一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置以及处理方法
技术领域
本发明涉及过滤嘴加工辅助装置技术领域，尤其涉及一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置以及处理方法。
背景技术
三醋酸甘油酯具有广泛的用途，最大用途是作为卷烟的过滤嘴的增塑剂，常用作香烟（醋酸纤维）过滤嘴粘结剂，能使醋纤滤棒快速固化。
三醋酸甘油酯作为香烟过滤嘴棒的固化剂，传统的固化方式就抽吸固化工艺，即在滤棒的一端采用真空抽气处理，控制三醋酸甘油脂的挥发速率及挥发时间。
现有滤棒的抽吸固化工艺中，抽吸的大量三醋酸甘油脂废气被浪费，三醋酸甘油脂又是易燃易挥发的液体，轻易排放虽然不会造成毒害，也有一定的风险，需要妥善收集，但现有滤棒生产车间尚无这一收集工序。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置以及处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置，包括泵机、喷淋室和吸附箱体，喷淋室中部竖立设置隔板，隔板将喷淋室分成两部分，其中一部分喷淋室侧壁的底部位置通过管道与泵机连接，泵机连接有进气管，另一部分喷淋室侧壁的底部位置通过管道连接在吸附箱体端面的底部位置，另一部分喷淋室侧壁的上部位置设置有喷雾管，喷雾管连接有水箱；
吸附箱体的外壳具体为卧式的立方柱体结构，吸附箱体两个端面的中心位置对称设置有支撑杆，吸附箱体通过两个支撑杆架设在U型支座上，U型支座的底板置于平地上，U型支座两个侧壁的顶部设有半圆凹槽，支撑杆架在半圆凹槽上，U型支座侧壁的上部位置设有插销机构，插销机构有两个拱形插销鼻以及插在两个拱形插销鼻之间的L型闩杆组成，两个拱形插销鼻设置在半圆凹槽的两侧，支撑杆设有供L型闩杆穿接的十字孔，十字孔十字交叉形的；
吸附箱体远离喷淋室方向的端面顶部位置设有排气管，吸附箱体远离喷淋室方向的端面还固定设有供排气管挂接的固定管夹；
吸附箱体的内底壁等距设置有加热板，加热板顶部与吸附箱体顶壁之间距离为5-10cm，加热板与吸附箱体两侧壁及底壁均密封连接，每个加热板的底角位置设有连通孔；
吸附箱体的顶壁等距设置有拱形料槽一，拱形料槽的正下方设置吸附网框，吸附网框的四周为细网，吸附网框的上部开口设拱形料槽二，拱形料槽二与拱形料槽一相对放置且拱形料槽二的开口尺寸小于拱形料槽一的开口尺寸，拱形料槽二的顶边通过活页连接有折叠片，折叠片斜搭在拱形料槽一的内壁上，拱形料槽二内填充有烧碱粉末，吸附网框的下部填充有吸湿性填料，吸附网框与吸附箱体两侧壁密封连接，吸附网框底部与吸附箱体底壁间距离为5-10cm；
拱形料槽一的外壁连通有加料斗，加料斗设有密封盖；
吸附箱体的顶壁还设置有检测盒，检测盒内设有温度计、湿度计、液位计和压力表；
其中支撑杆固定连接有摇柄。
优选地，加热板具体是电阻丝加热板，加热板电性连接有电源线。
优选地，加热板加热范围为100-250℃。
优选地，泵机具体是双向泵机。
优选地，喷雾管具体是4号或5号宽幅离心式喷嘴，喷雾管的喷雾方向为：从喷淋室侧壁喷到隔板上。
基于前述的处理装置，本发明还提出了一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理方法，包括以下步骤：
S1、处理装置的现场装配：将吸附箱体架在U型支座上，使拱形料槽一位于吸附箱体顶，吸附箱体内保持干燥，于加料斗中加入大量烧碱粉末，稍晃动摇柄，使烧碱粉末经拱形料槽二进入吸附网框内，将进气管与过滤嘴棒抽吸固化产生的废气相连通，在排气管一端设置集气装置；
