CN219976435U - 一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医疗废物处理技术领域，公开了一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，包括：焚烧炉，用于对医疗废物进行热解气化；与焚烧炉底部的下灰口连通的等离子熔融炉，等离子熔融炉包括炉体和设于炉体内的等离子炬，炉体用于承接焚烧炉中未被完全热解气化的残渣，等离子炬用于加热残渣，将残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，烟气和粗合成气通过下灰口进入焚烧炉。本申请结合焚烧炉和等离子熔融炉耦合处理医疗废物，将焚烧流程中产生的二噁英和呋喃物质彻底摧毁，有害重金属被固封在玻璃体中成为液态玻璃体渣排出，玻璃化的产品可重复利用，实现医疗废物无害化处理、减量化排放和资源化应用。
Description
技术领域
本申请涉及医疗废物处理技术领域，特别是涉及一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***。
背景技术
目前，医疗废物主要采用高温蒸汽、微波灭菌、化学和焚烧方法，前述三种方法处理医疗废物不能达到减量的目的，处理后的医疗废物依然是固体垃圾需要再次送入焚烧炉或者分类回收流程。而传统焚烧工艺中，焚烧后的残渣及飞灰依然属于危险废物，而且燃烧不完全，减量化程度低，依然要配置固化流程和专用填埋场填埋，而且此过程中不能避免二噁英和重金属浸出的环保危害。
因此，如何实现医疗废物无害化处理、减量化排放和资源化应用是本领域技术人员亟需要解决的问题。
实用新型内容
本申请的目的是提供一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，用于实现医疗废物无害化处理、减量化排放和资源化应用。
为解决上述技术问题，本申请提供一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，包括：
焚烧炉，用于对医疗废物进行热解气化；
与所述焚烧炉底部的下灰口连通的等离子熔融炉，所述等离子熔融炉包括炉体和设于所述炉体内的等离子炬，所述炉体用于承接所述焚烧炉中未被完全热解气化的残渣，所述等离子炬用于加热所述残渣，将所述残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将所述残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，所述烟气和所述粗合成气通过所述下灰口进入所述焚烧炉。
可选的，所述焚烧炉包括一燃室和与所述一燃室连通的二燃室，所述二燃室位于所述一燃室上方，所述等离子熔融炉与所述一燃室底部的下灰口连通，且所述二燃室的温度高于所述一燃室的温度。
可选的，所述炉体包括熔融室和熔渣池，所述熔融室的顶部与所述焚烧炉底部的下灰口连通，所述熔融室的底部与所述熔渣池连通，所述等离子炬密封穿过所述熔融室的侧壁并延伸至所述熔融室内，所述熔渣池设有排渣通道，用于排放所述液态玻璃体渣。
可选的，所述等离子炬的轴向方向与所述熔融室的径向方向的夹角为15°～45°，且所述等离子炬的头部朝向所述熔渣池，所述排渣通道相对所述熔渣池的底面倾斜向下设置，所述等离子炬还设有循环冷却水入口和高压电源电缆。
可选的，还包括液压推料装置，所述液压推料装置与所述一燃室的进料口连接。
可选的，所述二燃室还设有废液进口和设于所述废液进口中的液体分布器。
可选的，所述等离子熔融炉由外到内依次包括保温金属外壳、隔热耐火层和耐火层。
可选的，所述熔融室为正四棱台状，且所述熔融室的顶部面积大于所述熔融室的底部面积，所述熔渣池与所述熔融室的底部通过法兰可拆卸连接。
可选的，还包括空气换热器和供风装置，所述空气换热器的顶部与所述一燃室和所述二燃室之间的管道连通，所述空气换热器的底部与所述供风装置连通，所述空气换热器的侧壁与所述二燃室的烟气出口连通，所述空气换热器的顶部出口设有氧量分析仪。
可选的，所述二燃室顶部设有紧急排放烟囱，所述紧急排放烟囱的出口设有阀门和压力传感器。
可选的，还包括烟气净化装置，所述烟气净化装置包括SNCR脱硝装置、急冷塔、文氏塔、活性炭喷射装置、石灰石喷射装置、除尘器、引风机和烟囱，所述SNCR脱硝装置与所述空气换热器与所述二燃室之间的管道连通，所述空气换热器的侧壁依次与所述急冷塔、所述文氏塔、所述除尘器、所述引风机和所述烟囱连通，所述文氏塔依次与所述活性炭喷射装置和所述石灰石喷射装置连通。
