公布日：2024.12.13

申請(qǐng)日：2024.07.26

分類號(hào)：C02F1/04(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，包括結(jié)晶器箱體，結(jié)晶器箱體內(nèi)設(shè)有結(jié)晶板組件，結(jié)晶板組件包括若干個(gè)依次排列的結(jié)晶板和設(shè)置于相鄰兩個(gè)結(jié)晶板之間的折流板，每個(gè)結(jié)晶板內(nèi)設(shè)有介質(zhì)通道；結(jié)晶板上橫向排列設(shè)有若干組用于廢水萃取液流通的流通口；折流板呈S形連續(xù)彎折設(shè)置，折流板的兩側(cè)均橫向排列設(shè)有若干個(gè)凸起部，凸起部均為縱向設(shè)置，凸起部分別與兩側(cè)結(jié)晶板表面貼合設(shè)置并對(duì)結(jié)晶板之間間隙進(jìn)行阻隔封閉，并且每個(gè)凸起部的位置分別位于結(jié)晶板上相鄰兩組流通口的兩側(cè)，使得廢水萃取液在結(jié)晶板兩側(cè)的折流板的導(dǎo)向作用下依次穿過每組流通口并在結(jié)晶板兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)，從而使得溶液能夠與結(jié)晶板充分接觸，并且循環(huán)導(dǎo)流裝置的帶動(dòng)溶液流動(dòng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)，大大提高冷卻結(jié)晶效率。

權(quán)利要求書

1.一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，包括結(jié)晶器箱體(1)，所述結(jié)晶器箱體(1)前端呈收縮設(shè)置，其后端呈兩側(cè)變窄設(shè)置，且結(jié)晶器箱體(1)前后兩端分別設(shè)有進(jìn)液管(101)和出液管(102)，所述進(jìn)液管(101)和出液管(102)上分別設(shè)有三通閥，兩個(gè)三通電磁閥(103)之間通過循環(huán)管(6)路連接，且循環(huán)管(6)路上設(shè)有用于帶動(dòng)廢水萃取液在結(jié)晶器箱體(1)內(nèi)形成循環(huán)流動(dòng)的循環(huán)泵(7)；結(jié)晶器箱體(1)內(nèi)設(shè)有結(jié)晶板組件，結(jié)晶板組件包括若干個(gè)依次排列的結(jié)晶板(2)和設(shè)置于相鄰兩個(gè)結(jié)晶板(2)之間的折流板(3)，每個(gè)結(jié)晶板(2)內(nèi)部均設(shè)有呈S形分布的介質(zhì)通道(2-1)，介質(zhì)通道(2-1)的兩端頂部分別通過連接管與設(shè)置于結(jié)晶器箱體(1)外側(cè)的集合管(11)相連接，集合管(11)上分別設(shè)有用于與外部換熱系統(tǒng)相連接的介質(zhì)進(jìn)口管(11-1)和介質(zhì)出口管(11-2)；每個(gè)所述結(jié)晶板(2)上橫向排列設(shè)有若干組用于廢水萃取液流通的流通口(2-2)，且每組中的流通口(2-2)數(shù)量為若干個(gè)并呈縱向排列設(shè)置；所述折流板(3)呈S形連續(xù)彎折設(shè)置，折流板(3)的兩側(cè)均橫向排列設(shè)有若干個(gè)凸起部(3-1)，凸起部(3-1)均為縱向設(shè)置，使得折流板(3)兩側(cè)凸起部(3-1)分別與兩側(cè)結(jié)晶板(2)表面貼合設(shè)置并對(duì)結(jié)晶板(2)之間間隙進(jìn)行阻隔封閉，并且每個(gè)凸起部(3-1)的位置分別位于結(jié)晶板(2)上相鄰兩組流通口(2-2)的兩側(cè)，使得廢水萃取液在結(jié)晶板(2)兩側(cè)的折流板(3)的導(dǎo)向作用下依次穿過每組流通口(2-2)并在結(jié)晶板(2)兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，所述結(jié)晶器箱體(1)頂部設(shè)有排汽管(12)，結(jié)晶器箱體(1)底部設(shè)有排液管(13)，且結(jié)晶器箱體(1)內(nèi)下端中部?jī)A斜設(shè)有的導(dǎo)流板(4)，導(dǎo)流板(4)用于將結(jié)晶板(2)上流下的結(jié)晶熔化液導(dǎo)向排液管(13)，導(dǎo)流板(4)上通過支座對(duì)結(jié)晶板(2)底部進(jìn)行支撐。

