TWI651276B - 廢切削液濃縮機組 - Google Patents

Abstract

一種廢切削液濃縮機組，包括蒸餾器、加熱熱源、液氣分離器、凝結器、破乳單元及過濾單元。加熱熱源能用於加熱蒸餾器，液氣分離器及蒸餾器本體之間連通一第一蒸氣管及一回液管，廢切削液經過蒸餾器蒸餾後，能通過第一蒸氣管輸送至液氣分離器進行液氣分離的操作，使液體能通過回液管回流至蒸餾器。凝結器及液氣分離器之間連通一第二蒸氣管，液氣分離器中的蒸氣能通過第二蒸氣管輸送至凝結器冷凝為蒸餾液。破乳單元及凝結器之間連通一凝結液管，能將蒸餾液輸送至破乳單元，使油水分離。過濾單元及破乳單元之間連通一蒸餾液循環管，能將蒸餾液輸送至過濾單元，使蒸餾液循環過濾。由此，可具有較佳的廢水處理效果。

Description

廢切削液濃縮機組

本發明乃是關於一種廢切削液濃縮機組，特別是指一種能有效處理廢切削液，以確保廢切削液不會污染環境的廢切削液濃縮機組。

傳統的車床、銑床及CNC加工機，為一種常見的金屬加工方式，其刀具可配合電腦程式或人員的操作，將金屬工件切削成所需要的形狀。在加工的過程中，刀具直接切削金屬工件時，會產生廢屑及高溫，為了避免廢屑損害刀具及工件，以及避免工件因溫度過高而影響加工精度，會在加工的過程中持續噴灑切削液。由於切削液於加工的過程中持續地噴灑，因此用量相當的可觀，廢切削液若不加以回收再利用，不僅會嚴重的影響環境，也會導致成本的增加。

先前技術中已有整合熱泵的濃縮機組，用以回收廢切削液，該濃縮機組具有蒸發量適中，處理溫度低及蒸發溫度可調的優點，惟該濃縮機組仍難以具有較佳的廢水處理效果。

綜上所述，本發明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合學理的應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種廢切削液濃縮機 組，可具有較佳的廢水處理效果，能將廢切削液的化學需氧量(COD)充分地降低。

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種廢切削液濃縮機組，包括：一蒸餾器，該蒸餾器具有一蒸餾器本體；一加熱熱源，能用於加熱該蒸餾器；一液氣分離器，該液氣分離器及該蒸餾器本體之間連通一第一蒸氣管及一回液管，廢切削液經過該蒸餾器蒸餾後，能通過該第一蒸氣管輸送至該液氣分離器進行液氣分離的操作，使液體能通過該回液管回流至該蒸餾器；一凝結器，該凝結器及該液氣分離器之間連通一第二蒸氣管，該液氣分離器中的蒸氣能通過該第二蒸氣管輸送至該凝結器，使蒸氣冷凝為蒸餾液；一破乳單元，該破乳單元中投入有破乳劑，該破乳單元及該凝結器之間連通一凝結液管，能將該蒸餾液輸送至該破乳單元，使油水分離；以及一過濾單元，該過濾單元及該破乳單元之間連通一蒸餾液循環管，能將蒸餾液輸送至該過濾單元，使蒸餾液循環過濾。

較佳的，該加熱熱源為一熱泵，該熱泵具有一冷媒熱管，該冷媒熱管以一管線連接於該熱泵，該冷媒熱管設置於該蒸餾器上，用以直接加熱該蒸餾器。

較佳的，該凝結器、該破乳單元及該加熱熱源之間連通一冰水水路循環管，該冰水水路循環管上設置一冰水循環泵，使冰水能在該冰水水路循環管中循環，以通過該凝結器、該破乳單元及該加熱熱源。

較佳的，該凝結液管上設置一真空泵，用於抽真空及將蒸餾液輸送至該破乳單元。

較佳的，該破乳劑投入蒸餾液中的比例為0.1~0.2的體積百分比。

本發明的有益效果：

本發明能提高整體機組效率，本發明的蒸餾器連通一液氣分 離器，以確保由蒸餾器排出的氣體為氣態，利用液氣分離器的作用使得液體回流至蒸餾器內，以確保廢液不會污染環境。本發明在系統中增加破乳單元及過濾單元，可提供破乳及過濾的效果，以具有較佳的廢水處理效果，能將廢切削液的化學需氧量(COD)充分地降低。本發明能有效處理高濃度廢切削液，處理後蒸餾液再回到原系統設備使用，有效的資源再利用。