本申请所提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，包括：焚烧炉，用于对医疗废物进行热解气化；与焚烧炉底部的下灰口连通的等离子熔融炉，等离子熔融炉包括炉体和设于炉体内的等离子炬，炉体用于承接焚烧炉中未被完全热解气化的残渣，等离子炬用于加热残渣，将残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，烟气和粗合成气通过下灰口进入焚烧炉。本申请结合常规焚烧炉和等离子熔融炉耦合处理医疗废物，将焚烧流程中可能产生的二噁英和呋喃物质彻底摧毁，有害重金属被固封在玻璃体中成为液态玻璃体渣排出，玻璃化的产品可重复利用，实现医疗废物无害化处理、减量化排放和资源化应用。其次，相比于只利用等离子装置处理医疗废物，电耗大，且对高水分医废处置效果不佳，耦合焚烧炉和等离子熔融不但提高了操作稳定性和安全性，而且降低了设备的运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***的结构图；
图2为本申请实施例提供的另一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***的结构图；
图3为本申请实施例提供的一种包括等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***和烟气净化装置的结构图；
附图标记如下：1为焚烧炉、2为等离子熔融炉、3为等离子炬、4为排渣通道、5为法兰、6为液压推料装置、7为空气换热器、8为供风装置、9为SNCR脱硝装置、10为急冷塔、11为文氏塔、12为活性炭喷射装置、13为石灰石喷射装置、14为除尘器、15为引风机、16为烟囱、101为焚烧炉壳体、102为焚烧炉耐火层、103为一燃室、104为二燃室、201为熔渣池、202为熔融室、203为保温金属外壳、204为隔热耐火层、205为耐火层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***的结构图，图2为本申请实施例提供的另一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***的结构图，如图1和图2所示，医废处理***包括：焚烧炉1，用于对医疗废物进行热解气化；与焚烧炉1底部的下灰口连通的等离子熔融炉2，等离子熔融炉2包括炉体和设于炉体内的等离子炬3，炉体用于承接焚烧炉1中未被完全热解气化的残渣，等离子炬3用于加热残渣，将残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，烟气和粗合成气通过下灰口进入焚烧炉1。
等离子体法熔融处置的核心是等离子炬3。其原理是采用大量工作气体通过电弧区，依靠电弧的能量加热气体，形成高温等离子射流(火炬气体温度可达6000℃)。由于其高温和高热流密度，可以杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂。理论上，任何无机化合物经过等离子法处理后均可转化为玻璃状物质，从而实现真正的废弃物无害化处理和资源化应用，不会对环境造成危害。
本申请实施例中的焚烧炉1可以为卧式焚烧炉，焚烧炉1由外到内为焚烧炉壳体101和焚烧炉耐火层102。进一步的，图3为本申请实施例提供的一种包括等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***和烟气净化装置的结构图，如图3所示，焚烧炉1可以包括一燃室103和与一燃室103连通的二燃室104，二燃室104位于一燃室103上方，等离子熔融炉2与一燃室底103部的下灰口连通，且二燃室104的温度高于一燃室103的温度。医疗废物在一燃室103被热解气化，未被热解气化的残渣在重力作用下进入等离子熔融炉2内，在超高温作用下将有机物裂解，裂解产生的烟气和粗合成气向一燃室103上方运行，进一步进入到二燃室104内，通过二燃室104内配置的燃烧器燃用燃油充分燃烧后，由二燃室104的烟气出口排出，无机物被熔融成液态玻璃体渣，二噁英和呋喃物质彻底被摧毁。为了使一燃室103内未被热解气化的残渣的完全进入等离子熔融炉2中，还包括液压推料装置6，液压推料装置6与一燃室103的进料口连接，医疗废物经过给料机的加料口由液压推料装置6被推进一燃室103被热解气化，未被热解气化的残渣在液压推料装置6推力和重力作用下进入等离子熔融炉2内。通常将二燃室104的温度的控制在1100℃，能够有效防止二噁英的生成。其中，二燃室104、一燃室103、等离子熔融炉2可以为一体式结构。
本申请实施例所提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，包括：焚烧炉，用于对医疗废物进行热解气化；与焚烧炉底部的下灰口连通的等离子熔融炉，等离子熔融炉包括炉体和设于炉体内的等离子炬，炉体用于承接焚烧炉中未被完全热解气化的残渣，等离子炬用于加热残渣，将残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，烟气和粗合成气通过下灰口上行进入焚烧炉。本申请结合常规焚烧炉和等离子熔融炉耦合处理医疗废物，将焚烧流程中可能产生的二噁英和呋喃物质彻底摧毁，有害重金属被固封在玻璃体中成为液态玻璃体渣排出，玻璃化的产品可重复利用，实现医疗废物无害化处理、减量化排放和资源化应用。其次，相比于只利用等离子装置处理医疗废物，电耗大，且对高水分医废处置效果不佳，耦合焚烧炉和等离子熔融不但提高了操作稳定性和安全性，而且降低了设备的运行成本。
基于上述实施例，本申请实施例为了保证焚烧炉1和等离子熔融炉2的安全运行，如图2所示，等离子熔融炉2由外到内依次包括保温金属外壳203、隔热耐火层204和耐热耐腐蚀耐磨损的耐火层205。本申请实施例对保温金属外壳203、隔热耐火层204和耐火层205的材质和厚度等均不作具体限定。
基于上述实施例，本申请实施例的二燃室104还设有废液进口和设于废液进口中的液体分布器。通过在二燃室104设置废液进口，能够增加医废处理***的处理范围，增加了处理有机废液的功能。为了使废液均匀进入二燃室104内，还设置液体分布器，用于将废液喷洒到二燃室104内，提高废液的处理效率。
进一步的，二燃室104顶部设有紧急排放烟囱，紧急排放烟囱的出口设有阀门和压力传感器。压力传感器能够实时监测二燃室104内部的压力，当压力超过阈值时，打开阀门泄压，从而能够保证医废处理***安全稳定的运行。
基于上述实施例，本申请实施例等离子熔融炉2的炉体包括熔融室202和熔渣池201，熔融室202的顶部与焚烧炉1底部的下灰口连通，熔融室202的底部与熔渣池201连通，等离子炬3密封穿过熔融室202的侧壁并延伸至熔融室202内，熔渣池201设有排渣通道4，用于排放液态玻璃体渣。若焚烧炉1包括一燃室103和二燃室104，本申请实施例熔融室202的顶部与一燃室103底部的下灰口连通，本申请实施例对炉体的形状和大小不作具体限定，熔融室202可以为正四棱台状，且熔融室202的顶部面积大于熔融室202的底部面积，熔渣池201与熔融室202的底部通过法兰5可拆卸连接。
熔融室202的侧壁为沿重力方向逐渐变厚，使得熔融室202呈倒正四棱台布置，便于残渣沿熔融室202的侧壁顺利落入熔渣池201。具体的，熔融室202横截面为长方形，顶端截面长方形长为1100mm，宽为700mm；底端截面长为600mm，宽为200mm；熔融室202高度为670mm；在熔融室202的侧壁距离熔渣池201的排渣通道上方320mm的位置开设有等离子炬安装接口，等离子炬安装接口尺寸为200mm×200mm，本申请实施例对等离子炬3的个数不作具体限定，考虑到成本和适用性，本申请设置2个等离子炬3，对应的等离子炬安装接口开设2个。进一步的，为了提高熔融效率，等离子炬3的轴向方向与熔融室202的径向方向的夹角为15°～45°，且等离子炬3的头部朝向熔渣池201，2个等离子炬3的长度方向上的延长线的交点位于熔渣池201的底部中心位置。等离子炬3还设有循环冷却水入口和高压电源电缆，通过循环冷却水入口对等离子炬3进行降温，能够提高等离子炬3的使用寿命。
熔渣池201与熔融室202的底部通过法兰可拆卸连接，方便对熔渣池201与熔融室202的内部进行维护和清理，熔渣池201下方设有排渣通道4，相对熔渣池201的底面倾斜向下设置，具体的，可以与水平面成10°夹角，排渣通道4的直径为10mm～100mm，排渣通道4的内表面的水平坡度10～60°，方便液态玻璃体渣顺利从排渣通道4排出。
图3为本申请实施例提供的一种包括等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***和烟气净化装置的结构图，如图3所示，还包括空气换热器7、供风装置8和烟气净化装置；空气换热器7的顶部与一燃室103和二燃室104之间的管道连通，空气换热器7的底部与供风装置8连通，空气换热器7的侧壁与二燃室104的烟气出口连通，空气换热器7的顶部出口设有氧量分析仪。烟气净化装置包括SNCR脱硝装置9、急冷脱酸塔10、文氏塔11、活性炭喷射装置12、石灰石喷射装置13、除尘器14、引风机15和烟囱16，SNCR脱硝装置9与空气换热器7与二燃室104之间的管道连通，空气换热器7的侧壁依次与急冷塔10、文氏塔11、除尘器14、引风机15和烟囱16连通，文氏塔11依次与活性炭喷射装置12、石灰石喷射装置13连通。其中，除尘器14还与加料机的给料口连通，用于使飞灰回炉。
焚烧炉1的一燃室103设一支点火燃烧器，二燃室104设一支二次燃烧器，一燃室103热解产生的可燃气体和烟气中燃烧不完全的有害气体在二燃室104内继续燃烧并分解；二燃室104还连接有供风装置8，用来补充废物燃烧所需的氧气，与可燃气体与有害气体充分混合并完全燃烧，并在空气换热器7的顶部出口处设置氧量分析仪，和供风装置8实现连锁，严格控制烟气中的氧含量。空气换热器7回收烟气余热。二燃室104的的烟气经过烟气出口进入空气换热器7后被冷却，一燃室103和二燃室104燃烧所需的空气在空气换热器内被加热，充分利用烟气的热量对空气加热，节约能源的同时，提高焚烧炉的焚烧效率。空气换热器后的烟气净化装置包括SNCR脱硝装置9、顶部设有冷却水进水管的急冷塔10、活性炭喷射装置12、石灰石喷射装置13和布袋除尘器的烟气净化处理工艺，保证烟囱出口烟气满足大气污染物环保排放的规定。
基于上述提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其具备的优点如下。
(1)由于其一燃室、二燃室、熔融炉一体成型，相比于现有的常规等离子处理医疗废物装置，本申请“热解焚烧+熔融”***的配置以已经较为成熟的焚烧炉为主，增加熔融炉并连为一体，不但提高了操作稳定性和安全性，而且降低了设备的总制造费和安装费，又减少运行成本。同时，由于等离子熔融炉与焚烧炉耦合一体成型，使得结构更加紧凑，从而降低了工程的总造价。
(2)等离子炬将垃圾熔融为玻璃态物质，并将有害物质，如高浓度的重金属等包封在其中。玻璃化的产品可重复利用，其他高附加值产品，如贵金属，则可以被安全回收。
(3)在焚烧氧化气氛下，二噁英浓度高，等离子体气化熔融是在还原性气氛下，二噁英浓度低，在还原性气氛下，危废中Cu，Fe等金属不易生成促进二噁英生成的催化剂。同时等离子炬可产生高强度热源，加热熔融炉内的气化介质，使之成为高度电离或充电的气体即等离子体，高温的等离子体提供了一个高温、高能环境，物料进入后加热速率快、反应速率快，有很高的处理效率，还能发生一些在普通高温条件下无法进行的反应。由于其高温和高热密度，等离子体技术将二噁英彻底分解成无害小分子气体，可以降低处理过程中的二噁英排放。由于等离子矩的高能高温属性，可以处理更为难以处理的医疗废物种类，扩充焚烧***的处理范围。
以上对本申请所提供的一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (11)
1.一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，包括：
焚烧炉(1)，用于对医疗废物进行热解气化；
与所述焚烧炉(1)底部的下灰口连通的等离子熔融炉(2)，所述等离子熔融炉(2)包括炉体和设于所述炉体内的等离子炬(3)，所述炉体用于承接所述焚烧炉(1)中未被完全热解气化的残渣，所述等离子炬(3)用于加热所述残渣，将所述残渣中的有机物进行裂解产生烟气和粗合成气，将所述残渣中的无机物熔融成液态玻璃体渣，所述烟气和所述粗合成气通过所述下灰口进入所述焚烧炉(1)。
2.根据权利要求1所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述焚烧炉(1)包括一燃室(103)和与所述一燃室(103)连通的二燃室(104)，所述二燃室(104)位于所述一燃室(103)上方，所述等离子熔融炉(2)与所述一燃室(103)底部的下灰口连通，且所述二燃室(104)的温度高于所述一燃室(103)的温度。
3.根据权利要求1所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述炉体包括熔融室(202)和熔渣池(201)，所述熔融室(202)的顶部与所述焚烧炉(1)底部的下灰口连通，所述熔融室(202)的底部与所述熔渣池(201)连通，所述等离子炬(3)密封穿过所述熔融室(202)的侧壁并延伸至所述熔融室(202)内，所述熔渣池(201)设有排渣通道(4)，用于排放所述液态玻璃体渣。
