CN113432424A - 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统 - Google Patents

熔融装置的尾气排放装置及熔融系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113432424A
CN113432424A CN202110685007.1A CN202110685007A CN113432424A CN 113432424 A CN113432424 A CN 113432424A CN 202110685007 A CN202110685007 A CN 202110685007A CN 113432424 A CN113432424 A CN 113432424A
Authority
CN
China
Prior art keywords
melting
pipe body
heating
heat
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110685007.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李宝军
张华�
李扬
李玉松
朱冬冬
郄东生
汪润慈
鲜亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute of Atomic of Energy
Original Assignee
China Institute of Atomic of Energy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute of Atomic of Energy filed Critical China Institute of Atomic of Energy
Priority to CN202110685007.1A priority Critical patent/CN113432424A/zh
Publication of CN113432424A publication Critical patent/CN113432424A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/033Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/14Arrangements of heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/16Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/162Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix, e.g. clays, zeolites
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/20Disposal of liquid waste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27MINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00Type of treatment of the charge
    • F27M2003/13Smelting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种熔融装置的尾气排放装置及熔融系统,其中,尾气排放装置,包括:管体,设置在熔融装置上并与熔融装置的内部连通,管体至少用于排放熔融装置产生的含有固态颗粒的尾气;加热结构,设置在管体上并对管体内部的至少部分区域进行加热,以使其温度高于固态颗粒的升华温度;保温结构,至少包裹在管体内部的被加热区域的外侧。上述尾气排放装置能够使固态颗粒升华或防止气态物质凝华形成固态颗粒,从而避免固态颗粒堵塞管体,防堵效果较好。

Description

熔融装置的尾气排放装置及熔融系统
技术领域
本发明涉及熔融装置技术领域,具体涉及一种熔融装置的尾气排放装置及熔融系统。
背景技术
目前,在核工业领域中,冷坩埚玻璃固化技术由于具有处理温度高、可处理废物类型广、熔炉使用寿命长、退役容易等优点,成为国内及国际上用于放射性废物处理采用的较为先进的工艺手段。由于冷坩埚的埚体的容积有限,在处理主要以液态存在的放射性废物(即放射性废液)时,可以通过配备一台煅烧炉(例如回转煅烧炉)提前对放射性废液进行预处理,将放射性废液煅烧转形至固体粉末状,再通入至冷坩埚中进行后续熔融固化,这种方式被称为两步法冷坩埚玻璃固化技术。
