CN203417910U - 一种全智能型生活垃圾碳化处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环保领域的垃圾处理，具体来说是涉及一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，包括粉碎机、碳化炉、抽真空装置以及废气燃烧器，所述粉碎机物料出口与碳化炉进口相连接，所述的碳化炉的出气口与抽真空装置的进口相连接，所述的抽真空装置的出口与废气燃烧器的进口相连接，所述的碳化炉上设置有微波加热装置。本实用新型提供了一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，能有效处理生活垃圾，防止处理过程中产生二恶英，同时提高能源的利用率和裂解产物的资源化水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保领域的垃圾处理，具体来说是涉及一种全智能型生活垃圾碳化处理系统。
背景技术
近些年，中国城镇化进程加快，城市人口密集，在日常生活中会产生大量的生活垃圾，污染环境，处理难度较大。目前，国内外现有的垃圾处理方式主要为填埋法、堆肥法和焚烧法，每种方法都存在一定的局限性和二次污染的风险，并且在处理过程中资源回收率较低，收益不明显。
垃圾裂解由于其资源化水平高，二次污染小的特点成为垃圾处理技术的主要发展方向之一。但是目前主要采用的“外热式”加热方法，仍然存在缺陷：加热过程能耗较高；由于裂解过程中不可避免的产生二噁英等毒性较大的物质，对环境的污染和人体的危害极大；裂解产物回收利用性差，资源化水平低，回收效益不明显。
实用新型内容
本实用新型提供了一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，能有效处理生活垃圾，防止处理过程中产生二恶英，防止对环境造成二次污染；同时提高能源的利用率和裂解产物的资源化水平。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，包括粉碎机、碳化炉、抽真空装置以及废气燃烧器，所述粉碎机物料出口与碳化炉进口相连接，所述的碳化炉的出气口与抽真空装置的进口相连接，所述的抽真空装置的出口与废气燃烧器的进口相连接；所述的碳化炉上设置有对炉内物料加热的微波加热装置。
本实用新型还包括冷却装置，所述的冷却装置的进口与抽真空装置的出口相连接，所述冷却装置的出口与碳化炉连接，所述的废气燃烧器的进口处设置有第一电磁阀，所述冷却装置的进口处设置有第二电磁阀。
本实用新型还包括与碳化炉连接的热交换器。
本实用新型还包括PLC，所述的碳化炉内设置有温度感应器，所述的温度感应器的输出端与所述的PLC的输入端连接，所述的PLC的输出端与所述的微波加热装置的第一电源开关和第二电源开关连接。
本实用新型所述的第一电磁阀和所述第二电磁阀均与PLC的输出端连接。
本实用新型所述的碳化炉设置有搅拌电机以由搅拌电机驱动的搅拌装置，所述的碳化炉内部还设置有碳化物储槽。
本实用新型所述的微波加热装置采用超高频微波加热器，其型号为韩国顶尖ENS株式会社生产的QHS-1000超高频微波加热器，频率为2.45GHz。
本实用新型所述的PLC采用韩国顶尖ENS株式会社生产的QHB-1000可编程逻辑控制器。
本实用新型的积极效果如下：
本实用新型通过对垃圾进行真空热解碳化，热解炉内氧含量较低，能有效抑制二噁英等有害物质的产生，并且热解碳化过程中所产生的废气，经过废气燃烧器的处理，可达到直接排放的标准。低温热解碳化的碳化物，其用途广泛，燃烧热量值较高，提高了垃圾处理的回收效益和资源利用率。通过微波加热，可以实现分子水平上的搅拌，达到均匀加热的目的。采用非焚烧式的方式，利用超高频导体在无氧低温(400~600度)环境下进行热分解的碳化方式，相对无火灾、爆炸等危险。
抽真空装置的出口与废气燃烧器和冷凝装置并联，烘干过程关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，使蒸出的气体经过冷凝器冷凝，除掉其中的水蒸气，其余有害气体在系统内循环，不污染环境；热解碳化过程打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，使废弃经过废气燃烧器燃烧处理后，可直接排放到空气中，不会造成空气污染。
碳化炉通过与热交换器连接，使热解碳化过程中产生的热量得到有效利用，节约能源，经济环保。
在系统运行过程中，微波加热装置、第一电磁阀和第二电磁阀均通过PLC控制，节约人力资源，无启动错误危险。
附图说明
附图1为本实用新型示意图；
附图2为本实用PLC控制原理框图。
