用于环保安全型高效液相色谱流动相的废液分离系统的制作方法

本发明涉及废液处理，尤其涉及一种用于环保安全型高效液相色谱流动相的废液分离系统。

背景技术：

1、高效液相色谱是现代科学研究和测试分析中用于高分子有机物检测、制备不可或缺的仪器设备，鉴于高效液相色谱使用的流动相溶剂通常为有毒易挥发的甲醇和乙腈溶液等，需对此类溶液进行特殊处理后再排出，且甲醇和乙腈类溶液具有易挥发的物理特性，在其使用过程中易变为毒性气体分布在空气中，如不进行有效处理，势必对操作人员造成职业伤害。

2、中国专利公开号：cn112679028b公开了一种医疗废液收集分离处理装置，包括过滤装置和分离装置，所述过滤装置包括过滤箱和净化箱，过滤箱安装在净化箱上，净化箱内水平设置分隔板，分隔板将净化箱内的空间自上而下分隔为吸附腔、处理腔，吸附腔一端与过滤箱下端连通，另一端与处理腔连通；过滤箱为顶端开口、底端连通吸附腔的矩形箱，过滤箱内水平设置有第一过滤板和第二过滤板，过滤箱分离出来的废液与分离装置分离出的废液共同通过吸附腔、处理腔进行吸附消毒，去除废液中含有的有毒物质、细菌病毒等，在处理腔中采用臭氧消毒时，利用超声波发生器、抽吸管相互配合作用，将消毒后的臭氧分离出来，并与冷却后的烟气混合，共同进入废气吸收箱内进行废气吸附处理。由此可见，上述技术方案对废液、废气进行过滤、吸附消毒处理，挺高了废液、废气的处理质量，但存在以下问题：上述技术方案的废液、废气处理方式不能保证处理效果，存在有毒废液、废气处理不充分导致流出的风险。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种用于环保安全型高效液相色谱流动相的废液分离系统，用以克服现有技术中有毒废液进行处理时有毒废液通过封闭废液瓶存储导致的废液大量堆积无法合理排放造成污染环境的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于环保安全型高效液相色谱流动相的废液分离系统，包括：

3、配电液相色谱工作台，包括钢结构承重支撑架和放置液相色谱仪及相关器皿的台面，台面下部设置有用以存放工具、配件以及实验器皿的储物箱；

4、废液收集模块，其设置于所述台面下部，用以对液相色谱仪工作时产生的废液中的大颗粒残渣进行过滤并收集过滤后的废液，包括与液相色谱仪的流动相排空管相连的废液排放管，与废液排放管相连的残渣过滤装置以及与残渣过滤装置的废液输出口通过软管相连的废液中转槽，且，废液中转槽为封闭式槽体，废液中转槽包括设置有单向输液阀的废液输入口和设置有单向排气阀的废气排放口；

5、废液分离模块，其与所述废液收集模块相连，用以通过加热蒸发所述过滤后的废液，以使废液中的有毒物质挥发为有毒气体与无毒液体分离，包括设置于所述废液中转槽下方的用以加热废液的加热装置；

6、有毒气体收集模块，其设置于所述台面下部，用以收集有毒气体，有毒气体包括所述废液分离模块分离的有毒气体以及通过排风装置从液相色谱仪工作环境中收集的有毒气体；

7、检测模块，其包括用以检测经所述废液分离模块处理后的废液中是否存在毒性液体的液体检测装置和用以检测所述废液中转槽内液位高度的液位传感器；

8、挥发分离控制模块，其分别与所述废液分离模块以及所述检测模块相连，用以根据所述废液中转槽中的液位高度调整与所述废气排放口相连的导气管气体入口的高度以提高有毒气体的导出率，并根据废液中转槽中液位的变化情况确定废液分离是否充分，在第一分离条件下根据废液中转槽中的液位随时间变化的情况调整加热时长，在第二分离条件下根据废液中转槽中的液位随温度变化的情况调整加热温度以使有毒气体充分挥发，以及用以根据所述废液中转槽内气体压力大小调节空气压力阀的压力；

9、其中，所述有毒物质包括甲醇、乙腈、氯仿、四氢呋喃；所述第一分离条件为所述挥发分离控制模块判定废液分离符合分离指标；所述第二分离条件为在加热保持时长前后废液的液位高度变化量小于等于预设高度阈值，预设高度阈值根据加热保持时长前的废液液位高度进行设定。

10、进一步地，所述废液分离系统还包括废气处理模块，其与所述有毒气体收集模块相连，所述废气处理模块采用设置有多层过滤区的封闭结构对有毒气体进行无害处理，包括按第一预设方向依次设置的静压扩散区、第一物理处理区、无害处理区以及第二物理处理区，其中：

