CN211726927U - 危险医废微波等离子体无害化处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了危险医废微波等离子体无害化处理设备,属于微波应用技术领域,包括裂解机和等离子云装置;所述等离子云装置包括主屏蔽外壳、出气口和至少一个的主微波源;所述裂解机的废气排出管与主屏蔽外壳内部连通;所述主屏蔽外壳侧面设有与主微波源一一对应的主馈口;所述主微波源用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机的废气排出管输入的气体分子进一步裂解;所述出气口用于输出主屏蔽外壳内的气体。本实用新型的危险医废微波等离子体无害化处理设备,在裂解机初步裂解危险医废基础上,利用微波快速裂解裂解机排出的废气,再将废气大分子气体在等离子体撞击下分解为无害的小分子气体,大大降低危险医废对环境的危害,处理效率高。
Description
技术领域
本实用新型属于微波应用技术领域,具体地说涉及危险医废微波等离子体无害化处理设备。
背景技术
现有的危险医废多采用的有氧焚烧、深度填埋等方式处理,难免会对空气、土壤、水源造成污染。不过庆幸的是裂解机的出现,使危险医废能够在一千多度的高温下进行绝氧裂解。裂解机属于现有的成熟技术,在青岛科技大学戴凤雪的硕士论文《螺旋式废塑料连续裂解技术及装置的研究》中有详细讲解该技术原理。裂解机在完成裂解的同时,排出裂解残渣和裂解废气,但该废气依然存在含有Cl,S等物质的大分子,属于有害气体,不做好处理依然会污染环境。而且对于临时性传染性医疗环境及公共环境,急需一种机动性强的设备,能将危险医废当场高效无害化处理,避免危险医废在转运过程中导致的病菌传播。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述不足之处提供危险医废微波等离子体无害化处理设备,拟解决现有危险医废处理效率低,不够环保等问题。为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
危险医废微波等离子体无害化处理设备,包括裂解机和等离子云装置;所述等离子云装置包括主屏蔽外壳、出气口和至少一个的主微波源;所述裂解机的废气排出管与主屏蔽外壳内部连通;所述主屏蔽外壳侧面设有与主微波源一一对应的主馈口;所述主微波源用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机的废气排出管输入的气体分子进一步裂解;所述出气口用于输出主屏蔽外壳内的气体。由上述结构可知,裂解机采用绝氧裂解方式,使危险医废在1200℃高温下快速裂解,危险医废的废渣在裂解机的裂解腔体内的螺旋输送下,到达裂解腔体末端后,靠自身重力的作用下落到废渣排出口,而危险医废裂解产生的废气从裂解机的裂解腔体内经废气排出管进入主屏蔽外壳;主屏蔽外壳内壁的材质通常选用金属,可以反射微波,减少微波从主馈口进入主屏蔽外壳内后逃逸出去,使微波对废气大分子气体进行再次裂解;主微波源可以通过波导连接在对应的主馈口上,例如采用矩形波导,也可以主微波源自带波导,直接连在对应的主馈口上;主微波源功率比较大时,可配置专门的微波传输系统;废气大分子气体进入主屏蔽外壳内,微波等离子体可以将大分子气体进一步的分解,温度高达3500℃,从而使分解更加的彻底,变成无害的小分子气体,避免对环境造成污染,小分子气体从主屏蔽外壳顶部的出气口排走。主屏蔽外壳和出气口可以通过变径段连接。变径段是主屏蔽外壳到出气口的过渡段,内壁也为金属材质,变径段为漏斗状,可以将主屏蔽外壳内上升的气体汇集到出气口排出。主屏蔽外壳内产生大量的高速等离子束,微波极高,可以再次对废气进一步裂解,大大的降低了气体对环境的危害,可以当场处理当场排放,避免危险医废在转运过程中导致的病菌传播,当场高效无害化处理。
