缓冲罐114之间。
38.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括切断阀122，所述切断阀122设置在所述回收管道112上，位于所述蝶阀121和所述缓冲罐114之间。
39.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括第一截止阀123，所述第一截止阀123设置在所述回收管道112上，位于所述第一压缩风机115和所述风机管道119的一端之间。
40.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括第二截止阀124，所述第二截止阀124设置在所述风机管道119上，位于所述第二压缩风机120和所述风机管道119的一端之间。
41.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括第一止回阀125，所述第一止回阀125设置在所述回收管道112上，位于所述变压吸附脱氧干燥设备116和所述氢气储气罐111之间。
42.所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置还包括第二止回阀126，所述第二止回阀126设置在所述氧气回收管道117上，位于所述变压吸附脱氧干燥设备116和所述氧气储气罐118之间。
43.本实施例中，所述回收电解槽清洗带钢逸出气体的装置在工作时，打开蝶阀121、切断阀122、第一止回阀125和第二止回阀126，以及打开第一截止阀123和第二截止阀124中的任一个，电解槽清洗带钢逸出的氢气和氧气经碱雾净化装置113净化后，进入缓冲罐114，在第一压缩风机115的作用下可流入变压吸附脱氧干燥设备116，在变压吸附脱氧干燥设备116的作用下使氢气和氧气干燥并分离开，并将分离出的氢气排放至氢气储气罐111，将分离出的氧气排放至氧气储气罐118，从而实现氢气和氧气的分离。
44.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。