CN109915839A - 一种立式危废物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式危废物处理装置，主要解决现有技术中存在的现有焚烧处理温度达不到燃烧需要温度易产生有毒有害物质，如二恶英，占地面积大，体积大安装复杂的问题。该一种立式危废物处理装置包括相互连通的第一炉体和第二炉体；第一炉体的顶部设有固体废料进口，固体废料进口下方的第一炉体内依次设有相互连通的一燃室和熔渣室；熔渣室外底部设有加热装置；一种立式危废物处理装置还包括液态废料存储池和电磁感应加热管；液态废料存储池通过电磁感应加热管与一燃室连通；电磁感应加热管上设有泵和电磁开关阀。通过上述方案，本发明达到了占地面积小，安装简单，处理高效，不产生有害气体的目的。

Description

一种立式危废物处理装置

技术领域

本发明涉及危废物处理领域，具体地说，是涉及一种立式危废物处理装置。

背景技术

国家危险废物名录(巴塞尔公约)包括HW01～HW47，多数有机物，医疗/医药/农药废物，化学品与化工废料，PCBs、PCDD/Fs、氰化物，含有毒重金属废物，焚烧处置残渣，废矿物油、油泥、油过滤、油漆、染料、涂料废物，废矿物油、油泥、油过滤、油漆、染料、涂料废物等等；随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多，据估计，全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。

许多常规垃圾焚烧炉是在低温(800℃以下)处理垃圾的，由于垃圾成分复杂，垃圾热值无法准确估算，为了保证焚烧全过程废物能量的充分释放，在对工业污泥进行窑式焚烧之前需进行干化处理；即在250℃左右先令污泥脱水(干化处理)，再升高温度令其燃烧分解。理论上要求此时炉内温度达到900～1100℃，但在实际运行中，这种气、油燃烧方法的窑式炉的炉内温度常常低于800℃。而大多数焚烧炉实际运行温度仅为700℃以下。这样，焚烧废物可能生成毒性更强的新生物质，例如二恶英。焚烧炉中氯的结合力很强，与其他元素反应后可生成氯化物，是产生二恶英的祸源。氯化物、HCl气体是产生二恶英的元凶，大约80％～90％的二恶英是从中产生出来的。此外，与氯相同，卤素系的溴、氟、碘等也有阻燃特性，会在炉内火焰表面形成低温层，产生二恶英；占地面积大，体积大安装复杂等原因，不适应化工制药厂、医院、电镀工厂、皮革印染、冶金等的危险废物垃圾处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式危废物处理装置，以解决现有焚烧处理温度达不到燃烧需要温度易产生有毒有害物质，如二恶英，占地面积大，体积大安装复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种立式危废物处理装置包括相互连通的第一炉体和第二炉体；第一炉体的顶部设有固体废料进口，固体废料进口下方的第一炉体内依次设有相互连通的一燃室和熔渣室；熔渣室外底部设有加热装置。

具体地，一种立式危废物处理装置还包括液态废料存储池和电磁感应加热管；液态废料存储池通过电磁感应加热管与一燃室连通；电磁感应加热管上设有泵和电磁开关阀。

具体地，固体废料进口连通有螺旋定量进料机，螺旋定量进料机的进料口连通有混合料仓。

具体地，一种立式危废物处理装置还包括控制器；第一炉体上设有多个等离子体火炬，其出火口分别均匀分布于一燃室和熔渣室内；第二炉体包括设置在其内的二燃室，第二炉体上设有天然气燃烧器，其出火口位于二燃室内；一燃室、二燃室和熔渣室内分别设有至少一个温度传感器；温度传感器与控制器的温度模拟信号输入端电连；控制器的一燃室数字控制信号输出端与一燃室的等离子体火炬的信号输入端电连，控制器的二燃室数字控制信号输出端与二燃室的天然气燃烧器的信号输入端电连，控制器的熔渣室数字控制信号输出端与熔渣室的等离子体火炬的信号输入端电连。

具体地，一种立式危废物处理装置还包括第一送风机和第二送风机；第一送风机和一燃室之间，第二送风机和二燃室之间均连接有布气管，补气管上连接有单向阀，补气管的出口设有多个出气口，出气口均匀分布于一燃室和二燃室内。