在附图中：1 配电箱、2 粉碎机、3 微波加热装置、4 碳化炉、4-1 搅拌电机、4-2 碳化物储槽、5 热交换器、6 抽真空装置、7 废气燃烧器、8 冷却装置、8-1 疏水阀、9-1 第一电磁阀、9-2 第二电磁阀、10-1 第一电源开关、10-2 第二电源开关、11 物料管路、12 气流管路、13 换热管路、14 电缆、15 温度感应器、16 PLC。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。为清楚的表示本实用新型各个装置之间的连接关系，附图1为本实用新型的分解结构示意图，并非本实用新型实际装配图，各装置之间的位置关系也不局限于附图1所示。
如附图1、2所示，一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，包括粉碎机2，碳化炉4、抽真空装置6、废气燃烧器7以及冷却装置8，所述粉碎机2物料出口与碳化炉4进口通过物料管路11相连接，所述的碳化炉4与抽真空装置6的进口通过气流管路12相连接，所述的抽真空装置6的出口通过气流管路12分别与废气燃烧器7的进口和冷却装置8的进口相连接，所述废气燃烧器7的进口处设置有第一电磁阀9-1，所述冷却装置8的进口处设置有第二电磁阀9-2。
所述第一电磁阀9-1和第二电磁阀9-2均通过PLC控制，烘干过程中第一电磁阀9-1关闭，第二电磁阀9-2开启；热解碳化过程中，第一电磁阀9-1开启，第二电磁阀9-2关闭。
如附图1所示，所述的碳化炉4采用微波加热装置3对炉内的垃圾进行加热，所述的微波加热装置3采用超高频微波加热，其频率为2.45GHz。所述的碳化炉4与热交换器5相连接，将热解碳化过程中产生的热量通过热交换器5加以利用；所述微波加热装置3和冷却装置8通过电缆14和配电箱1连接，由配电箱1提供电源。
如附图1所示，所述的碳化炉4设置有搅拌电机4-1，用于驱动碳化炉内部的搅拌装置；所述的碳化炉4还设置有碳化物储槽4-2，用于存放热解后的碳化物。
所述的微波加热装置3通过PLC控制，如附图1所示，在微波加热装置3的电源回路上分别设置有第一电源开关10-1和第二电源开关10-2，所述的第一电源开关10-1和第二电源开关10-2通过PLC控制，所述的碳化炉4内设置有温度感应器，所述温度感应器与PLC连接，PLC经过分析温度感应器传回的信号来控制第一电源开关10-1和第二电源开关10-2，当碳化炉4内部需要加热升温时，PLC控制第一电源开关10-1和第二电源开关10-2同时打开接通电源；当碳化炉4内部温度达到设定温度或者工作时间时，PLC控制第一电源开关10-1和第二电源开关10-2同时切断电源，微波加热装置3停止工作。
使用本实用新型处理生活垃圾时，启动各个装置，由粉碎机2的入口处投入适当量的生活垃圾，经过粉碎机2粉碎后的垃圾进入到碳化炉4内部，由微波加热装置3通过2.45GHz的高频微波进行烘干处理，烘干过程中由搅拌电机4-1驱动碳化炉4内部的搅拌装置对垃圾不断翻搅，使其受热均匀，烘干效果较好。烘干过程中，第一电磁阀9-1关闭，第二电磁阀9-2开启，在抽真空装置6的作用下，碳化炉4内部的蒸汽以及产生的有害气体由气流管路12通过抽真空装置6进入冷却装置8内，在冷却装置8中，水蒸气被冷凝下来，由疏水阀8-1排除，其余的有害气体经过气流管路12返回碳化炉4内。这样气流在循环的过程中，除掉了垃圾中的水分，但有害的气体在没有排出到外部环境中，并且气流循环有助于垃圾中水分的脱出。
烘干的时间根据系统的处理能力和一次投入的垃圾量决定，烘干温度为90-400度。
垃圾经过烘干处理后，由微波加热装置3将碳化炉4内部的温度加热到400-600度对烘干后的垃圾进行热解碳化，热解碳化过程中，第一电磁阀9-1开启，第二电磁阀9-2关闭，冷却装置8停止工作。在抽真空装置6的作用下，控制碳化炉4内的氧含量低于1%，抑制二噁英的产生，热解碳化所产生的废气经由气流管路12通过抽真空装置6输送至废气燃烧器7内进行燃烧处理，其燃烧温度为800-1200度，高温燃烧可避免二噁英的产生，燃烧后的废气可直接排放到大气中，不会造成环境污染。垃圾经过一定时间的热解碳化，最后形成碳化物，储存到碳化物储槽4-2，经过冷却降温，抽出碳化物储槽4-2，即可得到最后的碳化物，热解碳化的时间根据系统的处理能力和一次投入的垃圾量决定。热解碳化的过程中，由搅拌电机4-1驱动碳化炉4内部的搅拌装置对垃圾不断翻搅，使其均匀受热。
所得的碳化物产品无菌、无异味，且用途广泛，可用于过滤、吸附、脱臭、消味剂、电磁波防止剂、除湿剂、除雪剂、堆肥的利用、河流净化剂等；经过化验，所得碳化物的燃烧热量可高达4300大卡。
此外，在热解碳化的过程中，垃圾碳化会放出大量的热，碳化炉4通过换热管路13和热交换器5连接，通过热交换器5将其释放出来的热量有效利用，可用于较大面积的供暖。
