CN112696697B - 一种实验室有机废液就地实时处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实验室有机废液就地实时处理系统,其中废液反应装置(1)包括一级反应体(11)及通过通道连通的二级反应体(12);一级反应体(11)呈橄榄型,内设稳焰器(8)并通入一次风及废液;二级反应体(12)呈直筒偏心缩口型,顶部左侧为斜面右侧为竖直面,顶端出口截面约为中部截面的1/2‑2/3;废液反应装置(1)的反应物经余热回收装置(3)降温,经烟气急冷脱硫一体化装置(4)急冷脱硫,经脱水装置(5)脱除水分,最后经烟气净化装置(6)滤掉有害成分。一级反应体能保证废液反应空间;二级反应体能保证废液处理温度;本发明有利于废液阶段化处理,增加反应物反应流程,确保废液反应温度、空间和时间。
Description
技术领域
本发明属于有机废液实验设备技术领域,涉及一种实验室有机废液就地实时处理系统。
背景技术
随着我国科学技术快速发展,高校、科研机构与企业的实验室不断扩建,实验室的种类、数量与规模也不断壮大,随之而来的则是实验室所带来的污染问题。实验室污染物主要包括:固体废弃物,废液,废气,噪声与振动,电磁辐射以及病毒和致病菌的生物性污染物等。高校实验室废弃物具有高毒性,高危害性,但环保部门并未列入环保检测的项目,即使列入,也因量小、易被生活污水稀释而难于检测到。实验室废液主要来自各科研单位实验研究室和高等院校的科研和教学实验室。实验室废液有其自身的特殊性质:量少,间断性强,高危害,成分复杂多变。根据废液中所含主要污染物性质,可以分为实验室有机和无机废液两大类。无机废液主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废液含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质。相比而言,有机废液比无机废液污染的范围更广,带来的危害更严重。不同的废液,污染物组成不同,处理方法和效果也不相同。实验室废液的处理本着分类收集,就地、及时地原位处理,简易操作,以废治废和降低成本的原则。
目前处理实验室有机废液的一般方式是集中收集,然后运送到处理机构进行处理,此种方法废弃物处理不及时,存在泄漏等安全隐患,且专业公司处理成本高。专业处理公司针对各种不同成分的有机废液的处理工艺繁琐,成本高。
因此迫切需要能够针对实验室有机废液就地实时处理的技术。
发明内容
针对现有技术存在的废弃物处理不及时、存在泄漏等安全隐患、且处理成本高据的不足,本发明提供了一种实验室有机废液就地实时处理系统,其能够就地有效处理实验室有机废液,且使经处理后有机废液符合国家排放标准,可直接进行排放;本发明有机废液的处理效率高,废弃物单量处理费用低。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供一种实验室有机废液就地实时处理系统,其包括:
废液反应装置、渣粒回收槽、余热回收装置、烟气急冷脱硫一体化装置、脱水装置、烟气净化装置和废液喷射装置;
废液反应装置包括一级反应体和二级反应体;一级反应体开有通孔,并通过连接通道通向二级反应体;
一级反应体呈橄榄型,其底部设有渣粒回收槽,其内部设有稳焰器,并通过废液喷射装置喷入废液;
二级反应体呈直筒偏心缩口型,其顶部左侧为斜面,右侧为竖直面;其顶端出口截面约为中部截面的1/2-2/3;
二级反应体顶部末端依次设有余热回收装置、烟气急冷脱硫一体化装置、脱水装置和烟气净化装置,空气在余热回收装置内与经过废液反应装置发生反应后的最终产物进行热量交换,预热后的空气输送一级反应体、二级反应体参与反应;经废液反应装置反应过的产物经过余热回收装置的初步降温,经过烟气急冷脱硫一体化装置的急冷脱硫,之后流经脱水装置脱除烟气中所含的水分,最后经过烟气净化装置过滤掉残留的有害成分。
更优选地,所述一级反应体包括:下部折弯段、中部直立段和上部渐缩段;
