CN205042870U - 一种全智能型生活垃圾碳化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型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，粉碎机物料出口与碳化炉进口通过螺旋输送装置连接，碳化炉与抽真空装置的进口相连接，抽真空装置的出口与废气燃烧器的进口相连接，碳化炉上设置有微波加热装置，炭化炉内平行设置有两个高度相同的螺旋搅拌，搅拌电机驱动两个螺旋搅拌以不同的方向转动，炭化炉的炉体上设置有出料口，出料口通过螺旋输送装置与碳化物储罐连接。本实用新型结构合理，处理能力强，效率高，自动化程度高。

Description

一种全智能型生活垃圾碳化处理系统

技术领域

本实用新型涉及环保领域的垃圾处理装置，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。

如专利号为201320704259.5的中国实用新型专利中公开的一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，是为解决上述问题而特研发的装置。但是其中所公开的装置结构上存在不合理之处，并且其处理能力具有较大的局限性。如原装置中，粉碎机直接与炭化炉连接，中间没有输送装置，其加料过程费时费力，粉碎机设置在炭化炉上的结构加工难度大，稳定性差；在这原装置中的炭化炉内设置有能够抽拉的碳化物储槽，垃圾经过碳化后出料过程比较繁琐，效率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、自动化程度高的全智能型生活垃圾碳化处理系统。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，其包括粉碎机、碳化炉、抽真空装置、废气燃烧器、第一螺旋输送装置、第二螺旋输送装置以及碳化物储罐，所述粉碎机物料出口通过第一螺旋输送装置与碳化炉的进料口相连接，所述的碳化炉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，所述微波加热装置包括多个高频脉冲头，所述多个高频脉冲头均匀分布在所述炭化炉的炉体内，所述炭化炉的炉体内平行设置有两个高度相同的螺旋搅拌，所述炭化炉外部设置有搅拌电机，所述搅拌电机驱动所述两个螺旋搅拌以不同的方向转动，所述炭化炉的炉体上设置有出料口，所述出料口位于所述两个螺旋搅拌之间，所述出料口通过第二螺旋输送装置与碳化物储罐连接。

进一步的，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。

进一步的，还包括与碳化炉连接的热交换装置。

进一步的，还包括PLC，所述的碳化炉内设置有温度感应器，所述的温度感应器与所述的PLC连接，所述的微波加热装置与所述的PLC连接。

进一步的，所述的第一电磁阀和所述第二电磁阀均与PLC连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型将粉碎机的出料口通过第一螺旋输送装置和碳化炉的进料口连接，其结构更加合理，在整个系统的组装和布局上更容易，其灵活性高，粉碎机的震动和碳化炉的震动互不影响，保证装置的稳定性；在碳化炉中设置两个平行的螺旋搅拌，并且使其向不同的方向转动，一方面能够对其中的物料进行有效的搅拌，另一方面能够将碳化后的物料自动从出料口不断输送出来，无需人工手动取出碳化物，并且导出的碳化物经过第二螺旋输送装置直接送入到碳化物储罐中，整个过程自动化程度提高，装置的结构更加合理，碳化炉的处理能力和碳化效率也大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的炭化炉的侧视结构示意图。

图3是本实用新型的原理示意图。

图4是本实用新型的控制模块示意图。

其中：在附图中：1配电箱、2粉碎机、3微波加热装置、3-1高频脉冲头、4碳化炉、4-1进料口、4-2出料口、4-3螺旋搅拌、4-4安全阀、5热交换装置、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第一开关、10-2第二开关、12气流管路、13换热管路、14电缆、15温度感应器、16搅拌电机、17碳化物储罐、18第一螺旋输送装置、19第二螺旋输送装置、21PLC。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-4和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如附图1-4所示的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、冷却装置8、第一螺旋输送装置18、第二螺旋输送装置19以及碳化物储罐17，所述粉碎机2物料出口通过第一螺旋输送装置18与碳化炉4的进料口4-1相连接，所述的碳化炉4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上设置有微波加热装置3，所述微波加热装置3包括多个高频脉冲头3-1，所述多个高频脉冲头3-1均匀分布在所述炭化炉4的炉体内，所述炭化炉4的炉体内平行设置有两个高度相同的螺旋搅拌4-3，所述炭化炉4外部设置有搅拌电机16，所述搅拌电机16驱动所述两个螺旋搅拌4-3以不同的方向转动，所述炭化炉4的炉体上设置有出料口4-2，所述出料口4-2位于所述两个螺旋搅拌4-3之间，所述出料口4-2通过第二螺旋输送装置19与碳化物储罐17连接。所述进料口4-1位于所述碳化炉4的炉体顶部，所述碳化炉4的炉体顶部还设置有安全阀4-4。

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。

如图4所示，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3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。

所述的微波加热装置3通过PLC控制，如附图3和图4所示，在微波加热装置3的电源回路上分别设置有第一开关10-1和第二开关10-2，所述的第一开关10-1和第二开关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开关10-1和第二开关10-2，当碳化炉4内部需要加热升温时，PLC控制第一开关10-1和第二开关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控制第一开关10-1和第二开关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粉碎后的垃圾通过第一螺旋输送装置18输送到碳化炉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16驱动碳化炉4内部的两个螺旋搅拌4-3对垃圾不断翻搅，使其受热均匀，烘干效果较好，两个螺旋搅拌4-3的旋转方向不断的变化，但是始终保持互相相反，即两个螺旋搅拌4-3相向转动一段时间，然后再同时反向转动，保证对物料的充分翻搅，同时也避免物料在碳化炉4的一端堆积。

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，此时两个螺旋搅拌4-3稳定转动，不再频繁换向转动，两个螺旋搅拌4-3将碳化物不断推送，由所述的出料口4-2输出到碳化炉4外部，再经过第二螺旋输送装置19输送到碳化物储罐17中，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16驱动碳化炉4内部的两个螺旋搅拌4-3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，其余装置采用相配套的工业用产品即可，垃圾的处理能力为4000kg/6-8h，垃圾的处理能力大大提高。

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装置连接，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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：其包括粉碎机（2）、碳化炉（4）、抽真空装置（6）、废气燃烧器（7）、第一螺旋输送装置（18）、第二螺旋输送装置（19）以及碳化物储罐（17），所述粉碎机（2）物料出口通过第一螺旋输送装置（18）与碳化炉（4）的进料口（4-1）相连接，所述的碳化炉（4）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）上设置有微波加热装置（3），所述微波加热装置（3）包括多个高频脉冲头（3-1），所述多个高频脉冲头（3-1）均匀分布在所述炭化炉（4）的炉体内，所述炭化炉（4）的炉体内平行设置有两个高度相同的螺旋搅拌（4-3），所述炭化炉（4）外部设置有搅拌电机（16），所述搅拌电机（16）驱动所述两个螺旋搅拌（4-3）以不同的方向转动，所述炭化炉（4）的炉体上设置有出料口（4-2），所述出料口（4-2）位于所述两个螺旋搅拌（4-3）之间，所述出料口（4-2）通过第二螺旋输送装置（19）与碳化物储罐（17）连接。

2.根据权利要求1所述的一种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所述的一种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）连接的热交换装置（5）。

4.根据权利要求1或2所述的一种全智能型生活垃圾碳化处理系统，其特征在于：还包括PLC（21），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）与所述的PLC（21）连接，所述的微波加热装置（3）与所述的PLC（21）连接。

5.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：所述的第一电磁阀（9-1）和所述第二电磁阀（9-2）均与PLC（21）连接。