CN110238167A - 交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，包括：熔融装置和焦耳热发生装置；所述熔融装置包括：熔融腔室和等离子体发生装置；所述等离子体发生装置设置于熔融腔室上，所述等离子体发生装置对所述熔融腔室内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆；所述焦耳热发生装置设置于所述熔融腔室下部，且所述焦耳热发生装置与玻璃体熔浆相接触；所述焦耳热发生装置包括多个交流电极；用于产生焦耳热并对玻璃体熔浆进行加热。本公开中焦耳热发生装置利用交流电极产生的焦耳热直接对玻璃体熔浆进行加热，减少等离子体的能量损失，提高能量利用率，减少污染气体的产生。
Description
技术领域
本公开涉及危险废弃物处理领域，尤其涉及一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统。
背景技术
近年来国内外危险废弃物处理领域开始以等离子体熔融危险废弃物的工艺作为主流研究方向。主要思路为将等离子体作用于危险废弃物上，利用高温快速加热危险废弃物使之熔融成液体，熔融后的液体经过一段时间的持续加热后排出炉外经过淬冷后形成玻璃体，危险废弃物中的有毒有害物质(主要为无机物)被固化在玻璃体中，而玻璃化产物还可以生产加工成多种材料再次使用，从真正意义上实现无害化、减量化和资源化。
实际应用中等离子体首先需要加热空气，依靠空气传热和热辐射提供能量，但此时部分能量被气体带走，而这部分气体是污染后的烟气，需要二次处理，带来很大程度的浪费，并未实现无害化、减量化和资源化的效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供了一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一个方面，提供了一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，包括：
熔融装置，所述熔融装置包括：熔融腔室和等离子体发生装置；所述等离子体发生装置设置于熔融腔室上，所述等离子体发生装置对所述熔融腔室内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆；
焦耳热发生装置，所述焦耳热发生装置设置于所述熔融腔室下部，且所述焦耳热发生装置与玻璃体熔浆相接触；所述焦耳热发生装置包括多个交流电极；所述焦耳热发生装置产生焦耳热并对玻璃体熔浆进行加热。
在本公开的一些实施例中，所述交流电极的个数为3n，其中，n≥1。
在本公开的一些实施例中，多个所述交流电极绕所述熔融腔室均匀分布。
在本公开的一些实施例中，所述熔融腔室的高度为H，所述交流电极设置位置至所述熔融腔室的底部的距离为L，其中，L＜1/3H。
在本公开的一些实施例中，所述焦耳热发生装置中每个交流电极设置位置距所述熔融腔室的底部的距离均相同。
在本公开的一些实施例中，所述焦耳热发生装置中每个交流电极设置位置距所述熔融腔室的底部的距离不相同。
在本公开的一些实施例中，所述熔融装置还包括：
排烟口，设置于所述熔融腔室顶部；
排浆口，设置于所述熔融腔室下部。
在本公开的一些实施例中，所述排浆口设置位置至所述熔融腔室的底部的距离为1，其中，1＞L。
在本公开的一些实施例中，所述等离子体发生装置设置于所述熔融腔室的顶部。
在本公开的一些实施例中，所述等离子体发生装置为等离子体炬或电弧。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本公开交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
(1)本公开中焦耳热发生装置利用交流电极产生的焦耳热直接对玻璃体熔浆进行加热，减少等离子体的能量损失，提高能量利用率，减少污染气体的产生。
(2)本公开使用三相交流电极，提高焦耳热产生效率。
(3)本公开均匀分布的交流电极，使玻璃体熔浆能够均匀受热，以减少等离子体的能量损失，提高能量利用率。
(4)本公开中交流电极设置于熔融腔室下部，利于保证底部玻璃体熔浆的受热，进一步提高能量利用率。
(5)本公开中排浆口设置于交流电极上部，使该部分玻璃体熔浆的上下部均能够均匀受热，充分利用等离子体发生装置和交流电极提供的能量，能量利用率高。
附图说明
图1为本公开交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统的示意图。
【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
1-熔融腔室；
2-等离子体发生装置；
3-交流电极；
4-排烟口；
5-排浆口；
6-玻璃体熔浆。
具体实施方式
本公开提供了一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，包括：熔融装置和焦耳热发生装置；所述熔融装置包括：熔融腔室和等离子体发生装置；所述等离子体发生装置设置于熔融腔室上，所述等离子体发生装置对所述熔融腔室内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆；所述焦耳热发生装置设置于所述熔融腔室下部，且所述焦耳热发生装置与玻璃体熔浆相接触；所述焦耳热发生装置包括多个交流电极；用于产生焦耳热并对玻璃体熔浆进行加热。本公开中焦耳热发生装置利用交流电极产生的焦耳热直接对玻璃体熔浆进行加热，减少等离子体的能量损失，提高能量利用率，减少污染气体的产生。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统。图1为本公开交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统的示意图。如图1所示，本公开交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统包括：包括：熔融装置和焦耳热发生装置。
熔融装置包括：熔融腔室1和等离子体发生装置2。所述等离子体发生装置2设置于熔融腔室1上，所述等离子体发生装置2对所述熔融腔室1内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆6。这里关于等离体发生装置2需要说明的是，本公开适用于任何形式的等离体发生装置，并不限于电弧等离体炬或石墨电极电弧等，未例举的本领域技术人员能够获取的其他形式的等离子发生装置均可适用于本公开。
所述焦耳热发生装置设置于所述熔融腔室1下部，且所述焦耳热发生装置与玻璃体熔浆6相接触。焦耳热发生装置利用交流电极产生的焦耳热直接对玻璃体熔浆6进行加热，减少等离子体的能量损失，提高能量利用率，减少污染气体的产生。
具体的，等离子体发生装置2设置于所述熔融腔室1的顶部，对所述熔融腔室1内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆6。熔融腔室1顶部还设置有排烟口4，用于将熔融产生的烟气排出。所述熔融腔室1下部设置有排浆口5，用于将玻璃体熔浆6排出熔融腔室1。
焦耳热发生装置包括多个交流电极3。具体的，所述交流电极3的个数为3n，其中，n≥1。优选提供一种三相交流电极。
可选择的在一些实施例中，将多个所述交流电极3绕所述熔融腔室1均匀分布，保证玻璃体熔浆能够均匀受热，以减少等离子体的能量损失，提高能量利用率。优选使用三相交流电极时，相邻交流电极3间的夹角为120°。
可选择的在一些实施例中，所述熔融腔室1的高度为H，所述交流电极3设置位置至所述熔融腔室1的底部的距离为L，其中，L＜1/3H。将交流电极3设置于熔融腔室1偏下部的位置，利于保证底部玻璃体熔浆的受热，进一步提高能量利用率。关于排浆口5设置的位置优选将排浆口5设置于交流电极3的上方，使该部分玻璃体熔浆6的上下部均能够均匀受热，充分利用等离子体发生装置和交流电极提供的能量，能量利用率高。具体的，排浆口5设置位置至所述熔融腔室1的底部的距离为l，其中，l＞L。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统有了清楚的认识。
综上所述，本公开提供一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，利用交流电极产生的焦耳热直接对玻璃体熔浆进行加热，减少等离子体的能量损失，提高能量利用率，减少污染气体的产生。适于在危废物处理等领域广泛应用。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，包括：
熔融装置，所述熔融装置包括：熔融腔室和等离子体发生装置；所述等离子体发生装置设置于熔融腔室上，所述等离子体发生装置对所述熔融腔室内的危险废弃物进行熔融，并形成玻璃体熔浆；
焦耳热发生装置，所述焦耳热发生装置设置于所述熔融腔室下部，且所述焦耳热发生装置与玻璃体熔浆相接触；所述焦耳热发生装置包括多个交流电极；所述焦耳热发生装置产生焦耳热并对玻璃体熔浆进行加热。
2.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述交流电极的个数为3n，其中，n≥1。
3.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，多个所述交流电极绕所述熔融腔室均匀分布。
4.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述熔融腔室的高度为H，所述交流电极设置位置至所述熔融腔室的底部的距离为L，其中，L＜1/3H。
5.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述焦耳热发生装置中每个交流电极设置位置距所述熔融腔室的底部的距离均相同。
6.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述焦耳热发生装置中每个交流电极设置位置距所述熔融腔室的底部的距离不相同。
7.根据权利要求1所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述熔融装置还包括：
排烟口，设置于所述熔融腔室顶部；
排浆口，设置于所述熔融腔室下部。
8.根据权利要求7所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述排浆口设置位置至所述熔融腔室的底部的距离为1，其中，1＞L。
9.根据权利要求1至8任一项所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述等离子体发生装置设置于所述熔融腔室的顶部。
10.根据权利要求1至8任一项所述的交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统，其中，所述等离子体发生装置为等离子体炬或电弧。
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