残余碱金属的后处理装置及后处理方法与流程

1.本发明涉及碱金属技术领域，特别是涉及一种残余碱金属后处理装置及后处理方法。


背景技术：

2.碱金属性质一般都比较活跃，实验过后残余活跃碱金属如果不处理不当，会产生易燃易爆气体或者产生大量热量，普通实验仪器(比如烧杯内)残留的少量碱金属，将烧杯置于冰浴环境中，在通风橱内利用后处理溶液处理。
3.但是不规则的实验仪器上附着的碱金属在通风橱中无法处理，一来无法处理干净，二来产生的易燃气体较多，存在安全隐患，所以需要一种残余碱金属后处理装置，处理在实验过程中不规则的实验设备上残余碱金属。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中存在的不规则实验设备上残余碱金属不便处理的问题，而提供一种残余碱金属后处理装置。
5.本发明的另一个目的是提供所述后处理装置的后处理方法。
6.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
7.一种残余碱金属后处理装置，包括内部形成处理腔的罐体、给所述处理腔提供处理液的液体喷淋系统、排出所述处理腔内废水的废水处理系统，以及排出处理腔内尾气并燃烧的尾气处理系统,其中：
8.所述处理腔内固定有用于承载待处理实验仪器的坡面支撑板，所述罐体的侧壁上设有与所述处理腔相连通的抽充气接口，所述抽充气接口用于选择性的连通真空保持系统和缓冲气体注入系统；
9.所述液体喷淋系统包括与固定于所述罐体上的喷淋管以及安装于所述喷淋管端部且位于所述坡面支撑板上方的雾化喷头；
10.所述尾气处理系统包括与所述处理腔相连通的尾气处理管道和固定于所述尾气处理管道的排出口上的尾气燃炎部；
11.所述废水处理系统包括与所述处理腔相连通的废液处理管道。
12.在上述技术方案中，所述喷淋管上装配有喷淋管截止阀，所述废液处理管道上和装配有废液截止阀。
13.在上述技术方案中，所述坡面支撑板的倾斜度为30-60
°
。
14.在上述技术方案中，所述雾化喷头的喷出口为竖直向下的狭缝结构。
15.在上述技术方案中，所述罐体包括罐体本体和密封可拆卸连接于所述罐体本体顶部开口处的盖体，所述坡面支撑板固定于所述罐体下部的内壁上。
16.在上述技术方案中，所述罐体本体和盖体连接位置处设有密封垫。
17.在上述技术方案中，所述尾气处理管道为弯管。
18.在上述技术方案中，所述弯管包括竖直段和水平段，所述竖直段固定于所述盖体的顶部开口上，尾气管截止阀装配于所述水平段上。
19.在上述技术方案中，所述坡面支撑板的最低端形成有排出口，所述废液处理管道与所述排出口相连通。
20.在上述技术方案中，所述喷淋管和所述雾化喷头呈一体管状结构，所述管状结构的端部封口，且所述管状结构靠近端部的下管壁上形成有竖直缝隙供处理液体雾化喷出。
21.本发明的另一方面，所述残余碱金属后处理装置的后处理方法，包括以下步骤：
22.步骤1，将罐体开口后，将待处理实验仪器放置在坡面支撑板上，密封罐体；
23.步骤2，抽充气接口与真空保持系统相连通，通过真空保持系统抽取处理腔内的空气，处理腔内部真空度达到帕量级时，关闭真空保持系统；
24.步骤3，抽充气接口与缓冲气体注入系统相连通，通过抽充气接口充入缓冲气体，当处理腔内达到一个大气压时，按工艺保持缓冲气体的流速，同时依次开启尾气管截止阀，开启喷淋管截止阀，通过喷淋管向处理腔内喷淋不同后处理溶液，此时处理腔内反应生成的氢气通过尾气处理管道达到尾气燃炎部，将氢气点燃；
25.步骤4，后处理结束后，关闭缓冲气体注入系统，开启废液截止阀，使处理腔内废液流出，将废液进行集中处理。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1.本残余碱金属的后处理装置通过向主腔体内冲入缓冲气体和后处理溶液，保证了在处理碱金属残余物的同时，可以安全可靠的将处理过程中产生的氢气安全可靠的进行排放燃烧，避免了后处理时因反应发生热量将氢气点燃，发生事故的可能性，安全有效的完成后处理。
28.2.本装置结构简单，生产成本低，便于推广应用，另外本装置适用于不同结构、不同大小的待处理实验仪器，适用范围广。
29.3.在本装置内，待处理实验仪器可与雾化的后处理液体充分接触，不留死角，处理洁净度高。
附图说明
30.图1所示为本发明的结构示意图。
31.图2是雾化喷头的结构示意图。
32.图中：1-罐体；2-废液处理管道；3-坡面支撑板；4-尾气处理管道；5-喷淋管；6-尾气燃炎部；7-抽充气接口；8-喷淋管截止阀；9-废液截止阀；10-尾气管截止阀；11-盖体，12
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雾化喷头。
具体实施方式
33.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.实施例1