再者，該凝結器、破乳單元及加熱熱源(熱泵)之間連通一冰水水路循環管，冰水水路循環管上設置一冰水循環泵，使冰水能在冰水水路循環管中循環，以通過凝結器、破乳單元及加熱熱源。凝結器採用熱泵的冰水系統達成高溫差冷凝效率，且可使熱源回收至熱泵機組，以達成能源循環利用。冰水水路循環管經凝結器之後才進入破乳單元，使破乳單元的油水分離效果更加明顯，可具有更佳的廢水處理效果。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1‧‧‧蒸餾器

11‧‧‧蒸餾器本體

12‧‧‧補液入口

13‧‧‧濃縮料排出口

14‧‧‧補液電磁閥

2‧‧‧加熱熱源

21‧‧‧冷媒熱管

22‧‧‧管線

3‧‧‧液氣分離器

31‧‧‧第一蒸氣管

32‧‧‧回液管

4‧‧‧凝結器

41‧‧‧第二蒸氣管

42‧‧‧冰水水路循環管

43‧‧‧冰水循環泵

44‧‧‧凝結液管

45‧‧‧真空泵

5‧‧‧破乳單元

6‧‧‧過濾單元

61‧‧‧蒸餾液循環管

62‧‧‧蒸餾液循環泵

63‧‧‧蒸餾液出口

7‧‧‧濃縮料處理裝置

圖1為本發明廢切削液濃縮機組的示意圖。

請參閱圖1，本發明提供一種廢切削液濃縮機組，包括一蒸餾器1、一加熱熱源2、一液氣分離器3、一凝結器4、一破乳單元5及一過濾單元6。

該蒸餾器1可為一低溫蒸餾器，蒸餾器1的型式及構造並不限制。該蒸餾器1具有一蒸餾器本體11，該蒸餾器1還可具有一 一補液入口12及一濃縮料排出口13。補液入口12連通蒸餾器本體11，可通過補液入口12輸送廢切削液至蒸餾器本體11內，該補液入口12上可設置一補液電磁閥14，用以控制廢切削液輸入蒸餾器本體11。該濃縮料排出口13較佳是連通蒸餾器本體11的底部，該濃縮料排出口13可進一步連通一濃縮料處理裝置7，廢切削液經過蒸餾器1蒸餾後取得的濃縮料，可輸送至該濃縮料處理裝置7進行後續的處理。

該加熱熱源2可為熱泵或其他的熱源，能用於加熱該蒸餾器1。在本實施例中，該加熱熱源2為一熱泵，該熱泵具有一冷媒熱管21，冷媒熱管21以一管線22連接於熱泵。該冷媒熱管21設置於蒸餾器1上，可用以直接加熱蒸餾器1，以具有能耗少、效率高的特點。該熱泵也可以採用熱水間接加熱蒸餾器1，本發明加熱熱源2的型式及加熱方式並不限制，可為各種現有的熱源，只要能用以加熱該蒸餾器1皆可。

該液氣分離器3能用以將液體及蒸氣(氣體)分離。該液氣分離器3及蒸餾器本體11之間連通一第一蒸氣管31及一回液管32，亦即第一蒸氣管31的一端可連通液氣分離器3，第一蒸氣管31的另一端可連通蒸餾器本體11的頂部，回液管32的一端可連通液氣分離器3的底部，回液管32的另一端可連通蒸餾器本體11。廢切削液經過蒸餾器1蒸餾後的蒸氣(包含液體)可通過第一蒸氣管31輸送至液氣分離器3，如有液體流入液氣分離器3，則可通過液氣分離器3將液體及蒸氣分離，且能將液體通過回液管32自動回流至蒸餾器1，以確保蒸發氣態的純淨，從而可避免廢液溢出。所述液氣分離器3為現有裝置，且本發明並不限制液氣分離器3的型式及構造，故不再加以贅述。

該凝結器4可為殼管式冷凝器或其他型式的冷凝器，在本實施例中，該凝結器4為殼管式冷凝器。該凝結器4及液氣分離器3之間連通一第二蒸氣管41，使得液氣分離器3中的蒸氣可通過第 二蒸氣管41輸送至凝結器4，以便進行冷凝的操作，使蒸氣冷凝為液體(蒸餾液)。

該破乳單元5及凝結器4之間連通一凝結液管44，該凝結液管44上設置一真空泵45，可用於抽真空及將蒸餾液輸送至破乳單元5，凝結液管44可透過凝結器4、第二蒸氣管41、液氣分離器3及第一蒸氣管31與蒸餾器1連通，因此可對蒸餾器1抽真空，使蒸餾器1內可形成真空，以便起到低溫蒸餾的效果。該破乳單元5中投入有破乳劑，廢切削液中含有乳化劑，經蒸發後的蒸餾液含有油分，本發明加入適當比例的破乳劑，可達成油水分離效果，使蒸餾液不含油分。在本實施例中，破乳劑投入蒸餾液中的比例約為0.1~0.2的體積百分比，此為破乳劑投入的較佳比例，但不予以限制。

