本發(fā)明涉及一種回收三溴乙烷的系統(tǒng)，具體涉及一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
硅，原子序數(shù)14，原子量28.0855，硅有晶態(tài)和無定形兩種形式。晶態(tài)硅具有金剛石晶格，硬而脆，熔點1410℃，沸點2355℃，密度2.32～2.34克/厘米3,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末，實際是微晶體。晶態(tài)硅的電導(dǎo)率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有明顯的半導(dǎo)體性質(zhì)。
硅渣一般是指原礦提煉之后的剩余部分，還含有一定量的硅。硅渣分很多種，工業(yè)硅渣，太陽能硅渣，半導(dǎo)體硅渣等等。硅渣可以用來回爐重新結(jié)晶、提純、現(xiàn)在硅料緊缺，價格不菲。硅錳渣也叫硅錳冶煉渣，是冶煉硅錳合金時排放的一種工業(yè)廢渣，其結(jié)構(gòu)疏松，外觀常為淺綠色的顆粒，由一些形狀不規(guī)則的多孔非晶質(zhì)顆粒組成。硅錳渣，性脆易碎，通過破碎機可以將大塊的硅錳渣破碎成小塊，然后進(jìn)入細(xì)碎機將粗碎后的物料進(jìn)一步粉碎，確保進(jìn)入料倉，的物料能夠達(dá)到單體解離的程度，然后通過振動給料機和皮帶輸送機均勻的將物料給入，梯形跳汰機進(jìn)行分選。破碎的主要目的在于打破連生體結(jié)構(gòu)，跳汰的主要目的在于從硅錳渣中回收硅錳合金。硅錳渣和硅錳合金存在較大的比重差，通過跳汰機的重選作用可以將金屬和廢渣分離，獲得純凈的合金和廢渣，最后可以通過脫水篩的脫水作用分別將精礦和尾礦進(jìn)行脫水。由于硅錳渣中含有一定量的硅錳合金，回收硅錳合金可以獲利，同時減少硅錳渣對土地的占用和對環(huán)境的污染。硅錳渣經(jīng)重選的方法首先從廢棄的硅錳渣中回收硅錳合金處理后，將廢渣作為建筑材料，可用于建筑工業(yè)，硅渣可以用來回爐重新結(jié)晶、提純、現(xiàn)在硅料緊缺，價格不菲。
現(xiàn)有的硅渣回收一般采用將硅渣粉碎后加入懸浮液，通過單質(zhì)硅與雜質(zhì)的密度不同進(jìn)行分選回收，懸浮液一般采用三溴乙烷的酒精溶液，但是，在分選完成后，雜質(zhì)和但是硅上殘留的懸浮液一般不進(jìn)行回收，浪費嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是三溴乙烷的分離回收，目的在于提供一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的硅渣分離方法中，將三溴乙烷的酒精溶液使用完成后不進(jìn)行回收，浪費現(xiàn)象嚴(yán)重的問題。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，包括殘渣模塊和硅模塊，還包括：與殘渣模塊和硅模塊連接的固液分離模塊，固液分離模塊還與冷凝模塊1連接，冷凝模塊連接混合物容器模塊，混合物容器模塊通過分餾模塊與三溴乙烷容器模塊、冷凝模塊2相連，分餾模塊上還連接有溫度控制模塊，冷凝模塊2上連接有酒精容器模塊；該系統(tǒng)的回收思路是，將殘渣和硅塊先進(jìn)行蒸餾，使殘留在其上的三溴乙烷的酒精溶液分離出來，在通過對三溴乙烷的酒精溶液進(jìn)行分餾分別得到三溴乙烷與酒精，將三溴乙烷進(jìn)行回收。
固液分離模塊：將殘渣與硅塊通過高溫蒸發(fā)將殘留的三溴乙烷的酒精溶液分離出來，將所得的蒸汽送入冷凝模塊1；
冷凝模塊1：將固液分離模塊送入的蒸汽進(jìn)行冷凝，得到液相物，即三溴乙烷的酒精溶液，將所得的三溴乙烷的酒精溶液送入混合物容器模塊；
混合物容器模塊：儲存冷凝模塊1送入的三溴乙烷的酒精溶液，將其送入分餾模塊；
分餾模塊：對混合物容器模塊送入的三溴乙烷的酒精溶液進(jìn)行分餾，通過加熱將液相的酒精轉(zhuǎn)化為氣相送入冷凝模塊2，殘留的即是三溴乙烷，將三溴乙烷送入三溴乙烷容器模塊；
冷凝模塊2：對分餾模塊送入的氣相酒精進(jìn)行冷凝，得到的液相酒精存入酒精容器模塊；
溫度控制模塊：對分餾模塊的分餾溫度進(jìn)行控制；
三溴乙烷容器模塊：儲存分流模塊送入的液相三溴乙烷；
酒精容器模塊，儲存冷凝模塊2送入的液相酒精。
所述溫度控制模塊采用閉環(huán)PID，控制分餾模塊的分餾溫度為133℃。三溴乙烷的沸點為187攝氏度，酒精的沸點為78攝氏度，綜合考慮蒸發(fā)效率與能源消耗，選擇133℃作為分餾溫度，采用閉環(huán)PID控制溫度，控制精準(zhǔn)、系統(tǒng)反應(yīng)速度快。