35.一种残余碱金属后处理装置，包括罐体1、用于供给处理液的液体喷淋系统、用于排出废水的废水处理系统，以及用于处理尾气的尾气处理系统,其中：
36.所述罐体1内部形成处理腔，所述处理腔内固定有用于承载待处理实验仪器的坡面支撑板3，所述罐体1的侧壁上设有与所述处理腔相连通的抽充气接口7，所述抽充气接口7用于选择性的连通真空保持系统和缓冲气体注入系统；
37.所述液体喷淋系统包括与固定于所述罐体1上的喷淋管5、装配于所述喷淋管5上的喷淋管截止阀8以及安装于所述喷淋管5端部且位于所述坡面支撑板3上方的雾化喷头12；
38.所述尾气处理系统包括与所述处理腔相连通的尾气处理管道4以及装配于所述尾气处理管道4上的尾气管截止阀10，其中所述尾气处理管道4的排出口形成尾气燃炎部6；
39.所述废水处理系统包括与所述处理腔相连通的废液处理管道2和装配于所述废液处理管道2上的废液截止阀9；
40.所述罐体1上还固定有与所述处理腔相连通的抽充气接口7。
41.坡面支撑板3用于承载待处理实验仪器，真空保持系统用于对处理腔进行抽真空，液体喷淋系统用于喷出雾状的处理液体，尾气处理系统用于排出氢气并对其进行燃烧处理，氢气在尾气燃炎部进行燃烧，尾气燃炎部可为装配在排出口上的燃烧器，燃烧器为通用结构，不再赘述，废水处理系统用于排出处理后的废液。
42.坡面支撑板3与所述罐体1的内侧壁构成支撑，使得待处理实验仪器悬空架在处理腔内，保证实验仪器的每个部分都能充分接触雾化喷头12喷出的雾化状态的处理液，处理不留死角。另外，处理液沿坡面支撑板3下流，不会残留在处理腔内。
43.便于放置待处理实验仪器，所述坡面支撑板3的倾斜度为30-60
°
。适用于不同大小，不同形状的实验仪器，适用范围广泛。
44.所述真空保持系统包括与一端所述处理腔相连通的抽真空管道以及连接于所述抽真空管道另一端的真空发生器。
45.为了显示所述处理腔内的真空度和缓冲气体的压强，所述罐体1上设置有压力计。
46.实施例2
47.实施例1所述残余碱金属后处理装置的后处理方法，包括以下步骤：
48.步骤1，将待处理实验仪器放置在坡面支撑板3上；
49.步骤2，抽充气接口7与真空保持系统相连通，真空保持系统将处理腔内的空气抽掉，处理腔内部真空度达到帕量级时，关闭真空保持系统；
50.步骤3，抽充气接口7与缓冲气体注入系统相连通，通过抽充气接口7充入缓冲气体，当达到一个大气压时按工艺保持缓冲的流速，同时依次开启尾气管截止阀9，开启喷淋管截止阀8，通过喷淋管5向处理腔内喷淋后处理溶液，此时处理腔内反应生成大量的氢气，氢气通过尾气处理管道4达到尾气燃炎部6，将氢气点燃；
51.步骤4，后处理结束后，关闭缓冲气体注入系统，开启废液截止阀9，使处理腔内废液流出，将废液进行集中处理。
52.缓冲气体采用惰性气体，以氩气为主。后处理溶液采用浓度不同的酸溶液。酸溶液的浓度按工艺需求进行调节。处理前可预先判断通入后处理溶液的量或后处理时间，同时也可观察是否继续产生气体，燃烧器是否进行燃烧以判定后处理是否结束。
53.实施例3
54.为了使得雾化喷头12喷出的后处理液均匀雾化，所述雾化喷头12的喷出口为竖直
向下的狭缝结构。后处理液可以快速均匀的以雾化状态喷淋至腔体内部，使得整个待处理实验仪器都能充分接触后处理液，处理洁净度高。
55.为了便于放置和取出待处理实验仪器，所述罐体1包括罐体本体和密封可拆卸连接于所述罐体顶部开口处的盖体11，所述坡面支撑板3固定于所述罐体1的下部。
56.所述罐体本体和盖体11连接位置处设有密封垫，保证密封程度，两者连接可通过螺纹连接或卡扣连接等方式，需要放置或取出待处理实验仪器时，打开盖体11，将待处理实验仪器放在坡面支撑板3上，或从坡面支撑板3上取下后，盖上盖体11。
57.为了避免尾气直接排出，所述尾气处理管道4为弯管。弯管的结构可控制尾气的流速，提高本装置的安全系数。
58.更进一步的，所述弯管包括竖直段和水平段，所述竖直段固定于所述盖体11的顶部开口上，尾气管截止阀10装配于所述水平段上。
59.为了保证处理液完全排出，所述坡面支撑板3的最低端形成有排出口，所述废液处理管道2与所述排出口相连通。
60.所述抽充气接口7设置于所述罐体1的侧壁上，便于缓冲气体的注入。
61.为了提高雾化效果，所述喷淋管5和所述雾化喷头12呈一体管状结构，所述管状结构的端部封口，且所述管状结构靠近端部的下管壁上形成有竖直缝隙供处理液体雾化喷出。便于实现，节约成本，相对于结构复杂的雾化喷头，该结构的喷头更适合于碱金属处理环境，有效延长使用寿命。
62.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
63.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
64.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。