CN201003758Y

CN201003758Y - 热解、裂解高危废弃液体气体处理装置

Info

Publication number: CN201003758Y
Application number: CNU2006200339153U
Authority: CN
Inventors: 李裔红; 黄新东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2016-04-24

Abstract

热解、裂解高危废弃液体气体处理装置，属废物焚毁类。为解决现有燃油焚烧炉易产生新污染和普通炉日处理量小的问题。在一燃室内装1个及以上的等离子体发生器和喷射进料器，将废弃液体气体经喷嘴送入等离子火焰区，并设二燃室及尾气处理装置。排灰装置设在底部。喷射进料器可采用吸入式或泵式。等离子体电源采用开关电源整流系统，大大提高供电效率，使工作更加稳定。由此实现日处理量达5吨。尾气处理内设冷凝器、酸碱处理、吸附装置、抽风机等，可消除二恶英、飞灰等，残渣热灼减率接近0％，重金属固化程度可达99.8％以上，尾气处理彻底。适用于无害处理高危工业废弃液气体，如变压器油及各类有毒有害有机溶液以及气态毒物等。

Description

热解、裂解高危废弃液体气体处理装置

(一)技术领域：热解、裂解高危废弃液体气体处理装置，采用等离子体热解、裂解废弃物的装置。高危废弃液体：包括各类不易综合利用的有毒有害的有机溶液；变压器油等。高危废弃气体为气态毒物等。属燃烧设备中废物的焚毁类(F23G)。

(二)背景技术：

我国工业固体废弃物年产量约9.5亿吨，历年累计达66.4亿吨；占地面积82万亩，农田约6万亩；其中危险废弃物占5％。而我国处理技术相对滞后，尤其是高危工业废弃物处理几乎还是空白，不少处理站将高危废物用高价回收后用普通处理技术无法进行，只能堆放仓库或直接填埋，严重污染环境，危害人体健康以及恶化生态环境。因此目前急待开发能有效处理高危工业废弃物的设备。

现有传统的燃油焚烧炉，虽然可以消灭病原体，但它不是针对高危废弃物设计，容易释放有害气体，产生新的污染，甚至对操作人员造成人身伤害。

目前国内已经使用的处理废弃液体气体的普通装置，技术不完善，如处理量较小，不适合处理液体型工业废物；其二存在炉膛、进料器、燃烧室及布置等结构不合理等诸多问题，不能满足我国城填垃圾集中处理的要求，如不适合用於废物处理中心。

(三)发明内容：

本实用新型提出的热解、裂解高危废弃液体气体处理装置，就是解决上述现有的燃油焚烧炉易产生新污染和普通处理废弃物的装置日处理量小的问题。其技术方案如下：

热解、裂解高危废弃液体气体处理器，包括进料器、燃烧室、等离子体发生器、排灰装置，排气口，其特征是

所述燃烧室设1个一燃室1和1个二燃室6，或设三燃室及以上的多燃室，一燃室用耐温材料制作，内装设1个及以上的等离子体发生器2；所述进料器为喷射进料器3或3A，一燃室内设1个及以上喷射进料器喷嘴，喷嘴在-燃室内喷射方向布置为指向等离子体发生器火焰区，其内的废弃物液体以雾化方式通过喷嘴进入火焰区；二燃室6用耐温材料制作，通过连接口4与-燃室连通，二燃室或多燃室通过壁下方的排气口7与尾气处理装置8连通；所述排灰装置5设在火焰下方的一燃室和二燃室底部。

上述等离子体发生器每支为100～200KW。制作一燃室和二燃室的耐温材料为刚玉和莫米石。上述连接口4的高度位置低于喷嘴装设高度。上述二燃室与一燃室可并列放置用气管4连通。上述喷射进料器可采用气压式喷射进料器3，或者泵式喷射进料器3A。上述等离子体发生器2电源系统采用的开关电源整流系统2.0，它包括输出输入顺次连接的整流电路2.1、开关阵列2.2、高频变压器2.3、整流电路2.4、输出部分2.5和调节反馈系统2.6。