3.如權(quán)利要求1所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，所述折流板(3)兩側(cè)的凸起部(3-1)均呈平面結(jié)構(gòu)，且凸起部(3-1)與結(jié)晶板(2)上位于介質(zhì)通道(2-1)的位置相貼合；所述凸起部(3-1)的兩側(cè)均為傾斜面設(shè)置，兩個(gè)傾斜面之間的最大間距大于相鄰兩組流通口(2-2)之間的間距，以使得廢水萃取液在折流板(3)的導(dǎo)向作用下在結(jié)晶板(2)兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，所述結(jié)晶板(2)的表面還設(shè)置有用于清理流通口(2-2)的清理組件，清理組件包括設(shè)置于每組通口外側(cè)的若干個(gè)凹槽(2-3)和鉸接設(shè)置于每個(gè)凹槽(2-3)一側(cè)的活動(dòng)板(2-4)，所述凹槽(2-3)呈縱向設(shè)置的長條結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述凹槽(2-3)靠近折流板(3)凸起部(3-1)的一側(cè)均鉸接設(shè)置活動(dòng)板(2-4)，活動(dòng)板(2-4)在彈性件(2-5)支撐作用下向外活動(dòng)并抵壓在折流板(3)凸起部(3-1)的一側(cè)，活動(dòng)板(2-4)內(nèi)側(cè)表面縱向排列設(shè)有若干個(gè)凸塊(2-4-1)，每個(gè)凸塊(2-4-1)的位置分別與一個(gè)流通口(2-2)的位置相對(duì)應(yīng)，所述折流板(3)均通過設(shè)置結(jié)晶器箱體(1)中的位移驅(qū)動(dòng)裝置(5)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橫移，從而使折流板(3)橫移時(shí)推動(dòng)活動(dòng)板(2-4)翻轉(zhuǎn)至凹槽(2-3)中并使得凸塊(2-4-1)嵌入至流通口(2-2)，從而通過凸塊(2-4-1)對(duì)流通口(2-2)中堵塞的結(jié)晶塊進(jìn)行清理。

5.如權(quán)利要求4所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，所述位移驅(qū)動(dòng)裝置(5)包括定位架(51)、絲桿(52)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(53)、導(dǎo)軌(54)，所述定位架(51)數(shù)量為兩個(gè)并分別縱向設(shè)置于結(jié)晶板組件的前后兩端，且每個(gè)折流板(3)的前后兩端分別設(shè)有平板部(3-2)，兩個(gè)平板部(3-2)分別向兩個(gè)定位架(51)方向延伸并與定位架(51)的表面連接固定，定位架(51)的兩側(cè)均通過導(dǎo)軌(54)與結(jié)晶器箱體(1)內(nèi)壁兩側(cè)水平滑動(dòng)連接，并且結(jié)晶器箱體(1)左右兩側(cè)向外凸起設(shè)有容置腔(14)，容置腔(14)呈“一”字形結(jié)構(gòu)，每個(gè)定位架(51)的兩側(cè)設(shè)有固定板(51-2)并分別延伸至兩側(cè)的容置腔(14)中，且固定板(51-2)分別與水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于容置腔(14)中的絲桿(52)螺紋連接，絲桿(52)一端貫穿容置腔(14)一端并分別通過設(shè)置于結(jié)晶器箱體(1)外壁上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(53)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使得兩個(gè)定位架(51)在絲桿(52)螺紋作用下帶動(dòng)若干個(gè)折流板(3)進(jìn)行同步前后位移，從而使折流板(3)與活動(dòng)板(2-4)抵壓配合帶動(dòng)活動(dòng)板(2-4)翻轉(zhuǎn)并通過凸塊(2-4-1)實(shí)現(xiàn)對(duì)流通口(2-2)的疏通清理。

6.如權(quán)利要求5所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，所述定位架(51)呈方框結(jié)構(gòu)，定位架(51)上下兩端橫向排列設(shè)有若干個(gè)用于與折流板(3)一端插接固定的插接座(51-1)，所述插接座(51-1)上通過緊固件水平貫穿折流板(3)的一端實(shí)現(xiàn)固定。

7.如權(quán)利要求1所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，其特征在于，還包括有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括PLC控制器和設(shè)置于循環(huán)管(6)路上的流量計(jì)(61)，所述PLC控制器分別與流量計(jì)(61)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(53)、循環(huán)泵(7)以及兩個(gè)三通電磁閥(103)相連接。

