减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括控制阀组、气体过滤器、气体存储器、电铸液存储器、磁力泵、电铸液检测调配组件、复合颗粒回收器、高压泵、CO

【技术实现步骤摘要】
减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置本申请是申请号为201510241096.5，申请日为2015年5月12日，专利技术创造名称为“超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及电化学沉积加工
，具体涉及一种超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法。
技术介绍
目前，随着微机电系统（MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem）技术的飞速发展以及对高性能复合材料的迫切需求，复合电铸技术在当前乃至未来都将扮演重要角色。超临界流体（SupercriticalFluid）是指纯净物质处于临界点（临界压力和临界温度）以上时，所表现出来的一种介于液态和气态的流体。近年来，将复合电铸技术与超临界流体技术相结合，是制备高性能纳米复合材料的一个研究热点。目前，在超临界环境下电沉积制备纳米复合材料与微细零件的工艺方法和装置已有所见。如授权公告号为CN101092716B的中国专利文献公开了一种超临界流体细微电镀成型工艺及其装置，其以SCF-CO2为电镀环境进行微结构零件的成型，通过该方法所得的金属电镀层表面沉积均匀、无积瘤，且铸层组织细密平整；又如公布号为CN102146573A的中国专利文献提出了一种超临界流体电铸成型制备纳米复合材料的方法，其主要是在机械搅拌辅助条件下电沉积制备金属基纳米复合材料。然而，上述专利技术并未考虑到对超临界电铸液的回收利用。超临界CO2复合电铸体系包含CO2气体、化学镀液和复合粒子。电铸完毕排气过程中，液体容易跟随气体排出进入管道和阀门，里面的复合粒子和凝固后的液态镀液会堵塞管道和阀门，严重损耗电铸装置的使用寿命；而且，CO2直接排入空气中会加剧全球温室效应；而化学镀液对环境污染影响明显，直接排入大自然，对地表水和土壤都是一种灾难；复合粒子在电镀过程中并不能全部进入电铸层，在溶液中还会残余一部分，况且制备复合粒子尤其是纳米级的成本很高，因而将铸液中的复合粒子回收再利用较为经济。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对超临界CO2复合电铸体系，提供一种使用时能够回收CO2气体、电铸液和电铸所需要固定粒子以资循环使用，从而有效提高电铸液的使用效率、减少对环境的污染、降低复合电铸经济成本的超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法。本专利技术的技术方案是：本专利技术的减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括反应釜，反应釜具有排液口、排气口和进气口；其结构特点是：还包括控制阀组、气体过滤器、气体存储器、电铸液存储器、磁力泵、电铸液检测调配组件、复合颗粒回收器、高压泵、CO2气瓶和压力表；上述的控制阀组包括气液混合体排出控制阀、电铸液排出控制阀、反应釜气体输入控制阀和补气控制阀；气体过滤器包括从下到上依次设置并相通气的气液分离室、气体过滤室和气体干燥室；气液分离室通过控制阀组的气液混合体排出控制阀与反应釜的排气口相连接；气体存储器设有回收气输入口、补气输入口和供气口；气体存储器的回收气输入口与气体过滤器的气体干燥室相连接；气体存储器的补气输入口通过高压泵和补气控制阀与CO2气瓶相连接；气体存储器的供气口通过反应釜气体输入控制阀与反应釜的进气口相连接；电铸液存储器设有进液口、出液口和磁力搅拌器；磁力搅拌器设置在电铸液存储器的底部；电铸液存储器的进液口通过电铸液排出控制阀与反应釜的排液口相连接；磁力泵设有进液口、出液口和可拆卸式吸附滤芯；磁力泵的进液口与电铸液存储器的出液口相连接；电铸液检测调配组件包括离子检测槽、离子测量仪和复合电铸液调配槽；离子检测槽设有进液口、出液口、检测出液口和排废口；离子检测槽的进液口与磁力泵的出液口相连接；离子测量仪通过离子检测槽的检测出液口与离子检测槽相连接；离子检测槽的排废口用于排出废液；离子检测槽的出液口与复合电铸液调配槽相连接；复合颗粒回收器用于回收反应釜放出的复合电铸液中的有用固体颗粒；复合颗粒回收器包括焚烧单元、沉降分离单元、清洗干燥单元和检测单元；高压泵和CO2气瓶用于当气体存储器内CO2不足时向气体存储器内补充CO2气体；压力表用于检测反应釜内的气压，压力表设置在反应釜气体输入控制阀与反应釜的进气口之间；上述的气体过滤器的气液分离室的下端设有混合气输入口；气液分离室内设有向下倾斜的一组挡板，挡板向下倾斜角度范围为8～16°；气体过滤室内填充有氧化铜固体；气体过滤室的内外壁之间设置有加热电阻；气体干燥室设有回收气体输出口；气体干燥室内填充有固体氯化钙；上述的磁力泵为MP微型磁力泵；磁力泵的可拆卸式吸附滤芯为不锈钢滤芯或折叠式微孔滤芯，滤芯外部包裹双层滤布。