所述中部直立段和上部渐缩段的中心线重合;下部折弯段与中部直立段偏心布置,且下部折弯段一侧边靠近底部位置开有通孔,该通孔通过连接通道与二级反应体相通;
所述下部折弯段的底部连接所述渣粒回收槽;
所述上部渐缩段的顶部设有一次送风装置,其顶部中心布置有方向垂直向下的一级废液喷射装置,其侧边布置有多个二级废液喷射装置。
更优选地,靠近所述通孔位置布置有导流拱,所述导流拱与一级反应体侧边的壁面形成喉部。
更优选地,所述二级废液喷射装置的中心线与竖直方向的夹角30°-45°,且所述二级废液喷射装置喷射交点在一级反应体的中心线上。
更优选地,所述渣粒回收槽的上方空间来向为突扩,去向为渐缩。
更优选地,所述稳焰器中部为类椭圆形实心,实心四周为涡轮式通道。
更优选地,所述二级反应体内部自下向上交错设有多级导流拱;最下端的导流拱为小拱,与竖直方向夹角90°~150°;位于上面的导流拱为大拱,与竖直方向夹角30°~60°;同时在每级导流拱对面布置有二次送风装置、三次送风装置,分别向二级反应体内部通入二次风和三次风。
更优选地,所述二级反应体中间设有隔流板,所述隔流板将二级反应体分割为第一反应室和第二反应室,且该隔流板与二级反应体底部之间有使反应物从第一反应室进入第二反应室的空隙。
更优选地,所述脱水装置包括:
前序脱水装置、末端脱水装置、在末端脱水装置底部设的集水槽;
前序脱水装置中设置多级脱水体,含水烟气依次经过前序脱水装置脱水后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置;经末端脱水装置冲击后回落的水滴汇集到集水槽中。
更优选地,所述末端脱水装置包括竖直挡板、在竖直挡板一侧倾斜布置的倾斜挡板和在竖直挡板另一侧倾斜布置的回流挡板;倾斜挡板和回流挡板形成下端开口的倒V型结构,且其下端开口通向集水槽;倾斜挡板与水平面的夹角小于回流挡板与水平面的夹角,使脱水装置整体呈偏心结构;竖直挡板和倾斜挡板构成突缩结构;竖直挡板和回流挡板构成突扩结构;竖直挡板的垂直投影落在倾斜挡板上,且其底端与倾斜挡板有使得含水烟气通过间隙;回流挡板靠近顶端位置开有通向烟气净化装置的烟气通口;
或者,
所述末端脱水装置为左右对称结构的双脱水结构,其包括竖直挡板、倾斜挡板和回流挡板;所述竖直挡板和对称布置在竖直挡板两侧的倾斜挡板构成两个突缩结构;两块回流挡板呈倒V型结构,底端开口并连接集水槽,两侧的回流挡板和倾斜挡板构成左右对称的突扩结构,且两个突扩结构的扩口分别通向布置在末端脱水装置两侧的烟气净化装置;
或者,
所述末端脱水装置包括左右对称结构的双脱水结构,以及在双脱水结构的两侧分别加设有集聚桶;所述双脱水结构包括竖直挡板、倾斜挡板和回流挡板;所述竖直挡板和对称布置在竖直挡板两侧的倾斜挡板构成两个突缩结构;两块回流挡板呈倒V型结构,底端开口并连接集水槽,两侧的回流挡板和倾斜挡板构成左右对称的突扩结构;所述突扩结构的扩口分别通向该集聚桶,并且该集聚桶上部具有开口与烟气净化装置相通,底部具有开口与集水槽相通。
由上述本发明的技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:
1、废液反应装置分为一级反应体、二级反应体,一级反应体总体呈现橄榄型,二级反应体是直筒偏心缩口型。一级反应体的设置保证废液初进废液反应装置发生反应对空间截面的要求;二级反应体的设置保证废液处理对温度的要求;一级、二级反应体的设置有利于废液阶段化处理,增加反应物反应流程,确保废液反应所需温度和时间,保持整个反应流程的顺利进行。
2、废液喷射装置设有两级,一级废液喷射装置位于一级反应装置顶部中心,方向竖直向下,二级废液喷射装置位于一级反应装置上半部渐缩段,二级废液喷射装置沿轴向布置2~4个,方向与竖直方向夹角30°~45°,且二级废液喷射装置喷射交点在一级反应装置中线上。多个废液喷射装置可实现低热值废液和高热值废液进行混喷,提高处理废液的总体热值,增加废液处理的稳定性和高效性;喷液装置夹角的设计为废液反应的传热传质提供有力条件。