本实用新型有益效果：

i.液体废弃物日处量大大提高：本装置主要利用电弧等离子高温、热焓来热解裂解高危废弃物，达到安全处置的目的。因等离子体射流可破坏分子链，热解裂解将高分子变小分子，将有毒裂解为无毒，吸附的有毒物也可以分解。本专利根据高危废弃物的物理和化学特性，从等离子体发生器和喷嘴的布置、液体废弃物的雾化喷射方式、燃烧室材料和结构、二燃室的布置方式、等离子体发生器功率、排灰方式以及尾气处理等方面进行了优化设计，大大提高热解裂解效率和处理运转速度和效率，由此实现了废弃物处理量大大提高，日处理量可达5吨。ii.废弃物处理彻底：由於采用上述优化设计，液体高危废弃物在一燃室中温度不低于1200℃，处理效果比传统燃油焚烧法有质的提高。设置的二燃室，对产生的气体再次处理。iii.设有尾气净化系统，可实现尾气排放完全符合国家标准，具体体现在：①设冷凝器，可使尾气二恶英含量大大减少。(如可使温度迅速下降饶过二恶英产生温度)。②设吸附装置大量减少尾气中飞灰数量。③残渣热灼减率接近0％，重金属固化程度可达99.8％。iv.等离子体发生器电源系统由传统的可控硅整流技术改为先进的大功率开关电源，提高了供电效率，且工作更加稳定；转换系统由70-80％提高到90-95％以上，电弧功率可达120kw。且摆脱了改进前又大又重的隔离变压器及工频电抗器，使供电系统简洁明快，效率提高。v.炉镗启动时间(升温至750℃以上)只需几分钟，温升很快。vi.只需要电能，无需其它能源。vii.占地面积小：均小於150M2。viii.处理过程主要是等离子体电弧对废弃物热解裂解，只需少量空气参与处理，操作简便，安全可靠。ix.本装置适用于无害化处理高危液体和气体工业废弃物、医用废弃物等。如：变压器油及各类有毒有害有机溶液等。

(四)附图说明：

图1 实施例1结构示意图

图2吸气式喷射进料器3组成示意图

图3泵式喷射进料器3A组成示意图

图4等离子体发生器电源系统电路方块图

图5尾气净化装置示意图

图6 工作流程图

图7 实施例2结构示意图

图8 实施例3和4结构正视图

图9 实施例3：图3 A-A剖视图

图10 实施例4：图3 A-A剖视图

图11 二燃室与一燃室并列视图

(五)具体实施方式：

实施例1：见图1～图6

见图1，设内胆的耐温材料为刚玉和莫米石的一燃室1和二燃室6。一燃室的炉膛为矩形体；1个等离子体发生器2装于一燃室顶部，火焰区在它下方；设两个喷射进料器3，其两个喷嘴3.6在一燃室内喷射方向布置为指向等离子体发生器火焰区，其内的废弃物液体以雾化方式通过喷嘴进入火焰区，安装位置为从外向内穿过一燃室两侧壁水平或向上倾斜方向(见虚线所示)。等离子体发生器2每支为100～200KW。二燃室6设在一燃室1外周，通过连接口4将两室连通。连接口4的高度低于喷嘴3.6的高度。若连接口太低，飞灰易进入二燃室，若太高，则燃气上升很快进入二燃室，减少了热裂解时间。排灰装置5设在火焰下方的一燃室和二燃室底部。二燃室6通过壁下方的排气口7与尾气处理装置8连通。

见图2，气压式喷射进料器3如下组成：设贮液贮气罐3.2，罐内装吸液吸气管3.4，通过管道及阀门3.5与装入-燃室内喷嘴3.6连通；贮液贮气罐3.2上设液气进口3.1，废弃液气体从此处注入；设加压口与压缩空气罐或空压机3.3连通。在压力作用下废弃液气进入吸气管，通过喷嘴受到雾化喷向火焰区。

见图3，泵式喷射进料器3A如下组成：设有顺次连接的液气进口3.1A、过滤网3.4A、泵3.3A、贮液贮气罐3.2A、管路及阀门3.5A与喷嘴3.6连通。

见图4，等离子体发生器电源系统采用开关电源整流系统2.0将输入的三相交流市电转换为产生电弧所需直流电。开关电源整流系统内设有由整流电路2.1将三相交流变为直流；再经高压大电流开关器件组成的开关阵列2.2变为高频交流送到高频变压器2.3，经变压后再送入二极管整流电路2.4整流为直流，经输出部2.5提供给电弧等离子体发生器2，并设有调节反馈系统2.6调正电流大小，调整反馈系统内可设检侧器等进行，或用编程对电压电流进行自动调整。高频变压器体积小、效率高。此开关电源整流系统2替代了旧有的由隔离变压器、可控硅整流系统和工频电抗器等组成的电源系统，由此提高供电效率、转换率、稳定性和减轻重量。

