一种干粉灭火器的干粉回收加工系统及工艺
技术领域
本发明涉及灭火器干粉加工技术领域，具体涉及一种干粉灭火器的干粉回收加工系统及工艺。
背景技术
磷酸铵盐干粉灭火剂作为一种常用的干粉灭火剂，其主要成分是磷酸二氢铵和硫酸铵。通常盛装于干粉灭火器中。在更换或者维修灭火器时，如果将其中的干粉灭火剂扔掉，不仅浪费资源，而且还有可能造成污染。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种干粉灭火器的干粉回收加工系统，以回收磷酸铵盐干粉灭火器中的干粉，从而节约资源和成本。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种干粉灭火器的干粉回收加工系统，包括：第一溶解器、第一冷却结晶器、第二溶解器、第二冷却结晶器、恒温烘干器、超细粉碎装置、补偿装置、混合器、辅助剂添加装置、计算机和控制器，
所述第一冷却结晶器的液相进口与所述第一溶解器的液相出口连通、液相出口与所述第一溶解器的液相进口连通，
所述第二溶解器内设置有离子浓度检测器，其固相进口与所述第一冷却结晶器的固相出口连通，
所述第二冷却结晶器的液相进口与所述第二溶解装置的液相出口连通、液相出口与所述第二溶解装置的液相进口连通，
所述恒温干燥器的进口与所述第二冷却结晶器的固相出口连通，
所述超细粉碎装置的进口与所述恒温干燥器的出口连通，
所述补偿装置的出口与所述超细粉碎装置的进口连通，
所述混合器的进口与所述超细粉碎装置的出口连通，
所述辅助剂添加装置的出口与所述混合器的进口连通；
所述计算机与所述离子浓度检测器电连接；
所述控制器与所述计算机和所述补偿装置电连接。
进一步地，所述第一溶解器和所述第二溶解器的工作温度为80-100℃。
进一步地，所述第一冷却结晶器和所述第二冷却结晶器的工作温度为10-30℃。
进一步地，所述恒温烘干器的工作温度为90-100℃。
进一步地，所述超细粉碎装置为空气分离式超微粉碎机或者球磨粉碎机。
进一步地，还包括粉碎助剂添加装置，所述粉碎助剂添加装置的出口与所述超细粉碎装置的进口连接。
另一方面，本发明还提供一种用于上述干粉灭火器的干粉回收加工系统的工艺，包括以下步骤：
将干粉投入所述第一溶解器中，进行溶解，变成第一混合液；
所述第一混合液进入所述第一冷却结晶器中，进行冷却结晶，变成第一晶体和第一溶液；
所述第一晶体进入所述第二溶解器中再次进行溶解，变成第二混合液，同时所述离子浓度检测器检测出所述第二混合液中的离子浓度并将相关信息传递给所述计算机，所述计算机根据得到的信息计算出各组分所占的比例并转化成指令传递给所述控制器，所述控制器根据得到的指令控制所述补偿装置工作，所述第一溶液则回流至所述第一溶解器中，继续溶解；
所述第二混合液进入所述第二冷却结晶器中，再次进行冷却结晶，变成第二晶体和第二溶液；
所述第二晶体进入恒温烘干器中，进行烘干，变成固体，而所述第二溶液则回流至所述第二溶解器中，继续溶解；
所述固体进入超细粉碎装置中，同时所述补偿装置根据所述控制器的指令向所述超细粉碎装置添加相应组分，使得各组分的比例满足要求，并进行粉碎，变成粉末；
所述粉末进入所述混合器中与所述辅助剂添加装置中添加过来的辅助剂混合，制成干粉。
本发明的有益效果：
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的干粉灭火器的干粉回收加工系统的结构视图；
图2为图1所示的干粉灭火器的干粉回收加工系统的工艺的工艺流程图。
附图标记：