8.如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備的處理方法，具體包括以下步驟：步驟一、將經(jīng)過廢水萃取液注入結(jié)晶器箱體(1)中，并在循環(huán)泵(7)的帶動(dòng)下，在結(jié)晶器箱體(1)內(nèi)循環(huán)；步驟二、通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板(2)中流通的循環(huán)介質(zhì)加熱溫度保持在100℃到120℃，以蒸發(fā)廢水萃取液中含有的水分；步驟三、再通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板(2)中流通的循環(huán)介質(zhì)冷卻溫度保持在-10℃至-5℃，以使廢水萃取液中含有NMP溶劑結(jié)晶析出，并將剩余未結(jié)晶的廢水萃取液從出液管(102)排出；步驟四、最后通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板(2)中流通的循環(huán)介質(zhì)加熱溫度保持在5℃到15℃，以使結(jié)晶板(2)上結(jié)晶的NMP溶劑熔化，并將NMP溶劑排液管(13)排出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問題，公開了一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備及其處理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中NMP廢水處理設(shè)備回收效率低、回收成本高等問題。

具體的技術(shù)方案如下：

一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備，包括結(jié)晶器箱體，所述結(jié)晶器箱體前端呈收縮設(shè)置，其后端呈兩側(cè)變窄設(shè)置，且結(jié)晶器箱體前后兩端分別設(shè)有進(jìn)液管和出液管，所述進(jìn)液管和出液管上分別設(shè)有三通閥，兩個(gè)三通電磁閥之間通過循環(huán)管路連接，且循環(huán)管路上設(shè)有用于帶動(dòng)廢水萃取液在結(jié)晶器箱體內(nèi)形成循環(huán)流動(dòng)的循環(huán)泵；結(jié)晶器箱體內(nèi)設(shè)有結(jié)晶板組件，結(jié)晶板組件包括若干個(gè)依次排列的結(jié)晶板和設(shè)置于相鄰兩個(gè)結(jié)晶板之間的折流板，每個(gè)結(jié)晶板內(nèi)部均設(shè)有呈S形分布的介質(zhì)通道，介質(zhì)通道的兩端頂部分別通過連接管與設(shè)置于結(jié)晶器箱體外側(cè)的集合管相連接，集合管上分別設(shè)有用于與外部換熱系統(tǒng)相連接的介質(zhì)進(jìn)口管和介質(zhì)出口管；每個(gè)所述結(jié)晶板上橫向排列設(shè)有若干組用于廢水萃取液流通的流通口，且每組中的流通口數(shù)量為若干個(gè)并呈縱向排列設(shè)置；所述折流板呈S形連續(xù)彎折設(shè)置，折流板的兩側(cè)均橫向排列設(shè)有若干個(gè)凸起部，凸起部均為縱向設(shè)置，使得折流板兩側(cè)凸起部分別與兩側(cè)結(jié)晶板表面貼合設(shè)置并對(duì)結(jié)晶板之間間隙進(jìn)行阻隔封閉，并且每個(gè)凸起部的位置分別位于結(jié)晶板上相鄰兩組流通口的兩側(cè)，使得廢水萃取液在結(jié)晶板兩側(cè)的折流板的導(dǎo)向作用下依次穿過每組流通口并在結(jié)晶板兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述結(jié)晶器箱體頂部設(shè)有排汽管，結(jié)晶器箱體底部設(shè)有排液管，且結(jié)晶器箱體內(nèi)下端中部?jī)A斜設(shè)有的導(dǎo)流板，導(dǎo)流板用于將結(jié)晶板上流下的結(jié)晶熔化液導(dǎo)向排液管，導(dǎo)流板上通過支座對(duì)結(jié)晶板底部進(jìn)行支撐。

進(jìn)一步的，所述折流板兩側(cè)的凸起部均呈平面結(jié)構(gòu)，且凸起部與結(jié)晶板上位于介質(zhì)通道的位置相貼合；所述凸起部的兩側(cè)均為傾斜面設(shè)置，兩個(gè)傾斜面之間的最大間距大于相鄰兩組流通口之間的間距，以使得廢水萃取液在折流板的導(dǎo)向作用下在結(jié)晶板兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述結(jié)晶板的表面還設(shè)置有用于清理流通口的清理組件，清理組件包括設(shè)置于每組通口外側(cè)的若干個(gè)凹槽和鉸接設(shè)置于每個(gè)凹槽一側(cè)的活動(dòng)板，所述凹槽呈縱向設(shè)置的長條結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述凹槽靠近折流板凸起部的一側(cè)均鉸接設(shè)置活動(dòng)板，活動(dòng)板在彈性件支撐作用下向外活動(dòng)并抵壓在折流板凸起部的一側(cè)，活動(dòng)板內(nèi)側(cè)表面縱向排列設(shè)有若干個(gè)凸塊，每個(gè)凸塊的位置分別與一個(gè)流通口的位置相對(duì)應(yīng)，所述折流板均通過設(shè)置結(jié)晶器箱體中的位移驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橫移，從而使折流板橫移時(shí)推動(dòng)活動(dòng)板翻轉(zhuǎn)至凹槽中并使得凸塊嵌入至流通口，從而通過凸塊對(duì)流通口中堵塞的結(jié)晶塊進(jìn)行清理。