两步法冷坩埚玻璃固化技术的主要设备包括煅烧炉和冷坩埚。其中,冷坩埚是利用电源产生高频(105~106Hz)电流,再通过感应线圈转换成电磁流透入待处理物料,形成涡流产生热量,实现待处理物料的直接加热熔融。冷坩埚主要包括冷坩埚埚体和熔融加热结构,冷坩埚埚体是由通冷却水的金属弧形块或管组成的容器(容器形状主要有圆形或椭圆形),熔融加热结构包括缠绕在冷坩埚埚体的外侧的感应线圈和与感应线圈电性连接的高频感应电源。当待处理物料放置在冷坩埚埚体内后,打开高频感应电源向感应线圈通电,通过感应线圈将电流转换成电磁流并透过冷坩埚埚体的壁体进入待处理物料内部,从而在待处理物料内部形成涡流产生热量,进而实现对待处理物料的加热。冷坩埚工作时金属弧形块或管内连续通入冷却水,冷坩埚埚体内的熔融物的温度很高,一般可高达2000℃以上,但冷坩埚埚体的壁体仍保持较低温度,一般小于200℃,从而使熔融物靠近冷坩埚埚体的壁体的低温区域形成一层2~3cm厚的固态物(冷壁),因此称为“冷”坩埚。
上述冷坩埚在对物料进行熔融处理的过程中会产生尾气,这些尾气最终需要进入尾气处理系统进行净化。然而,一些物料在熔融时产生的尾气中含有固体颗粒。例如,冷坩埚用于熔融放射性废物(或经过预处理后)形成的基料和玻璃基料混合而成的物料,产生的尾气以高温含尘干空气为主,固体颗粒较多,放射性物质大量存在于固体颗粒中。如果尾气中的固体颗粒附着在尾气管的内壁上,长时间堆积会堵塞尾气管,严重影响工艺的进行。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的熔融装置的尾气排放装置及熔融系统。
根据本发明的一个方面,提供了一种熔融装置的尾气排放装置,包括:管体,设置在熔融装置上并与熔融装置的内部连通,管体至少用于排放熔融装置产生的含有固态颗粒的尾气;加热结构,设置在管体上并对管体内部的至少部分区域进行加热,以使其温度高于固态颗粒的升华温度;保温结构,至少包裹在管体内部的被加热区域的外侧。
进一步地,加热结构设置在管体的外部,保温结构位于加热结构的外侧。
进一步地,保温结构呈两端开口的筒状,筒状的保温结构可拆卸地套设在管体上。
进一步地,保温结构沿其径向由外至内依次包括外壳、保温层以及导热层,导热层与管体的外壁相贴合,加热结构位于导热层背离管体的一侧,加热结构对导热层直接加热,导热层与管体接触传热。
进一步地,保温结构包括具有封闭的中空内腔的外壳和形成在中空内腔中的保温层,加热结构位于外壳朝向管体的一侧。
进一步地,加热结构包括:加热带,沿管体的延伸方向缠绕在其外侧,加热带的内部具有发热丝;电源传输件,一端与发热丝电性连接,另一端用于与电源电性连接。
进一步地,电源传输件为柔性电路板,加热带贴合在保温结构朝向管体的一侧的外表面,电源传输件的一端由加热带的内部穿出,另一端沿着保温结构的该外表面延伸至凸出于其边缘。
进一步地,管体被完全包裹在保温结构的内侧。
进一步地,至少部分的管体的内壁具有通过镜面处理形成的光滑表面。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种熔融系统,包括熔融装置和尾气排放装置,尾气排放装置为上述的尾气排放装置。
进一步地,尾气排放装置的管体远离熔融装置的一端用于与煅烧装置的内部或尾气处理系统连通。
应用本发明的技术方案,熔融装置产生的尾气中的固态颗粒在管体内的被加热区域中进行升华,由固态变为气态。此外,尾气在刚刚进入到管体时,尾气中与固态颗粒对应的物质也可能以气态方式存在,这些气态物质在遇冷后也可能凝华成固态颗粒,因此管体内的被加热区域的温度高于固态颗粒的升华温度,这样也可以防止这些气态物质凝华形成固态颗粒。无论是使固态颗粒升华,还是防止气态物质凝华形成固态颗粒,都能够避免固态颗粒堵塞管体,从而保证尾气排放及整体工艺的正常进行。另外,保温结构至少包裹在管体内部的被加热区域的外侧,以对其进行保温,防止热量扩散,从而提高加热效果,进一步减少固态颗粒在管体中堆积的可能。特别是针对含尘量较高的尾气,对固态颗粒进行升华时需要较多热量,增加保温结构的加热和防堵效果会更好。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明一个实施例的熔融装置的尾气排放装置的剖视结构示意图;
图2是根据本发明另一个实施例的熔融装置的尾气排放装置的剖视结构示意图;
图3是图2的尾气排放装置的局部放大图;
图4是图2的尾气排放装置的保温结构的剖视结构示意图;
图5是根据本发明一个实施例的熔融系统与煅烧装置装配后的结构示意图。
需要说明的是,附图并不一定按比例来绘制,而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
附图标记说明:
