本實用新型涉及一種催化脫脂爐的尾氣處理設(shè)備，特別是一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置。

背景技術(shù)：

催化脫脂的工藝原理是利用固態(tài)的聚甲醛（POM）在一定溫度（約100℃）的酸性氣氛下快速裂解成氣態(tài)的甲醛分子的特性，其中酸作為一種催化劑而存在。其裂解式如下：

(CH₂O)_n(酸性溶液)——→nCH₂O

目前，催化脫脂過程中常用的催化劑是硝酸（HNO₃），強氧化性的硝酸（HNO₃）能快速的催化裂解POM而被工業(yè)生產(chǎn)廣泛采用。但是硝酸的危險性極高，能灼傷人的皮膚，能損害人體內(nèi)部的粘膜和呼吸道，與蛋白質(zhì)接觸，會生成一種鮮明的黃蛋白酸黃色物質(zhì),使人窒息，嚴重者死亡；對環(huán)境的污染也很大，是酸雨的形成原因之一。在硝酸無法被取代的前提下，應(yīng)該減少其使用量。如使排放尾氣中的硝酸重新利用，就可以使硝酸的使用量減少，降低對環(huán)境的污染，其他方面都可以得到優(yōu)化。

傳統(tǒng)的氣體凈化裝置大多使用吸附、酸堿中和、置換等方式去除雜質(zhì)，但是在粉末冶金金屬注射成型技術(shù)中，需要保留酸性氣體，即為保護酸性氣體，保證其能二次利用，故傳統(tǒng)的氣體凈化裝置不宜在這技術(shù)領(lǐng)域里使用。其次，傳統(tǒng)的氣體凈化裝置從廢氣進入設(shè)備后，要先經(jīng)過過濾器過濾掉顆粒物，然后再進入吸附區(qū)吸附凈化。但是雜質(zhì)中的石蠟、PE等的粘性太高，不易流動，容易堵住過濾器；吸附區(qū)往往會加一些具有中和特性的物質(zhì)，會中和酸性氣體，不宜使用。之后凈化的氣體由通風機排入大氣或者進入其他儀器二次利用。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下方面的缺陷：

1、酸性氣體被堿中和：

HNO₃在傳統(tǒng)的氣體凈化裝置中發(fā)生中和反應(yīng)：

H⁺+OH^-=H₂O

硝酸（HNO₃）被堿中和后不能回收利用，或者再次經(jīng)過復(fù)雜的化學處理可以重新得到硝酸（HNO₃），但是這樣會浪費時間，增加企業(yè)的經(jīng)濟負擔。

2、過濾器容易被堵：

尾氣的排放中，有HNO₃、N₂、石蠟、PE、PP等，經(jīng)冷卻后，石蠟、PE、PP等會黏貼在過濾器上，因為石蠟、PE、PP等的粘性高，不易被清理，容易堵住過濾器，需要經(jīng)常拆卸清理，影響生產(chǎn)，很不方便。

3、傳統(tǒng)的氣體凈化裝置要經(jīng)常拆卸出過濾器和碳纖維清洗和再生：

硝酸的危險性太高，而且雜質(zhì)中石蠟、（CH₂O）、PE、PP等生成太多，傳統(tǒng)的氣體凈化裝置無法持續(xù)作用，經(jīng)常拆卸清洗維修，增加危險性，也影響生產(chǎn)。

4、傳統(tǒng)的氣體凈化裝置不適于金屬冶金注射成型技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)

現(xiàn)有的氣體凈化裝置系統(tǒng)在酸性環(huán)境下運作復(fù)雜，難以操作，而且設(shè)備占用空間大，會給一些小型企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟負擔。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在氣氛雜質(zhì)影響產(chǎn)生、生產(chǎn)成本高、安全性能不足、對環(huán)境污染大、后期維護困難等技術(shù)缺陷。