進(jìn)一步的，所述位移驅(qū)動(dòng)裝置包括定位架、絲桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)軌，所述定位架數(shù)量為兩個(gè)并分別縱向設(shè)置于結(jié)晶板組件的前后兩端，且每個(gè)折流板的前后兩端分別設(shè)有平板部，兩個(gè)平板部分別向兩個(gè)定位架方向延伸并與定位架的表面連接固定，定位架的兩側(cè)均通過導(dǎo)軌與結(jié)晶器箱體內(nèi)壁兩側(cè)水平滑動(dòng)連接，并且結(jié)晶器箱體左右兩側(cè)向外凸起設(shè)有容置腔，容置腔呈“一”字形結(jié)構(gòu)，每個(gè)定位架的兩側(cè)設(shè)有固定板并分別延伸至兩側(cè)的容置腔中，且固定板分別與水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于容置腔中的絲桿螺紋連接，絲桿一端貫穿容置腔一端并分別通過設(shè)置于結(jié)晶器箱體外壁上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使得兩個(gè)定位架在絲桿螺紋作用下帶動(dòng)若干個(gè)折流板進(jìn)行同步前后位移，從而使折流板與活動(dòng)板抵壓配合帶動(dòng)活動(dòng)板翻轉(zhuǎn)并通過凸塊實(shí)現(xiàn)對(duì)流通口的疏通清理。

進(jìn)一步的，所述定位架呈方框結(jié)構(gòu)，定位架上下兩端橫向排列設(shè)有若干個(gè)用于與折流板一端插接固定的插接座，所述插接座上通過緊固件水平貫穿折流板的一端實(shí)現(xiàn)固定。

進(jìn)一步的，還包括有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括PLC控制器和設(shè)置于循環(huán)管路上的流量計(jì)，所述PLC控制器分別與流量計(jì)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、循環(huán)泵以及兩個(gè)三通電磁閥相連接。

一種提取N-甲基吡咯烷酮的智能化廢水處理設(shè)備的處理方法，具體包括以下步驟：

步驟一、將經(jīng)過廢水萃取液注入結(jié)晶器箱體中，并在循環(huán)泵的帶動(dòng)下，在結(jié)晶器箱體內(nèi)循環(huán)；

步驟二、通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板中流通的循環(huán)介質(zhì)加熱溫度保持在100℃到120℃，以蒸發(fā)廢水萃取液中含有的水分；

步驟三、再通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板中流通的循環(huán)介質(zhì)冷卻溫度保持在-10℃至-5℃，以使廢水萃取液中含有NMP溶劑結(jié)晶析出，并將剩余未結(jié)晶的廢水萃取液從出液管排出；

步驟四、最后通過換熱系統(tǒng)控制結(jié)晶板中流通的循環(huán)介質(zhì)加熱溫度保持在5℃到15℃，以使結(jié)晶板上結(jié)晶的NMP溶劑熔化，并將NMP溶劑排液管排出。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明中結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶板組件通過在結(jié)晶板上設(shè)置若干組流通口并通過折流板進(jìn)行阻隔和導(dǎo)向，使得溶液在折流板的導(dǎo)向作用下，依次穿過每組流通口并在結(jié)晶板兩側(cè)往復(fù)穿行流動(dòng)，從而使得溶液能夠與結(jié)晶板充分接觸，并且循環(huán)導(dǎo)流裝置的帶動(dòng)溶液流動(dòng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)，從而大大提高冷卻結(jié)晶效率。

(2)本發(fā)明中結(jié)晶板上的每組流通口處設(shè)置清理組件，通過驅(qū)動(dòng)折流板同步位移，從而使折流板抵壓活動(dòng)板并通過凸塊對(duì)流通口中的結(jié)晶塊進(jìn)行疏通清理，避免出現(xiàn)流通口堵塞現(xiàn)象，使得溶液能夠順利在流通口中流動(dòng)，從而保證了結(jié)晶器的穩(wěn)定運(yùn)行。

（發(fā)明人：盛愛軍;張鋮;張濤）