10、尾气排放装置;11、管体;12、加热结构;121、加热带;122、电源传输件;13、保温结构;131、外壳;132、保温层;133、导热层;14、第一连接法兰;15、第二连接法兰;20、熔融装置;30、煅烧装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一个实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,除非另外定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述,则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象,而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量,应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”,其含义为包括三个并列方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。此外,为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等,仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系,应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
本申请提供了一种熔融装置20的尾气排放装置10,用于对熔融装置20产生的尾气排放。需要说明的是,本发明的尾气排放装置10所适用的熔融装置20可以为应用于各种领域的熔融装置。例如,熔融装置20可以为核工业领域的放射性废物处理工艺中所用到的熔融装置(即冷坩埚),熔融装置20用于熔融例如放射性废物(或经过预处理后)形成的基料和玻璃基料等需要熔融的物料,产生的尾气以高温含尘干空气为主,固体颗粒较多,放射性物质大量存在于固体颗粒中。
在本申请的一些实施例中,熔融装置20(例如冷坩埚)包括熔融主体(例如冷坩埚埚体)和熔融加热结构,熔融主体的内部具有容置腔,熔融主体的壁体由金属材料制成并且壁体内具有冷却通道,熔融加热结构包括缠绕在熔融主体的外侧的感应线圈。当待处理物料放置在该容置腔内后,利用高频感应电源向感应线圈通电,通过感应线圈将电流转换成电磁流并透过熔融主体的壁体进入待处理物料内部,从而在待处理物料内部形成涡流产生热量,进而实现对待处理物料的加热。
由于待处理物料熔融过程需要较多的热量,熔融物本身的温度也会很高(例如,熔融物为放射性废物基料和玻璃基料熔融后形成的熔融玻璃时,其温度可高达1200℃以上),为了防止熔融主体被高温腐蚀损坏、提高其使用寿命,熔融装置20在工作时需要向冷却通道中通入冷却介质,从而使熔融主体的内壁保持较低温度(例如小于200℃)。由于熔融主体的内壁(即容置腔的内壁)的温度远低于熔融物的温度,紧贴熔融主体的内壁的熔融物会凝固形成固态物。一般情况下,熔融主体的容置腔的底壁和侧壁均需要通过冷却介质进行冷却,在这些部位均会形成固态物。
需要说明的是,熔融装置20的结构不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,也可以为其他能够实现熔融功能的熔融装置。例如,熔融装置20的熔融加热结构也可以为采用电阻丝直接加热等加热形式,熔融主体的壁体也可以不具有冷却通道,此时需要将壁体采用耐高温材质。
图1示出了本发明一个实施例的熔融装置20的尾气排放装置10的剖视结构示意图。图2示出了本发明另一个实施例的熔融装置20的尾气排放装置10的剖视结构示意图。图3示出了图2的尾气排放装置10的局部放大图。图4示出了图2的尾气排放装置10的保温结构13的剖视结构示意图。图5示出了本发明一个实施例的熔融系统与煅烧装置30装配后的结构示意图。
如图1和图2所示,在本申请的一些实施例中,熔融装置20的尾气排放装置10包括管体11、加热结构12以及保温结构13。其中,管体11设置在熔融装置20上并与熔融装置20的内部连通。管体11至少用于排放熔融装置20产生的含有固态颗粒(硼、铝、钠等复杂结晶盐)的尾气。加热结构12设置在管体11上并对管体11内部的至少部分区域进行加热,以使其温度高于固态颗粒的升华温度。一方面,熔融装置20产生的尾气中的固态颗粒在管体11内的被加热区域中进行升华,由固态变为气态。另一方面,尾气在刚刚进入到管体11时,尾气中与固态颗粒对应的物质也可能以气态方式存在,这些气态物质在遇冷后也可能凝华成固态颗粒,因此管体11内的被加热区域的温度高于固态颗粒的升华温度,这样也可以防止这些气态物质凝华形成固态颗粒。无论是使固态颗粒升华,还是防止气态物质凝华形成固态颗粒,都能够避免固态颗粒堵塞管体11,从而保证尾气排放及整体工艺的正常进行。此外,保温结构13至少包裹在管体11内部的被加热区域的外侧,以对其进行保温,防止热量扩散,从而提高加热效果,进一步减少固态颗粒在管体11中堆积的可能。特别是针对含尘量较高的尾气,对固态颗粒进行升华时需要较多热量,增加保温结构13的加热和防堵效果会更好。