3、一级反应体顶部设有一次风集箱,一次风集箱下设有多根一次风管,一次风管分为短管和长管,所有一次风管与水平方向垂直,与竖直方向夹角5°~30°。一次风管实现了一次风根据需求分级、分区域送入的需求,同时一次风管的位置布置使反应物在一级反应体上部结构截面上形成旋流,增强废液与一次风的混合,提高反应速率。
4、一级反应体内设有稳焰器,稳焰器中部为类椭圆形实心,实心四周为涡轮式通道,稳焰器由高蓄热、防磨损、耐高温材料制成。稳焰器中部类椭圆形实心的设置可使初进一级反应体的废液液滴迅速蒸发、裂解并达到着火点;涡轮型稳焰器四周涡轮式通道使反应物进一步进行混合,提高反应速率,同时利于废液反应充满一级反应体的下部,提高一级反应体利用率。
4、一级反应体和二级反应体之间有连接通道相通;渣粒回收槽上方空间来向为突扩,去向为渐缩,此结构的设置一方面有利于一级反应装置内反应物的混合,温度均匀,增加废液裂解燃烧时间,另一方面在惯性力和重力作用下,利于烟气中渣粒收集到渣粒回收槽。
6、二级反应体内设有多级导流拱,最下端导流拱为小拱,与竖直方向夹角90°~150°,上面的导流拱为大拱,与竖直方向夹角30°~60°,同时在每级导流拱对面布置有二次风、三次风;二级反应体的多级导流拱和二次风、三次风的布置位置使一级产物与风的混合更加均匀,多级导流拱的设置增加了壁面面积,使混合物充分吸收壁面热量,而且多级导流拱的存在还使二级反应体内的温度分布更加均匀;以上均使二级反应体内的物理化学反应速率得到显著提高。
7、在整个废液反应装置内布置有多级温度测点,温度测点和三个送风装置连锁进行耦合控制,通过温度监测获得反应物反应程度,进而控制一次、二次、三次风输送量,达到废液反应的自动控制及流量变化时的自适应调节,可有效提高废液输送量波动时处理系统反应时间,提高反应速率,同时使反应进行充分、彻底。
8、余热回收装置的设置使最终产物温度降低,同时使一、二、三次风获得热量,温度升高,有效利用能量,有利于系统运行的稳定,提高系统的经济性。
9、脱水装置设有前序脱水装置和末端脱水装置,前序脱水装置中设置的多级脱水体采用聚氨酯复合材质,末端脱水装置底部设有集水槽,末端脱水装置内壁均设有脱水材质的内衬,烟气经过前序脱水装置多级脱水体后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置,末端脱水装置设有竖直挡板、倾斜挡板和回流挡板,竖直挡板和倾斜挡板形成渐缩结构,倾斜挡板和回流挡板形成渐扩结构,下惯性力和重力作用下,可有效提高烟气脱水率,同时把烟气中夹杂的水滴顺利收集到集水槽中。
10、实验室有机废液就地实时处理系统实现模块化结构,集成度高,结构紧凑,布置灵活,占地面积小,处理效率高,有机废液单量处理费用低,可有效处理实验室有机废液。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图;
图2为本发明实施例一中的稳焰器的结构示意图;
图3为本发明实施例一中的一次风管的结构示意图;
图4为本发明实施例二的结构示意图;
图5为本发明实施例三中的脱水装置与烟气净化装置组合的结构示意图;
图6为本发明实施例四中的脱水装置与烟气净化装置组合的结构示意图。
附图标记:
废液反应装置1,渣粒回收槽2,余热回收装置3,烟气急冷脱硫一体化装置4,脱水装置5,烟气净化装置6,废液喷射装置7,稳焰器8,导流拱9;一级反应体11、二级反应体12;隔流板121;前序脱水装置51、末端脱水装置52、集水槽53、集聚桶54;竖直挡板521、倾斜挡板522和回流挡板523。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同,则相应的位置关系也有可能随之发生变化,故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中,术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,也可以是一体地连接,也可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信,也可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元器件内部的联通,也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一:
本发明实施例一提供一种实验室有机废液就地实时处理系统,该系统的结构如图1所示,包括。废液反应装置1,渣粒回收槽2,余热回收装置3,烟气急冷脱硫一体化装置4,脱水装置5,烟气净化装置6,废液喷射装置7、稳焰器8和导流拱9。
废液反应装置1包括一级反应体11和二级反应体12;一级反应体11侧边靠近底部位置开有通孔,并通过倾斜向上的连接通道与二级反应体12相通,该连接通道的方向与水平方向夹角15°~45°;一级反应体11底部设有渣粒回收槽2;一级反应体11内部设有稳焰器8,并通入一次风使得通过废液喷射装置7喷入的废液进行雾化;二级反应体12的顶部左侧为斜面,右侧为竖直面;二级反应体12顶部末端依次设有余热回收装置3、烟气急冷脱硫一体化装置4、脱水装置5和烟气净化装置6,空气在余热回收装置3内与经过废液反应装置1发生反应后的最终产物进行热量交换,预热后的空气输送一级反应体11、二级反应体12参与反应;最终产物经过余热回收装置3的初步降温,经过烟气急冷脱硫一体化装置4的急冷脱硫,之后流经脱水装置5脱除烟气中所含的水分,最后经过烟气净化装置6过滤掉残留的有害成分。
各个部件的功能以及结构详细如下:
一、废液喷射装置1
废液喷射装置1内壁面布置耐火材质内衬,利于反应装置内部温度均匀,提高反应速率,加强有机废液处理过程稳定性,同时对反应装置本身起到一定的保护作用。
废液喷射装置1包括一级反应体11和二级反应体12。一级反应体11侧边靠近底部位置开有通孔,并通过倾斜向上的连接通道通向二级反应体12,该连接通道的方向与水平方向夹角15°~45°。
一级反应体11总体呈现橄榄型,二级反应体12是直筒偏心缩口型。一级反应体11的设置保证废液初进反应装置发生反应对空间截面的要求,二级反应体12的设置保证废液处理对温度的要求,二者有利于废液阶段化处理,增加反应物反应流程,确保废液反应所需温度和时间,保持整个反应流程的顺利进行。
一级反应体11包括下部折弯段、中部直立段和上部渐缩段。中部直立段和上部渐缩段的中心线重合;下部折弯段与中部直立段偏心布置,且下部折弯段一侧边靠近底部位置开有通孔,该通孔连接倾斜向上的连接通道并与二级反应体12相通。
一级反应体11靠近通孔位置(如图1中在通孔的上方)布置有导流拱9,该导流拱9与一级反应体11侧边的壁面形成喉部。该喉部使得反应物的流动速度增加。
下部折弯段的底部连接渣粒回收槽2。渣粒回收槽2的上方空间来向为突扩,去向为渐缩,此结构的设置一方面有利于一级反应装置1内的反应物混合,温度均匀,增加废液裂解燃烧时间;另一方面在惯性力和重力作用下,利于烟气中渣粒收集到渣粒回收槽2。
一级反应体11的中部直立段内布置稳焰器8(如图2所示),稳焰器8中部为类椭圆形实心,实心四周为涡轮式通道,因此被称为涡轮型稳焰器;稳焰器8由高蓄热、防磨损、耐高温材料制成。稳焰器8的设置使一级反应体内的温度分布更加均匀,也有利于反应的快速进行。反应物经过稳焰器8四周的涡轮式通道后形成旋流,使反应物再次进行混合,提高反应物和温度的均匀性,提高废液反应速率。
一级反应体11的上部渐缩段的顶部设有一次送风装置,该一次送风装置的结构如图3所示,该一次送风装置设有风集箱组成,风集箱下设有多根(如3~6根)一次风管,一次风管分为短管和长管,短管1~2根,长管2~4根,所有一次风管与水平方向垂直,与竖直方向夹角5°~30°。
一级反应体11的上部渐缩段布置有两级废液喷射装置7,具体在上部渐缩段的顶部中心布置有一级废液喷射装置,方向垂直向下;上部渐缩段的侧边布置有多个二级废液喷射装置,如2~4个,二级废液喷射装置的中心线与竖直方向的夹角30°~45°,且二级废液喷射装置喷射交点在一级反应体11的中心线上。