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種新的技術(shù)方案以解決現(xiàn)存的技術(shù)缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的影響產(chǎn)品良品率、產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)安全性不足、后期維護復(fù)雜等技術(shù)缺陷。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，包括外箱體，所述外箱體內(nèi)部設(shè)有內(nèi)箱體，所述外箱體與內(nèi)箱體之間設(shè)置有若干加熱套，所述內(nèi)箱體內(nèi)部設(shè)置有冷卻箱，所述冷卻箱外側(cè)壁與內(nèi)箱體內(nèi)側(cè)壁相互隔離，所述內(nèi)箱體分別在其上部和下部設(shè)置有進氣通道和出氣通道，所述冷卻箱設(shè)置有與其內(nèi)部空間連通的水管和氣管。

作為上述技術(shù)方案的改進，所述冷卻箱為水箱，所述水管包括長水管和短水管，所述長水管的下端口設(shè)置在水箱的內(nèi)部底部，所述短水管的下端口設(shè)置在水箱內(nèi)部頂部，所述氣管為高壓氣管，氣管的下端口連通到水箱內(nèi)部頂部。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述冷卻箱下部懸空在內(nèi)箱體內(nèi)部，所述冷卻箱上部通過冷卻箱法蘭固定在內(nèi)箱體的上部上。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述冷卻箱在其周沿向外延伸有多片呈長薄片狀的冷凝片。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述氣體凈化分離裝置在其底部設(shè)置有雜質(zhì)收集口，所述雜質(zhì)收集口連通到內(nèi)箱體的底部。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述內(nèi)箱體在其內(nèi)部底部位置設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶下方設(shè)置有位于內(nèi)箱體內(nèi)部的加熱絲。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述出氣通道上設(shè)置有抽風機。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，該種氣體凈化分離裝置具有以下幾個方面的優(yōu)點：

1、本實用新型提供了氣體凈化分離裝置，可讓脫脂爐里排出的尾氣的HNO₃、N₂能實現(xiàn)凈化后被循環(huán)利用，使其進入脫脂爐里繼續(xù)分解POM，節(jié)省生產(chǎn)原料，降低生產(chǎn)成本；

2、催化脫脂爐產(chǎn)生的尾氣進入氣體凈化分離裝置后，在高溫區(qū)加熱，在低溫區(qū)冷卻，冷卻后的雜質(zhì)（有石蠟、（CH₂O）、PE、PP等）附著在水箱和冷凝片上，硝酸（HNO₃）承液態(tài)流到內(nèi)箱底部被加熱絲加熱氣化，與N₂一起流入出氣口，將可利用的物質(zhì)循環(huán)利用，節(jié)約生產(chǎn)成本；

3、本實用新型提供的氣體凈化分離裝置可以實現(xiàn)完全密封作業(yè)，確保脫脂爐里的POM能順利催化脫脂，提升催化脫脂爐內(nèi)部的良品率；

4、本實用新型提供了的氣體凈化分離裝置的氣體在輸送全過程加熱，凈化后的HNO₃、N₂的溫度不變，不影響脫脂爐的催化裂解過程；

5、采用本實用新型提供的氣體凈化分離裝置后，催化脫脂爐可減少硝酸的使用量，減少尾氣中硝酸產(chǎn)生的氮氧化物排放，減少污染，對環(huán)境有更好的保護。

該種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的影響產(chǎn)品良品率、產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)安全性不足、后期維護復(fù)雜等技術(shù)缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的原理示意圖；

圖2是本實用新型中冷卻箱的水平截面示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本實用新型創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合，參照圖1、圖2。

想要分離出HNO₃和N₂，就要先把雜質(zhì)去除。這里分離雜質(zhì)的原理就是固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)的過濾。先把氣態(tài)雜質(zhì)液化、凝固，使其成為液體或固體，然后過濾，既可以實現(xiàn)HNO₃和N₂的分離。