需要说明的是,根据熔融装置20在实际运行时产生的尾气的不同,加热结构12对管体11内部的至少部分区域加热的作用有可能仅为使固态颗粒升华或者仅为防止气态物质凝华形成固态颗粒。此外,加热结构12具体针对管体11内部的哪一部分进行加热,可以根据管体11的形状、尾气的特性等因素确定管体11容易发生堵塞的区域,并通过加热结构12对管体11的该区域进行加热。优选地,加热结构12可以对整个管体11的内部进行加热,防堵效果最好。此时,如图1所示,管体11被完全包裹在保温结构13的内侧,保温结构13对整个管体11的内部进行保温。当然,在图中未示出的其他实施方式中,根据管体11内部被加热结构12进行加热的区域的不同,保温结构13可以包裹在管体11与被加热区域相对应的部位。
如图1和图2所示,在本申请的一些实施例中,加热结构12设置在管体11的外部,保温结构13位于加热结构12的外侧。保温结构13能够同时包裹住加热结构12和管体11,从而使保温效果更好。当然,在图中未示出的其他实施方式中,加热结构12若为电磁线圈等方式的非接触式加热,也可以将加热结构12设置于保温结构13的外侧。特别地,在本申请的一些实施例中,保温结构13呈两端开口的筒状,筒状的保温结构13可拆卸地套设在管体11上,从而便于保温结构13的维修、更换等操作。具体地,在图1、图2以及图5所示的具体实施例中,管体11的下端通过第二连接法兰15与熔融装置20的熔融主体外壳连接,管体11的上端通过第一连接法兰14与煅烧装置30的出料结构连接,熔融装置20产生的尾气沿图中箭头示出的方向经过管体11。第一连接法兰14和第二连接法兰15中的至少一个与管体11之间为可拆卸连接。以第一连接法兰14与管体11固定连接,第二连接法兰15与管体11可拆卸连接为例,当保温结构13需要由管体11上拆卸下来时,将第二连接法兰15拆下,筒状的保温结构13由管体11对应于第二连接法兰15的一端取下;同样地,当保温结构13需要装配至管体11上时,筒状的保温结构13由管体11对应于第二连接法兰15的一端套在管体11上,当保温结构13的端部触碰到第一连接法兰14时可以认为保温结构13已经装配到位,也就是说,第一连接法兰14也可以对保温结构13起到安装定位的作用,此后,再将第二连接法兰15连接在管体11上。
需要说明的是,在上述实施例中,保温结构13为一个筒状的整体结构,从而便于与管体11进行装配。当然,保温结构13的具体形状和与管体11的配合方式不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,保温结构13也可以分为多个沿管体11的周向方向分布的保温模块,多个保温模块拼接并包裹在管体11的外侧。此外,在其他实施方式中,保温结构13也可以与管体11之间不可拆卸地固定连接。
在图1示出的具体实施例中,保温结构13沿其径向由外至内依次包括外壳131、保温层132以及导热层133。导热层133与管体11的外壁相贴合。加热结构12位于导热层133背离管体11的一侧。加热结构12对导热层133直接加热,导热层133与管体11接触传热。其中,导热层133的作用是为了将加热结构12的热量传递至管体11,导热层133可以仅设置在与加热结构12相对应的位置,也可以将保温结构13与管体11相接触的部位均设置为导热层133,这样可以增大管体11与导热层133之间的传热面积,提高对管体11内部的加热效果。加热结构12位于导热层133背离管体11的一侧,也就是说,加热结构12位于保温结构13的内部,加热结构12与保温结构13形成一个整体,可以随着保温结构13一同进行装配或拆卸。因此,在一些实施例中,加热结构12与保温结构13形成的整体结构可以看作是独立于管体11的配件,当管体11具有防堵塞需求时,将加热结构12和保温结构13的整体结构装配至管体11上,当管体11无需防堵塞时便可整体取下。此外,还可以将加热结构12与保温结构13形成的整体结构设计为不同尺寸、不同加热方式、不同保温材料等的多种规格,从而适应于各种应用环境下的不同管体11的防堵需求。
如图1、图2以及图4所示,在本申请的一些实施例中,加热结构12包括加热带121和电源传输件122。加热带121呈扁平状,即加热带121的横截面的宽度大于厚度。加热带121可以沿管体11的延伸方向缠绕在其外侧,从而增大管体11的受热面积。加热带121的缠绕方式可以为多种,例如呈螺旋状或蛇形缠绕。加热带121的内部具有发热丝,加热带121还可以具有绝缘外壳,绝缘外壳内部填充由导热材料,发热丝嵌入至导热材料形成的实体结构中。当然,加热带121的内部结构并不作限定,可以为任何形式,只要具有发热丝能够发热即可。电源传输件122的一端与发热丝电性连接,另一端用于与电源电性连接。通过电源传输件122向发热丝通电,能够使发热丝发热,从而使加热带121能够对其他部件进行加热。
