一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统的制作方法

本技术属于有机废液实验设备，涉及一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热技术。

背景技术：

1、在进行废弃物焚烧、热解或裂解处理时，由于废弃物中含有的有毒有害成分会进入到处理后的尾气中，或者生成新的有毒有害物质进入尾气中。为了避免给空气造成污染，尾气中的有毒有害成分需要进行处理后才能排放。

2、同时由于尾气的温度很高，对于一般废弃物焚烧温度会达到850℃以上，危险废弃物会达到1100℃以上，不能直接进行处理，需要降温后再进行处理。而且，如果废弃物中含有氯等卤族元素，高温焚烧后，会产生二恶英，尤其在降温到500℃到300℃之间时，会产生二恶英的低温二次合成。

3、常规尾气处理技术是采用余热锅炉回收热能和喷水急冷的方式。采用余热锅炉回收尾气温度从1100℃或850℃降到550℃后的热量，产生蒸汽发电或热水供热；向尾气中喷水急冷到200℃。

4、上述常规尾气处理技术适用于废弃物处理量比较大的情况，比如生活垃圾焚烧发电，每天生活垃圾的处理量在200t(吨)以上；危险废弃物集中焚烧处理，每天的处理量在10t以上。而对于如实验室废弃物等一些处理量小的项目，都是对尾气直接进行喷水冷却，把尾气温度从1100℃急冷到200℃，这样的喷水冷却处理方法既浪费了大量的热能，又浪费了大量的水资源。

技术实现思路

1、针对现有直接对尾气进行喷水冷却的尾气处理技术存在的热能及水资源浪费的弊端，本实用新型提供了一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其能够充分回收1100℃或850℃降到550℃后尾气的能量，节约能源；并且能够将尾气从550℃到300℃的温度区间进行急冷降温，使尾气在极短时间内从550℃快速冷却到300℃以下，防止了二恶英的低温二次合成，为进一步的尾气净化处理提供温度条件。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型提供一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其中，所述的双螺旋多级高效换热系统整体呈u型结构，其包括余热回收装置、尾气急冷装置、u型管和集水排水装置；

4、u型管的左侧立管中设置余热回收装置，右侧立管中设置尾气急冷装置；所述的余热回收装置包括交错布置的两组螺旋结构的换热管；其中一组换热管为用于流通液体的液管；另外一组换热管为用于流通气体的气管；所述液管中的液体与尾气顺流布置；所述气管中的空气与尾气逆流布置；

5、左侧立管的开口端用于通入实验设备产生的高温尾气；在右侧立管中的尾气急冷装置的尾端设置尾气出口；

6、集水排水装置设置在整个系统最低点，且在端部设置阀门。

7、更优选的，所述液管下端为低温端，连接泵，用于通入液体；液管上端为高温端，其出口用于连接热液体介质流通管路；

8、所述气管上端为低温端，连接鼓风机，用于通入空气；气管下端为高温端用于连接热气体流通管路。

9、更优选的，所述换热管的直径为d，螺旋结构的螺旋上升角记为e，该e满足：e＝5～30°；螺旋结构的弯折半径记为r，该r满足：r＝0.8～5倍d。

10、更优选的，在余热回收装置的上方和下方分别设置测温装置。

11、更优选的，所述尾气急冷装置包括急冷喷枪；

12、所述急冷喷枪的一端接冷水，另一端设置喷头，向经过余热回收装置回收能量、温度降低后的尾气中喷冷水。

13、更优选的，所述尾气急冷装置还包括折流挡板；所述折流挡板交错固定在右侧立管内壁上。

14、更优选的，所述折流挡板与水平方向的夹角为c，水平投影长度记为b，u型管3的管径为a；

15、所述夹角c满足：c＝30～60°，a＝0.5～0.8倍b。

16、更优选的，所述折流挡板设置多个，其中每两块挡板水平方向的投影要有重合的部分。

17、更优选的，在右侧立管中还装设多个测温装置；相邻测温装置之间的间隔距离不少于600mm。

18、由上述本实用新型的技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：

19、本实用新型在u型管的左侧立管中设置包括交错布置的二组螺旋结构的换热管的余热回收装置，右侧立管中设置尾气急冷装置；一组换热管为液管；另外一组换热管为气管；液管中的液体与尾气顺流布置；气管中的空气与尾气逆流布置；左侧立管的开口端用于通入实验设备产生的高温尾气；在右侧立管中的尾气急冷装置的尾端设置尾气出口；通过余热回收装置能够充分回收尾气的能量，节约能源；通过在右侧立管中的尾气急冷装置能够将尾气从550℃到300℃的温度区间进行急冷降温，使尾气在极短的时间内从550℃快速冷却到300℃以下，防止了二恶英的低温二次合成，为进一步的尾气净化处理提供温度条件。

20、本实用新型结构简单，占地面积小，非常适合实验室废液处理。

技术特征：

1.一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

6.根据权利要求4所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其特征在于：

技术总结
本技术属于有机废液实验设备技术领域，提供一种用于实验室废液处理的双螺旋多级高效换热系统，其中，U型管左侧立管中设余热回收装置(1)，右侧立管中设尾气急冷装置(2)；余热回收装置(1)包括交错布置的两组螺旋结构的换热管；一组换热管为用于流通液体的液管；另一组换热管为用于流通气体的气管；液管中的液体与尾气顺流布置；气管中的空气与尾气逆流布置；左侧立管的开口端通入实验设备产生的高温尾气；右侧立管中的尾气急冷装置(2)的尾端设尾气出口。本技术能充分回收1100℃或850℃降到550℃后尾气的能量，节约能源；并且能将尾气从550℃到300℃的温度区间进行急冷降温，防止了二恶英的低温二次合成。

技术研发人员：许涓,刘祖一,郑洋,徐可培
受保护的技术使用者：生态环境部固体废物与化学品管理技术中心
技术研发日：20221024
技术公布日：2024/1/12