CN208800533U - 一种处理固体废弃物的水分子热能炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于环保技术领域，主要涉及一种处理固体废弃物的水分子热能炉，包括水箱、第一加热器、第二加热器、第三加热器、饱和水分子生成部、过热水分子生成部、第一交流电源电机、第二交流电源电机、直流电源电机、第一控制程序、第二控制程序、第三控制程序、反应炉、控制面板、炉门、汽水分离装置、净水输送道、饱和水分子输送道、过热水分子输送道、水分子返回输送道、排出流道、废水排出流道、废气排出流道。相比于现有技术，本实用新型处理固体废弃物的效果显著，毒气的排放和有害物质的产生少，环保节能，适用于大规模、连续化的处理固体废弃物。此外，对医疗废物等危险废物可达到灭菌消毒的效果，有效地避免二次污染和病毒传播。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，主要涉及一种利用过热水分子对固体废弃物进行热处理的水分子热能炉。
背景技术
2018年1月1日起，环境保护税正式开征，标志着我国环保政策和制度的逐步健全，环保事业正在迈入新时代。作为环保产业的三大领域之一，“加强固体废弃物和垃圾的处理处置”已被写入党的十九大报告中，说明对固体废弃物的处理处置已上升为国家战略，成为建设生态文明不可或缺的一部分。
在现有技术中，处理固体废弃物的常用方法有生物处理、热处理和填埋法。生物处理的周期长，处理产物存在市场销路的制约。填埋法需占用大量土地资源，应用受到了限制，此外，填埋法易对周围土壤和地下水造成二次污染。热处理技术处理时间短、减容效果好、消毒彻底、易对再生资源进行回收，是目前使用最广泛的固体废弃物处理技术。但简单的热处理技术耗能大，回收利用率低，易造成大气污染，特别是对于危险废弃物，如化工废物、医疗废物等，会产生大量有毒气体、二噁英、残渣和飞灰，特别地，还会缩短热处理装置的使用寿命。
现有的热处理固体废弃物的设备碳化能力小，废气、废渣、废液产量大，处理效果差。在热处理前，需要对待处理的固体废弃物进行粉碎、分选、压实、消毒等预处理，处理过程容易产生二噁英等有毒有害物质，产生的气体会促使地球暖化，污染大气环境，因此，还需要强有力的后续处理，整个处理工序复杂，耗能大。
过热水分子是指加热到沸点以上的水分子，对100°C蒸发的饱和水分子进行常压加热即可获得过热水分子。相比于饱和水分子，过热水分子的热能效率高，干燥速率快且质量好，杀菌消毒效果好，可减少设备体积和废气净化量，符合环保节能要求。近几年来，美国、日本等发达国家已将过热水分子加热技术应用于干燥木材、污泥、食品等多种物料。如果能够有效、快速地提高过热水分子温度，对固体废弃物进行碳化分解处理，可显著提高固体废弃物的处理效率，此外，若处理过程为低氧、无氧状态，可有效避免许多有害物质的生成，且有利于再生资源的回收。
有鉴于此，本实用新型旨在提供一种处理固体废弃物的水分子热能炉，其通过过热水蒸汽可有效地增强固体废弃物的处理效果，减少有毒气体的排放和有害物质的产生，节能环保效果显著，适用于产业化的大规模、连续处理固体废弃物。此外，对于医疗废物等危险废物可达到灭菌消毒的效果，有效地避免二次污染和病毒传播。
发明内容
本实用新型的目的之一在于：针对现有技术存在的上述问题，提供一种处理固体废弃物的水分子热能炉，通过过热水分子的热处理，可有效地增强固体废弃物的处理效果，避免有毒气体的排放和有害物质的产生，节能环保效果显著，适用于产业化的大规模、连续处理固体废弃物。此外，对于医疗废物等危险废物可具有灭菌消毒的效果，可有效地避免二次污染和病毒传播。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种处理固体废弃物的水分子热能炉，其包括水箱、第一加热器、第二加热器、第三加热器、饱和水分子生成部、过热水分子生成部、第一交流电源电机、第二交流电源电机、直流电源电机、第一控制程序、第二控制程序、第三控制程序、反应炉、控制面板、炉门、汽水分离装置、净水输送道、饱和水分子输送道、过热水分子输送道、水分子返回输送道、排出流道、废水排出流道、废气排出流道。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，所述水箱中装有适量的净水，通过所述净水输送道将净水输送到所述饱和水分子生成部，所述饱和水分子生成部加热净水生成饱和水分子，生成的饱和水分子通过所述饱和水分子输送到进入所述过热水分子生成部，饱和水分子继续加热生成过热水分子，生成的过热水分子通过所述过热水分子输送道进入所述反应炉内，对固体废弃物进行热处理。