為此，本實用新型提供一種應(yīng)用于催化脫脂爐的氣體凈化分離裝置，包括外箱體1，所述外箱體1內(nèi)部設(shè)有內(nèi)箱體2，所述外箱體1與內(nèi)箱體2之間設(shè)置有若干加熱套3，所述內(nèi)箱體2內(nèi)部設(shè)置有冷卻箱4，所述冷卻箱4外側(cè)壁與內(nèi)箱體2內(nèi)側(cè)壁相互隔離，所述冷卻箱4下部懸空在內(nèi)箱體2內(nèi)部，所述冷卻箱4上部通過冷卻箱法蘭固定在內(nèi)箱體2的上部上，所述冷卻箱4在其外表面向外延伸有多片呈長薄片狀的冷凝片41，所述內(nèi)箱體2分別在其上部和下部設(shè)置有進氣通道22和出氣通道23，所述出氣通道23上設(shè)置有抽風機24，所述冷卻箱4設(shè)置有與其內(nèi)部空間連通的水管和氣管51，所述冷卻箱4為水箱，所述水管包括長水管52和短水管53，所述長水管52的下端口設(shè)置在水箱的內(nèi)部底部，所述短水管53的下端口設(shè)置在水箱內(nèi)部頂部，所述氣管51為高壓氣管，氣管51的下端口連通到水箱內(nèi)部頂部，所述氣體凈化分離裝置在其底部設(shè)置有雜質(zhì)收集口6，所述雜質(zhì)收集口6連通到內(nèi)箱體2的底部，所述內(nèi)箱體2在其內(nèi)部底部位置設(shè)置有熱電偶7，所述熱電偶7下方設(shè)置有位于內(nèi)箱體2內(nèi)部的加熱絲8。

當設(shè)備開始工作時，先在冷卻箱4里注入冷卻水，冷卻水要從長水管52流進，從短水管53流出，這樣可以確保冷卻箱4能注滿水，同時也能加快冷卻作用；同時加熱套3也開始加熱。這時，尾氣通過進氣通道22進入氣體凈化分離裝置，所述加熱套3開始加熱工作，保證其附近都是高溫，所述內(nèi)箱體2同時被加熱，內(nèi)箱體2附近升溫，形成高溫區(qū)；冷卻水持續(xù)從長水管42注入冷卻箱4，保證冷卻箱4附近都是低溫，形成低溫區(qū)。尾氣在高溫區(qū)被加熱，在低溫區(qū)被冷卻，循環(huán)不息，使尾氣中的石蠟、PE、HNO3、（CHO）n（n≤10）等凝固，并附著在冷卻箱4的外壁面和冷凝片41的表面上。

因為液化后的HNO3的粘性相對其它雜質(zhì)較低，容易流動，會流到內(nèi)箱體2底部，并由加熱絲8加熱氣化后，在抽風機24的作用下，通過出氣通道23流出。而石蠟、PE、（CHO）n（n≤10）等的粘性高，不易流動，會繼續(xù)粘冷卻箱4外壁面和冷凝片41的表面上。

當設(shè)備停止工作時，為確保脫脂爐里的尾氣能被完全排出，N2在這個過程要一直保持通氣。同時，當要清除凈化裝置里的雜質(zhì)時，冷卻水要停止注入，這時應(yīng)該通過氣管51通入壓縮空氣進入冷卻箱4，使冷卻水從長水管52流出去，這樣可確保冷卻箱4里剩余少量水或無水。這時，加熱套3繼續(xù)加熱，使石蠟、PE、（CHO）_n（n≤10）等成為液體流入到底部，進入雜質(zhì)收集口6流出。有必要時，可以把冷卻箱4從箱體里取出清洗。

本實用新型中各部件的功能如下：所述外箱體1的作用是保護加熱套3，并固定，具有保溫作用；所述冷卻箱4的作用是流入冷卻水以降低尾氣溫度，使其中雜質(zhì)冷卻成固體或液態(tài)，方便分離，并提供其附著點；所述內(nèi)箱體2的作用是讓加熱套3附著在其外表面固定，保護加熱套3，并傳遞熱量；所述加熱套3的作用是保持內(nèi)腔溫度，保證氣體能從高溫往低溫流動；所述冷凝片41的作用是提供冷卻后的雜質(zhì)的附著點，即增大冷卻附著點面積；所述熱電偶7的作用是探測出氣通道23處，氣體流出去時的溫度，也是檢測加熱絲8加熱時的溫度；所述加熱絲8的作用是當流出去的氣體溫度低時，也是其附近有附著硝酸液體時，通過加熱絲8的加熱，使硝酸氣化成氣體流出去；所述抽風機24的作用是抽出凈化后的氣體，加快氣體的流動性。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。