S2、处理装置的加水预热：关闭进气管和排气管，从喷雾管加水，使吸附箱体内液位淹没吸附网框下部的吸湿性填料层但又不超过烧碱粉末层，再打开排气管，开启加热板，100-120℃下加热10-20min；
S3、处理装置的运行：先打开喷雾管，再打开进气管和排气管，开启加热板加热温度为170-210℃，打开泵机，将过滤嘴棒抽吸固化产生的废气吸入喷淋室内，经雾化水混合后进入吸附箱体一端的底部位置实际上形成气体在水中的鼓泡过程，经过加热板产生蒸汽，加上鼓泡作用，促进大量水蒸汽产生；
一方面蒸汽浸湿吸附网框，溶解部分烧碱粉末，使烧碱粉末逐渐进入吸湿性填料中，另一方面蒸汽冷凝产生滴液浸湿吸附网框中的吸湿性填料，使吸湿性填料成为气体隔绝板，废气中的三醋酸甘油酯在吸湿性填料中与碱液水解反应生成醋酸钠和甘油，醋酸钠留在水中，甘油则挥发成气体；
未反应的三醋酸甘油酯和甘油气体随水蒸气一起，经过一层层的吸附网框的吸附水解反应，生成的气体经排气管排出，检测三醋酸甘油酯含量，三醋酸甘油酯含量>5%的气体则返回到进气管或另接支管返回到喷淋室，再次反应，直至三醋酸甘油酯含量<5%时，再冷凝收集产生的甘油和水混合物备用；
S4、醋酸钠的收集：转动摇柄使拱形料槽一位于吸附箱体底，从排气管收集醋酸钠水溶液，备用；
S5、处理装置的清洗干燥：采用灌水法，从进气管吸入纯水，快速转动摇柄，从排气管排出清洗液，重复清洗2-3次后收集清洗液备用；开启加热板250℃加热，并从进气管吸入新鲜空气，从排气管排出湿气，干燥1-2h，即完成清洗干燥。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明构造了一种卧式吸附填料塔结构，逐层将固化废气中的三醋酸甘油酯碱性加热催化水解，处理效率高，实现减量化；而得到的甘油和水混合物及醋酸钠水溶液，又可作为三醋酸甘油酯的反应原料，经萃取分馏后酸化，能够顺利酯化成三醋酸甘油酯，实现循环使用，符合绿色化学要求；另外清洗得到的清洗液可反复循环使用，减少烧碱使用量，节约成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置的吸附箱体的立体结构图；
图中：泵机1、喷淋室2、隔板201、吸附箱体3、进气管4、喷雾管5、水箱6、支撑杆7、U型支座8、半圆凹槽9、插销机构10、十字孔11、排气管12、固定管夹13、加热板14、拱形料槽15、吸附网框16、拱形料槽二17、加料斗18、密封盖19、检测盒20、摇柄21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理装置，包括泵机1、喷淋室2和吸附箱体3，喷淋室2中部竖立设置隔板201，隔板201将喷淋室2分成两部分，其中一部分喷淋室2侧壁的底部位置通过管道与泵机1连接，泵机1连接有进气管4，另一部分喷淋室2侧壁的底部位置通过管道连接在吸附箱体3端面的底部位置，另一部分喷淋室2侧壁的上部位置设置有喷雾管5，喷雾管5连接有水箱6；吸附箱体3的外壳具体为卧式的立方柱体结构，吸附箱体3两个端面的中心位置对称设置有支撑杆7，吸附箱体3通过两个支撑杆7架设在U型支座8上，U型支座8的底板置于平地上，U型支座8两个侧壁的顶部设有半圆凹槽9，支撑杆7架在半圆凹槽9上，U型支座8侧壁的上部位置设有插销机构10，插销机构10有两个拱形插销鼻以及插在两个拱形插销鼻之间的L型闩杆组成，两个拱形插销鼻设置在半圆凹槽9的两侧，支撑杆7设有供L型闩杆穿接的十字孔11，十字孔11十字交叉形的；吸附箱体3远离喷淋室2方向的端面顶部位置设有排气管12，吸附箱体3远离喷淋室2方向的端面还固定设有供排气管12挂接的固定管夹13；吸附箱体3的内底壁等距设置有加热板14，加热板14顶部与吸附箱体3顶壁之间距离为5-10cm，加热板14与吸附箱体3两侧壁及底壁均密封连接，每个加热板14的底角位置设有连通孔；吸附箱体3的顶壁等距设置有拱形料槽一15