上述的复合颗粒回收器的焚烧单元用于对通过磁力泵的可拆卸式吸附滤芯回收的固体颗粒进行焚烧处理；沉降分离单元包括复合颗粒离心沉降器；沉降分离单元用于对焚烧单元的焚烧产物进行离心沉降分离，使得焚烧产物中复合电铸液配置所需的固体颗粒与重金属颗粒分离；清洗干燥单元用于对分离出的复合电铸液配置所需的固体颗粒进行清洗干燥；检测单元用于对清洗干燥后的复合电铸液配置所需的固体颗粒是否符合循环使用标准进行检测。进一步的方案是：上述的气体存储器的内壁设有用于控制气体存储器在工作时内部温度为2℃的循环冷却水管；进一步的方案是：上述的电铸液存储器的磁力搅拌器工作时的转速为400～600r/min。上述的减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置的工作方法，包括以下步骤：①气体回收：打开控制阀组的气液混合体排出控制阀，使得反应釜恒温降压至一个大气压，反应釜内部的混合气体经过气体过滤器的气液分离室、气体过滤室和气体干燥室提纯处理后收集于气体存储器内循环使用；②固体颗粒回收：第一步：打开电铸液排出控制阀，将反应釜中的复合电铸液收集于电铸液存储器中，启动电铸液存储器的磁力搅拌器，使复合电铸液中的不溶性固体颗粒有效分散悬浮；第二步：磁力泵抽取电铸液存储器中的复合电铸液，复合电铸液经过磁力泵的可拆卸式吸附滤芯过滤后流向离子检测槽中，进入步骤③；复合电铸液中的固体颗粒由磁力泵的可拆卸式吸附滤芯收集到一定量后交由复合颗粒回收器处理；第三步：由磁力泵的可拆卸式吸附滤芯收集的复合电铸液中的固体颗粒依次经复合颗粒回收器的焚烧单元进行焚烧处理、沉降分离单元进行离心沉降分离、清洗干燥单元的清洗干燥和检测单元的纯度检测，得到可回收循环使用的复合电铸液配置所需的固体颗粒；检测不达标的固体颗粒重新投入沉降分离单元处理；③电铸液去除杂质：磁力泵的可拆卸式吸附滤芯过滤后去除了固体颗粒的电铸液流入离子检测槽后，由离子测量仪检测电铸液中各种离子的成分与浓度，按照需要去除其中微量杂质离子，补充电铸液需要的离子，得到符合要求的电铸液；④调配复合电铸液：将步骤②中得到的复合电铸液配置所需的固体颗粒以及步骤③中得到的电铸液在复合电铸液调配槽中按照设定的比例调配成符合电铸要求的复合电铸液供循环使用。进一步的方案是：上述的步骤①中，气体过滤室工作时的温度控制在200摄氏度；气体干燥室工作时的温度为常温。进一步的方案是：上述的步骤②的第三步中，复合颗粒回收器的焚烧单元工作时温度控制在500℃，焚烧时间为5～10min；上述的沉降分离单元包括复合颗粒离心沉降器；复合颗粒离心沉降器的转速控制在100～150r/min。进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括反应釜（100），反应釜（100）具有排液口、排气口和进气口；其特征在于：还包括控制阀组（1）、气体过滤器（2）、气体存储器（3）、电铸液存储器（4）、磁力泵（5）、电铸液检测调配组件（6）、复合颗粒回收器（7）、高压泵（8）、CO

【技术特征摘要】
1.一种减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括反应釜（100），反应釜（100）具有排液口、排气口和进气口；其特征在于：还包括控制阀组（1）、气体过滤器（2）、气体存储器（3）、电铸液存储器（4）、磁力泵（5）、电铸液检测调配组件（6）、复合颗粒回收器（7）、高压泵（8）、CO2气瓶（9）和压力表（10）；所述的控制阀组（1）包括气液混合体排出控制阀（1-1）、电铸液排出控制阀（1-2）、反应釜气体输入控制阀（1-3）和补气控制阀（1-4）；气体过滤器（2）包括从下到上依次设置并相通气的气液分离室（21）、气体过滤室（22）和气体干燥室（23）；气液分离室（21）通过控制阀组（1）的气液混合体排出控制阀（1-1）与反应釜（100）的排气口相连接；气体存储器（3）设有回收气输入口、补气输入口和供气口；气体存储器（3）的回收气输入口与气体过滤器（2）的气体干燥室（23）相连接；气体存储器（3）的补气输入口通过高压泵（8）和补气控制阀（1-4）与CO2气瓶（9）相连接；气体存储器（3）的供气口通过反应釜气体输入控制阀（1-3）与反应釜（100）的进气口相连接；电铸液存储器（4）设有进液口、出液口和磁力搅拌器；磁力搅拌器设置在电铸液存储器（4）的底部；电铸液存储器（4）的进液口通过电铸液排出控制阀（1-2）与反应釜（100）的排液口相连接；磁力泵（5）设有进液口、出液口和可拆卸式吸附滤芯；磁力泵（5）的进液口与电铸液存储器（4）的出液口相连接；电铸液检测调配组件（6）包括离子检测槽（61）、离子测量仪（62）和复合电铸液调配槽（63）；离子检测槽（61）设有进液口、出液口、检测出液口和排废口；离子检测槽（61）的进液口与磁力泵（5）的出液口相连接；离子测量仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷卫宁，钱海峰，刘维桥，李奇林，谈衡，沈宇，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32