阅读说明：本技术 管式胶体电池制备用游离酸回收装置及其回收方法 (The preparation of tubular colloidal battery free acid-restoring plant and its recovery method ) 是由 严如意 文栋 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：管式胶体电池制备用游离酸回收装置及其回收方法,包括回收预操作：第一次游离液回收动作：第二次游离液回收动作；本发明通过升降部件能够带动内管体始终贴合在游离酸层的表面,使得游离酸能够稳定、快速的被回收至回收管内,便于后期对于游离酸的过滤再用；硫酸液检测机构能够对回收液中是否含有硫酸液进行检测,进而判断游离酸是否完成被抽出,实现在最小量抽出电离液的前提下,最大量的抽出游离酸；采用两次动作来对有游离酸进行回收,能够游离酸的回收速度,降低能耗,保证检测效果。(The preparation of tubular colloidal battery free acid-restoring plant and its recovery method, including recycling pre-operation: first time free liquid recycling movement: second of free liquid recycling movement；The present invention is able to drive the surface that interior tube body is fitted in free acid layer always by lifting part, and free acid is enabled to stablize, be quickly recovered in recovery tube, and the filtering of free acid is used again convenient for the later period；Sulfuric acid liquid testing agency can detect to sulfuric acid liquid whether is contained in recovered liquid, and then judge whether free acid is completed to be extracted, and realize under the premise of minimum extracts ionization liquid out, the maximum amount of extraction free acid；To there is free acid to recycle, it is capable of the recycling speed of free acid using acting twice, reduces energy consumption, guarantees detection effect.)

管式胶体电池制备用游离酸回收装置及其回收方法

技术领域

本发明属于铅酸电池生产技术领域，特别涉及管式胶体电池制备用游离酸回收装置及其回收方法。

背景技术

胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，方法是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态；胶体电池最重要的特点为：用较小的工业代价，制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，其能量和功率要比常规铅酸电池大20％以上，寿命一般也是常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多；

胶体电池在生产时需要经历以下步骤：倒入电解液并进行酸循环充电、倒出游离酸、加入胶凝剂、充电容检；酸循环充电时，会有部分电解液未被电离，这部分未被电离的液体即为游离酸，游离酸内部为氢根离子和硫酸根离子，而充电发生电离的电离液其内部有硫酸液，在重力作用下，电离液与游离酸发生分层，游离酸漂浮在顶部形成游离酸层，电离液在底部形成电离液层；

当酸循环充电完毕后需要抽出上层漂浮的游离酸，以保证电池的稳定性，避免液体容易溢出；然而目前的吸液方式主要是人工使用吸管抽出游离酸，这种方式无法精确把控游离酸的抽出量，容易抽出不彻底或抽出的液体中带有大量的电离液，吸液效果不够好，不利于后续对于游离酸的回收再用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了管式胶体电池制备用游离酸回收装置及其回收方法，具体技术方案如下：

管式胶体电池制备用游离酸回收装置，包括吸液机构；所述吸液机构包括外管体、内管体、第二升降部件；所述外管体的内部滑动嵌入有所述内管体，所述内管体、所述外管体之间相互连通，所述内管体用以伸入于游离液层的内部，所述外管体的侧壁安装有所述第二升降部件，所述第二升降部件用以带动所述内管体在所述外管体内上下运动；所述外管体的顶端连通有导液机构，所述导液机构的入口与所述外管体的出口连通，所述导液机构的出口处并联至硫酸液检测机构和回收管的底部；所述硫酸液检测机构用以检测回收液体中是否含有硫酸液，所述回收管的顶部连通有抽液泵，所述回收管用以储存回收的游离酸；所述硫酸检测机构的输出端电性连接至PLC控制器，所述PLC控制器的输出端电性连接抽液泵、第二升降部件以及导液机构。

进一步地，所述硫酸液检测机构包括检测仪和检测瓶，所述检测瓶与所述导液机构的出口处连通，所述检测瓶伸入于所述检测仪内部，所述检测仪用以检测所述检测瓶内是否有硫酸液。

进一步地，所述导液机构包括主管体、第一分管、第二分管，所述主管体与所述外管体的出口连通，所述主管体的出口处并联有所述第一分管和所述第二分管，所述第一分管连通至所述检测瓶的内部底部，所述第二分管连通至回收管的底部，所述第一分管上安装有第一电磁阀，所述第二分管上安装有第二电磁阀，所述PLC控制器的输出端电性连接第一电磁阀以及第二电磁阀。

进一步地，所述吸液机构、所述导液机构、所述回收管以及所述抽液泵均安装于第一升降部件的顶部，所述第一升降部件用以带动所述吸液机构、所述导液机构、所述回收管以及所述抽液泵同步上下运动。

进一步地，所述内管体的顶端设有密封环，所述密封环的直径大于所述内管体的直径，所述外管体的内壁开有与所述密封环配合的滑槽；所述外管体的侧壁底部开有活动槽，所述内管体的外壁分布有齿条，所述齿条嵌入到活动槽内，所述第二升降部件包括转动电机和齿轮，所述齿轮啮合连接所述齿条，所述齿轮安装于所述转动电机的输出端，所述转动电机安装于所述外管体的外壁。