所述混合物容器模塊上還連接有密度檢測模塊，密度檢測模塊檢測混合物容器中三溴乙烷的酒精溶液的密度，結(jié)合三溴乙烷的酒精溶液的密度測算三溴乙烷的酒精溶液中三溴乙烷的含量及酒精的含量。三溴乙烷的密度為ρ1＝2.61g/cm3，酒精的密度為ρ2＝0.79g/cm3，三溴乙烷的酒精溶液的密度ρ3＝xg/cm3，則三溴乙烷的的體積含量A％＝(x-0.79)/1.82，酒精的體積含量為1-A％。
所述密度檢測模塊與溫度控制模塊連接，溫度控制模塊根據(jù)密度檢測模塊送入的酒精的含量控制分餾溫度。在78℃到187℃的范圍內(nèi)，分餾溫度隨酒精的體積含量升高而升高，成線性比例關(guān)系。即分餾溫度T＝78+(1-A％)(187-78)。
還包括處理器和所述混合物容器模塊上還連接的密度檢測模塊、酒精容器模塊上還連接的酒精質(zhì)量檢測模塊，酒精容器模塊還與混合物容器模塊相連，處理器與密度檢測模塊、溫度控制模塊、酒精質(zhì)量檢測模塊和酒精容器模塊相連。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，對三溴乙烷溶液進(jìn)行回收，節(jié)約資源；
2、本發(fā)明一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，多次分餾，分離效果好；
3、本發(fā)明一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，分餾溫度可控，效率高。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：
圖1為基于本發(fā)明的方法組成的系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
如圖1所示，本發(fā)明一種用于硅渣分離的三溴乙烷溶液回收系統(tǒng)，包括殘渣模塊和硅模塊，殘渣模塊和硅模塊為硅渣回收系統(tǒng)分離出的殘渣和硅塊，還包括：與殘渣模塊和硅模塊連接的固液分離模塊，固液分離模塊采用真空蒸餾器，固液分離模塊還與冷凝模塊1連接，冷凝模塊1采用冷凝管，冷凝模塊連接混合物容器模塊，混合物容器模塊通過分餾模塊與三溴乙烷容器模塊、冷凝模塊2相連，分餾模塊采用分餾塔，分餾模塊上還連接有溫度控制模塊，溫度控制模塊采用紅外溫度傳感器與AT89S52單片機，冷凝模塊2上連接有酒精容器模塊；還包括處理器和所述混合物容器模塊上還連接的密度檢測模塊密度檢測模塊包括壓力傳感器和液位傳感器，通過壓力傳感器獲取混合物質(zhì)量，通過液位傳感器獲取混合物體積，酒精容器模塊上還連接的酒精質(zhì)量檢測模塊，酒精容器模塊還與混合物容器模塊相連，處理器與密度檢測模塊、溫度控制模塊、酒精質(zhì)量檢測模塊和酒精容器模塊相連。所述密度檢測模塊與溫度控制模塊連接，溫度控制模塊根據(jù)密度檢測模塊送入的酒精的含量控制分餾溫度。密度檢測模塊檢測混合物容器中三溴乙烷的酒精溶液的密度，結(jié)合混合物容器檢測的三溴乙烷的酒精溶液的體積可以測算三溴乙烷的酒精溶液中三溴乙烷的含量及酒精的含量。如三溴乙烷的密度為ρ1＝2.61g/cm3，酒精的密度為ρ2＝0.79g/cm3，三溴乙烷的酒精溶液的密度ρ3＝2.246g/cm3，則三溴乙烷的的體積含量A％＝(2.246-0.79)/1.82＝80％，酒精的體積含量為1-80％＝20％。在78℃到187℃的范圍內(nèi)，分餾溫度隨酒精的體積含量升高而升高，成線性比例關(guān)系。即分餾溫度T＝78+(1-A％)(187-78)＝99.8℃，所述溫度控制模塊采用閉環(huán)PID，控制分餾模塊的分餾溫度為99.8℃；同時，酒精質(zhì)量模塊采用壓力傳感器和液位傳感器檢測酒精容器模塊內(nèi)酒精的密度發(fā)送給處理器，處理器采用ARM處理器，若酒精密度為0.79g/cm3±5％，則為高純度酒精，處理器關(guān)閉酒精容器模塊與混合物容器模塊的連接，酒精可直接儲存，若酒精密度不在此范圍，則處理器打開酒精容器模塊與混合物容器模塊的連接，將低純度酒精再次分餾。
固液分離模塊：將殘渣與硅塊通過高溫蒸發(fā)將殘留的三溴乙烷的酒精溶液分離出來，將所得的蒸汽送入冷凝模塊1；
冷凝模塊1：將固液分離模塊送入的蒸汽進(jìn)行冷凝，得到液相物，即三溴乙烷的酒精溶液，將所得的三溴乙烷的酒精溶液送入混合物容器模塊；
混合物容器模塊：儲存冷凝模塊1送入的三溴乙烷的酒精溶液，將其送入分餾模塊；
分餾模塊：對混合物容器模塊送入的三溴乙烷的酒精溶液進(jìn)行分餾，通過加熱將液相的酒精轉(zhuǎn)化為氣相送入冷凝模塊2，殘留的即是三溴乙烷，將三溴乙烷送入三溴乙烷容器模塊；
冷凝模塊2：對分餾模塊送入的氣相酒精進(jìn)行冷凝，得到的液相酒精存入酒精容器模塊；
溫度控制模塊：對分餾模塊的分餾溫度進(jìn)行控制；
三溴乙烷容器模塊：儲存分流模塊送入的液相三溴乙烷；
酒精容器模塊，儲存冷凝模塊2送入的液相酒精。
所述溫度控制模塊采用閉環(huán)PID，控制分餾模塊的分餾溫度為133℃。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。