进一步的,所述等离子云装置还包括截止波导;所述截止波导设在出气口上,用于减少主屏蔽外壳内的微波从出气口逃离。由上述结构可知,截止波导用于减少主屏蔽外壳内的微波从出气口逃离。
进一步的,所述等离子云装置还包括点火器;所述点火器设于主屏蔽外壳上,用于向主屏蔽外壳内部产生尖端放电,产生等离子体。由上述结构可知,点火器进行产生尖端放电,瞬间激发等离子体产生,这有利于降低主微波源的功率,节约成本。
进一步的,所述等离子云装置还包括等离子炬;所述等离子炬用于向主屏蔽外壳内喷射等离子火焰。由上述结构可知,等离子炬向主屏蔽外壳内喷射等离子火焰,这有利于降低主微波源的功率,节约成本。
进一步的,所述等离子炬包括次屏蔽外壳、输入管、压缩波导和次微波源;所述输入管贯穿次屏蔽外壳;所述输入管包括位于次屏蔽外壳上方的进管部、位于次屏蔽外壳内部的可透微波管部和位于次屏蔽外壳下方的出管部;所述次屏蔽外壳上设有馈口;所述次微波源通过压缩波导连接在馈口上;所述馈口用于向可透微波管部输入微波;所述进管部上设有至少一个的工作进气管;所述工作进气管用于输入工作气体;所述出管部用于向主屏蔽外壳内输出火焰。由上述结构可知,次屏蔽外壳一般采用金属外壳,减少微波泄漏;输入管为中空结构,并不限定是否为规则的截面以及是否可拆卸;所述输入管包括位于次屏蔽外壳上方的进管部,进管部用来输入工作气体;工作气体一般选用氮气或氩气;次屏蔽外壳内部的可透微波管部可以透过微波,一般为石英材质,微波频率高,光量子能量高,可以使工作气体产生高浓度电子;馈口是微波进入次屏蔽外壳内部的进口;进管部上设有至少一个的工作进气管,工作进气管可以是进管部本身,直接从进管部上端输入,工作进气管也可以是进管部外侧面单独设的支管;工作气体流向也是从进管部到出管部,产生的火焰从出管部输出;进管部和出管部在与次屏蔽外壳的连接部位会设置一段微波抑制器,一般为一段金属管,减少微波从次屏蔽外壳上的贯穿孔逃离。由于相同功率下采用微波产生等离子体,其电子浓度高。所述进管部包括金属进管;所述金属进管固定在次屏蔽外壳顶部;所述金属进管侧表面设有至少一个的工作进气管。工作气体从金属进管侧表面的工作进气管进到金属进管内并流向出管部;金属进管本身也承担着微波抑制器的作用。所述出管部包括金属出管;所述金属出管固定在次屏蔽外壳底部。金属出管也承担着微波抑制器的作用。所述可透微波管部包括石英管;所述石英管衔接金属进管和金属出管,使输入管内的气体无法进入屏蔽外壳。石英管可以向上伸出金属进管,这样的话工作进气管就可以设在石英管上,此时金属进管和石英管上部分就都属于进管部了;石英管可以向下伸出金属出管,这样的话此时金属出管和石英管下部分就都属于出管部了,火焰就是从石英管下部分喷出;石英管没有向下伸出金属出管,则火焰就是从金属出管喷出。所述工作进气管在输入管内输入的工作气体运动形式为螺旋前进式。工作进气管中心线可以倾斜向下,并偏离输入管的中心线,沿着输入管内壁进行进气,这样工作气体就会沿着输入管内壁开始螺旋向下流动,这有利于通过工作气体带走输入管的热量,使设备更耐用,散热更好。还可以通过一个打火器在输入管内产生尖端放电。打火器可以从进管部伸入,进行产生尖端放电,瞬间激发等离子体产生,然后从进管部拿走,这有利于降低次微波源的功率,节约成本。所述次微波源通过压缩波导连接在馈口上。压缩波导提高了次微波源进入微波的能量密度,提高了产生等离子体的效率。所述微波从馈口输入经过可透微波管部中心后至次屏蔽外壳内壁反射,该次屏蔽外壳内壁至可透微波管部中心的距离为0.5*n+0.25倍波长,n为非负整数。该尺寸使得可透微波管部中心电场最强,提高了产生等离子体的效率。所述工作进气管有两个,并均匀环绕在进管部上。