在图1所示的具体实施例中,扁平状的加热带121面积较大的一侧与导热层133背离管体11的一侧相贴合,从而增大加热带121与导热层133的接触面积,进而提高对于管体11内部的加热效果。需要说明的是,在一些实施例中,尾气排放装置还可以包括控制器和温度传感器,温度传感器位于管体11的内部以用于测量管内温度,控制器与温度传感器和电源或电源传输件122上的通断装置通讯连接,当温度传感器检测到的温度小于第一预设温度(第一预设温度为大于固态颗粒的升华温度的某一温度值或温度范围)时,控制器控制电源启动或通断装置打开,以使加热带121进行加热;当温度传感器检测到的温度大于第二预设温度(第二预设温度为大于第一预设温度的某一温度值或温度范围)时,控制器控制电源停止或通断装置关闭,以停止加热带121的加热,从而节省能源。此外,还可以在管体11的内部设置能够检测内部是否堵塞或堵塞程度的检测装置,例如,通过压力传感器检测管体压力,当管内堵塞时气体压力会有所变化;或者,通过摄像头等拍摄装置来观察管内的堵塞情况。当检测装置检测到管内已经发生堵塞或即将发生堵塞时,控制器控制电源启动或通断装置打开,以使加热带121进行加热,这样加热结构12就无需一直处于加热状态,从而节省能源。
如图2至图4所示,在本申请的另一些实施例中,保温结构13包括具有封闭的中空内腔的外壳131和形成在中空内腔中的保温层132,加热结构12位于外壳131朝向管体11的一侧。也就是说,加热结构12设置在管体11与保温结构13之间。由于加热带121可以呈扁平状,扁平状的加热带121面积较大的两侧分别与管体11的外壁和外壳131朝向管体11的一侧相贴合,从而能够减小保温结构13与管体11之间的缝隙,使两者结合更加紧密。优选地,如图3和图4所示,加热结构12的电源传输件122可以为柔性电路板,加热带121贴合在保温结构13朝向管体11的一侧的外表面,电源传输件122的一端由加热带121的内部穿出,另一端沿着保温结构13的该外表面延伸至凸出于其边缘。柔性电路板呈扁平状,其贴合于保温结构13的外表面,结合更加紧密,不会影响到保温结构13与管体11之间的贴合。同时,当保温结构13和加热结构12作为一个整体一同装配或拆卸时,柔性电路板也会始终与保温结构13的外表面贴合,更加便于操作。
需要注意的是,保温结构13和加热结构12作为一个整体一同装配或拆卸的具体形式、拆装过程与前述的相同,在此不再赘述。此外,图4示出了保温结构13还未装配至管体11上的状态,此时电源传输件122凸出于保温结构13的边缘。图3示出了保温结构13与管体11装配后的状态,此时电源传输件122凸出保温结构13边缘的部分紧贴第二连接法兰15,并沿着第二连接法兰15的顶面延伸至整体结构的侧方,从而便于与整体结构外部的电源连接。
在本申请的一些实施例中,至少部分的管体11的内壁具有通过镜面处理形成的光滑表面,这样可以提高该部分管体11内壁放入光滑度,从而防止尾气中的固体颗粒的附着,进一步减少管体11内部堵塞的可能性。其中,“镜面处理”的方式有多种,例如,将管体11设置为耐高温金属材料制成,在内侧管壁上通过机械加工的手段进行镜面处理;或者,在管体11的内壁上涂覆光滑度符合要求的镜面涂层,如纳米涂层。优选地,整个管体11的内壁均具有经过镜面处理形成的光滑表面,进一步提高防堵效果。当然,在图中未示出的其他实施方式中,也可以根据管体11的形状、尾气的特性等因素确定管体11容易发生堵塞的区域,主要在该区域的管体11的内壁设置经过镜面处理形成的光滑表面。
本申请还提供了一种熔融系统,根据本申请的熔融系统的实施例包括熔融装置20和尾气排放装置10,尾气排放装置10为上述的尾气排放装置。在图5示出的具体实施例中,尾气排放装置10的管体11远离熔融装置20的一端用于与煅烧装置30的内部连通。具体地,管体11的上端通过第一连接法兰14与煅烧装置30的出料结构连接,管体11的下端通过第二连接法兰15与熔融装置20的熔融主体外壳连接。煅烧装置30煅烧处理后的物料会经过管体11进入至熔融装置20内进行熔融反应,熔融装置20产生的尾气会经过管体11先进入到煅烧装置30中,再经过煅烧装置30的尾气出口与煅烧装置30产生的尾气一同排放至后续的尾气处理系统。
需要说明的是,尾气排放装置10的管体11与煅烧装置30、熔融装置20的连接位置不限于此,在其他实施方式中,如果熔融装置20设置其他的管路用于进料,管体11只用于尾气排放,管体11的上端也可以与煅烧装置30的如进料结构等其他结构进行连接。此外,甚至可以将尾气排放装置10的管体11不经过煅烧装置30直接与尾气处理系统连通。