11、静压扩散区，其与所述第一物理区相连，用以导入所述有毒气体收集模块收集的气体并使气体扩散至第一物理处理区；

12、所述第一物理处理区，其设置在所述静压扩散区下部，包括按第一预设方向依次设置的不锈钢丝网区、无纺布滤网区和蜂窝活性炭过滤层区，用以过滤和吸附毒性气体；

13、无害处理区，其上部与所述第一物理区的下部相连，包括设置在无害处理区中部的无臭氧净化紫外灯及设置在无臭氧净化紫外灯上方和下方的纳米二氧化钛陶瓷铝基格栅，用以在紫外线触发下根据纳米二氧化钛光催化原理使毒性气体通过链式降解反应生成水和二氧化碳，对有毒气体进行无害处理；

14、第二物理处理区，其与所述无害处理区的下部相连，用以过滤和吸附未发生降解反应的毒性气体；

15、其中，所述第一预设方向为有毒气体排出的流向。

16、进一步地，所述废液收集模块的废液中转槽设置在所述配电液相色谱工作台下方的废液收集贮存柜内，废液中转槽的封闭式槽体顶部设置的密封盖上分别设置有收集流动相废液的废液排放管、连接有空气压力阀用以导出有毒废气的导气管和用以检测废液中转槽中废液液位高度的所述液位传感器；

17、所述废液中转槽的底部设置有一液体排出口并密封连接有电动开关阀以及排液管路，通过排液管路将废液中转槽中的二次废液导入所述液体检测装置以使液体检测装置对二次废液进行检测；

18、其中，所述二次废液为废液中转槽中所述挥发分离控制模块判定有毒废气已充分挥发后的废液。

19、进一步地，所述密封盖上设置有调整导气管高度的管位调整组件和用以向所述废液中转槽中通入空气的单向空气泵组，其中：

20、所述管位调整组件通过调整导气管深入废液中转槽内的长度调整导气管废气排出口距废液液面的高度；

21、所述单向空气泵组包括用以向所述废液中转槽中通入空气的气体泵以及与所述密封盖并与废液中转槽内联通的空气输入管，空气输入管的末端与所述密封盖内表面平齐，且所述空气输入管上设置有以使空气通入废液中转槽的单向阀。

22、进一步地，所述挥发分离控制模块采集所述废液中转槽的液位数据生成液位趋势函数h（t）并根据液位趋势函数h（t）确定废液分离是否充分；

23、所述挥发分离控制模块预设有分离表征值a，a≤0，其与所述有毒气体的种类相关；

24、若所述液位趋势函数的导函数h’（t）的值大于所述分离表征值，所述挥发分离控制模块判定废液分离符合分离指标并采用第一加热模式，控制所述加热装置继续加热t1时长后停止工作；

25、其中，所述液位趋势函数为以所述废液分离模块的工作时长为自变量、以所述废液中转槽的液位高度为因变量的函数，t1为加热保持时长，t1＞5min。

26、进一步地，所述挥发分离控制模块在所述第一分离条件根据加热保持时长t1前后废液的液位高度变化量确定加热保持时长是否需要调整；

27、若大于预设第一高度阈值，挥发分离控制模块判定加热时长不足并将加热保持时长t1的值调大以继续加热废液中转槽中残留废液对废液中的有毒气体进行分离；

28、若小于等于预设第一高度阈值，挥发分离控制模块判定加热时长充足并判定废液中转槽中残留废液已达到所述第二分离条件。

29、进一步地，所述残留废液达到所述第二分离条件后，所述挥发分离控制模块判定采用第二加热模式，控制所述加热装置采用第一调整温度及第二加热保持时长对废液进行分离；

30、其中，c0为初始设置的加热温度，c1为第一调整温度，85℃≥c1＞c0；t2为第二加热保持时长，0＜t2≤t1；

31、所述挥发分离控制模块根据第二加热保持时长t2前后废液液位高度的变化量确定第一调整温度是否需要调整；

32、若大于预设第二高度阈值，挥发分离控制模块判定加热温度不足、有毒气体挥发不充分并增大第一调整温度；

33、若小于等于预设第二高度阈值，挥发分离控制模块判定废液中的有毒气体已充分挥发；

34、其中，所述预设第一高度阈值大于等于所述预设第二高度阈值。

35、进一步地，所述液体检测装置通过检测装有检测溶剂的液体检测瓶中溶液颜色的变化以对导入的二次废液进行检测，判断二次废液中的有毒废液是否已全部挥发；

36、若所述二次废液与所述检测溶剂融合后溶液未发生颜色变化，所述液体检测装置输出二次废液中已无毒性物质，挥发分离控制模块判定所述二次废液符合排放标准；

37、若所述二次废液与所述检测溶剂融合后的溶液发生颜色变化，所述液体检测装置输出二次废液含有毒物质，挥发分离控制模块判定所述二次废液不符合排放标准并升高所述废液分离模块的加热温度以将废液中的有毒气体充分分离；

