CN108754479A - 基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法，包括高压釜、分离釜、缓冲釜和液压泵；采用如下步骤：步骤一、将工件装入高压釜中，然后进行密封使高压釜耐压范围在20MPa以上；步骤二、CO2除油除锈；步骤三、循环分离；步骤四、高压磷化；步骤五、循环分离二；步骤六、高压皂化；步骤七、循环分离三；步骤八、打开高压釜，通风干燥。采用本申请的技术方案能够大大降低酸、碱、工业水用量，劳动条件好，生产残渣方便收集处理，不产生污水，不造成环境污染问题，实现了零排放。

Description

基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法
技术领域
本发明涉及金属冷加工行业中的磷化、皂化前处理领域，尤其涉及一种基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法。
背景技术
金属冷加工行业中，在进行拉丝、挤压、深拉延等工序时，首先要在工件表面进行磷化-皂化处理，经过处理之后，能够降低工件与模具之间的摩擦起到很好的润滑效果。
具体磷化处理的工艺流程为：首先通过酸碱对金属工件的表面进行除油除锈处理，处理之后的金属工件采用水对其表面进行清洗；其次进行锌系磷化处理，处理之后的金属工件采用水对其表面进行清洗，再次采用硬脂酸钠对金属工件的表面进行皂化处理，处理完成之后进行干燥处理。采用锌系磷化的原因是，一、锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，二、锌系磷化操作温度比较低，可在40、60或90℃条件下进行磷化处理。
采用上述工艺金属工件进行除锈时，会跟据不同金属分别用盐酸.硝酸.硫酸清洗除锈，生成有毒害、呛人的黄、红烟雾，产生严重的腐蚀性三废污染，并容易对清洗件的金属本身：外层溶解形成过腐蚀，内部渗氢产生氢脆，危及使用安全、缩短使用寿命。另外整个过程需要多次进行水清洗，用水清洗稀释废工作液，会消耗、流失大量水资源，形成严重的污染和极大的浪费。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高压密闭循环***及采用该***的零排放磷化、皂化的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法，包括高压釜、分离釜、缓冲釜、液压泵和回收桶；采用步骤如下：
步骤一、将工件装入高压釜中，然后进行密封使高压釜耐压范围在20MPa以上；
步骤二、CO2除油除锈,二氧化碳经缓冲釜缓冲后通过液压泵输送给高压釜，然后通过高压釜内的文丘里喷嘴向工件喷射高压二氧化碳气流对工件进行除锈除油处理；
步骤三、循环分离：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净，油渍和固体残渣被超临界CO2推送入分离釜；
步骤四、高压磷化：将磷化液通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成磷化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集磷化后的残留物；
步骤五、循环分离二：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；
步骤六、高压皂化：将皂化通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成皂化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集皂化后的残留物；
步骤七、循环分离三：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；
步骤八、干燥：打开高压釜，通风干燥。
进一步的改进，步骤五和步骤七中从分离釜分离后的二氧化碳经制冷、加压，再通入高压釜进行循环清洗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是采用本申请的技术方案后，可以通过调节温度和压力的变化来改变油渍、磷酸、磷酸盐、硬脂酸钠的溶解度，达到循环分离与收集的目的，大大降低酸、碱、工水用量，化学溶液在封闭的管路中流动，无挥发、泄露，不向环境排除污水、废液，劳动条件好，生产残渣方便收集处理，不造成环境污染。
附图说明
图1是基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法的步骤原理框图。
图2是基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法的***原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的方案做进一步的阐述：
如图1和图2所示，一种基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法，包括高压釜、分离釜、缓冲釜、液压泵和回收桶；采用步骤如下：
步骤一、将工件装入高压釜中，然后进行密封使高压釜耐压范围在20MPa以上；
步骤二、CO2除油除锈,二氧化碳经缓冲釜缓冲后通过液压泵输送给高压釜，然后通过高压釜内的文丘里喷嘴向工件喷射高压二氧化碳气流对工件进行除锈除油处理；在该步骤中，主要利用产生的二氧化碳“雪”(含有干冰小颗粒)的动能动量除锈，利用二氧化碳“雪”的化学溶解作用除油；然后通入超临界二氧化碳流体，利用超临界流体的溶解作用和冲刷作用将容器内的油污、固体颗粒物导出到分离釜，分离收集；
步骤三、循环分离：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净，油渍和固体残渣被超临界CO2推送入分离釜；
步骤四、高压磷化：将磷化液通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成磷化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集磷化后的残留物；
步骤五、循环分离二：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；分离釜分离后的二氧化碳经制冷、加压，再通入高压釜进行循环清洗。
步骤六、高压皂化：将皂化通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成皂化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集皂化后的残留物；
步骤七、循环分离三：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；分离釜分离后的二氧化碳经制冷、加压，再通入高压釜进行循环清洗。
步骤八、干燥：打开高压釜，通风干燥。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法，包括高压釜、分离釜、缓冲釜、液压泵和回收桶；其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将工件装入高压釜中，然后进行密封使高压釜耐压范围在20MPa以上；
步骤二、CO2除油除锈,二氧化碳经缓冲釜缓冲后通过液压泵输送给高压釜，然后通过高压釜内的文丘里喷嘴向工件喷射高压二氧化碳气流对工件进行除锈除油处理；
步骤三、循环分离：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净，油渍和固体残渣被超临界CO2推送入分离釜；
步骤四、高压磷化：将磷化液通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成磷化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集磷化后的残留物；
步骤五、循环分离二：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；
步骤六、高压皂化：将皂化通过液压泵加压注入高压釜中，在高压釜的搅拌器的作用下与釜内的高压流体进行混合、稀释；将高压釜升温到反应温度，对工件表面进行磷化处理；磷化液在工件表面发生化学反应，形成皂化膜；反应结束后，将高压釜中的流体导出到分离釜，分离收集皂化后的残留物；
步骤七、循环分离三：借助于缓冲釜和液压泵将超临界CO2输送到高压釜内进行循环清理，直到高压釜内洁净；
步骤八、干燥：打开高压釜，通风干燥。
2.根据权利要求1所述的基于高压密闭循环***的零排放磷化、皂化的方法，其特征在于，步骤五和步骤七中从分离釜分离后的二氧化碳经制冷、加压，再通入高压釜进行循环清洗。
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