電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)及方法
【專利說明】電鍍絡廢氣凈化系統(tǒng)及方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及了一種新型的電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)及方法,屬電鍍技術領域。
【背景技術】
[0003]鍍鉻是電鍍工業(yè)中應用最廣泛的鍍種之一。鉻鍍層能賦予金屬材料優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨損性能及較低的摩擦系數。功能性鍍鉻更能使材料表面獲得光亮、堅硬、抗變色和耐磨耐腐蝕性能等優(yōu)良特點,因此,電鍍鉻作為一項表面處理工藝技術,已被廣泛應用在五金、機電、汽車和航空航天關鍵機械零部件表面的防護等行業(yè)。
[0004]長期以來,鍍鉻工藝都是采用鉻酸為鉻源的六價鉻電鍍工藝。鍍鉻時因槽溫要加溫,同時在鍍鉻過程中由于電流很大,陰極處產生大量氫氣和鉻霧。因此嚴重地影響到操作工人身體健康和污染周圍環(huán)境。鉻霧的帶出而使鉻酸量損失高達30%左右。因此,如何防止鉻酸廢氣污染大氣成為當前亟需解決的難題。
[0005]為治理鍍鉻的廢氣,國內進行而來很多嘗試。(I)含氟抑制劑的使用。將含氟抑霧劑加入鉻酸鍍液中,當電鍍時,借助陰陽極反應產生大量氫氣和氧氣而使鍍液表面產生泡沫覆蓋層,從而抑制鉻霧的溢出。但是,國際上認為含氟抑制劑是一種有毒物質,有必要限制使用,目前正在研宄替代物。(2)采用塑料球抑制鉻霧。采用直徑5到20的空心聚乙烯塑料球,大小相間鋪蓋一層或兩層于鍍鉻液表面,能起到抑霧的作用。但該方法僅限于排風系統(tǒng)風量小的情況下,并且存在以下缺陷:(a)由于電極運動(陰極回轉、平動等)導致鍍液流動,從而使塑料球產生不規(guī)則運動;(b)在添加有陶瓷粒子的摩擦輔助電鑄鉻中塑料球的加入會影響正常的摩擦輔助過程;(c)在鍍液需要循環(huán)沖液或鍍液頻繁更換時漂浮在鍍液上的塑料球成為一種“累贅”。本發(fā)明基于冷卻式鉻酸廢氣物理吸收凈化原理,發(fā)明出一種電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng),解決了以上方法面臨的難題,通用性極強。具有適用性廣,結構簡單,體積小,維護管理方便,回收效率高等優(yōu)點,實用性幾乎涵蓋所有的電鍍鉻工藝,并完好有循環(huán)沖液、電極運動、摩擦輔助電鍍等特點的電鍍工藝鉻酸廢氣處理。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于,針對電鍍工藝鉻酸廢氣污染問題,提出了一種能降低鉻酸對大氣污染的電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)及方法。
[0007]該系統(tǒng)包括通過聯結法蘭安裝于電鍍單元上方并形成密閉通道的冷凝罩;冷凝罩中安裝有多層泡沫金屬和冷凝管;其中多層泡沫金屬根據空隙大小依次分層排布,其中下層的空隙直徑大于上層的空隙直徑;冷凝管布置于泡沫金屬中;該系統(tǒng)還包括連接于冷凝罩上端的集氣系統(tǒng)。
[0008]根據所述電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)的凈化方法,其特征在于包括以下過程:帶有鉻酸霧的廢氣在集氣系統(tǒng)的作用下被帶入冷凝罩中,經過多層泡沫金屬時,被分散而經過許多狹窄的彎曲通道,增加了互相碰撞變大的機會,在吸附及重力作用下,細小鉻酸霧滴吸附在泡沫金屬表面,并不斷凝聚變大,同時安裝在泡沫金屬里的冷凝管的冷卻作用會加速這種凝聚過程,促使鉻酸液滴最后降落回電鍍單元。凈化后的空氣經集氣系統(tǒng)排空。
[0009]本發(fā)明的特征在于:
(I)采用體外電鍍方式,儲液槽與電鍍單元相互獨立,電鍍液在儲液槽中加熱,通過循環(huán)泵流入電鍍單元后流回儲液槽,形成相對密封的循環(huán)系統(tǒng)。
[0010](2)鉻酸冷凝罩中的泡沫金屬采用分層排布方式,各層泡沫金屬根據孔隙大小自下而上依次排布。鍍鉻廢氣從大孔隙一端進入,從小空隙一端排出,提高冷凝效率;
(3)也可以采用泡沫金屬中不安裝冷凝管的簡易的冷凝罩,對鉻酸廢氣進行凈化回收。