100-第一溶解器、200-第一冷却结晶器、300-第二溶解器、310-离子浓度检测器、400-第二冷却结晶器、500-恒温烘干器、600-超细粉碎装置、700-补偿装置、800-混合器、900-辅助剂添加装置、1000-计算机、1100-控制器、1200-粉碎助剂添加装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，本发明提供一种干粉灭火器的干粉回收加工系统，包括：第一溶解器100、第一冷却结晶器200、第二溶解器300、第二冷却结晶器400、恒温烘干器500、超细粉碎装置600、补偿装置700、混合器800、辅助剂添加装置900、计算机1000和控制器1100。
第一溶解器100用于溶解待回收干粉中的磷酸二氢铵和硫酸铵，而将干粉中的其他杂质排除。
第一冷却结晶器200用于将第一溶解槽中送过来的混合液冷却结晶，结晶出其中的磷酸二氢铵和硫酸铵，并将结晶后的第一溶液送回至第一溶解器100中，继续工作。其液相进口与第一溶解器100的液相出口连通、液相出口与第一溶解器100的液相进口连通。
第二溶解器300内布置有离子浓度检测器310，用于检测第二溶解器300中的混合液中的铵离子、磷酸根离子、硫酸根离子的浓度，并将相应的信息传递给计算机1000。其固相进口与第一冷却结晶器200的固相出口连通。
第二冷却结晶器400用于冷却结晶出第二溶解器300中送过来的混合液中的磷酸二氢铵和硫酸铵。其液相进口与第二溶解装置的液相出口连通、液相出口与第二溶解装置的液相进口连通。
恒温干燥器用于干燥第二冷却结晶器400中送过来的结晶体。其进口与第二冷却结晶器400的固相出口连通。
计算机1000与离子浓度检测器310电连接，计算机1000根据离子浓度检测器310传过来的信息，计算出其中的磷酸二氢铵和磷酸铵的百分比、并将此信息转化成指令传递给控制器1100。
控制器1100与计算机1000电连接，控制器1100用于根据计算机1000传递过来的指令控制补偿装置700工作。
超细粉碎装置600的进口与恒温干燥器的出口连通。
补偿装置700用于根据计算机1000的控制器1100传递过来的信息向超细粉碎装置600中添加磷酸二氢铵和硫酸铵，使得磷酸二氢铵和硫酸铵的比例满足要求。其出口与超细粉碎装置600的进口连通并与控制器1100电连接。
混合器800的进口与超细粉碎装置600的出口连通。
辅助剂添加装置900用于向混合器800中添加干粉辅助剂，例如碳酸钙、活性白土、云母粉等。其出口与混合器800的进口连通。
在一个实施例中，第一溶解器100和第二溶解器300的工作温度为80-100℃，磷酸二氢铵和硫酸铵的溶解度随着温度的升高而升高，详情见表1。
表1温度对磷酸二氢铵和硫酸的溶解度的影响
由表1可知，磷酸二氢铵和硫酸的溶解度随着温度的升高而升高，当温度超过60℃以后其变化的幅度很大，有助于结晶。优选为95℃。
在一个实施例中，第一冷却结晶器200和第二冷却结晶器400的工作温度为10-30℃。
由上述表1可知，硫酸二氢铵和硫酸铵的溶解度随温度的变化而变化，当温度低于30℃时，变化比较缓慢。优选为25℃。
在一个实施例中，恒温烘干器500的工作温度为90-100℃。当温度超过100℃时，磷酸二氢铵就会开始发生分解，具体反应式如下：
同样的，当温度在100℃时，硫酸铵也会开始发生分解，具体反应式如下：
所以，通过控制恒温干燥器的温度以降低磷酸二氢铵和硫酸铵的分解。优选地，该恒温干燥器的工作温度为95℃，以提高干燥效率的同时，降低磷酸二氢铵和硫酸铵的分解。
