CN113788507B

CN113788507B - 一种实验室废液浓缩装置

Info

Publication number: CN113788507B
Application number: CN202111138927.8A
Authority: CN
Inventors: 刘卫蓉; 黄亮; 张威; 张明; 刘伟平
Original assignee: Shenzhen Jinhuatai Laboratory Technology Development Co ltd
Current assignee: Shenzhen Jinhuatai Laboratory Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2041-09-27
Also published as: CN113788507A

Abstract

本申请涉及一种实验室废液浓缩装置，涉及实验室废水处理的领域，其包括废液箱、浓缩装置和集液箱；所述浓缩装置包括蒸发箱、加热件和冷凝机构，所述废液箱与所述蒸发箱之间设有进液管，且所述废液箱和所述蒸发箱之间通过所述进液管相连通，所述进液管上设有抽液泵，所述蒸发箱的下端设有出液管，所述出液管上设有阀门，所述加热件设于所述蒸发箱下方，所述冷凝机构设于所述蒸发箱的一侧，所述冷凝机构与所述蒸发箱的上端相连通，所述集液箱设于所述冷凝机构的出液口。本申请具有便于对实验室废液进行浓缩，降低实验室废液处理成本的效果。

Description

一种实验室废液浓缩装置

技术领域

本申请涉及实验室废水处理的领域，尤其是涉及一种实验室废液浓缩装置。

背景技术

实验室废液通常为实验操作过程中产生的各种溶液、清洗各种实验用具和设备时产生的废液。当废液浓度相当稀少而又安全时，可以排放到大气或排水沟中，当废液浓度高时，则不允许直接排入下水道，而要分类收集，送专业回收部门进行处理。

实验室废液处理的现状大都是集中收集，随后送交专门的处理机构进行特殊处理，专门的处理机构对于实验室废液的回收处理通常是按体积收费，费用较高。

发明内容

为了便于对实验室废液进行浓缩，降低实验室废液处理成本，本申请提供一种实验室废液浓缩装置。

本申请提供的一种实验室废液浓缩装置采用如下的技术方案：

一种实验室废液浓缩装置，包括废液箱、浓缩装置和集液箱；

所述浓缩装置包括蒸发箱、加热件和冷凝机构，所述废液箱与所述蒸发箱之间设有进液管，且所述废液箱和所述蒸发箱之间通过所述进液管相连通，所述进液管上设有抽液泵，所述蒸发箱的下端设有出液管，所述出液管上设有阀门，所述加热件设于所述蒸发箱下方，所述冷凝机构设于所述蒸发箱的一侧，所述冷凝机构与所述蒸发箱的上端相连通，所述集液箱设于所述冷凝机构的出液口。

通过采用上述技术方案，工作时，关闭出液管上的阀门，将实验产生的废液倒入废液箱，通过抽液泵将废液箱内的实验废液抽入蒸发箱，通过加热件对蒸发箱内的实验废液加热，使实验废液中的水分变为水蒸气，水蒸气进入冷凝机构，冷凝机构对水蒸气进行冷凝液化后并导出至集液箱内，从而在蒸发箱内得到浓缩后的实验废液，浓缩后的实验废液可以通过出液管排出；通过浓缩装置将实验废液中较多的水分分离出，减少了实验废液的体积，从而降低实验室废液处理成本。

可选的，所述冷凝机构包括：蒸馏水管和冷凝水管；

所述蒸发箱的一侧设有导气管，所述蒸馏水管的一端与所述导气管远离所述蒸发箱的一端相连通，所述蒸馏水管的另一端与所述集液箱相连通，所述蒸馏水管倾斜布设且由所述蒸发箱的一侧向所述集液箱的一侧倾斜向下布设；

所述冷凝水管套设于所述蒸馏水管上，所述蒸馏水管的外周壁与所述冷凝水管的内周壁之间形成冷凝腔，所述冷凝水管的两端均与所述蒸馏水管固接，所述冷凝水管靠近所述蒸发箱的一端设有与所述冷凝腔相连通的进水管，所述冷凝水管靠近所述集液箱的一端设有与所述冷凝腔相连通的出水管。