见图5，尾气净化装置8内设置冷凝器8.1除酸碱装置8.2、吸附装置8.3、最后装引风机8.4，抽吸尾气并使其各项处理完的尾气从烟囱9排入高空。

见图1，图6，本装置处理过程及机理：高危废弃液体经喷射进料器3或3A雾化并送入一燃室1等离子区，受到等离子体炬2高温高热作用急速分解，温度不低於1200℃，分解出的H₂、CH₄等进入二燃室6，对产生的气体再次处理后，进入尾气净化装置8处理，彻底净化；由烟囱9排出。对不能分解的无机物直接进入排灰装置5。本装置处理功率及处理量：处理功率80-100kw，处理量250kg/小时，系统总共耗电：100-150kw.h。

实施例2：见图7

一燃室1的炉膛为矩形体；等离子发生器2装于一燃室底部，火焰区在它上方；设两个喷射进料量3，其两喷嘴3.6安装位置为从外向内穿过一燃室两侧壁水平或向下倾斜方向。二燃室6设在一燃室1外周；排灰装置5a在底部四周，且设有排灰斜板10。其余部分与实施例1完全相同。

实施例3：见图8和图9

一燃室1的炉膛为圆柱体；等离子发生器2装于一燃室侧壁沿周向均布为2e、2f、2g、2h，火焰区在它们的中心；在相邻两支发生器间设一个喷嘴3.6，其个数与等离子发生器相同为3e、3f、3g、3h。二燃室设在一燃室外周。其余部分与实施例1完全相同。

实施例4：见图8和图10

一燃室的炉膛为四面体；等离子体发生器2a、2b、2c、2d装于一燃室壁沿周向均布，其个数与多面体的面数相同，火焰区在它们的中心；在相邻两支发生器间设一个喷嘴，其个数与等离子发生器相同为3i、3j、3k、3L；二燃室设在一燃室外周。其余部分与实施例1完全相同。

实施例5：见图11，二燃室6与一燃室1并列布置，并用连接管11连通。其余部分与实施例1相同。

Claims

1.热解、裂解高危废弃液体气体处理装置，包括进料器、燃烧室、等离子体发生器及电源系统、排灰装置，排气口，其特征是

所述燃烧室设1个一燃室(1)和1个二燃室(6)，或设三燃室及以上的多燃室，一燃室(1)内胆用耐温材料制作，内装设1个及以上的等离子体发生器(2)；所述进料器为喷射进料器(3或3A)，一燃室内设置1个及以上喷射进料器喷嘴，喷嘴在一燃室内喷射方向布置为指向等离子体发生器火焰区，其内的废弃物液体或气体以雾化方式通过喷嘴进入火焰区；二燃室(6)用耐温材料制作，通过连接口(4)与一燃室连通，二燃室或多燃室通过壁下方的排气口(7)与尾气处理装置(8)连通；所述排灰装置(5)设在火焰下方的一燃室和二燃室底部。

2.按权利要求1所述等离子处理装置，其特征是等离子体发生器每支为100～200KW；制作一燃室和二燃室的内胆耐温材料为刚玉和莫米石。

3.按权利要求1所述处理装置，其特征是连接口(4)的高度位置低于喷嘴装设高度。

4.按权利要求1所述处理装置，其特征是二燃室与一燃室并列放置用气管连通。

5.按权利要求1所述处理装置，其特征是所述喷射进料器采用气压式喷射进料器(3)，或者泵式喷射进料器(3A)。

6.按权利要求1所述处理装置，其特征是等离子体发生器(2)电源采用的开关电源整流系统(2.0)，它包括顺次输出输入连接的整流电路(2.1)、开关阵列(2.2)、高频变压器(2.3)、整流电路(2.4)、输出部分(2.5)和调节反馈系统(2.6)。

7.按权利要求1所述处理装置，其特征是一燃室的炉膛为矩形体；等离子体发生器装于一燃室顶部，火焰区在它下方；设两个喷嘴，其安装位置为从外向内穿过一燃室两侧壁水平或倾斜方向；二燃室设在一燃室外周。

8.按权利要求1所述处理装置，其特征是一燃室的炉膛为矩形体；等离子发生器装于一燃室底部，火焰区在它上方；设两个喷嘴，其安装位置为从外向内穿过一燃室两侧壁水平或倾斜方向；二燃室设在一燃室外周；排灰装置5a在底部四周，且设有排灰斜板(10)。

9.按权利要求1所述处理装置，其特征是一燃室的炉膛为圆柱体或多面体；等离子发生器装于一燃室侧壁沿周向均布，其个数与多面体的面数相同，火焰区在它们的中心；在相邻两支发生器间设一个喷嘴，其个数与等离子发生器相同；二燃室设在一燃室外周。