在本實施例中，該凝結器4、破乳單元5及加熱熱源(熱泵)2之間可進一步的連通一冰水水路循環管42，該冰水水路循環管42可通過加熱熱源2的致冷端，冰水水路循環管42上可設置一冰水循環泵43，使冰水能在冰水水路循環管42中循環，以通過凝結器4、破乳單元5及加熱熱源2。本實施例的凝結器4採用熱泵的冰水系統達成高溫差冷凝效率，且可使熱源回收至熱泵機組，以達成能源循環利用。冰水水路循環管42經凝結器4之後才進入破乳單元5，使破乳單元5的油水分離效果更加明顯，可具有更佳的廢水處理效果。

該過濾單元6及破乳單元5之間連通一蒸餾液循環管61，該蒸餾液循環管61上設置一蒸餾液循環泵62，由破乳單元5輸出的蒸餾液可輸送至過濾單元6，使蒸餾液不斷的經過該過濾單元6循環過濾，使蒸餾液潔淨。該過濾單元6可以是PP(Polypropylene；聚丙烯)、活性碳、陶磁或RO(Reverse Osmosis；逆滲透)等過濾材，可依廢切削液的種類而定，並不予以限制。該過濾單元6具有一蒸餾液出口63，可用以輸出過濾完成的蒸餾液。

本發明的特點及功能在於：

本發明能提高整體機組效率，本發明的蒸餾器1連通一液氣分離器3，以確保由蒸餾器1排出的氣體為氣態，利用液氣分離器3的作用使得液體回流至蒸餾器1內，以確保廢液不會污染環境。本發明在系統中增加破乳單元5及過濾單元6，可提供破乳及過濾的效果，以具有較佳的廢水處理效果，能將廢切削液的化學需氧量(COD)充分地降低。經實驗證明，本發明可有效去除化學需氧量(COD)達99%。本發明能有效處理高濃度廢切削液，處理後蒸餾液再回到原系統設備使用，有效的資源再利用。

以上所述僅為本發明之優選實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故凡是運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內。

Claims (9)

1. 一種廢切削液濃縮機組，包括：一蒸餾器，該蒸餾器具有一蒸餾器本體；一加熱熱源，用於加熱該蒸餾器；一液氣分離器，該液氣分離器及該蒸餾器本體之間連通一第一蒸氣管及一回液管，廢切削液經過該蒸餾器蒸餾後，能通過該第一蒸氣管輸送至該液氣分離器進行液氣分離的操作，使液體能通過該回液管回流至該蒸餾器；一凝結器，該凝結器及該液氣分離器之間連通一第二蒸氣管，該液氣分離器中的蒸氣能通過該第二蒸氣管輸送至該凝結器，使蒸氣冷凝為蒸餾液；一破乳單元，該破乳單元中投入有破乳劑，該破乳單元及該凝結器之間連通一凝結液管，能將該蒸餾液輸送至該破乳單元，使該蒸餾液油水分離；以及一過濾單元，該過濾單元及該破乳單元之間連通一蒸餾液循環管，能將蒸餾液輸送至該過濾單元，使蒸餾液循環過濾。
2. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該蒸餾器還具有一補液入口及一濃縮料排出口，該補液入口連通該蒸餾器本體，該補液入口上設置一補液電磁閥，該濃縮料排出口連通該蒸餾器本體的底部，該濃縮料排出口連通一濃縮料處理裝置。
3. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該加熱熱源為一熱泵，該熱泵具有一冷媒熱管，該冷媒熱管以一管線連接於該熱泵，該冷媒熱管設置於該蒸餾器上，用以直接加熱該蒸餾器。
4. 如請求項3所述的廢切削液濃縮機組，其中該凝結器、該破乳單元及該加熱熱源之間連通一冰水水路循環管，該冰水水路循環管上設置一冰水循環泵，使冰水能在該冰水水路循環管中循環，以通過該凝結器、該破乳單元及該加熱熱源。
5. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該凝結液管上設置一真空泵，用於抽真空及將蒸餾液輸送至該破乳單元。
6. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該蒸餾液循環管上設置一蒸餾液循環泵，使該破乳單元輸出的蒸餾液輸送至該過濾單元。
7. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該過濾單元具有一蒸餾液出口，用以輸出過濾完成的蒸餾液。
8. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該凝結器為殼管式冷凝器。
9. 如請求項1所述的廢切削液濃縮機組，其中該破乳劑投入蒸餾液中的比例為0.1~0.2的體積百分比。