管式胶体电池制备用游离酸回收方法，所述回收方法包括：

回收预操作：

第一升降部件驱动吸液机构向下运动；

当吸液机构即将靠近游离液层时，关闭第一升降部件并同时打开抽液泵和第一电磁阀；

第一次游离液回收动作：

第二升降部件驱动内管体缓慢向下运动；

内管体与游离液层的表面接触，将游离酸液体通过第一分管抽出至回收管内；

第二次游离液回收动作：

当内管体即将靠近游离酸层的底部界限时，打开第二电磁阀、关闭第一电磁阀、降低内管体的下移速度；使得回收的游离酸液体通过第二分管进入到检测瓶中；

启动检测仪对检测瓶内是否含有硫酸液进行实时检测判断：

否，则表明电离液层中的液体并未被抽出，抽出的液体仍然是未电离的游离酸，可继续抽吸；

是，则表明液体中含有硫酸液，电离液被抽出；PLC控制器立即关闭第一电磁阀、第二电磁阀、抽液泵以及第二升降部件；吸液机构中残留的电离液回流至电解槽内。

本发明的有益效果是：

1、通过升降部件能够带动内管体始终贴合在游离酸层的表面，使得游离酸能够稳定、快速的被回收至回收管内，便于后期对于游离酸的过滤再用；

2、硫酸液检测机构能够对回收液中是否含有硫酸液进行检测，进而判断游离酸是否完成被抽出，实现在最小量抽出电离液的前提下，最大量的抽出游离酸；

3、采用两次动作来对有游离酸进行回收，能够提高游离酸的回收速度和回收量，降低能耗，保证检测效果。

附图说明

图1示出了本发明的管式胶体电池制备用游离酸回收装置结构示意图；

图2示出了本发明的吸液机构结构示意图；

图3示出了本发明的A处放大结构示意图；

图4示出了本发明的导液机构与硫酸液检测机构连接结构示意图；

图中所示：1、基座，2、气动杆，21、底板，3、抽液泵，4、回收管，5、导液机构，51、主管体，52、第一分管，521、第一电磁阀，53、第二分管，531、第二电磁阀，6、吸液机构，61、外管体，611、滑槽，612、活动槽，62、内管体，621、密封环，622、齿条，63、转动电机，64、齿轮，7、硫酸液检测机构，71、检测仪，72、检测瓶，8、电池槽，81、电离液层，82、游离液层，9、PLC控制器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

管式胶体电池制备用游离酸回收装置，包括吸液机构6；所述吸液机构6包括外管体61、内管体62、第二升降部件；所述外管体61的内部滑动嵌入有所述内管体62，所述内管体62、所述外管体61之间相互连通，所述内管体62用以伸入于游离液层82的内部，所述外管体61用以作为所述内管体62的移动导向件，所述外管体61用以作为液体的导流部件，所述外管体61的侧壁安装有所述第二升降部件，所述第二升降部件用以带动所述内管体62在所述外管体61内上下运动；所述内管体62上下滑动用以保证内管体62能够始终与游离液层82的接触，为了避免内管体62吸入大量电离液，因此内管体62始终贴合于游离液层82的表面，在抽吸过程中，游离液层的液面会下降，内管体62也要跟随向下运动并保持继续贴合于表面；内管体62的底端为锥形结构，锥形结构用以减少抽液面，避免抽出硫酸液；

所述外管体61的顶端连通有导液机构5，所述导液机构5的入口与所述外管体61的出口连通，所述导液机构5的出口处并联至硫酸液检测机构7和回收管4的底部；所述硫酸液检测机构7用以检测回收液体中是否含有硫酸液，由于在充电过程中，电离后的液体会产生硫酸，而未电离的游离酸其内部为氢根离子和硫酸根离子，因此当检测到回收的液体中含有硫酸时，即可表面此时游离酸已经被吸收完毕，内管体62***到电离液层81处，回收作业需要立即停止；

所述回收管4的顶部连通有抽液泵3，所述回收管4用以储存回收的游离酸，游离酸集中回收到回收管4内，便于后续过滤再用；

所述硫酸检测机构7的输出端电性连接至PLC控制器9，所述PLC控制器9的输出端电性连接抽液泵3、第二升降部件以及导液机构5；当检测到有硫酸液时，则PLC控制会立即关闭导液机构、第二升降部件以及抽液泵3；

吸液机构6设有多个，可根据需要安装多个吸液机构6，使得吸液机构6分布在游离液层82的各个位置，提高抽液速度和后续的硫酸检测精度，每组吸液机构6上均设有一组第二升降部件，第二升降部件的控制是相互独立的，各个吸液机构相互并联，各个吸液机构的出口均汇流到导液机构5上。

电池槽8的内部顶部为游离液层82、底部为电离液层81。

作为上述技术方案的改进，所述硫酸液检测机构7包括检测仪71和检测瓶72，所述检测瓶72与所述导液机构5的出口处连通，所述检测瓶72伸入于所述检测仪71内部，所述检测仪71用以检测所述检测瓶72内是否有硫酸液；检测仪71示例性的为EMA-T5台式危险液体探测仪，其采用准静态计算机断层扫描技术，通过测定待测液体的介电常数和电导率，从检测瓶72外部判断其液体中是否含有硫酸，检测瓶72用以作为液体的检测承载部件。