【附圖說明】
[0011]圖1是脈沖電鍍無裂紋硬鉻工藝鉻酸廢氣凈化系統(tǒng)結構示意圖;
圖2是鉻酸冷凝罩內部工作原理示意圖;
標號名稱:1、電鍍單元,2、儲液槽,3、電鍍液循環(huán)系統(tǒng),4、鉻酸冷凝罩,5、電鍍液加熱系統(tǒng),6、集氣系統(tǒng),7、聯結法蘭,8、泡沫金屬,9、冷凝管,10、箱體,11、多孔泡沫鈦,12、鉻酸廢氣,13、回收凈化后的氣體。
【具體實施方式】
[0012]一種電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng),如圖1所示,其系統(tǒng)包括:電鍍單元1、儲液槽2、電鍍液循環(huán)系統(tǒng)3、鉻酸冷凝罩4、電鍍液加熱系統(tǒng)5、集氣系統(tǒng)6、聯結法蘭7、泡沫金屬8、冷凝管9、箱體10、多孔泡沫鈦11、鉻酸廢氣12、回收凈化后的氣體13、回收凈化后的氣體。其特點是所述鉻酸凈化系統(tǒng),鉻酸廢氣經多孔泡沫鈦11、冷凝管9的冷卻凈化作用回收入電鍍單元1,其余氣體經集氣系統(tǒng)排入大氣。
[0013]采用的鉻酸冷凝罩箱體和聯結法蘭由耐鉻酸腐蝕的聚乙烯或聚氯乙烯塑制成,冷凝管是耐鉻酸腐蝕的鈦合金制成,泡沫金屬采用多孔泡沫鈦。
[0014]本發(fā)明專利“一種電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)及方法”原理及過程:采用耐鉻酸腐蝕的冷凝管9和泡沫金屬8做為絡酸廢氣凈化的主要設施;泡沫金屬8分層疊加而成;冷凝管9布置于泡沫金屬空隙中,通入冷卻水并持續(xù)循環(huán);利用集氣系統(tǒng)將鉻酸廢氣充分吸出;電鍍時,定期清洗和加強聯結法蘭的密封。因使用一段時間后鉻酸廢氣罩內會積聚來自空氣的灰塵和泥沙以及干涸的鉻酸酐,將增加阻力,甚至造成堵塞,因此,應定期對鉻酸冷凝罩用自來水清洗;電鍍從開始到結束,保持鉻酸冷凝罩密封性良好,冷卻氣循環(huán)系統(tǒng)持續(xù)正常運轉,待電鍍結束后,若電鍍單元溫度降至室溫,即可停止鉻酸廢氣凈化系統(tǒng),至此,整個電鍍過程實現了環(huán)保無污染型回轉體無裂紋脈沖電鍍硬鉻工藝試驗。
【主權項】
1.一種電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng),按其特征在于: 該系統(tǒng)包括通過聯結法蘭(7)安裝于電鍍單元(I)上方并形成密閉通道的冷凝罩(4);冷凝罩(4)中安裝有多層泡沫金屬(8)和冷凝管(9);其中多層泡沫金屬根據空隙大小依次分層排布,其中下層的空隙直徑大于上層的空隙直徑;冷凝管(9)布置于泡沫金屬(8)中;該系統(tǒng)還包括連接于冷凝罩(4)上端的集氣系統(tǒng)。
2.根據權利要求1所述電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)的凈化方法,其特征在于包括以下過程: 帶有鉻酸霧的廢氣在集氣系統(tǒng)的作用下進入冷凝罩(4); 廢氣經過多層泡沫金屬時,被分散而經過許多狹窄的彎曲通道,增加了互相碰撞變大的機會,在吸附及重力作用下,細小鉻酸霧滴吸附在泡沫金屬表面,并不斷凝聚變大,同時安裝在泡沫金屬里的冷凝管的冷卻作用會加速這種凝聚過程,促使鉻酸液滴最后降落回電鍍單元; 凈化后的空氣經集氣系統(tǒng)排空。
【專利摘要】一種電鍍鉻廢氣凈化系統(tǒng)及方法,屬電鍍技術領域。該系統(tǒng)包括通過聯結法蘭(7)安裝于電鍍單元(1)上方并形成密閉通道的冷凝罩(4);冷凝罩(4)中安裝有多層泡沫金屬(8)和冷凝管(9);其中多層泡沫金屬根據空隙大小依次分層排布,其中下層的空隙直徑大于上層的空隙直徑;冷凝管(9)布置于泡沫金屬(8)中;該系統(tǒng)還包括連接于冷凝罩(4)上端的集氣系統(tǒng)。應用本發(fā)明能有效凈化回收電鍍鉻過程中產生的揮發(fā)的鉻酸,使含電鍍鉻酸廢氣凈化后排放。
【IPC分類】C25D21-18, C25D21-04, C25D3-04
【公開號】CN104805492
【申請?zhí)枴緾N201510213123
【發(fā)明人】朱增偉, 王淑振, 曲寧松, 王棟梁
【申請人】南京航空航天大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月30日