一种实验室废液分级热裂解装置的制作方法

本发明属于净化设备，涉及一种实验室废液分级热裂解装置。

背景技术：

1、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。因为实验的复杂性，有时需要无机实验，有时需要有机实验，所以实验收集的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。

2、根据废液中所含主要污染物性质，可以分为实验室有机废液和无机废液两大类。

3、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、含有卤素的有机物等物质，其热值比较高，通常现有处理有机废液的方法是采用高温热裂解方法。

4、而对于无机废液，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，其热值非常低，现有处理无机废液的方法通常有二种：其一是采用溶剂对无机废液进行化学处理后过滤；其二是采用低温热处理方法。

5、对于低温热处理无机废液的方法，处理时需要借助于助燃燃料或与高热值有机废液送入一个炉膛中一起处理。然而，当单独借助助燃燃料时，需要消耗大量的助燃燃料，导致处理无机废液过程中能源消耗很高。当借助高热值有机废液能够支撑无机废液的处理，因无机废液中含有无机盐、重金属等颗粒物，在高温处理过程中颗粒物会析出在炉膛壁面上形成结焦、或凝结在水冷换热面上形成灰垢，影响设备的正常工作；如果为了避免颗粒物析出而选择保持低温环境来处理废液，那么高热值有机废液就不能被充分裂解，尤其是当高热值有机废液中含有卤素时，如果处理不当就会有二恶英产生，容易造成环境的二次污染。

6、另外，实验室实验过程中，如果废液未很好的分类收集，还有可能导致低热值无机废液和高热值有机废液被收集在同一个容器中情况。对于这种情况，如果按照无机废液单独采用低温热解的方法，高热值有机废液就不能被充分裂解；如果按照有机废液高温裂解方法处理，则无机废液中的重金属等颗粒物会在高温处理过程中析出在炉膛壁面上形成结焦现象。

7、因此，迫切需要一种能够处理无机废液的热处理技术。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的现状，本发明提供了一种实验室废液分级热裂解装置，其能够对实验室废液进行分类、分级处理，既解决了无机废液热处理的难题，也同时能够高温裂解有机废液；且在热处理无机废液过程中能够避免无机废液中的颗粒物析出在壁面上形成结焦或灰垢的现象。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提高一种实验室废液分级热裂解装置，其包括：低热值废液处理器、高热值废液裂解器、尾气净化器、排风机和废液输送泵；

4、低热值废液处理器具有低温炉膛；低温助燃器能够伸入低温炉膛中；废液输送泵与低热值废液喷枪相连；低温炉膛中内置换热器，换热器的入口连接高热值废液裂解器顶部设置的烟气出口，换热器的出口依次连接尾气净化器、排风机；

5、低温炉膛的下方设置一级分离器，一级分离器下面对接排渣机构；一级分离器通过管道与高热值废液裂解器的下方相通，使得经初步分离后的低温废气送入高热值废液裂解器中；

6、高热值废液裂解器具有高温炉膛；高温助燃器能够伸入高温炉膛中；废液输送泵与高热值废液喷枪相连；高温炉膛顶部开有烟气出口能够将高温裂解反应产生的高温烟气通入低热值废液处理器内的换热器中；高温炉膛下方开有废气入口与一级分离器相通，能够引入经一级分离器分离出的低温废气。

7、更优选的：

8、所述的分级热裂解装置还包括：二级过滤器，设置在一级分离器和高热值废液裂解器之间，通过管路与一级分离器和高热值废液裂解器相通，能够将经一级分离器分离后的废气送入高热值废液裂解器中。

9、更优选的：

10、所述的一级分离器为由上缩口部、中直部和下缩口部组成的中间大、两头小容积剧变式结构；其中上缩口部与低温炉膛对接；中直部在上缩口部和下缩口部之间，下缩口部通向排渣机构；中直部的横截面积大于低温炉膛的横截面积。

11、更优选的：

12、所述的分级热裂解装置还包括：蓄热稳燃器；

13、蓄热稳燃器连接在高温炉膛内壁上；蓄热稳燃器上开有多个渐扩孔；渐扩孔的入口小、出口大，尾气从小口端进入，从大口端出去。

14、更优选的：

15、低温炉膛和高温炉膛上设置又用于测量炉膛内空气温度的测温仪器仪表。

16、更优选的：

17、所述的分级热裂解装置还包括：中控系统，其能够通过有线或无线方式接收测温仪器仪表的温度信号，其控制信号能够通过有线或无线方式传输给高温助燃器和低温助燃器的控制端。

18、更优选的：

19、所述中控系统用于将低温温度信号与最低低温阈值和最高低温阈值比较，确认比较结果为低温炉膛的温度达到最高低温阈值时，控制低温助燃器停止工作；确认低温炉膛的温度低于最低低温阈值，控制低温助燃器启动并持续工作，直至低温炉膛的温度达到最高低温阈值；

20、所述中控系统还用于将高温温度信号与最高高温阈值和最低高温阈值比较，确认高温炉膛的温度达到最高高温阈值时，控制高温助燃器停止工作；确认温度低于最低高温阈值时，控制高温助燃器启动并持续工作，直至高温炉膛的温度达到最高高温阈值。

21、更优选的：

22、所述的分级热裂解装置还包括：废液识别器和中控系统；

23、所述的废液识别器用于识别废液的热量值；

24、所述中控系统的信号输入端能够通过有线或无线方式接收废液识别器的热值信号，其控制信号能够通过有线或无线方式传输给废液输送泵的控制端。

25、更优选的：

26、所述中控系统将设定的热值阈值与待废液识别器识别的废液热值量进行比较，根据比较结果输出控制指令来控制废液输送泵工作：若待处理废液的热值量大于设定的热值阈值，则确认待处理废液是高热值废液，则启动废液输送泵将废液通过高热值废液喷枪打入高热值废液裂解器的高温炉膛中；若待处理废液的热值量小于设定的热值阈值，则认为待处理废液是低热值废液，则启动废液输送泵将废液通过低热值废液喷枪打入低热值废液处理器的低温炉膛中

27、更优选的：

28、所述废液输送泵包括第一废液输送泵和第二废液输送泵；所述第一废液输送泵连接低热值废液喷枪；第二废液输送泵连接高热值废液喷枪；

29、所述的分级热裂解装置还包括：中控系统；所述的中控系统的信号输入端能够通过有线或无线方式接收废液识别器的热值信号，其控制信号能够通过有线或无线方式传输给第一废液输送泵和第二废液输送泵的控制端。

30、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：

31、本发明通过低热值废液处理器在低温环境对低热值无机废液进行低温热处理，在低温环境中未反应的高热值有机物以蒸汽状态随着低温处理产生的低温尾气，进入高热值废液裂解器中，继续在高温环境进行高温裂解；实现了对有机废液和无机废液共存的实验室混合废液进行分级、分类处理；且低热值废液处理器的低温环境，避免了颗粒物析出在炉膛壁面上形成结焦、或凝结在水冷换热面上形成灰垢；高热值废液裂解器的高温环境可以对含卤素的有机废液进行针对性处理，避免了二恶英的过量产生；因此本发明能够保证含有有机废液和无机废液的实验室混合废液均得以充分反应，排出的尾气符合国家排放标准。

32、本发明通过将高热值废液裂解器的高温烟气进入低热值废液处理器的换热器中，低热值废液处理的低温尾气通入高热值废液裂解器中；使得废气余热得以充分利用，减少助燃燃料的使用量，节约了能源。

33、本发明可以同时处理高热值有机废液和低热值无机废液，也可以处理单一种类的废液。