具体地，在一燃室内壁上设有至少一个压力传感器，压力传感器的输出端连接有与第一送风机的变频控制器信号输入端连。

具体地，熔渣室侧壁或下部设有排渣口；排渣口连通有玻璃体链板输送机，玻璃体链板输送机设置在水浴池内。

具体地，加热装置为电磁感应加热器，其设置在第一炉体底部的熔渣池内。

具体地，一燃室侧壁上部与二燃室的侧壁下部连通；二燃室侧壁上部布置烟气出口法兰；侧壁下部布置有检修孔；底部设置排灰口。

具体地，第一炉体和第二炉体上均安装机械防爆门，第二炉体上安装有紧急排放烟囱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明主要包括第一炉体和第二炉体可根据地形通过更换不同的管道使本发明使用于更多的空间，具有结构简单、操作方便、体积小，占地少，安装使用简便的特点；本发明更加小型化，适用于就地焚烧方式，能广泛用于化工制药厂、医院、电镀工厂、皮革印染、冶金等所产生的危险废物垃圾。

(2)本发明采用等离子热解燃烧方式，在第一燃烧室利用800～900℃高温热解危险废物，产生可燃气体，可燃气体进入第二燃烧室；在第二燃室1200℃燃烧，保证完全燃烧；经过等离子处理后的化工废料、医院垃圾可以完全分解，二恶英等致癌再生物质实现达标排放。

(3)本发明中废物通过一燃室的燃烧后，进入熔渣室进一步燃烧，产生的烟气通过管道进入第二炉体继续燃烧；使燃烧更加充分；熔渣室外部的加热装置，使熔渣室内的残渣处于熔融状态，便于排出残渣；一燃室和熔渣室的温度相互影响，使一燃室内的温度更加稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

101-第一炉体，102-第二炉体，103-一燃室，104-熔渣室，105-排渣口，106-加热装置，107-液态废料存储池，108-电磁感应加热管，109-泵，110-电磁开关阀，130-螺旋定量进料机，111-混合料仓，112-控制器，113-等离子体火炬，114-温度传感器，115-二燃室，140-第一送风机，116-第二送风机，117-单向阀，118-压力传感器，119-玻璃体链板输送机，120-水浴池，121-烟气出口法兰，150-检修孔，122-天然气燃烧器，123-排灰口，124-机械防爆门，125-紧急排放烟囱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1所示，一种立式危废物处理装置包括相互连通的第一炉体101和第二炉体102；第一炉体101的顶部设有固体废料进口，固体废料进口下方的第一炉体101内依次设有相互连通的一燃室103和熔渣室104；熔渣室104外底部设有加热装置106；相对现有危险废物处理***，第一炉体101与第二炉体102之间通过管道连通；本发明主要包括第一炉体101和第二炉体102可根据地形通过更换不同的管道使本发明使用于更多的空间，具有结构简单、操作方便、体积小，占地少，安装使用简便的特点；本发明更加小型化，适用于就地焚烧方式，能广泛用于化工制药厂、医院、电镀工厂、皮革印染、冶金等所产生的危险废物垃圾；废物通过一燃室103的燃烧后，进入熔渣室104进一步燃烧，产生的烟气通过管道进入第二炉体102继续燃烧后经检测需要继续净化则进入净化***进一步净化排放，无需净化则可直接排放。

作为本发明较佳的实施例中，一种立式危废物处理装置还包括液态废料存储池107和电磁感应加热管108；液态废料存储池107通过电磁感应加热管108与一燃室103连通；电磁感应加热管108上设有泵109和电磁开关阀110110；本发明不仅可进行固态废料的处理还可进行液态废料的处理，液态废料存储池107根据实际使用需要选择，其具体的设置位置；固态和液态废料分开进入一燃室103，燃烧更加充分，使本发明的废物处理效率更高；液态废料在泵109的作用下通过电磁感应加热管108进入一燃室103内，液态废料在电磁感应加热管108内预热后进入一燃室103内燃烧净化。

作为本发明较佳的实施例中，固体废料进口连通有螺旋定量进料机130，螺旋定量进料机130的进料口连通有混合料仓111；固态废物通过混合料仓111进入螺旋定量进料机130在其作用下进入一燃室103内燃烧。