本申请还提供了一种放射性废物处理系统,根据本申请的放射性废物处理系统的实施例包括煅烧装置30和熔融系统,熔融系统为上述的熔融系统。其中,熔融系统的尾气排放装置10的管体11远离熔融装置20的一端用于与煅烧装置30的内部连通。具体地,管体11的上端通过第一连接法兰14与煅烧装置30的出料结构连接,管体11的下端通过第二连接法兰15与熔融装置20的熔融主体外壳连接。放射性废物进入到煅烧装置30中进行煅烧转形,得到的物料再与玻璃基料一同经过管体11进入至熔融装置20内进行熔融反应,熔融玻璃由熔融系统的卸料阀卸出,熔融装置20产生的尾气会经过管体11先进入到煅烧装置30中,再经过煅烧装置30的尾气出口与煅烧装置30产生的尾气一同排放至后续的尾气处理系统。在用于放射性废物处理的具体应用场景下,煅烧装置为回转煅烧炉,熔融装置为冷坩埚。回转煅烧炉包括支架、可转动地设置在支架上的炉管、用于加热炉管的加热部件、与炉管的第一端连通的进料管及与炉管的第二端连通的出料管,炉管可沿自身轴线转动。放射性废液及其他添加剂通过进料管进入到炉管中,通过加热部件对炉管进行加热,与此同时炉管沿自身轴线进行转动,放射性废液逐渐被煅烧转形至固体粉末状物料,并经由出料管进行出料。出料管与冷坩埚的埚体连通,由出料管出来的物料混合玻璃基料一同进入冷坩埚的埚体中,进行后续的熔融固化过程。当物料放置在冷坩埚埚体内后,打开高频感应电源向感应线圈通电,通过感应线圈将电流转换成电磁流并透过冷坩埚埚体的壁体进入待处理物料内部,从而在待处理物料内部形成涡流产生热量,进而实现对待处理物料的加热。
对于本发明的实施例,还需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种熔融装置的尾气排放装置,其特征在于,包括:
管体(11),设置在熔融装置(20)上并与所述熔融装置(20)的内部连通,所述管体(11)至少用于排放所述熔融装置(20)产生的含有固态颗粒的尾气;
加热结构(12),设置在所述管体(11)上并对所述管体(11)内部的至少部分区域进行加热,以使其温度高于所述固态颗粒的升华温度;
保温结构(13),至少包裹在所述管体(11)内部的被加热区域的外侧。
2.根据权利要求1所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述加热结构(12)设置在所述管体(11)的外部,所述保温结构(13)位于所述加热结构(12)的外侧。
3.根据权利要求2所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述保温结构(13)呈两端开口的筒状,筒状的所述保温结构(13)可拆卸地套设在所述管体(11)上。
4.根据权利要求3所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述保温结构(13)沿其径向由外至内依次包括外壳(131)、保温层(132)以及导热层(133),所述导热层(133)与所述管体(11)的外壁相贴合,所述加热结构(12)位于所述导热层(133)背离所述管体(11)的一侧,所述加热结构(12)对所述导热层(133)直接加热,所述导热层(133)与所述管体(11)接触传热。
5.根据权利要求3所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述保温结构(13)包括具有封闭的中空内腔的外壳(131)和形成在所述中空内腔中的保温层(132),所述加热结构(12)位于所述外壳(131)朝向所述管体(11)的一侧。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述加热结构(12)包括:
加热带(121),沿所述管体(11)的延伸方向缠绕在其外侧,所述加热带(121)的内部具有发热丝;
电源传输件(122),一端与所述发热丝电性连接,另一端用于与电源电性连接。
7.根据权利要求6所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述电源传输件(122)为柔性电路板,所述加热带(121)贴合在所述保温结构(13)朝向所述管体(11)的一侧的外表面,所述电源传输件(122)的一端由所述加热带(121)的内部穿出,另一端沿着所述保温结构(13)的该外表面延伸至凸出于其边缘。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的尾气排放装置,其特征在于,
所述管体(11)被完全包裹在所述保温结构(13)的内侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的尾气排放装置,其特征在于,
至少部分的所述管体(11)的内壁具有通过镜面处理形成的光滑表面。
10.一种熔融系统,其特征在于,包括熔融装置(20)和尾气排放装置(10),所述尾气排放装置(10)为权利要求1至9中任一项所述的尾气排放装置。
11.根据权利要求10所述的熔融系统,其特征在于,
所述尾气排放装置(10)的所述管体(11)远离所述熔融装置(20)的一端用于与煅烧装置(30)的内部或尾气处理系统连通。