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，在热处理中由固体废弃物自身分解产生的少量废水、废渣经由所述排出流道排出或进行进一步的处理，而使用完毕的水分子或产生的废气可经由所述水分子返回输送道排出，再通过所述汽水分离装置进行汽水分离，生成的废水、废气分别经由所述废水排出流道、所诉废气排出流道排出或进行进一步的处理。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，通过所述控制面板设置所述第一控制程序、第二控制程序、第三控制程序的程序参数，分别控制所述第一加热器、第二加热器、第三加热器的加热时间和加热温度，并启动程序对固体废弃物进行热处理。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，所述第一加热器和第二加热器采用感应加热的方式，主要包括直管状的中空导体管和进行感应加热的感应线圈，通过所述第一交流电源电机、第二交流电源电机对所述感应线圈施加交流电压，使所述导体管流过感应电流，产生焦耳热，加热输送到所述导体管净水或饱和水分子。所述第三加热器采用通电加热的方式，通过所述直流电源电机对线圈状的导体管施加直流电压，使所述导体管流过直流电流，产生焦耳热，对所述反应炉进行加热。所述导体管的材质为不锈钢、碳化硅、陶瓷、石墨、铁、铜、碳的一种或任意两种的组合。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，所述反应炉外壁设有保温隔热层，防止热量的快速散失，同时避免水分子热能炉表面温度过高，防止发生烫伤等安全事故。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，所述水分子返回输送道经过所述水箱，利用所述水箱对返回的水分子进行冷凝处理，有利于汽水的分离，此外，冷凝处理的同时，返回水分子与净水进行热量交换，对净水进行了一个简单的加热，有利于减少第一加热器的耗能。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，所述排出流道、废水排出流道、废弃排出流道还连有回收装置，以便后续处理。
作为本实用新型处理固体废弃物的水分子热能炉的一种改进，配备散热排风扇，当加热器停止加热后，散热排风扇自动开启，对机器进行散热处理。
本实用新型的另一个目的在于公开使用本发明所述水分子热能炉处理固体废弃物的方法，至少包括如下步骤：
步骤S1，往水箱中添加适量的净水，在热处理过程中亦可适时适当的添加净水，以保证水箱含水量足够供应整个热处理过程;
步骤S2，将待处理固体废弃物放入反应炉内，关闭炉门;
步骤S3，通过控制面板，正确设置各加热器加热温度和加热时间，启动机器，水分子热能炉开始对固体废弃物进行热处理;
步骤S4，达到加热时间后，加热器停止加热并开始降温，待各加热器温度均低于100°C后关闭电源，打开炉门，取出处理后的产物，热处理结束。
作为本实用新型方法的一种改进，所述第一加热器的加热温度为100~120°C，所述第二加热器的加热温度为300~800°C，所述第三加热器的加热温度为300~800°C，加热时间为整个热处理过程的总时长，从室温到加热温度只需10~20min。一般来说，所述第三加热器的温度要比所述第二加热器的高20~50°C，以保证炉内温度和过热水分子的温度没有较大的差别。
作为本实用新型方法的一种改进，所述固体废弃物为医疗废物、塑料废物、废旧电路板、有病或死亡牲畜等常见固体废弃物的一种。
相对于现有技术，采用本实用新型技术方案处理固体废弃物，完全符合固体废弃物处理处置“减量化、资源化、无害化”的原则，至少具有如下有益效果：
首先，采用本实用新型技术方案处理固体废弃物时，无需对固体废弃物进行粉碎、分选、压实、消毒等预处理。处理过程中不会产生大量的飞灰，处理后的固体废弃物质量、体积大大缩小，有利于后续的处理、处置。
其次，本实用新型技术方案为常压下操作，无需燃烧，环境负担小，耗能少，加热迅速，热能效率高，安全可靠。
再次，本实用新型利用过热水分子可对固体废弃物进行600~800°C的高温处理，有效地使固体废弃物变成活性炭，达到无害化处理，产生的活性炭亦带来了很好的经济效益。
此外，本实用新型采用电力加热，反应炉内为无氧或低氧环境，金属等物质在处理过程中不会发生氧化，有利于资源的回收利用。进一步地，无氧或低氧的环境亦可避免许多副反应的发生，减少有毒、有害物质的生成。
最后，本实用新型采用的技术方案产生的废水、废气、废渣少，且无有毒、有害物质的排放，有效地防止了二次污染的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2中有病或死去的牲畜处理后的XRD图。
附图标记包括水箱1、第一加热器21、第二加热器22、第三加热器23、饱和水分子生成部3、过热水分子生成部4、交流电源电机51、交流电源电机52、直流电源电机53、控制程序61、控制程序62、控制程序63、反应炉7、控制面板8、炉门9、汽水分离装置10、净水输送道L1、饱和水分子输送道L2、过热水分子输送道L3、水分子返回输送道L4、排出流道L5、废水排出流道L6、废气排出流道L7。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型及其有益效果进行详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例 1
如图1所示，本实施例提供了一种处理固体废弃物的水分子热能炉，其包括水箱1、第一加热器21、第二加热器22、第三加热器23、饱和水分子生成部3、过热水分子生成部4、第一交流电源电机51、第二交流电源电机52、直流电源电机53、第一控制程序61、第二控制程序62、第三控制程序63、反应炉7、控制面板8、炉门9、汽水分离装置10、净水输送道L1、饱和水分子输送道L2、过热水分子输送道L3、水分子返回输送道L4、排出流道L5、废水排出流道L6、废气排出流道L7。
其中，水箱1中装有适量的净水，通过净水输送道L1输送到饱和水分子生成部3，控制第一加热器21对饱和水分子生成部3进行加热，净水通过加热生成饱和水分子，生成的饱和水分子通过饱和水分子输送道L2到达过热水分子生成部4，控制第二加热器22对过热水分子生成部4进行加热，使饱和水分子继续加热生成过热水分子，生成的过热水分子通过过热水分子输送道L3进入到反应炉7中，对固体废弃物进行热处理。
在热处理中由固体废弃物自身分解产生的少量废水、废渣经由排出流道L5排出或进行进一步的处理，而使用完毕的水分子或产生的废气可经由水分子返回输送道L4排出，再通过汽水分离装置10进行汽水分离，生成的废水、废气分别经由废水排出流道L6、废气排出流道L7排出或进行进一步的处理。
待处理固体废弃物放入反应炉5后，关闭炉门8，通过控制面板7设置第一控制程序61、第二控制程序62、第三控制程序63的程序参数，分别控制第一加热器21、第二加热器22、第三加热器23的加热时间和加热温度，并启动程序对固体废弃物进行热处理。
第一加热器21和第二加热器22采用感应加热的方式，主要包括直管状的中空导体管和进行感应加热的感应线圈，通过第一交流电源电机51、第二交流电源电机52对所述感应线圈施加交流电压，使导体管流过感应电流，产生焦耳热，加热输送到导体管净水或饱和水分子。第三加热器23采用通电加热的方式，通过直流电源电机53对线圈状的导体管施加直流电压，使导体管流过直流电流，产生焦耳热，对反应炉7进行加热。
反应炉7外壁设有保温隔热层，防止热量的快速散失，同时避免水分子热能炉表面温度过高，防止发生烫伤等安全事故。
水分子返回输送道L4经过水箱1，利用水箱1对返回的水分子进行冷凝处理，有利于汽水的分离，此外，冷凝处理的同时，返回水分子与净水进行热量交换，对净水进行了一个简单的加热，有利于减少第一加热器21的耗能。
这种水分子热能炉配备有散热排风扇，当加热器停止加热后，散热排风扇自动开启，对机器进行散热处理。
排出流道L5、废水排出流道L6、废气排出流道L7还连有回收装置，以便后续处理。
使用该水分子热能炉处理医疗废物的方法，至少包括如下步骤：
步骤S1，往水箱中添加适量的净水，在热处理过程中亦可适时适当的添加净水，以保证水箱含水量足够供应整个热处理过程；
步骤S2，将待处理医疗废物，如针筒、针管、药水瓶等，放入反应炉内，关闭炉门；
步骤S3，通过控制面板，正确设置加热器加热温度和加热时间，启动机器，水分子热能炉开始对固体废弃物进行热处理。其中，第一加热器的加热温度为120°C，第二加热器的加热温度650°C，第三加热器的加热温度为670°C，加热时间为260min；
步骤S4，达到加热时间后，加热器停止加热并开始降温，待各加热器温度均低于100°C后关闭电源，打开炉门，取出处理后的产物，热处理结束。
利用水分子热能炉，对医疗废物进行650°C的高温处理，在无氧或缺氧的环境下，没有二噁英的产生，同时能够杀死感染性的微生物、细菌，针筒、针管、药水瓶等也全部碳化灰化。
实施例2
使用该水分子热能炉处理有病或死去的牲畜，至少包括如下步骤：
步骤S1，往水箱中添加适量的净水，在热处理过程中亦可适时适当的添加净水，以保证水箱含水量足够供应整个热处理过程；
步骤S2，将待处理有病或死去的牲畜，放入反应炉内，关闭炉门；
步骤S3，通过控制面板，正确设置加热器加热温度和加热时间，启动机器，水分子热能炉开始对固体废弃物进行热处理。其中，第一加热器的加热温度为120°C，第二加热器的加热温度700°C，第三加热器的加热温度为720°C，加热时间为320min；
步骤S4，达到加热时间后，加热器停止加热并开始降温，待各加热器温度均低于100°C后关闭电源，打开炉门，取出处理后的产物，热处理结束。
对有病或死去的牲畜进行高温处理后，能够有效地杀菌消毒，防止病毒传播，肉组织及皮毛全部碳化灰化，骨架结构碳化为碳、钙混合物，整体质量从1.2千克变成30克，减量40倍，减容效果明显。图2为有病或死去的牲畜处理后的XRD图，由结果可知，处理后的产物主要为含钙化合物，说明有病或死去的牲畜经该水分子热能炉处理后，肉组织及皮毛被全部碳化，仅残留以含钙化合物为主的骨架结构。
实施例3
使用该水分子热能炉处理塑料废弃物，步骤如下：
步骤S1，往水箱中添加适量的净水，在热处理过程中亦可适时适当的添加净水，以保证水箱含水量足够供应整个热处理过程；
步骤S2，将待处理塑料废弃物，放入反应炉内，关闭炉门；
步骤S3，通过控制面板，正确设置加热器加热温度和加热时间，启动机器，水分子热能炉开始对固体废弃物进行热处理。其中，第一加热器的加热温度为120°C，第二加热器的加热温度650°C，第三加热器的加热温度为670°C，加热时间为260min；
步骤S4，达到加热时间后，加热器停止加热并开始降温，待各加热器温度均低于100°C后关闭电源，打开炉门，取出处理后的产物，热处理结束。
利用水分子热能炉处理塑料废弃物，无二噁英的生成，高温处理一定的时间后，可得到工业用蜡，每吨废塑料可以产生600-700公斤蜡，每吨回收蜡可以卖出数千元，环保和经济效益显著。
实施例4
使用该水分子热能炉处理废旧电路板，步骤如下：
步骤S1，往水箱中添加适量的净水，在热处理过程中亦可适时适当的添加净水，以保证水箱含水量足够供应整个热处理过程；
步骤S2，将待处理废旧电路板，放入反应炉内，关闭炉门；
步骤S3，通过控制面板，正确设置加热器加热温度和加热时间，启动机器，水分子热能炉开始对固体废弃物进行热处理。其中，第一加热器的加热温度为120°C，第二加热器的加热温度600°C，第三加热器的加热温度为620°C，加热时间为170min；
步骤S4，达到加热时间后，加热器停止加热并开始降温，待各加热器温度均低于100°C后关闭电源，打开炉门，取出处理后的产物，热处理结束。
利用水分子热能炉，在无氧或缺氧的环境下对废旧电路板进行处理，可抑制二噁英的产生，废气产量小，无氧或缺氧的环境还可以防止金属发生氧化，有利于金属的回收再利用。此外，电路板表面的树脂等有机物质，可被分解为油气，经过冷凝、收集后可回收。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (9)
1.一种水分子热能炉，其特征在于，包括水箱、第一加热器、第二加热器、第三加热器、饱和水分子生成部、过热水分子生成部、第一交流电源电机、第二交流电源电机、直流电源电机、第一控制程序、第二控制程序、第三控制程序、反应炉、控制面板、炉门、汽水分离装置、净水输送道、饱和水分子输送道、过热水分子输送道、水分子返回输送道、排出流道、废水排出流道、废气排出流道。
2.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述水箱中装有适量的净水，通过所述净水输送道将净水输送到所述饱和水分子生成部，所述饱和水分子生成部加热净水生成饱和水分子，生成的饱和水分子通过所述饱和水分子输送到进入所述过热水分子生成部，饱和水分子继续加热生成过热水分子，生成的过热水分子通过所述过热水分子输送道进入所述反应炉内，对固体废弃物进行热处理。
3.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，在热处理中由固体废弃物自身分解产生的少量废水、废渣经由所述排出流道排出或进行进一步的处理，而使用完毕的水分子或产生的废气可经由所述水分子返回输送道排出，再通过所述汽水分离装置进行汽水分离，生成的废水、废气分别经由所述废水排出流道、所诉废气排出流道排出或进行进一步的处理。