废液经废液喷射装置7雾化后从废液喷射装置7末端喷口喷射进入一级反应体11中。废液喷液装置7所喷废液可为同类废液,也可为不会发生化学反应的不同类废液,一般热值低的废液和热值高的废液一起喷入废液反应装置1,这样可以保证低热值废液达到稳定处理和相应的处理温度。废液喷射装置设有两级,一般一级废液喷射装置喷射高热值废液,二级废液喷射装置喷射较低热值废液,废液在废液反应装置内对冲混合,同时与一次风进行充分混合,形成气液混合物。气液混合物充分利用一级反应体的壁面和涡轮型稳焰器8的热量进行蒸发、裂解燃烧反应。
二级反应体12的顶端左侧为斜面,斜面与水平面夹角15°~60°;右侧为竖直面;二级反应体12顶端出口截面约为中部截面的1/2~2/3。二级反应体12内部自下向上交错设有多级(如图中所示的三级)导流拱9。最下端的导流拱为小拱,与竖直方向夹角90°~150°;上面的导流拱为大拱,与竖直方向夹角30°~60°;同时在每级导流拱对面布置有二次送风装置、三次送风装置,分别向二级反应体12内部通入二次风和三次风。三级导流拱的设置使经过一级反应体11后产生的一级产物与二次风、三次风的混合更加均匀,使二级反应体12内的温度分布更加均匀,有利于提高反应速率,同时增加了一级产物反应的流程,使其反应更加充分、彻底。
在上述废液反应装置1上布置有多级温度测点,温度测点和三个送风装置连锁进行耦合控制。通过温度监测获得下部产物的反应程度,进而根据下部产物的反应程度控制一次风、二次风、三次风输送量,达到整体反应装置的自动控制及废液流量变化时的自适应调节。
上述废液反应装置1的末端依次设有余热回收装置3、烟气急冷脱硫一体化装置4、脱水装置5和烟气净化装置6。
空气在余热回收装置3内与最终产物进行热量交换,预热后的空气输送一级、二级反应体内参与反应。最终产物经过余热回收装置3的初步降温,经过烟气急冷脱硫一体化装置4两级急冷脱硫,使烟气温度降到规定范围,同时除掉部分细小粉尘,之后流经脱水装置5。
在脱水装置5中设有前序脱水装置51、末端脱水装置52、在末端脱水装置底部设的集水槽53。
前序脱水装置51中设置多级脱水体(如三级脱水体),含水烟气依次经过前序脱水装置三级脱水后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置52。
末端脱水装置52的壁部均设有脱水材质内衬,如采用聚氨酯复合材质。末端脱水装置52具有左右对称结构的双脱水结构,该双脱水结构包括竖直挡板521、倾斜挡板522和回流挡板523。其中,竖直挡板和对称布置在竖直挡板两侧的倾斜挡板构成向下突缩的两个突缩结构;两块回流挡板呈倒V型结构分别设置在两侧倾斜挡板的下方,其底端开口并连接集水槽53,两侧的回流挡板和倾斜挡板构成左右对称的突扩结构,且两个突扩结构的扩口分别通向布置在末端脱水装置两侧的烟气净化装置6。
烟气经过前序脱水装置51的多级脱水体后凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置52,在末端脱水装置52中,竖直挡板521和对称布置在竖直挡板两侧的倾斜挡板522构成的两个突缩结构能够急剧增加含水珠和烟气流速,使水珠和其余烟气在惯性力和重力作用下有利冲击回流挡板523;同时倾斜挡板522和回流挡板523构成的左右对称的突扩结构,能够急剧降低含水烟气流速,利于水滴回落,把烟气中夹杂的水滴顺利收集到集水槽53。同时末端脱水装置52的双脱水结构能够加长含水烟气的脱水流程,使含水烟气在长流程、多通道的作用下高效脱除烟气中的水分,从而能够有效提高烟气脱水率。
上述脱水装置5脱除烟气中所含的水分后其余烟气进入烟气净化装置6;经过烟气净化装置6,过滤掉残留的有害成分,达标排放。烟气净化装置6为两个,分别设置在脱水装置5两侧。
上述实施例一的工作原理如下:
废液经废液喷射装置7雾化从废液喷射装置7的末端喷口进入废液反应装置1中,废液在废液反应装置1内对冲混合,同时与一次风进行充分混合形成气液混合物,气液混合物充分利用一级反应体11的壁面和稳焰器8的热量进行蒸发、裂解燃烧反应,提高了反应速率,同时稳焰器8的设置使一级反应体11内的温度分布更加均匀,也有利于反应的快速进行。