作为本发明较佳的实施例中，一种立式危废物处理装置还包括控制器112；第一炉体101上设有多个等离子体火炬113，其出火口分别均匀分布于一燃室103和熔渣室104内；第二炉体102包括设置在其内的二燃室115，第二炉体102上设有天然气燃烧器122，其出火口位于二燃室115内；一燃室103、二燃室115和熔渣室104内分别设有至少一个温度传感器114；温度传感器114与控制器112的温度模拟信号输入端电连；控制器112的一燃室103数字控制信号输出端与一燃室103的等离子体火炬113的信号输入端电连，控制器112的二燃室115数字控制信号输出端与二燃室115的天然气燃烧器122的信号输入端电连，控制器112的熔渣室104数字控制信号输出端与熔渣室104的等离子体火炬113的信号输入端电连；温度传感器114为耐高温温度传感器114，其采集温度反馈给控制器112，使其调节等离子体火炬113送出的温度，使一燃烧室和二燃烧室内的危险废物达到需要的燃烧温度，防止因燃烧温度不够产生如二恶英等的有害气体产生；控制器112和温度传感器114均为现有常规产品，故对其不做详细描述，控制器112根据实际安装需要选择具体安装位置。

作为本发明较佳的实施例中，一种立式危废物处理装置还包括第一送风机140和第二送风机116；第一送风机140和一燃室103之间，第二送风机116和二燃室115之间均连接有布气管，补气管上连接有单向阀117，补气管的出口设有多个出气口，出气口均匀分布于一燃室103和二燃室115内；多出气口使空气均匀多方位补给，使危险废物得到充分快速的处理。

作为本发明较佳的实施例中，在一燃室103内壁上设有至少一个压力传感器118，压力传感器118的输出端连接有与第一送风机140的变频控制器112信号输入端连；通过压力传感器118和第一风机控制一燃室103内的压力，使本发明更稳定的运行。

作为本发明较佳的实施例中，熔渣室104侧壁或下部设有排渣口105；排渣口105连通有玻璃体链板输送机119，玻璃体链板输送机119设置在水浴池120内；燃烧后的残渣通过玻璃体链板输送机119运输排出；玻璃体链板输送机119位于水浴池120内，使残渣的温度降低。

作为本发明较佳的实施例中，加热装置106为电磁感应加热器，其设置在第一炉体101底部的熔渣池内，采用导磁耐高温、耐腐蚀材料做为发热体；加热装置106也可为其他具有加热功能的设备；可根据实际使用需要做选择。

作为本发明较佳的实施例中，一燃室103侧壁上部与二燃室115的侧壁下部连通；二燃室115侧壁上部布置烟气出口法兰121；侧壁下部布置有检修孔150；底部设置排灰口123。

作为本发明较佳的实施例中，第一炉体101和第二炉体102上均安装机械防爆门124，第二炉体102上安装有紧急排放烟囱125；紧急排放烟囱125为紧急情况下排放或在经检测符合国家排放标准，则可排放。

本发明可精确控制热解温度和燃烧温度，对低热值垃圾无需添加活化能，适用于各类垃圾。

当医疗垃圾、有毒有害工业危险废物(固体、气体、液体)投入到本发明中，在极短时间内即可达到1200℃～3000℃，在一燃烧室内，有机垃圾在等离子体作用下，迅速脱水、热解、裂解，产生以H2、CO、CH4和其他有机气体为主要成分的混合可燃性气体，可燃气体经通道进入二燃烧室，再经等离子将可燃气体点燃，温度大于1200℃，可燃气体完全分解燃烧，经过二次燃烧达到减容化、无毒无害化；无机物(金属、玻璃)等在等离子体作用下熔融，也达到了无毒无害化及减容目的；重要的是，利用等离子体处理危废物为非单一燃烧过程，而反应温度又在1200℃以上，因而不会产生二恶英。本发明不使用油、天然气等传统活化能燃料，不会增加污染物的排放量，升温快，开机5分种后即可投入垃圾热解；本发明关键工艺为第一燃烧室6和第二燃烧室7精确的设计，炉内温度控制与供气量之间有机结合，以达到无烟、无害化；第二燃烧室7燃烧区温度大于1500℃，二燃烧室出口排放的气体温度大于1000℃，炉外温度小于50℃。