本实施例采用的碳化炉4炉内容积为750mm × 900mm ×1600mm，采用的PLC的型号为韩国顶尖ENS株式会社生产的QHB-1000可编程逻辑控制器，所采用的微波加热装置3的型号为韩国顶尖ENS株式会社生产的QHS-1000超高频微波加热器，其余装置（配电箱1、粉碎机2、搅拌电机4-1、热交换器5、抽真空装置6、废气燃烧器7、冷却装置8、温度感应器15以及碳化炉4内的搅拌装置）采用相配套的工业生产中常用产品即可，本实施例的垃圾的处理能力为400kg/次，烘干时间为1.5小时，热解碳化时间为1.5小时，自然冷却1.5小时。
以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：包括粉碎机（2）、碳化炉（4）、抽真空装置（6）以及废气燃烧器（7），所述粉碎机（2）物料出口与碳化炉（4）进口相连接，所述的碳化炉（4）的出气口与抽真空装置（6）的进口相连接，所述的抽真空装置（6）的出口与废气燃烧器（7）的进口相连接；所述的碳化炉（4）上设置有对炉内物料加热的微波加热装置（3）。
2.根据权利要求1所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：还包括冷却装置（8），所述的冷却装置（8）的进口与抽真空装置（6）的出口相连接，所述冷却装置（8）的出口与碳化炉（4）连接，所述的废气燃烧器（7）的进口处设置有第一电磁阀（9-1），所述冷却装置（8）的进口处设置有第二电磁阀（9-2）。
3.根据权利要求1或2所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：还包括与碳化炉（4）连接的热交换器（5）。
4.根据权利要求1所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：还包括PLC（16），所述的碳化炉（4）内设置有温度感应器（15），所述的温度感应器（15）的输出端与所述的PLC（16）的输入端连接，所述的PLC（16）的输出端与所述的微波加热装置（3）的第一电源开关（10-1）和第二电源开关（10-2）连接。
5.根据权利要求2所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：还包括PLC（16），所述的碳化炉（4）内设置有温度感应器（15），所述的温度感应器（15）的输出端与所述的PLC（16）的输入端连接，所述的PLC（16）的输出端与所述的微波加热装置（3）的第一电源开关（10-1）和第二电源开关（10-2）连接。
6.根据权利要求5所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：所述的第一电磁阀（9-1）和所述第二电磁阀（9-2）均与PLC（16）的输出端连接。
7.根据权利要求1或2所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：所述的碳化炉（4）包括设置于其外部的搅拌电机（4-1）以及设置于其内部的由搅拌电机（4-1）驱动的搅拌装置，所述的碳化炉（4）内部还设置有碳化物储槽（4-2）。
8.根据权利要求1所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：所述的微波加热装置（3）采用超高频微波加热器，其型号为QHS-1000。
9.根据权利要求4所述的全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：所述的PLC（16）的型号为QHB-1000。
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|---|---|---|---|---|
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| CN105542809A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-05-04 | 上海汇凯电器有限公司 | 一种船用多种垃圾炭化处理设备及其处理工艺 |
| CN108568446A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-09-25 | 刘景山 | 一种医疗垃圾处理系统 |
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Owner name: XU JUNJIE Effective date: 20140911 |
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