一级反应体11底部的导流拱9与一级反应体11的壁面形成喉部,反应物经过此喉部,快速流入下部折弯段。反应物在下部折弯段继续裂解,经过一级反应体11最终形成的反应物记为一级产物,在惯性力和重力作用下,反应物中渣粒收集到渣粒回收槽2中,其余的一级产物顺着一级反应体11和二级反应体12的连接通道进入二级反应体12中。
由于二级反应体12自下而上布置有多级导流拱,如图中的三级导流拱,三级导流拱的设置使进入的一级产物与二次风、三次风的混合更加均匀,使二级反应体12内的温度分布更加均匀,有利于提高反应速率,同时增加了一级产物反应的流程,使其反应更加充分、彻底。一级产物经二级反应体12的充分反应后完成降解,形成二级产物。
另外,在整个废液反应装置1内布置有多级温度测点,温度测点和三个送风装置连锁进行耦合控制,三个送风装置送入的一、二、三次风都是经过预热后的空气,空气在余热回收装置内与最终产物进行热量交换,预热后的空气输送一级、二级反应体内参与反应。
二级产物经过余热回收装置3的初步降温,经过烟气急冷脱硫一体化装置4两级急冷脱硫,使烟气温度降到规定范围,同时除掉部分细小粉尘,之后流经脱水装置5,脱除烟气中所含的水分,最后经过烟气净化装置6,过滤掉残留的有害成分,达标排放。
上述的实验室有机废液处理系统实现模块化结构,集成度高,结构紧凑,布置灵活,占地面积小,处理效率高,有机废液单量处理费用低,可有效处理实验室有机废液。
实施例二
实施例二中,废液反应装置1为如下图4所示的结构,其与实施例1的区别之处有:
废液反应装置1包括一级反应体11和二级反应体12;一级反应体11的下部通过通道进入二级反应体12的上部。
二级反应体12中间设有隔流板121将二级反应体12分割为第一反应室和第二反应室,且该隔流板与二级反应体12底部之间有空隙,以便使经过第一反应室反应产生的反应物通过该间隙进入第二反应室。第二反应室的上部为废液反应装置1的末端,该末端依次设有余热回收装置3、烟气急冷脱硫一体化装置4、脱水装置5和烟气净化装置6。
实施例三
实施例三中,其中的脱水装置5的结构和烟气净化装置6的数量与布置位置与上述实施例中的不同,该脱水装置5和烟气净化装置6的组合结构如图5所示。
由图5可以看出,该实施例三中的脱水装置5依然包括前序脱水装置51、末端脱水装置52和集水槽53。
前序脱水装置51中设置多级脱水体(如二级脱水体),脱水体采用聚氨酯复合材质,含水烟气依次经过前序脱水装置51二级脱水后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置52。
末端脱水装置52的壁部均设有脱水材质内衬。末端脱水装置52包括位于竖直挡板521、在竖直挡板521一侧倾斜布置的倾斜挡板522和在竖直挡板另一侧倾斜布置的回流挡板523。
倾斜挡板522和回流挡板523形成下端开口的倒V型结构,且其下端开口通向集水槽53。倾斜挡板与水平面的夹角小于回流挡板与水平面的夹角,使脱水装置5整体呈偏心结构。竖直挡板521和倾斜挡板522构成突缩结构,急剧增加含水烟气流速,使其有利冲击回流挡板;竖直挡板521和回流挡板523构成突扩结构。竖直挡板的垂直投影落在倾斜挡板522上,且其底端与倾斜挡板522有间隙,使得含水烟气能够从该间隙通过;回流挡板靠近顶端位置开有通向烟气净化装置6的烟气通口。
含水烟气经前序脱水装置51中的多级脱水体进行初步脱水,进入末端脱水装置52;进入末端脱水装置52中的含水烟气,首先进入竖直挡板和倾斜挡板构成的突缩结构,该突扩结构能够急剧增加含水烟气流速,使含水烟气在惯性力作用下有利冲击回流挡板的脱水材质内衬,加强脱水效果,同时竖直挡板和回流挡板构成的突扩结构,急剧降低烟气流速,利于水滴回落,把烟气中夹杂的水滴顺利收集到集水槽53。最后经脱水的烟气经靠近回流挡板顶端的烟气通口进入烟气净化装置6。同时脱水装置5的偏心结构,使含水烟气在惯性力的作用下高效脱除烟气中的水分。