许多常规垃圾焚烧炉是在低温(800℃以下)处理垃圾的，由于垃圾成分复杂，垃圾热值无法准确估算，为了保证焚烧全过程废物能量的充分释放，在对工业污泥进行窑式焚烧之前需进行干化处理。即在250℃左右先令污泥脱水干化处理，再升高温度令其燃烧分解。理论上要求此时炉内温度达到900～1100℃，但在实际运行中，这种气、油燃烧方法的窑式炉的炉内温度常常低于800℃。而大多数焚烧炉实际运行温度仅为700℃以下。这样，焚烧废物可能生成毒性更强的新生物质，例如二恶英。焚烧炉中氯的结合力很强，与其他元素反应后可生成氯化物，是产生二恶英的祸源。氯化物、HCl气体是产生二恶英的元凶，大约80％～90％的二恶英是从中产生出来的。此外，与氯相同，卤素系的溴、氟、碘等也有阻燃特性，会在炉内火焰表面形成低温层，产生二恶英。而等离子体处理垃圾***在900～1200℃以上高温热解、二次燃烧。危废物充分分解，可防止二恶英的形成。等离子体处理垃圾***不用煤、油、燃气或天然气，只用电和空气，洁净、安全，无二次污染；无需考虑垃圾的热值，可精确控制燃烧室内的温度，无黑烟排出，操作简单，启动、停机快，可全自动控制；本发明由外壳及耐高温材料浇筑的第一燃烧室6和第二燃烧室7、粉碎及进料***、换热***及其尾气处理***组成。本发明与纯燃气和油焚烧炉相比，本装置对垃圾燃烧热解完全，无环境污染；本装置另一突出优点是：炉体结构先进、便于小型化、占地面积小、运营成本低、适于推广普及，等离子辉光直接进入炉膛燃烧，其特点温度高、分解速度快、在高温下危险废物被高效裂解、所有的传染病毒及其它有毒有害物质将全部分解，达到彻底无毒无害化。一方面可使垃圾燃烧更稳定，提高焚烧效率，设计一燃室103热解温度是800～900℃，二燃室115温度大于1200℃，烟气停留时间≥2S；该技术处理危废物，焚烧效率99.99％，焚毁去除率≥99.99％，灰渣熟灼减率≤5％。

危废物处理装置尾气排放指标表

种类

单位

GB18484

本发明处理

美国标准

德国标准

荷兰标准

PCDD/Fs

ng/Nm<sup>3</sup>(TEQ)

0.5

～0.0001

0.14～0.21

0.1

0.1

颗粒物

mg/Nm<sup>3</sup>

80

0.38～19

CO

mg/Nm<sup>3</sup>

100

1.25～1.75

NO<sub>x</sub>

mg/Nm<sup>3</sup>

500

0.03～20

200

200

70

SO<sub>2</sub>

mg/Nm<sup>3</sup>

400

0.29～0.59

50

50

40

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种立式危废物处理装置，其特征在于：包括相互连通的第一炉体和第二炉体；第一炉体的顶部设有固体废料进口，固体废料进口下方的第一炉体内依次设有相互连通的一燃室和熔渣室；熔渣室外底部设有加热装置。

2.根据权利要求1所述一种立式危废物处理装置，其特征在于：还包括液态废料存储池和电磁感应加热管；液态废料存储池通过电磁感应加热管与一燃室连通；电磁感应加热管上设有泵和电磁开关阀。

3.根据权利要求1或2所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：固体废料进口连通有螺旋定量进料机，螺旋定量进料机的进料口连通有混合料仓。

4.根据权利要求3所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：还包括控制器；第一炉体上设有多个等离子体火炬，其出火口分别均匀分布于一燃室和熔渣室内；第二炉体包括设置在其内的二燃室，第二炉体上设有天然气燃烧器，其出火口位于二燃室内；一燃室、二燃室和熔渣室内分别设有至少一个温度传感器；温度传感器与控制器的温度模拟信号输入端电连；控制器的一燃室数字控制信号输出端与一燃室的等离子体火炬的信号输入端电连，控制器的二燃室数字控制信号输出端与二燃室的天然气燃烧器的信号输入端电连，控制器的熔渣室数字控制信号输出端与熔渣室的等离子体火炬的信号输入端电连。

5.根据权利要求4所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：还包括第一送风机和第二送风机；第一送风机和一燃室之间，第二送风机和二燃室之间均连接有布气管，补气管上连接有单向阀，补气管的出口设有多个出气口，出气口均匀分布于一燃室和二燃室内。

6.根据权利要求5所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：在一燃室内壁上设有至少一个压力传感器，压力传感器的输出端连接有与第一送风机的变频控制器信号输入端连。

7.根据权利要求6所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：熔渣室侧壁或下部设有排渣口；排渣口连通有玻璃体链板输送机，玻璃体链板输送机设置在水浴池内。

8.根据权利要求5-7任一项所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：加热装置为电磁感应加热器，其设置在第一炉体底部的熔渣池内。

9.根据权利要求8所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：一燃室侧壁上部与二燃室的侧壁下部连通；二燃室侧壁上部布置烟气出口法兰；侧壁下部布置有检修孔；底部设置排灰口。

10.根据权利要求9所述的一种立式危废物处理装置，其特征在于：第一炉体和第二炉体上均安装机械防爆门，第二炉体上安装有紧急排放烟囱。