进一步的,所述主微波源至少为两个;若存在一对主馈口位于主屏蔽外壳两侧,则该成对主馈口位置错开且/或成对主馈口输入的微波极化方向不同,用于减小成对主馈口输入的微波互耦。由上述结构可知,主微波源至少为两个,数量较多时,主微波源功率可以选小一些,减少成本;由于主微波源较多时,难免会存在一些主馈口正对,这样两个主微波源的微波容易产生互耦,使微波无法被充分利用,同时也可能造成主微波源的损坏;减小互耦的方式可以让正对的主馈口错开,使之不正对,或者使有极化方向的微波极化方向不同,都可以减小互耦,提高能源的利用率,保护主微波源,提高主微波源的使用寿命。例如我们可以选取3个功率为1.5kW功率的微波源。
进一步的,该成对主馈口输入的微波极化方向正交。由上述结构可知,成对的主馈口的微波极化方向正交时互耦最小,能量利用率也最高。
进一步的,所述主微波源包括微波发生器和微波传输系统;所述微波发生器通过微波传输系统向主馈口输入微波。由上述结构可知,当采用功率比较大的主微波源时,例如单个主微波源,功率为15kW,则可以将微波发生器和微波传输系统构成主微波源。微波传输系统一般包括波导、环形器、水负载、三螺钉阻抗调配器,该为公知常识,可以起到保护微波发生器,更好的输出微波的作用。
进一步的,还包括破碎机和储料室;所述裂解机的入料口上连有储料室;所述储料室与破碎机的排料口连接。由上述结构可知,通过破碎机将含水量较少的危险医废粉碎;破碎机可采用现有的对齿辊结构的破碎机。危险医废粉碎后堆积在储料室,储料室不断为裂解机的入料口供料,便于危险医废在裂解机的裂解腔体内裂解和输送。
进一步的,还包括承载车和总外壳;所述破碎机、储料室、裂解机和主屏蔽外壳设于总外壳内;所述破碎机的入料口和出气口延伸至总外壳外;所述总外壳固定在承载车上。由上述结构可知,将破碎机、储料室、裂解机和主屏蔽外壳集成在总外壳内,通过承载车运输,提高设备的机动性,减少存储、运输过程中有带来的危险医废携带的病菌扩散可能。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型公开了危险医废微波等离子体无害化处理设备,属于微波应用技术领域,包括裂解机和等离子云装置;所述等离子云装置包括主屏蔽外壳、出气口和至少一个的主微波源;所述裂解机的废气排出管与主屏蔽外壳内部连通;所述主屏蔽外壳侧面设有与主微波源一一对应的主馈口;所述主微波源用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机的废气排出管输入的气体分子进一步裂解;所述出气口用于输出主屏蔽外壳内的气体。本实用新型的危险医废微波等离子体无害化处理设备,在裂解机初步裂解危险医废基础上,利用微波快速裂解裂解机排出的废气,再将废气大分子气体在等离子体撞击下分解为无害的小分子气体,大大降低危险医废对环境的危害,处理效率高。
附图说明
图1是本实用新型第一种结构示意图;
图2是本实用新型第二种结构示意图;
图3是本实用新型等离子炬结构示意图;
图4是本实用新型等离子炬的进管部俯视结构示意图;
附图中:1-次屏蔽外壳、2-工作进气管、3-金属进管、4-金属出管、5-石英管、6-次打火器、7-压缩波导、8-次微波源、11-裂解机、12-等离子云装置、13-主屏蔽外壳、14-出气口、15-主微波源、16-废气排出管、17-截止波导、18-等离子炬、19-破碎机、20-储料室、21-总外壳、22-微波发生器、23-微波传输系统。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式,对本实用新型进一步详细说明,但是本实用新型不局限于以下实施例。
实施例一:
见附图1~2。危险医废微波等离子体无害化处理设备,包括裂解机11和等离子云装置12;所述等离子云装置12包括主屏蔽外壳13、出气口14和至少一个的主微波源15;所述裂解机11的废气排出管16与主屏蔽外壳13内部连通;所述主屏蔽外壳13侧面设有与主微波源15一一对应的主馈口;所述主微波源15用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机11的废气排出管16输入的气体分子进一步裂解;所述出气口14用于输出主屏蔽外壳13内的气体。由上述结构可知,裂解机11采用绝氧裂解方式,使危险医废在1200℃高温下快速裂解,危险医废的废渣在裂解机11的裂解腔体内的螺旋输送下,到达裂解腔体末端后,靠自身重力的作用下落到废渣排出口,而危险医废裂解产生的废气从裂解机11的裂解腔体内经废气排出管16进入主屏蔽外壳13;主屏蔽外壳13内壁的材质通常选用金属,可以反射微波,减少微波从主馈口进入主屏蔽外壳13内后逃逸出去,使微波对废气大分子气体进行再次裂解;主微波源15可以通过波导连接在对应的主馈口上,例如采用矩形波导,也可以主微波源15自带波导,直接连在对应的主馈口上;主微波源15功率比较大时,可配置专门的微波传输系统;废气大分子气体进入主屏蔽外壳13内,微波等离子体可以将大分子气体进一步的分解,温度高达3500℃,从而使分解更加的彻底,变成无害的小分子气体,避免对环境造成污染,小分子气体从主屏蔽外壳13顶部的出气口14排走。主屏蔽外壳13和出气口14可以通过变径段连接。变径段是主屏蔽外壳13到出气口14的过渡段,内壁也为金属材质,变径段为漏斗状,可以将主屏蔽外壳13内上升的气体汇集到出气口14排出。主屏蔽外壳13内产生大量的高速等离子束,微波极高,可以再次对废气进一步裂解,大大的降低了气体对环境的危害,可以当场处理当场排放,避免危险医废在转运过程中导致的病菌传播,当场高效无害化处理。
实施例二:
见附图1、3、4。危险医废微波等离子体无害化处理设备,包括裂解机11和等离子云装置12;所述等离子云装置12包括主屏蔽外壳13、出气口14和至少一个的主微波源15;所述裂解机11的废气排出管16与主屏蔽外壳13内部连通;所述主屏蔽外壳13侧面设有与主微波源15一一对应的主馈口;所述主微波源15用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机11的废气排出管16输入的气体分子进一步裂解;所述出气口14用于输出主屏蔽外壳13内的气体。由上述结构可知,裂解机11采用绝氧裂解方式,使危险医废在1200℃高温下快速裂解,危险医废的废渣在裂解机11的裂解腔体内的螺旋输送下,到达裂解腔体末端后,靠自身重力的作用下落到废渣排出口,而危险医废裂解产生的废气从裂解机11的裂解腔体内经废气排出管16进入主屏蔽外壳13;主屏蔽外壳13内壁的材质通常选用金属,可以反射微波,减少微波从主馈口进入主屏蔽外壳13内后逃逸出去,使微波对废气大分子气体进行再次裂解;主微波源15可以通过波导连接在对应的主馈口上,例如采用矩形波导,也可以主微波源15自带波导,直接连在对应的主馈口上;主微波源15功率比较大时,可配置专门的微波传输系统;废气大分子气体进入主屏蔽外壳13内,微波等离子体可以将大分子气体进一步的分解,温度高达3500℃,从而使分解更加的彻底,变成无害的小分子气体,避免对环境造成污染,小分子气体从主屏蔽外壳13顶部的出气口14排走。主屏蔽外壳13和出气口14可以通过变径段连接。变径段是主屏蔽外壳13到出气口14的过渡段,内壁也为金属材质,变径段为漏斗状,可以将主屏蔽外壳13内上升的气体汇集到出气口14排出。主屏蔽外壳13内产生大量的高速等离子束,微波极高,可以再次对废气进一步裂解,大大的降低了气体对环境的危害,可以当场处理当场排放,避免危险医废在转运过程中导致的病菌传播,当场高效无害化处理。
所述等离子云装置12还包括截止波导17;所述截止波导17设在出气口14上,用于减少主屏蔽外壳13内的微波从出气口14逃离。由上述结构可知,截止波导17用于减少主屏蔽外壳13内的微波从出气口14逃离。