实施例四
实施例四中,脱水装置5的结构和烟气净化装置6的数量与布置位置与上述实施例中的不同,该脱水装置5和烟气净化装置6的组合结构如图6所示。
该实施例中,脱水装置5依然包括前序脱水装置51、末端脱水装置52和集水槽53。所不同的是末端脱水装置52除了具有实施例一中的左右对称结构的双脱水结构外,还在双脱水结构的两侧分别加设有集聚桶54。双脱水结构中的突扩结构的扩口分别通向该集聚桶54,并且该集聚桶54上部具有开口与烟气净化装置6相通,底部具有开口与集水槽相通。
前序脱水装置51中设置多级脱水体,含水烟气依次经过前序脱水装置51二级脱水后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置52。
末端脱水装置52中,竖直挡板521和倾斜挡板522构成的两个突缩结构,急剧增加含水烟气流速,使其有利冲击回流挡板523,同时倾斜挡板522和回流挡板523构成的左右对称的突扩结构,急剧降低烟气流速,利于水滴回落,同时脱水装置5的左右对称双脱水结构,使含水烟气在长流程、多通道的作用下高效脱除烟气中的水分。双脱水结构的两侧分别加设的集聚桶能够继续回收在含税烟气进入烟气净化装置6过程中回落的水滴。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述,本领域技术人员应该理解,上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释,并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制,在不背离本发明的精神和范围的情况下,任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变,均落在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统包括:
废液反应装置(1)、渣粒回收槽(2)、余热回收装置(3)、烟气急冷脱硫一体化装置(4)、脱水装置(5)、烟气净化装置(6)和废液喷射装置(7);
废液反应装置(1)包括一级反应体(11)和二级反应体(12);一级反应体(11)开有通孔,并通过倾斜向上且渐缩的连接通道通向二级反应体(12);
一级反应体(11)呈橄榄型;其靠近所述通孔位置布置有导流拱(9),所述导流拱(9)与一级反应体(11)侧边的壁面形成喉部,所述喉部通向倾斜向上且渐缩的连接通道;其底部设有渣粒回收槽(2),其内部设有稳焰器(8),并通过废液喷射装置(7)喷入废液;
二级反应体(12)呈直筒偏心缩口型,其顶部左侧为斜面,右侧为竖直面;其顶端出口截面为中部截面的1/2-2/3;
二级反应体(12)顶部末端依次设有余热回收装置(3)、烟气急冷脱硫一体化装置(4)、脱水装置(5)和烟气净化装置(6),空气在余热回收装置(3)内与经过废液反应装置(1)发生反应后的最终产物进行热量交换,预热后的空气输送一级反应体(11)、二级反应体(12)参与反应;经废液反应装置(1)反应过的产物经过余热回收装置(3)的初步降温,经过烟气急冷脱硫一体化装置(4)的急冷脱硫,之后流经脱水装置(5)脱除烟气中所含的水分,最后经过烟气净化装置(6)过滤掉残留的有害成分。
2.根据权利要求1所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述一级反应体(11)包括:下部折弯段、中部直立段和上部渐缩段;
所述中部直立段和上部渐缩段的中心线重合;下部折弯段与中部直立段偏心布置,且下部折弯段一侧边靠近底部位置开有通孔,该通孔通过连接通道与二级反应体(12)相通;
所述下部折弯段的底部连接所述渣粒回收槽(2);
所述上部渐缩段的顶部设有一次送风装置,其顶部中心布置有方向垂直向下的一级废液喷射装置,其侧边布置有多个二级废液喷射装置。