4.根据权利要求3所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述等离子炬(3)的轴向方向与所述熔融室(202)的径向方向的夹角为15°～45°，且所述等离子炬(3)的头部朝向所述熔渣池(201)，所述排渣通道(4)相对所述熔渣池(201)的底面倾斜向下设置，所述等离子炬(3)还设有循环冷却水入口和高压电源电缆。
5.根据权利要求2所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，还包括液压推料装置(6)，所述液压推料装置(6)与所述一燃室(103)的进料口连接。
6.根据权利要求2所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述二燃室(104)还设有废液进口和设于所述废液进口中的液体分布器。
7.根据权利要求1所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述等离子熔融炉(2)由外到内依次包括保温金属外壳(203)、隔热耐火层(204)和耐火层(205)。
8.根据权利要求3所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述熔融室(202)为正四棱台状，且所述熔融室(202)的顶部面积大于所述熔融室(202)的底部面积，所述熔渣池(201)与所述熔融室(202)的底部通过法兰(5)可拆卸连接。
9.根据权利要求2所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，还包括空气换热器(7)和供风装置(8)，所述空气换热器(7)的顶部与所述一燃室(103)和所述二燃室(104)之间的管道连通，所述空气换热器(7)的底部与所述供风装置(8)连通，所述空气换热器(7)的侧壁与所述二燃室(104)的烟气出口连通，所述空气换热器(7)的顶部出口设有氧量分析仪。
10.根据权利要求2所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，所述二燃室(104)顶部设有紧急排放烟囱，所述紧急排放烟囱的出口设有阀门和压力传感器。
11.根据权利要求9所述的等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理***，其特征在于，还包括烟气净化装置，所述烟气净化装置包括SNCR脱硝装置(9)、急冷塔(10)、文氏塔(11)、活性炭喷射装置(12)、石灰石喷射装置(13)、除尘器(14)、引风机(15)和烟囱(16)，所述SNCR脱硝装置(9)与所述空气换热器(7)与所述二燃室(104)之间的管道连通，所述空气换热器(7)的侧壁依次与所述急冷塔(10)、所述文氏塔(11)、所述除尘器(14)、所述引风机(15)和所述烟囱(16)连通，所述文氏塔(11)依次与所述活性炭喷射装置(12)和所述石灰石喷射装置(13)连通。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202321429348.3U CN219976435U (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种等离子熔融耦合焚烧炉的医废处理*** |
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|---|---|---|---|---|
| CN117663148A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-08 | 济南格欧环保科技有限公司 | 两段式等离子体气化与熔融处理医疗废物装置及工艺 |
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- 2023-06-06 CN CN202321429348.3U patent/CN219976435U/zh active Active
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| CN117663148B (zh) * | 2024-02-02 | 2024-04-23 | 济南格欧环保科技有限公司 | 两段式等离子体气化与熔融处理医疗废物装置及工艺 |
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