4.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述控制面板设置所述第一控制程序、第二控制程序、第三控制程序的程序参数，分别控制所述第一加热器、第二加热器、第三加热器的加热时间和加热温度，并启动程序对固体废弃物进行热处理。
5.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述第一加热器和第二加热器采用感应加热的方式，主要包括直管状的中空导体管和进行感应加热的感应线圈，通过所述第一交流电源电机、第二交流电源电机对所述感应线圈施加交流电压，使所述导体管流过感应电流，产生焦耳热，加热输送到所述导体管净水或饱和水分子；所述第三加热器采用通电加热的方式，通过所述直流电源电机对线圈状的导体管施加直流电压，使所述导体管流过直流电流，产生焦耳热，对所述反应炉进行加热；所述导体管的材质为不锈钢、碳化硅、陶瓷、石墨、铁、铜、碳的一种或任意两种的组合。
6.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述反应炉外壁设有保温隔热层，防止热量的快速散失，同时避免水分子热能炉表面温度过高，防止发生烫伤等安全事故。
7.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述水分子返回输送道经过所述水箱，利用所述水箱对返回的水分子进行冷凝处理，有利于汽水的分离，此外，冷凝处理的同时，返回水分子与净水进行热量交换，对净水进行了一个简单的加热，有利于减少第一加热器的耗能。
8.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，所述排出流道、废水排出流道、废弃排出流道还连有回收装置，以便后续处理。
9.根据权利要求1所述水分子热能炉，其特征在于，配备散热排风扇，当加热器停止加热后，散热排风扇自动开启，对机器进行散热处理。
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|---|---|---|---|
| CN201821228769.9U CN208800533U (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种处理固体废弃物的水分子热能炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821228769.9U CN208800533U (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 一种处理固体废弃物的水分子热能炉 |
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| CN208800533U true CN208800533U (zh) | 2019-04-30 |
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ID=66228965
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208800533U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110788105A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 深圳市寒暑科技新能源有限公司 | 一种处理固体废弃物的水分子热能炉及处理方法 |
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2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110788105A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 深圳市寒暑科技新能源有限公司 | 一种处理固体废弃物的水分子热能炉及处理方法 |
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