在一个实施例中，超细粉碎装置600为空气分离式超微粉碎机或者球磨粉碎机，其粉碎粒径为15-20μm。每种灭火粒子都存在上限临界粒径，小于临界粒径的粒子全部起灭火作用，而大于临界粒径的灭火粒子的灭火效能骤减。经研究，磷酸二氢铵的灭火临界粒径为20μm，即小于20μm的粒子全部起灭火作用，而大于20μm的粒子的灭火效能则锐减。
在一个实施例中，还包括粉碎助剂添加装置1200，粉碎助剂添加装置1200用于向超细粉碎装置600里添加粉碎助剂，以提高粉碎效果。其出口与超细粉碎装置600的进口连接。
从微观机械化学理论讲，粉碎是个可逆过程，一方面物料颗粒变细，比表面积增大；另一方面，表面自由能促使物料颗粒重新团聚，粒径变大，比表面积减小。正反可逆过程速度相等时，粉碎达到平衡，物料粒子尺寸达到该平衡状态条件下的最小值。要想追求更细小粒子，必须打破粉碎平衡，使平衡向超细粉末方向移动。而最简单有效的办法就是添加粉碎助剂，优选地，粉碎助剂的用量小于5％。
本发明的工作原理如下
将干粉投入第一溶解器100中，进行溶解，变成磷酸二氢铵和硫酸铵的饱和混合液，之后将该混合液放入第一冷却结晶器200中，进行冷却结晶，结晶出其中的磷酸二氢铵和硫酸铵，液体就返回第一容器继续参加溶解工作。
然后将硫酸铵和磷酸二氢铵的晶体放入第二溶解器300中再次进行溶解，再次变成磷酸二氢铵和硫酸铵的饱和混合液，同时离子浓度检测器310检测出第二混合液中的离子浓度并将相关信息传递给计算机1000，计算机1000根据得到的信息计算出各组分所占的比例并转化成指令传递给控制器1100，控制器1100根据得到的指令控制补偿装置700工作。
之后第二溶解器300中的混合液进入第二冷却结晶器400中，再次进行冷却结晶。晶体进入恒温烘干器500中，进行烘干，变成固体，而液体则回流至第二溶解器300中，继续溶解。
之后将上述固体送入超细粉碎装置600中，同时补偿装置700根据控制器1100的指令向超细粉碎装置600添加相应组分，使得各组分的比例满足要求，而粉碎助剂添加装置1200则会向超细粉碎装置600中添加粉碎助剂，以提高粉碎效果。
最后粉末进入混合器800中与辅助剂添加装置900中添加过来的辅助剂混合，制成干粉。
如图2所示，本发明还提供一种用于上述干粉灭火器的干粉回收加工系统的工艺，包括以下步骤：
将干粉投入第一溶解器100中，进行溶解，变成第一混合液，该第一混合液即为磷酸二氢铵和硫酸铵的饱和溶液；
第一混合液进入第一冷却结晶器200中，进行冷却结晶，结晶出其中的磷酸二氢铵和硫酸铵，变成第一晶体和第一溶液，即磷酸二氢铵和硫酸铵的晶体和第一溶液；
第一晶体进入第二溶解器300中再次进行溶解，变成第二混合液，该第二混合液同样为磷酸二氢铵和硫酸铵的饱和溶液，同时离子浓度检测器310检测出第二混合液中的离子浓度并将相关信息传递给计算机1000，计算机1000根据得到的信息计算出各组分所占的比例并转化成指令传递给控制器1100，控制器1100根据得到的指令控制补偿装置700工作，第一溶液则回流至第一溶解器100中，继续溶解；
第二混合液进入第二冷却结晶器400中，再次进行冷却结晶，变成第二晶体和第二溶液；
第二晶体进入恒温烘干器500中，进行烘干，变成固体，而第二溶液则回流至第二溶解器300中，继续溶解；
固体进入超细粉碎装置600中，同时补偿装置700根据控制器1100的指令向超细粉碎装置600添加相应组分，使得各组分的比例满足要求，并进行粉碎，变成粉末；
粉末进入混合器800中与辅助剂添加装置900中添加过来的辅助剂混合，制成干粉。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