3.根据权利要求2所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述二级废液喷射装置的中心线与竖直方向的夹角30°-45°,且所述二级废液喷射装置喷射交点在一级反应体(11)的中心线上。
4.根据权利要求2所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述渣粒回收槽(2)的上方空间来向为突扩,去向为渐缩。
5.根据权利要求1所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述稳焰器(8)中部为椭圆形实心,实心四周为涡轮式通道。
6.根据权利要求1所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述二级反应体(12)内部自下向上交错设有多级导流拱(9);最下端的导流拱为小拱,与竖直方向夹角90°~150°;位于上面的导流拱为大拱,与竖直方向夹角30°~60°;同时在每级导流拱对面布置有二次送风装置、三次送风装置,分别向二级反应体(12)内部通入二次风和三次风。
7.根据权利要求1所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述二级反应体(12)中间设有隔流板(121),所述隔流板(121)将二级反应体(12)分割为第一反应室和第二反应室,且该隔流板与二级反应体(12)底部之间有使反应物从第一反应室进入第二反应室的空隙。
8.根据权利要求1所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,所述脱水装置(5)包括:
前序脱水装置(51)、末端脱水装置(52)、在末端脱水装置底部设的集水槽(53);
前序脱水装置(51)中设置多级脱水体,含水烟气依次经过前序脱水装置(51)脱水后,凝结的水珠和其余烟气一起进入末端脱水装置(52);经末端脱水装置(52)冲击后回落的水滴汇集到集水槽(53)中。
9.根据权利要求8所述的一种实验室有机废液就地实时处理系统,其特征在于,
所述末端脱水装置(52)包括竖直挡板(521)、在竖直挡板(521)一侧倾斜布置的倾斜挡板(522)和在竖直挡板(521)另一侧倾斜布置的回流挡板(523);倾斜挡板(522)和回流挡板(523)形成下端开口的V型结构,且其下端开口通向集水槽(53);倾斜挡板(522)与水平面的夹角小于回流挡板(523)与水平面的夹角,使脱水装置(5)整体呈偏心结构;竖直挡板(521)和倾斜挡板(522)构成突缩结构;竖直挡板(521)和回流挡板(523)构成突扩结构;竖直挡板(521)的垂直投影落在倾斜挡板(522)上,且其底端与倾斜挡板(522)有使得含水烟气通过间隙;回流挡板(523)靠近顶端位置开有通向烟气净化装置(6)的烟气通口;
或者,
所述末端脱水装置(52)为左右对称结构的双脱水结构,其包括竖直挡板(521)、倾斜挡板(522)和回流挡板(523);所述竖直挡板(521)和对称布置在竖直挡板(521)两侧的倾斜挡板(522)构成两个突缩结构;两块回流挡板(523)呈V型结构,底端开口并连接集水槽(53),两侧的回流挡板(523)和倾斜挡板(522)构成左右对称的突扩结构,且两个突扩结构的扩口分别通向布置在末端脱水装置(52)两侧的烟气净化装置(6);
或者,
所述末端脱水装置(52)包括左右对称结构的双脱水结构,以及在双脱水结构的两侧分别加设有集聚桶;所述双脱水结构包括竖直挡板(521)、倾斜挡板(522)和回流挡板(523);所述竖直挡板(521)和对称布置在竖直挡板(521)两侧的倾斜挡板(522)构成两个突缩结构;两块回流挡板(523)呈V型结构,底端开口并连接集水槽(53),两侧的回流挡板(523)和倾斜挡板(522)构成左右对称的突扩结构;所述突扩结构的扩口分别通向该集聚桶,并且该集聚桶上部具有开口与烟气净化装置(6)相通,底部具有开口与集水槽相通。
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