38、其中，所述检测溶剂包括碘液、酚酞类有机溶剂，根据废液包含的毒性物质进行选择。

39、进一步地，所述挥发分离控制模块设置有导气管调整规则，以使有毒气体充分排空，导气管调整规则包括：

40、在第一触发条件，所述挥发分离控制模块调整所述废液收集模块中导气管口的高度到当前液位平面上2厘米高度位置，以保证导管通畅、加快导出有毒气体导出速度；

41、在第二触发条件，所述挥发分离控制模块调整所述废液收集模块中导气管口的高度到当前液位平面上0.5厘米高度位置，并控制所述单向空气泵组向所述废液中转槽中通入设定量空气，以保证有毒气体完全导出；

42、其中，所述设定量空气的体积大于所述废液中转槽内的气体体积；

43、所述第一触发条件为所述液位趋势函数的导函数h’（t）的值大于所述分离表征值且所述挥发分离控制模块判定废液分离符合分离指标；

44、所述第二触发条件为判定所述二次废液中已无毒性物质。

45、进一步地，所述挥发分离控制模块周期性根据液位趋势函数h（t）计算废液减少量以确定气体压力值，在单个计算周期额内，挥发分离控制模块周期性获取废液减少量和当前废液中转槽内的气体压力值：

46、若所述废液减少量处于第一减少值范围，所述挥发分离控制模块判定采用第一计算方式计算气体压力值f，设定f=λ×f0；

47、若所述废液减少量处于第二减少值范围，所述挥发分离控制模块判定采用第二计算方式计算所述气体压力值f，设定f=μ×f0；

48、其中，所述第一减少值范围内的任一数值均小于所述第二减少值范围内的任一数值，f0为当前废液中转槽内的气体压力值；λ为第一调整系数，1＜λ≤1.1；μ为第二调整系数，1.1＜μ≤1.15；

49、其中，所述液位趋势函数为以所述废液分离模块的工作时长为自变量、以所述废液中转槽的液位高度为因变量的函数。

50、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明利用挥发分离控制模块对废液中的毒性气体的分离情况进行检测控制并进行相应的参数调整，以保证有毒废气充分挥发，达到分离的最佳效果，并对分离后的废液及净化处理后的废气进行再次检测，确保排出室内的物质的无毒安全性，保证操作人员工作环境及废液流出环境的安全性。

51、进一步地，本发明通过钢结构承重支撑架和台面，工作台采用钢结构模块组合，安装使用方便，承重性好。

52、进一步地，本发明利用毒性废液易挥发的特性，采用恒温加热的方式对废液进行蒸发处理，并对处理后的废液进行监测，确保废液中无有毒物质后排出，解决了残留废液对环境的污染问题。

53、进一步地，本发明的废气处理模块利用不锈钢丝网、无纺布滤网、蜂窝活性炭过滤层、纳米二氧化钛陶瓷铝基格栅和无臭氧净化紫外灯管，对甲醇、乙腈等流动相废气进行降解、吸附双重净化处理，并对处理后的废气进行检测，确保无毒性气体后，排入空气中，有效解决了废气的全面处理问题，保证了操作环境的安全性问题。

54、进一步地，本发明的废液检测模块，通过有色试剂与处理后的废液反应显色情况，用以检测经废液分离模块处理后的废液中是否存在毒性液体，保证了毒性废液处理的完成性，确保所有毒性废液全部蒸发，排出的废液均已无毒性污染，进而保证了环境的安全性。

55、进一步地，本发明的挥发分离控制模块设置的导气管调整规则根据不同的触发条件调整导气管距离液面的位置，可保证导管通畅、加快导出有毒气体导出速度的同时在判定所述二次废液中已无毒性物质时加入定量空气增加压强，保证有毒气体完全导出，提高了有毒气体的导出效率和完整率。

56、进一步地，本发明的挥发分离控制模块在第一、第二分离条件下，根据废液液位的变化情况，调整废液分离模块的加热时长和加热温度，以保证废液中的有毒气体充分挥发，以达到毒性气体与无毒物质分离的充分完整性。