通过采用上述技术方案，蒸发箱内的水蒸气通过导气管进入蒸馏水管，此时通过进水管向冷凝腔内注入冷水，从而使蒸馏水管内的水蒸气冷凝液化后流入集液箱内；冷水不断从进水管流入冷凝腔再从出水管排出，从而对蒸馏水管内的水蒸气进行充分的冷凝液化，提高实验废液的浓缩效率。

可选的，所述蒸发箱上设有搅拌机构，所述搅拌机构包括竖直转动设置于所述蒸发箱内上端的连接块，所述蒸发箱顶部设有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述连接块固接，所述连接块的相对两侧分别设有搅拌杆。

通过采用上述技术方案，当对蒸发箱内的实验废液进行加热时，启动驱动电机，驱动电机驱动连接块转动，从而带动两个搅拌杆旋转，以对蒸发箱内的实验废液进行搅拌，加快蒸发箱内实验废液的流动，从而提高实验废液中水分的蒸发效率，进而提高实验废液的浓缩效率，节省时间。

可选的，所述连接块的相对两外侧壁分别开设有竖直布设的滑槽，两个所述滑槽内分别滑动装配有滑块，两个所述搅拌杆靠近所述连接块的一端分别与两个所述滑块相铰接且铰接轴线水平，所述蒸发箱和所述连接块之间设有驱动组件，所述驱动组件用于同时驱动两个所述滑块竖直滑动。

通过采用上述技术方案，搅拌时，通过驱动组件驱动两个滑块在滑槽内往复滑动，进而带动两个滑块上的搅拌杆不断的相互靠近或远离，从而使搅拌杆对蒸发箱内的实验废液进行较为充分的搅拌，进一步加快实验废液的浓缩效率。

可选的，驱动组件包括：丝杆、齿轮和连接件；

所述丝杆设有两个，两个所述丝杆分别竖直转动安装于两个所述滑槽内，两个所述滑块分别螺纹装配于两个所述丝杆上，两个所述丝杆的上端分别贯穿所述滑槽且凸出于所述连接块的上端面，两个所述丝杆的上端分别同轴固接有水平布设的齿轮，所述连接件设于所述蒸发箱上，所述连接件用于带动两个所述齿轮同步自转。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动连接块正向转动，进而带动两个齿轮转动，通过连接件使两个齿轮同步发生自转，进而带动两个丝杆转动，由于滑块与滑槽之间竖直滑动装配，滑块带动搅拌杆沿竖直方向不断上升，从而使搅拌杆由蒸发箱的两侧逐渐向中心处运动；驱动电机驱动连接块反向转动，能够使搅拌杆由蒸发箱的中心处逐渐向两侧运动，依此循环，从而对蒸发箱内的实验废液进行充分搅拌。

可选的，所述连接件为齿圈，所述齿圈水平固接于所述蒸发箱的内顶壁上且与所述驱动电机的输出端同轴布设，两个所述齿轮均与所述齿圈相啮合。

通过采用上述技术方案，当两个齿轮随连接块转动时，由于齿轮和齿圈相啮合，从而使两个齿轮能够发生同步的自转，节省动力源，降低浓缩装置的成本。

可选的，所述搅拌杆远离所述连接块的一端设有搅拌部，所述搅拌部的外周侧始终与所述蒸发箱的内底壁相贴合。

通过采用上述技术方案，搅拌部增大了搅拌杆与蒸发箱内实验废液的接触面积，使搅拌杆对实验废液的搅拌效率更高；同时搅拌部也能够对附着在蒸发箱内底壁的沉淀进行扰动，使蒸发箱在长时间的工作后底部不易附着沉淀，便于后期浓缩后的实验废液充分排出，提高蒸发箱的清洗效率。

可选的，所述集液箱的一侧设有上端呈开口状的中和池，所述中和池和所述集液箱之间设有排气管，所述排气管的一端固接于所述集液箱的上端且与所述集液箱相连通，所述排气管的另一端伸入所述中和池内。