作为上述技术方案的改进，所述导液机构5包括主管体51、第一分管52、第二分管53，所述主管体51与所述外管体61的出口连通，所述主管体51的出口处并联有所述第一分管52和所述第二分管53，所述第一分管52连通至所述检测瓶72的内部底部，所述第二分管53连通至回收管4的底部，所述第一分管52上安装有第一电磁阀521，所述第二分管53上安装有第二电磁阀531，所述PLC控制器9的输出端电性连接第一电磁阀521以及第二电磁阀531；第一电磁阀521用以控制第一分管52的通断，能够在检测到硫酸液时，快速关闭第一分管52；第二电磁阀531能够在需要检测液体时打开第二分管53，能够在检测到硫酸液时，快速关闭第二分管53。

作为上述技术方案的改进，所述吸液机构6、所述导液机构5、所述回收管4以及所述抽液泵3均安装于第一升降部件的顶部，所述第一升降部件用以带动所述吸液机构、所述导液机构、所述回收管以及所述抽液泵同步上下运动；第一升降部件用以带动各个设备进入到电池槽内或远离电池槽，第一升降部件示例性的为气动杆2和底板21，各个设备安装在底板21上，气动杆2带动底板21上下运动。

作为上述技术方案的改进，所述内管体62的顶端设有密封环621，所述密封环621的直径大于所述内管体62的直径，所述外管体61的内壁开有与所述密封环621配合的滑槽611；密封环621的设置用以保证内管体62在上下滑动时，内外管体之间不会出现缝隙，保证密封性；

所述外管体61的侧壁底部开有活动槽612，所述内管体62的外壁分布有齿条622，所述齿条622嵌入到活动槽612内，所述第二升降部件包括转动电机63和齿轮64，所述齿轮64啮合连接所述齿条622，所述齿轮64安装于所述转动电机63的输出端，所述转动电机63安装于所述外管体61的外壁；通过齿轮64与齿条622啮合配合，当转动电机63带动齿轮64转动时，齿轮64会驱动内管体62上下运动。

管式胶体电池制备用游离酸回收方法，所述回收方法包括：

回收预操作：

第一升降部件驱动吸液机构6向下运动；

当吸液机构6即将靠近游离液层82时，关闭第一升降部件并同时打开抽液泵3和第一电磁阀521；

此步骤用以驱动吸液机构6进入到电池槽8内的初定位置，进行回收准备；

第一次游离液回收动作：

第二升降部件驱动内管体62缓慢向下运动；转动电机63带动齿轮64转动，在齿轮64与齿条622的配合作用下，内管体62沿着外管体61向下滑动，齿条622沿着活动槽612向下运动、密封环621沿着滑槽611向下滑动；

内管体62与游离液层82的表面接触，将游离酸液体通过第一分管52抽出至回收管4内；在内管体62向下运动的过程中，抽液泵3始终保持抽吸的状态，当内管体62的底端与游离液层82接触时，游离液便会被立即抽吸到内管体62内，然后通过外管体61、主管体51、第一分管52排出至回收管4中；并且与此同时，内管体62还是在缓慢的向下运动，使得内管体62的底端始终与游离液层82的表面贴合；表面贴合用以减少抽吸量，避免***过多会吸入电离液，保证在最大限度的抽出游离酸的前提下吸出电离液最少；

第二次游离液回收动作：

当内管体62即将靠近游离酸层82的底部界限时，打开第二电磁阀531、关闭第一电磁阀521、降低内管体62的下移速度；使得回收的游离酸液体通过第二分管53进入到检测瓶72中；在第一次动作不打开第二电磁阀531，是由于在初期阶段，最上层的液体肯定为游离酸，无需进行检测，因而无需打开第二电磁阀531和检测仪，节约能耗、提高回收速度和回收量；在第一次动作时，绝大部分的游离酸已经被回收，而当靠近游离酸层82与电离液层81的界限时，则需要预先打开第二电磁阀531、关闭第一电磁阀521对回收的液体进行实时检测，保证在吸入很少电离液的前提下，回收最多的游离酸；

启动检测仪对检测瓶内是否含有硫酸液进行实时检测判断：

否，则表明电离液层中的液体并未被抽出，抽出的液体仍然是未电离的游离酸，可继续抽吸；

是，则表明液体中含有硫酸液，电离液被抽出；PLC控制器立即关闭第一电磁阀、第二电磁阀、抽液泵以及第二升降部件；吸液机构中残留的电离液回流至电解槽内；当检测仪检测到液体中含有硫酸时，则表明电离液被抽出，此时检测仪立刻将报警信息传输至PLC控制器，PLC控制器对信息进行解析处理，然后对第一电磁阀、第二电磁阀、抽液泵以及第二升降部件的电源电路进行控制，断开第一电磁阀、第二电磁阀、抽液泵以及第二升降部件的电路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。