所述等离子云装置12还包括等离子炬18;所述等离子炬18用于向主屏蔽外壳13内喷射等离子火焰。由上述结构可知,等离子炬18向主屏蔽外壳13内喷射等离子火焰,这有利于降低主微波源15的功率,节约成本。
所述等离子炬18包括次屏蔽外壳1、输入管、压缩波导7和次微波源8;所述输入管贯穿次屏蔽外壳1;所述输入管包括位于次屏蔽外壳1上方的进管部、位于次屏蔽外壳1内部的可透微波管部和位于次屏蔽外壳1下方的出管部;所述次屏蔽外壳1上设有馈口;所述次微波源8通过压缩波导7连接在馈口上;所述馈口用于向可透微波管部输入微波;所述进管部上设有至少一个的工作进气管2;所述工作进气管2用于输入工作气体;所述出管部用于向主屏蔽外壳13内输出火焰。由上述结构可知,次屏蔽外壳1一般采用金属外壳,减少微波泄漏;输入管为中空结构,并不限定是否为规则的截面以及是否可拆卸;所述输入管包括位于次屏蔽外壳1上方的进管部,进管部用来输入工作气体;工作气体一般选用氮气或氩气;次屏蔽外壳1内部的可透微波管部可以透过微波,一般为石英材质,微波频率高,光量子能量高,可以使工作气体产生高浓度电子;馈口是微波进入次屏蔽外壳1内部的进口;进管部上设有至少一个的工作进气管2,工作进气管2可以是进管部本身,直接从进管部上端输入,工作进气管2也可以是进管部外侧面单独设的支管;工作气体流向也是从进管部到出管部,产生的火焰从出管部输出;进管部和出管部在与次屏蔽外壳1的连接部位会设置一段微波抑制器,一般为一段金属管,减少微波从次屏蔽外壳1上的贯穿孔逃离。由于相同功率下采用微波产生等离子体,其电子浓度高。所述进管部包括金属进管3;所述金属进管3固定在次屏蔽外壳1顶部;所述金属进管3侧表面设有至少一个的工作进气管2。工作气体从金属进管3侧表面的工作进气管2进到金属进管3内并流向出管部;金属进管3本身也承担着微波抑制器的作用。所述出管部包括金属出管4;所述金属出管4固定在次屏蔽外壳1底部。金属出管4也承担着微波抑制器的作用。所述可透微波管部包括石英管5;所述石英管5衔接金属进管3和金属出管4,使输入管内的气体无法进入屏蔽外壳1。石英管5可以向上伸出金属进管3,这样的话工作进气管2就可以设在石英管5上,此时金属进管3和石英管5上部分就都属于进管部了;石英管5可以向下伸出金属出管4,这样的话此时金属出管4和石英管5下部分就都属于出管部了,火焰就是从石英管5下部分喷出;石英管5没有向下伸出金属出管4,则火焰就是从金属出管4喷出。所述工作进气管2在输入管内输入的工作气体运动形式为螺旋前进式。工作进气管2中心线可以倾斜向下,并偏离输入管的中心线,沿着输入管内壁进行进气,这样工作气体就会沿着输入管内壁开始螺旋向下流动,这有利于通过工作气体带走输入管的热量,使设备更耐用,散热更好。还可以通过一个打火器6在输入管内产生尖端放电。打火器6可以从进管部伸入,进行产生尖端放电,瞬间激发等离子体产生,然后从进管部拿走,这有利于降低次微波源8的功率,节约成本。所述次微波源8通过压缩波导7连接在馈口上。压缩波导7提高了次微波源8进入微波的能量密度,提高了产生等离子体的效率。所述微波从馈口输入经过可透微波管部中心后至次屏蔽外壳1内壁反射,该次屏蔽外壳1内壁至可透微波管部中心的距离为0.5*n+0.25倍波长,n为非负整数。该尺寸使得可透微波管部中心电场最强,提高了产生等离子体的效率。所述工作进气管2有两个,并均匀环绕在进管部上。
所述主微波源15包括微波发生器22和微波传输系统23;所述微波发生器22通过微波传输系统23向主馈口输入微波。由上述结构可知,当采用功率比较大的主微波源15时,例如单个主微波源15,功率为15kW,则可以将微波发生器22和微波传输系统23构成主微波源15。微波传输系统23一般包括波导、环形器、水负载、三螺钉阻抗调配器,该为公知常识,可以起到保护微波发生器22,更好的输出微波的作用。