通过采用上述技术方案，部分实验废液加热过程中会产生二氧化碳和二氧化硫等气体，将蒸发箱内加热产生的二氧化碳和二氧化硫等气体通过冷凝机构和集液箱后，导入中和池内，中和池内加入的有缓冲液，因此能够使产生的二氧化碳和二氧化硫等气体与缓冲液发生反应，使二氧化碳、二氧化硫等气体不易排放到大气中污染环境。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将实验产生的废液倒入废液箱，通过抽液泵将废液箱内的实验废液抽入蒸发箱，通过加热件对蒸发箱内的实验废液加热，使实验废液中的水分变为水蒸气，在蒸发箱内得到浓缩后的实验废液，水蒸气进入冷凝机构，冷凝机构对水蒸气进行冷凝液化后并导出至集液箱内，从而将实验废液中较多的水分分离出，减少了实验废液的体积，从而降低实验室废液处理成本；

2.通过驱动组件驱动两个滑块在滑槽内往复滑动，进而带动两个滑块上的搅拌杆不断的相互靠近或远离，从而使搅拌杆对蒸发箱内的实验废液进行较为充分的搅拌，进一步加快实验废液的浓缩效率；

3.中和池内加入的有缓冲液，因此能够使实验废液加热中产生的二氧化碳和二氧化硫等气体与缓冲液发生反应，使二氧化碳、二氧化硫等气体不易排放到大气中污染环境。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中搅拌机构的结构示意图；

图3是本申请实施例中连接块、驱动组件和搅拌杆之间的连接结构示意图；

图4是本申请实施例中冷凝机构的结构示意图。

附图标记：1、废液箱；2、浓缩装置；21、蒸发箱；211、出液管；2111、阀门；212、导气管；22、加热件；23、冷凝机构；231、蒸馏水管；232、冷凝水管；2321、进水管；2322、出水管；233、冷凝腔；3、集液箱；4、进液管；41、抽液泵；5、搅拌机构；51、连接块；511、滑槽；52、驱动电机；53、搅拌杆；531、搅拌部；54、滑块；55、驱动组件；551、丝杆；552、齿轮；553、连接件；5531、齿圈；6、中和池；7、排气管；8、吊杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种实验室废液浓缩装置。参照图1，一种实验室废液浓缩装置包括废液箱1、浓缩装置2和集液箱3；浓缩装置2包括蒸发箱21、加热件22和冷凝机构23，废液箱1和蒸发箱21均有聚四氟乙烯材料制成，废液箱1与蒸发箱21之间设有进液管4，进液管4的一端固接于废液箱1的下端，另一端与蒸发箱21固接，废液箱1和蒸发箱21之间通过进液管4相连通，进液管4上设有抽液泵41，蒸发箱21上设有搅拌机构5，蒸发箱21的下端设有出液管211，出液管211上设有阀门2111，加热件22为电加热板，电加热板搁置于蒸发箱21下方，冷凝机构23设于蒸发箱21的一侧，冷凝机构23与蒸发箱21的上端相连通，集液箱3设于冷凝机构23的出液口，集液箱3的一侧设有上端呈开口状的中和池6，中和池6和集液箱3之间设有排气管7，排气管7的一端固接于集液箱3的上端且与集液箱3相连通，中和池6内添加有缓冲液，排气管7的另一端伸入中和池6内缓冲液内。

参照图1和图2，搅拌机构5包括竖直转动设置于蒸发箱21内上端的连接块51，连接块51的横截面呈圆形且由聚四氟乙烯材料制成，连接块51上端面与蒸发箱21的内顶壁之间留有间隙，蒸发箱21顶部设有驱动电机52，驱动电机52的输出端与连接块51固接，连接块51的相对两外侧壁分别开设有竖直布设的滑槽511，两个滑槽511内分别滑动装配有滑块54，滑块54由聚四氟乙烯材料制成，两个滑块54上分别设有搅拌杆53，搅拌杆53由聚四氟乙烯材料制成，两个搅拌杆53靠近连接块51的一端分别与两个滑块54相铰接且铰接轴线水平，搅拌杆53远离连接块51的一端固接有搅拌部531，搅拌部531呈圆球形，搅拌部531的外周侧始终与蒸发箱21的内底壁相贴合，通过搅拌部531增大了搅拌杆53与蒸发箱21内实验废液的接触面积，使搅拌杆53对实验废液的搅拌效率更高。