，拱形料槽15的正下方设置吸附网框16，吸附网框16的四周为细网，吸附网框16的上部开口设拱形料槽二17，拱形料槽二17与拱形料槽一15相对放置且拱形料槽二17的开口尺寸小于拱形料槽一15的开口尺寸，拱形料槽二17的顶边通过活页连接有折叠片，折叠片斜搭在拱形料槽一15的内壁上，拱形料槽二17内填充有烧碱粉末，吸附网框16的下部填充有吸湿性填料，吸附网框16与吸附箱体3两侧壁密封连接，吸附网框16底部与吸附箱体3底壁间距离为5-10cm；拱形料槽一15的外壁连通有加料斗18，加料斗18设有密封盖19；吸附箱体3的顶壁还设置有检测盒20，检测盒20内设有温度计、湿度计、液位计和压力表；其中支撑杆7固定连接有摇柄21。
参照图1，加热板14具体是电阻丝加热板，加热板14电性连接有电源线，加热板14加热范围为100-250℃。
参照图1，泵机1具体是双向泵机，便于及时调整泵机1的
参照图1，喷雾管5具体是4号或5号宽幅离心式喷嘴，喷雾管5的喷雾方向为：从喷淋室2侧壁喷到隔板201上。
基于前述的处理装置，本发明还提出了一种过滤嘴棒抽吸固化废气的处理方法，包括以下步骤：
S1、处理装置的现场装配：将吸附箱体3架在U型支座8上，使拱形料槽一15位于吸附箱体3顶，吸附箱体3内保持干燥，于加料斗18中加入大量烧碱粉末，稍晃动摇柄21，使烧碱粉末经拱形料槽二17进入吸附网框16内，将进气管4与过滤嘴棒抽吸固化产生的废气相连通，在排气管12一端设置集气装置；
S2、处理装置的加水预热：关闭进气管4和排气管12，从喷雾管5加水，使吸附箱体3内液位淹没吸附网框16下部的吸湿性填料层但又不超过烧碱粉末层，再打开排气管12，开启加热板14，100-120℃下加热10-20min；
S3、处理装置的运行：先打开喷雾管5，再打开进气管4和排气管12，开启加热板14加热温度为170-210℃，打开泵机1，将过滤嘴棒抽吸固化产生的废气吸入喷淋室2内，经雾化水混合后进入吸附箱体3一端的底部位置实际上形成气体在水中的鼓泡过程，经过加热板14产生蒸汽，加上鼓泡作用，促进大量水蒸汽产生；
一方面蒸汽浸湿吸附网框16，溶解部分烧碱粉末，使烧碱粉末逐渐进入吸湿性填料中，另一方面蒸汽冷凝产生滴液浸湿吸附网框16中的吸湿性填料，使吸湿性填料成为气体隔绝板，废气中的三醋酸甘油酯在吸湿性填料中与碱液水解反应生成醋酸钠和甘油，醋酸钠留在水中，甘油则挥发成气体；
未反应的三醋酸甘油酯和甘油气体随水蒸气一起，经过一层层的吸附网框16的吸附水解反应，生成的气体经排气管12排出，检测三醋酸甘油酯含量，三醋酸甘油酯含量>5%的气体则返回到进气管4或另接支管返回到喷淋室2，再次反应，直至三醋酸甘油酯含量<5%时，再冷凝收集产生的甘油和水混合物备用；
S4、醋酸钠的收集：转动摇柄21使拱形料槽一15位于吸附箱体3底，从排气管12收集醋酸钠水溶液，备用；
S5、处理装置的清洗干燥：采用灌水法，从进气管4吸入纯水，快速转动摇柄21，从排气管12排出清洗液，重复清洗2-3次后收集清洗液备用；开启加热板14250℃加热，并从进气管4吸入新鲜空气，从排气管12排出湿气，干燥1-2h，即完成清洗干燥。
加热板温度范围为100-250℃，实现不同功能，如前述处理方法，预热时采用100-120℃，运行时170-210℃，清洗干燥采用最高温度250℃。
本发明构造了一种卧式吸附填料塔结构，逐层将固化废气中的三醋酸甘油酯碱性加热催化水解，处理效率高，实现减量化；而得到的甘油和水混合物及醋酸钠水溶液，又可作为三醋酸甘油酯的反应原料，经萃取分馏后酸化，能够顺利酯化成三醋酸甘油酯，实现循环使用，符合绿色化学要求；另外清洗得到的清洗液可反复循环使用，减少烧碱使用量，节约成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