还包括破碎机19和储料室20;所述裂解机11的入料口上连有储料室20;所述储料室20与破碎机19的排料口连接。由上述结构可知,通过破碎机19将含水量较少的危险医废粉碎;破碎机19可采用现有的对齿辊结构的破碎机。危险医废粉碎后堆积在储料室20,储料室20不断为裂解机11的入料口供料,便于危险医废在裂解机11的裂解腔体内裂解和输送。
还包括承载车和总外壳21;所述破碎机19、储料室20、裂解机11和主屏蔽外壳13设于总外壳21内;所述破碎机19的入料口和出气口14延伸至总外壳21外;所述总外壳21固定在承载车上。由上述结构可知,将破碎机19、储料室20、裂解机11和主屏蔽外壳13集成在总外壳21内,通过承载车运输,提高设备的机动性,减少存储、运输过程中有带来的危险医废携带的病菌扩散可能。
实施例三:
见附图2、3、4。危险医废微波等离子体无害化处理设备,包括裂解机11和等离子云装置12;所述等离子云装置12包括主屏蔽外壳13、出气口14和至少一个的主微波源15;所述裂解机11的废气排出管16与主屏蔽外壳13内部连通;所述主屏蔽外壳13侧面设有与主微波源15一一对应的主馈口;所述主微波源15用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机11的废气排出管16输入的气体分子进一步裂解;所述出气口14用于输出主屏蔽外壳13内的气体。由上述结构可知,裂解机11采用绝氧裂解方式,使危险医废在1200℃高温下快速裂解,危险医废的废渣在裂解机11的裂解腔体内的螺旋输送下,到达裂解腔体末端后,靠自身重力的作用下落到废渣排出口,而危险医废裂解产生的废气从裂解机11的裂解腔体内经废气排出管16进入主屏蔽外壳13;主屏蔽外壳13内壁的材质通常选用金属,可以反射微波,减少微波从主馈口进入主屏蔽外壳13内后逃逸出去,使微波对废气大分子气体进行再次裂解;主微波源15可以通过波导连接在对应的主馈口上,例如采用矩形波导,也可以主微波源15自带波导,直接连在对应的主馈口上;主微波源15功率比较大时,可配置专门的微波传输系统;废气大分子气体进入主屏蔽外壳13内,微波等离子体可以将大分子气体进一步的分解,温度高达3500℃,从而使分解更加的彻底,变成无害的小分子气体,避免对环境造成污染,小分子气体从主屏蔽外壳13顶部的出气口14排走。主屏蔽外壳13和出气口14可以通过变径段连接。变径段是主屏蔽外壳13到出气口14的过渡段,内壁也为金属材质,变径段为漏斗状,可以将主屏蔽外壳13内上升的气体汇集到出气口14排出。主屏蔽外壳13内产生大量的高速等离子束,微波极高,可以再次对废气进一步裂解,大大的降低了气体对环境的危害,可以当场处理当场排放,避免危险医废在转运过程中导致的病菌传播,当场高效无害化处理。
所述等离子云装置12还包括截止波导17;所述截止波导17设在出气口14上,用于减少主屏蔽外壳13内的微波从出气口14逃离。由上述结构可知,截止波导17用于减少主屏蔽外壳13内的微波从出气口14逃离。
所述等离子云装置12还包括等离子炬18;所述等离子炬18用于向主屏蔽外壳13内喷射等离子火焰。由上述结构可知,等离子炬18向主屏蔽外壳13内喷射等离子火焰,这有利于降低主微波源15的功率,节约成本。