CN202110685007.1A 2021-06-21 2021-06-21 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统 Pending CN113432424A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110685007.1A CN113432424A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110685007.1A CN113432424A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113432424A true CN113432424A (zh) 2021-09-24

Family

ID=77756769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110685007.1A Pending CN113432424A (zh) 2021-06-21 2021-06-21 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113432424A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110345753A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 中国原子能科学研究院 回转煅烧炉
CN110743349A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 中国科学院上海应用物理研究所 一种含熔盐尾气的处理系统及其方法
CN110743348A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 中国科学院上海应用物理研究所 一种含氯化物熔盐尾气的处理系统及其方法
CN210373473U (zh) * 2019-05-27 2020-04-21 邢台旭阳化工有限公司 萘法苯酐尾气处理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210373473U (zh) * 2019-05-27 2020-04-21 邢台旭阳化工有限公司 萘法苯酐尾气处理装置
CN110345753A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 中国原子能科学研究院 回转煅烧炉
CN110743349A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 中国科学院上海应用物理研究所 一种含熔盐尾气的处理系统及其方法
CN110743348A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 中国科学院上海应用物理研究所 一种含氯化物熔盐尾气的处理系统及其方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1691945B1 (en) Heated trough for molten metal
CN113470842A (zh) 疏通装置及熔融系统
CN113432424A (zh) 熔融装置的尾气排放装置及熔融系统
CN108295776B (zh) 一种固态盐加热熔融装置及方法
CN105018730B (zh) 电磁感应内热式金属镁真空还原炉
JP2018016850A (ja) 加熱室に回収部を有するマイクロ波製錬装置
CN215572102U (zh) 一种防热量散失的速热式冶金炉
CN210718683U (zh) 有芯式电磁浸没燃烧冶炼装置
CN113443824A (zh) 退火装置及熔融系统
CN113421680A (zh) 放射性废物处理系统
CN207936754U (zh) 一种单螺旋内嵌激励式电磁感应内热镁真空还原炉
CN207936753U (zh) 一种双螺旋内嵌激励式电磁感应内热镁真空还原炉
CN113465378A (zh) 放射性废物处理系统及其电源的功率控制方法
JP4906359B2 (ja) 加熱炉
CN103528369A (zh) 材料烧结器
CN113731227A (zh) 搅拌轴组件、热脱附装置、油基物料处理系统及方法
CN113443823A (zh) 退火装置及熔融系统
JP2000121153A (ja) 流体加熱装置およびそれを用いた基板処理装置
CN110542317A (zh) 有芯式电磁浸没燃烧冶炼装置
CN216321215U (zh) 搅拌轴组件、热脱附装置及油基物料处理系统
CN203546118U (zh) 用于输送熔融料液的溜槽
CN218281170U (zh) 新型除烃装置
CN109682205A (zh) 节能烧结炉以及磷酸铁锂生产装置
CN204825004U (zh) 电磁感应内热式金属镁真空还原炉
JP2001232381A5 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination