一种气雾喷射无铬钝化液的回收系统及回收方法

技术领域

本发明涉及一种无铬钝化液的回收系统，具体涉及一种气雾喷射无铬钝化液的回收系统，属于冶金行业镀锡板生产技术领域。

背景技术

当前国内外镀锡板的生产均采用铬酸盐钝化方式的工艺，该钝化工艺采用重铬酸钠溶液电解钝化镀锡板表面的锡层。由于重铬酸钠是一种剧毒介质，为保证安全生产和避免废液处理大量的资金投入，同时用于食品保证的铬酸盐钝化产品其使用范围将越来越窄，如欧盟RoHS规定等，尽管该指令目前暂缓执行，但不能改变镀锡板无铬钝化的大方向。

对于镀锡板无铬钝化的主流技术是喷涂型无铬钝化体系，该方法是将无铬钝化液均匀喷涂到镀锡板表面，经干燥后形成无铬钝化膜，根据钝化机理的无铬钝化液可以分为有机和无机二种，但无论哪种无铬钝化液均要求在镀锡板表面均匀覆盖。为保证无铬钝化液均匀喷射到镀锡板表面，喷射到钢板表面的无铬钝化液液滴直径微小是重要的前提条件。为得到无铬钝化液的细小液滴，气雾喷射方法是一种切实可行的方法。气雾喷射的方法是将无铬钝化液在气化腔内雾化，在高压气体的作用下，将雾化后的微小液滴喷射到镀锡板的表面。由于雾化后的液滴颗粒小，易于随气化气体流动，这些漂浮在气化气体中的无铬钝化液如果不得到回收将对环境造成污染，同时也会造成无铬钝化液的浪费。

采用喷涂无铬钝化方法的核心技术是要根据不同镀锡板的要求将钝化液均匀喷涂到板的表面，同时，无铬钝化液由于价格昂贵，需要对无铬钝化液进行回收利用。CN211057225U公布了一种无铬钝化设备，该设备采用旋喷技术将经过稀释的无铬钝化液喷涂到板的表面，这一技术是当前无铬钝化主流设备。采用旋喷方法喷涂无铬钝化液的主要问题是难以保证无铬钝化液在板表面的均匀分布，增加了无铬钝化液的消耗。为提高喷涂型无铬钝化液的回收效率，改善喷涂区域的环境，急需发明一种气雾喷射无铬钝化液的回收系统，对于提升镀锡板的绿色制造技术和产品品质具有极其重要的意义。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种气雾喷射无铬钝化液的回收系统及方法，改善作业环境，实现无铬钝化液的稳定回收利用，实现无铬钝化镀锡板的高效、低成本、稳定生产。整个方案设计巧妙、结构紧凑，使用方便、安全，能实现各种规格镀锡板的生产，保证无铬钝化液在镀锡板表面的涂覆均匀性，并实现无铬钝化液回收率达到95％以上。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，气雾喷射无铬钝化液的回收系统，所述回收系统包括钝化液配液罐、钝化液收集罐、钝化液分离罐、钝化液气雾喷嘴、钝化液截留机构、冗余钝化液收集机构、钝化液收集箱、喷射加压泵、过滤器。所述钝化液配液罐通过过滤器、喷射加压泵与钝化液气雾喷嘴相连接，钝化液气雾喷嘴与镀锡板中间设有钝化液截留机构，钝化液截留机构和镀锡板对面设有冗余钝化液收集机构，冗余钝化液收集机构与钝化液收集箱相连接，钝化液收集箱与钝化液收集罐相连接，钝化液分离罐与钝化液收集箱相连接，钝化液分离罐与钝化液收集罐相连接，钝化液收集罐与钝化液配液罐相连接。钝化液配液罐用于配置不同浓度的无铬钝化液；喷射加压泵用于将钝化液雾化成细小的液体颗粒，经过钝化液气雾喷嘴喷射到镀锡板表面；钝化液截留机构用于拦截喷嘴喷射出流体中边缘雾化区中的钝化液；冗余钝化液收集机构用于收集喷射到镀锡板对面的冗余钝化液；钝化液收集箱用于收集钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构的钝化液；钝化液分离罐的作用是将钝化液收集箱中多余的气雾液体颗粒进行气液分离，尾气通过抽风系统排放；钝化液收集罐用于收集钝化液分离罐和钝化液收集箱得到的钝化液，然后再回流到钝化液配液罐中。

作为本发明的一种改进，其中钝化液配液罐中的钝化液经过滤器由喷射加压泵送至钝化液气雾喷嘴，从钝化液气雾喷嘴喷射出的钝化液经钝化液截留机构后喷射到镀锡板表面，冗余钝化液收集机构收集喷射到镀锡板对面的冗余钝化液，钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构收集到的钝化液回流到钝化液收集箱体，钝化液收集箱体中的多余的气雾液体颗粒经钝化液分离罐进行气液分离，尾气通过抽风系统排放，得到的液体回流到钝化液收集罐中。作为本发明的一种改进，其中钝化液截留机构用于截留气雾喷嘴喷射出流体中边缘雾化区中的钝化液，钝化液截留机构由挡板、接液槽、和接液回流槽组成，挡板上过流区域的宽度为 W，高度为H；气雾喷嘴与镀锡板的间距L1(由喷嘴特性决定，通常为250mm)；钝化液截留机构与喷嘴之间的距离L2＝(1/2～3/4)L1，过流区的宽度W为镀锡板宽度的1.1～1.2倍，挡板的宽度W1＝(1.05～1.2)W，过流区的高度H与L1相关，H＝(1/3～1/2)L1，挡板的上沿设置有接液槽，接液槽收集到的钝化液通过回流槽流到钝化液截留机构中，可以最大限度的将钝化液回收利用。

作为本发明的一种改进，要使得喷射到镀锡板表面的钝化液较为均匀，需要钝化液喷射的宽度大于镀锡板的宽度，这部分钝化液属于冗余钝化液，需要进行回收；冗余钝化液收集机构设置在镀锡板喷射面的背面，冗余钝化液收集机构的宽度W1与钝化液截留机构的宽度相当，冗余钝化液收集机构的窗口宽度W与截留机构的宽度相当，截留机构高度H1为截留机构中H的(1.1～1.3)倍；在截留机构的内部设置有45°放置的不锈钢丝网，该不锈钢丝网可以将喷射到网上的气雾液体颗粒实现气液分离，可以最大限度的将钝化液回收利用。同时还可以避免钝化液外泄至空气中，造成环境污。

作为本发明的一种改进，为防止钝化液外泄，钝化液气雾喷嘴、钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构放置在钝化液收集箱中，钝化液收集箱为方形结构，其大小参照喷射系统和机组的实际尺寸确定，钝化液收集箱的上部和下部的中间对应位置分别设置有二条窄缝，窄缝的宽度T＝60～120mm，窄缝的长度与钝化液截留机构的宽度W相当；钝化液收集箱上方位置设置有排风口，排风口为圆形，其直径D与窄缝的宽度和长度有关，直径

作为本发明的一种改进，钝化液收集箱内部设置有抽风系统，抽风系统是确保钝化液收集箱内部形成一定的负压，防止气雾钝化液细小颗粒外泄；抽风系统的风量Q由箱体上窄缝的长度和宽度确定，抽风系统的风量

作为本发明的一种改进，从箱体中抽出的风采用聚结式气液分离器进行分离，分离器的处理风量与抽风系统的风量Q一致，分离得到的液体回流到钝化液收集箱，分离后的尾气进入到排风系统中。

一种气雾喷射无铬钝化液回收方法，所述回收系统包含钝化液的气雾截留、冗余钝化液回收、气体中钝化液的回收等步骤，具体如下

1)钝化液配液罐中的钝化液经过滤器由喷射加压泵送至钝化液气雾喷嘴，从钝化液气雾喷嘴喷射出的钝化液经钝化液截留机构后喷射到镀锡板表面，冗余钝化液收集机构收集喷射到镀锡板对面的冗余钝化液，钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构收集到的钝化液回流到钝化液收集箱，钝化液收集箱中的多余的气雾液体颗粒经钝化液分离罐进行气液分离，尾气通过抽风系统排放，得到的液体回流到钝化液收集罐中；

2)钝化液截留机构用于截留气雾喷嘴喷射出流体中边缘雾化区中的钝化液，钝化液截留机构由挡板、接液槽、和接液回流槽组成，挡板上过流区域的宽度为W，高度为H；气雾喷嘴与镀锡板的间距L1(由喷嘴特性决定，通常为250mm)；钝化液截留机构与喷嘴之间的距离 L2＝(1/2～3/4)L1，过流区的宽度W为镀锡板宽度的1.1～1.2倍，挡板的宽度W1＝(1.05～ 1.2)W，过流区的高度H与L1相关，H＝(1/3～1/2)L1，挡板的上沿设置接液槽，接液槽收集的钝化液通过回流槽流到钝化液截留机构中；

3)冗余钝化液收集机构设置在镀锡板喷射面的背面，冗余钝化液收集机构的宽度W1与钝化液截留机构的宽度相当，冗余钝化液收集机构的窗口宽度W与截留机构的宽度相当，截留机构高度H1为截留机构中H的(1.1～1.3)倍；在截留机构的内部设置有45°放置的不锈钢丝网，该不锈钢丝网可以将喷射到网上的气雾液体颗粒实现气液分离；

4)钝化液气雾喷嘴、钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构放置在钝化液收集箱中，钝化液收集箱为方形结构，钝化液收集箱的上部和下部的中间对应位置分别设置有二条窄缝，窄缝的宽度T＝60～120mm，窄缝的长度与钝化液截留机构的宽度W相当；钝化液收集箱上方位置设置有排风口，排风口为圆形，其直径D与窄缝的宽度和长度有关，直径

5)采用抽风系统实现钝化液收集箱内部形成一定的负压，防止气雾钝化液细小颗粒外泄，抽风系统的风量

6)抽风系统抽出的风在钝化液分离罐中进行分离，分离方式为聚结式气液分离器，分离器的处理风量与抽风系统的风量Q一致，分离得到的液体回流到钝化液收集箱，分离后的尾气进入到排风系统中。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：1)该技术方案设计巧妙、结构紧凑，使用方便、安全，满足了绿色镀锡板的高效、低成本生产；2)该技术方案能够保证无铬钝化液在镀锡板表面的涂覆均匀性，有效避免了钝化液外泄，大大改善了作业环境，无铬钝化液回收率达到 95％以上；3)通过回收系统各个部件的有效组合，在提升无铬钝化液回收效率的同时，又能保证无铬钝化液均匀成膜，达到兼顾质量和成本的优势。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为钝化液截留机构示意图；

图3为冗余钝化液收集机构示意图；

图4为钝化液收集箱示意图。

图中：1、钝化液配液罐，2、钝化液收集罐，3、钝化液分离罐，4、钝化液气雾喷嘴，5、钝化液截留机构，6、冗余钝化液收集机构，7、钝化液收集箱，8、喷射加压泵，9、过滤器，51、挡板，52、接液槽，53、接液回流槽。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1-图4，一种气雾喷射无铬钝化溶液的回收系统，所述回收系统包含钝化液的气雾截留、冗余钝化液回收、气体中钝化液的回收等三个步骤，所述回收系统包括钝化液配液罐1、钝化液收集罐2、钝化液分离罐3、钝化液气雾喷嘴4、钝化液截留机构5、冗余钝化液收集机构6、钝化液收集箱7、喷射加压泵8、过滤器9。所述钝化液配液罐1通过过滤器9、喷射加压泵8与钝化液气雾喷嘴4相连接，钝化液气雾喷嘴4与镀锡板中间设有钝化液截留机构5，钝化液截留机构5和镀锡板对面设有冗余钝化液收集机构6，冗余钝化液收集机构6与钝化液收集箱7相连接，钝化液收集箱7与钝化液收集罐2相连接，钝化液分离罐3与钝化液收集箱7相连接，钝化液分离罐3与钝化液收集罐2相连接，钝化液收集罐2与钝化液配液罐1相连接。钝化液配液罐1用于配置不同浓度的无铬钝化液；喷射加压泵8用于将钝化液雾化成细小的液体颗粒，经过钝化液气雾喷嘴4喷射到镀锡板表面；钝化液截留机构5用于拦截喷嘴喷射出流体中边缘雾化区中的钝化液；冗余钝化液收集机构6用于收集喷射到镀锡板对面的冗余钝化液；钝化液收集箱7用于收集钝化液截留机构5和冗余钝化液收集机构6的钝化液；钝化液分离罐3的作用是将钝化液收集箱7中多余的气雾液体颗粒进行气液分离，尾气通过抽风系统排放；钝化液收集罐2用于收集钝化液分离罐3和钝化液收集箱7得到的钝化液，然后再回流到钝化液配液罐中；

实施例2：参见图1-图4，一种气雾喷射无铬钝化溶液的回收系统，所述方法具体如下；

1)钝化液配液罐中的钝化液经过滤器由喷射加压泵送至钝化液气雾喷嘴，从钝化液气雾喷嘴喷射出的钝化液经钝化液截留机构后喷射到镀锡板表面，冗余钝化液收集机构收集喷射到镀锡板对面的冗余钝化液，钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构收集到的钝化液回流到钝化液收集箱体，钝化液收集箱体中的多余的气雾液体颗粒经钝化液分离罐进行气液分离，尾气通过抽风系统排放，得到的液体回流到钝化液收集罐中；

2)钝化液截留机构用于截留气雾喷嘴喷射出流体中边缘雾化区中的钝化液，钝化液截留机构由挡板、接液槽、和接液回流槽组成，挡板上过流区域的宽度为W，高度为H；气雾喷嘴与镀锡板的间距L1(由喷嘴特性决定，通常为250mm)；钝化液截留机构与喷嘴之间的距离 L2＝(1/2～3/4)L1，过流区的宽度W为镀锡板宽度的1.1～1.2倍，挡板的宽度W1＝(1.05～ 1.2)W，过流区的高度H与L1相关，H＝(1/3～1/2)L1，挡板的上沿设置接液槽，接液槽收集的钝化液通过回流槽流到钝化液截留机构中；

3)冗余钝化液收集机构设置在镀锡板喷射面的背面，冗余钝化液收集机构的宽度W1与钝化液截留机构的宽度相当，冗余钝化液收集机构的窗口宽度W与截留机构的宽度相当，截留机构高度H1为截留机构中H的(1.1～1.3)倍；在截留机构的内部设置有45°放置的不锈钢丝网，该不锈钢丝网可以将喷射到网上的气雾液体颗粒实现气液分离；

4)钝化液气雾喷嘴、钝化液截留机构和冗余钝化液收集机构放置在钝化液收集箱中，钝化液收集箱为方形结构，钝化液收集箱的上部和下部的中间对应位置分别设置有二条窄缝，窄缝的宽度T＝60～120mm，窄缝的长度与钝化液截留机构的宽度W相当；钝化液收集箱上方位置设置有排风口，排风口为圆形，其直径D与窄缝的宽度和长度有关，直径

5)采用抽风系统实现钝化液收集箱内部形成一定的负压，防止气雾钝化液细小颗粒外泄，抽风系统的风量

6)抽风系统抽出的风在钝化液分离罐中进行分离，分离方式为聚结式气液分离器，分离器的处理风量与抽风系统的风量Q一致，分离得到的液体回流到钝化液收集箱，分离后的尾气进入到排风系统中。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。