参照图2和图3，蒸发箱21和连接块51之间设有驱动组件55，驱动组件55用于同时驱动两个滑块54竖直滑动。

驱动组件55包括：丝杆551、齿轮552和连接件553；丝杆551设有两个，两个丝杆551分别竖直转动安装于两个滑槽511内，两个滑块54分别螺纹装配于两个丝杆551上，两个丝杆551的上端分别贯穿滑槽511且凸出于连接块51的上端面，两个丝杆551的上端分别同轴固接有水平布设的齿轮552。连接件553设于蒸发箱21上，连接件553为齿圈5531，蒸发箱21的内顶壁上间隔固接有两个竖直布设的吊杆8，齿圈5531水平布设，两个吊杆8的下端与齿圈5531的上端面固接，且齿圈5531与驱动电机52的输出端同轴布设，两个齿轮552均与齿圈5531相啮合。

驱动电机52驱动连接块51正向转动，进而带动两个齿轮552转动，由于齿轮552和齿圈5531相啮合，从而使两个齿轮552能够发生同步的自转，进而带动两个丝杆551转动，由于滑块54与滑槽511之间竖直滑动装配，滑块54带动搅拌杆53沿竖直方向不断上升，从而使搅拌杆53由蒸发箱21的两侧逐渐向中心处运动；驱动电机52驱动连接块51反向转动，能够使搅拌杆53由蒸发箱21的中心处逐渐向两侧运动，依此循环，从而对蒸发箱21内的实验废液进行充分搅拌。

参照图1和图4，冷凝机构23包括：蒸馏水管231和冷凝水管232；蒸发箱21一侧的上端固接有导气管212，蒸馏水管231的一端与导气管212远离蒸发箱21的一端相连通，蒸馏水管231的另一端与集液箱3相连通，蒸馏水管231倾斜布设且由蒸发箱21的一侧向集液箱3的一侧倾斜向下布设；冷凝水管232套设于蒸馏水管231上，蒸馏水管231的外周壁与冷凝水管232的内周壁之间形成冷凝腔233，位于冷凝腔233内的蒸馏水管231呈螺旋状布设，冷凝水管232的两端均与蒸馏水管231固接，冷凝水管232与蒸馏水管231一体成型，冷凝水管232靠近蒸发箱21的一端固接有与冷凝腔233相连通的进水管2321，冷凝水管232靠近集液箱3的一端固接有与冷凝腔233相连通的出水管2322。

蒸发箱21内的水蒸气通过导气管212进入蒸馏水管231，此时通过进水管2321向冷凝腔233内注入冷水，从而使蒸馏水管231内的水蒸气冷凝液化后流入集液箱3内；冷水不断从进水管2321流入冷凝腔233再从出水管2322排出，从而对蒸馏水管231内的水蒸气进行充分的冷凝液化，提高实验废液的浓缩效率。

本申请实施例一种实验室废液浓缩装置的实施原理为：工作时，关闭出液管211上的阀门2111，将实验产生的废液倒入废液箱1，通过抽液泵41将废液箱1内的实验废液抽入蒸发箱21，通过电加热板对蒸发箱21内的实验废液加热，使实验废液中的水分变为水蒸气，将实验废液中较多的水分分离出，水蒸气进入冷凝机构23，冷凝机构23对水蒸气进行冷凝液化后并导出至集液箱3内，从而在蒸发箱21内得到浓缩后的实验废液，浓缩后的实验废液可以通过出液管211排出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种实验室废液浓缩装置，其特征在于：包括废液箱（1）、浓缩装置（2）和集液箱（3）；

所述浓缩装置（2）包括蒸发箱（21）、加热件（22）和冷凝机构（23），所述废液箱（1）与所述蒸发箱（21）之间设有进液管（4），且所述废液箱（1）和所述蒸发箱（21）之间通过所述进液管（4）相连通，所述进液管（4）上设有抽液泵（41），所述蒸发箱（21）的下端设有出液管（211），所述出液管（211）上设有阀门（2111），所述加热件（22）设于所述蒸发箱（21）下方，所述冷凝机构（23）设于所述蒸发箱（21）的一侧，所述冷凝机构（23）与所述蒸发箱（21）的上端相连通，所述集液箱（3）设于所述冷凝机构（23）的出液口；

所述蒸发箱（21）上设有搅拌机构（5），所述搅拌机构（5）包括竖直转动设置于所述蒸发箱（21）内上端的连接块（51），所述蒸发箱（21）顶部设有驱动电机（52），所述驱动电机（52）的输出端与所述连接块（51）固接，所述连接块（51）的相对两侧分别设有搅拌杆（53）；

所述连接块（51）的相对两外侧壁分别开设有竖直布设的滑槽（511），两个所述滑槽（511）内分别滑动装配有滑块（54），两个所述搅拌杆（53）靠近所述连接块（51）的一端分别与两个所述滑块（54）相铰接且铰接轴线水平，所述蒸发箱（21）和所述连接块（51）之间设有驱动组件（55），所述驱动组件（55）用于同时驱动两个所述滑块（54）竖直滑动；

所述驱动组件（55）包括：丝杆（551）、齿轮（552）和连接件（553）；

所述丝杆（551）设有两个，两个所述丝杆（551）分别竖直转动安装于两个所述滑槽（511）内，两个所述滑块（54）分别螺纹装配于两个所述丝杆（551）上，两个所述丝杆（551）的上端分别贯穿所述滑槽（511）且凸出于所述连接块（51）的上端面，两个所述丝杆（551）的上端分别同轴固接有水平布设的齿轮（552），所述连接件（553）设于所述蒸发箱（21）上，所述连接件（553）用于带动两个所述齿轮（552）同步自转；

所述连接件（553）为齿圈（5531），所述齿圈（5531）水平固接于所述蒸发箱（21）的内顶壁上且与所述驱动电机（52）的输出端同轴布设，两个所述齿轮（552）均与所述齿圈（5531）相啮合；

所述集液箱（3）的一侧设有上端呈开口状的中和池（6），所述中和池（6）和所述集液箱（3）之间设有排气管（7），所述排气管（7）的一端固接于所述集液箱（3）的上端且与所述集液箱（3）相连通，所述排气管（7）的另一端伸入所述中和池（6）内。

2.根据权利要求1所述的一种实验室废液浓缩装置，其特征在于：所述冷凝机构（23）包括：蒸馏水管（231）和冷凝水管（232）；

所述蒸发箱（21）的一侧设有导气管（212），所述蒸馏水管（231）的一端与所述导气管（212）远离所述蒸发箱（21）的一端相连通，所述蒸馏水管（231）的另一端与所述集液箱（3）相连通，所述蒸馏水管（231）倾斜布设且由所述蒸发箱（21）的一侧向所述集液箱（3）的一侧倾斜向下布设；

所述冷凝水管（232）套设于所述蒸馏水管（231）上，所述蒸馏水管（231）的外周壁与所述冷凝水管（232）的内周壁之间形成冷凝腔（233），所述冷凝水管（232）的两端均与所述蒸馏水管（231）固接，所述冷凝水管（232）靠近所述蒸发箱（21）的一端设有与所述冷凝腔（233）相连通的进水管（2321），所述冷凝水管（232）靠近所述集液箱（3）的一端设有与所述冷凝腔（233）相连通的出水管（2322）。

3.根据权利要求1所述的一种实验室废液浓缩装置，其特征在于：所述搅拌杆（53）远离所述连接块（51）的一端设有搅拌部（531），所述搅拌部（531）的外周侧始终与所述蒸发箱（21）的内底壁相贴合。