所述等离子炬18包括次屏蔽外壳1、输入管、压缩波导7和次微波源8;所述输入管贯穿次屏蔽外壳1;所述输入管包括位于次屏蔽外壳1上方的进管部、位于次屏蔽外壳1内部的可透微波管部和位于次屏蔽外壳1下方的出管部;所述次屏蔽外壳1上设有馈口;所述次微波源8通过压缩波导7连接在馈口上;所述馈口用于向可透微波管部输入微波;所述进管部上设有至少一个的工作进气管2;所述工作进气管2用于输入工作气体;所述出管部用于向主屏蔽外壳13内输出火焰。由上述结构可知,次屏蔽外壳1一般采用金属外壳,减少微波泄漏;输入管为中空结构,并不限定是否为规则的截面以及是否可拆卸;所述输入管包括位于次屏蔽外壳1上方的进管部,进管部用来输入工作气体;工作气体一般选用氮气或氩气;次屏蔽外壳1内部的可透微波管部可以透过微波,一般为石英材质,微波频率高,光量子能量高,可以使工作气体产生高浓度电子;馈口是微波进入次屏蔽外壳1内部的进口;进管部上设有至少一个的工作进气管2,工作进气管2可以是进管部本身,直接从进管部上端输入,工作进气管2也可以是进管部外侧面单独设的支管;工作气体流向也是从进管部到出管部,产生的火焰从出管部输出;进管部和出管部在与次屏蔽外壳1的连接部位会设置一段微波抑制器,一般为一段金属管,减少微波从次屏蔽外壳1上的贯穿孔逃离。由于相同功率下采用微波产生等离子体,其电子浓度高。所述进管部包括金属进管3;所述金属进管3固定在次屏蔽外壳1顶部;所述金属进管3侧表面设有至少一个的工作进气管2。工作气体从金属进管3侧表面的工作进气管2进到金属进管3内并流向出管部;金属进管3本身也承担着微波抑制器的作用。所述出管部包括金属出管4;所述金属出管4固定在次屏蔽外壳1底部。金属出管4也承担着微波抑制器的作用。所述可透微波管部包括石英管5;所述石英管5衔接金属进管3和金属出管4,使输入管内的气体无法进入屏蔽外壳1。石英管5可以向上伸出金属进管3,这样的话工作进气管2就可以设在石英管5上,此时金属进管3和石英管5上部分就都属于进管部了;石英管5可以向下伸出金属出管4,这样的话此时金属出管4和石英管5下部分就都属于出管部了,火焰就是从石英管5下部分喷出;石英管5没有向下伸出金属出管4,则火焰就是从金属出管4喷出。所述工作进气管2在输入管内输入的工作气体运动形式为螺旋前进式。工作进气管2中心线可以倾斜向下,并偏离输入管的中心线,沿着输入管内壁进行进气,这样工作气体就会沿着输入管内壁开始螺旋向下流动,这有利于通过工作气体带走输入管的热量,使设备更耐用,散热更好。还可以通过一个打火器6在输入管内产生尖端放电。打火器6可以从进管部伸入,进行产生尖端放电,瞬间激发等离子体产生,然后从进管部拿走,这有利于降低次微波源8的功率,节约成本。所述次微波源8通过压缩波导7连接在馈口上。压缩波导7提高了次微波源8进入微波的能量密度,提高了产生等离子体的效率。所述微波从馈口输入经过可透微波管部中心后至次屏蔽外壳1内壁反射,该次屏蔽外壳1内壁至可透微波管部中心的距离为0.5*n+0.25倍波长,n为非负整数。该尺寸使得可透微波管部中心电场最强,提高了产生等离子体的效率。所述工作进气管2有两个,并均匀环绕在进管部上。
所述主微波源15至少为两个;若存在一对主馈口位于主屏蔽外壳13两侧,则该成对主馈口位置错开且/或成对主馈口输入的微波极化方向不同,用于减小成对主馈口输入的微波互耦。由上述结构可知,主微波源15至少为两个,数量较多时,主微波源15功率可以选小一些,减少成本;由于主微波源15较多时,难免会存在一些主馈口正对,这样两个主微波源15的微波容易产生互耦,使微波无法被充分利用,同时也可能造成主微波源15的损坏;减小互耦的方式可以让正对的主馈口错开,使之不正对,或者使有极化方向的微波极化方向不同,都可以减小互耦,提高能源的利用率,保护主微波源15,提高主微波源15的使用寿命。例如我们可以选取3个功率为1.5kW功率的微波源。
该成对主馈口输入的微波极化方向正交。由上述结构可知,成对的主馈口的微波极化方向正交时互耦最小,能量利用率也最高。
还包括破碎机19和储料室20;所述裂解机11的入料口上连有储料室20;所述储料室20与破碎机19的排料口连接。由上述结构可知,通过破碎机19将含水量较少的危险医废粉碎;破碎机19可采用现有的对齿辊结构的破碎机。危险医废粉碎后堆积在储料室20,储料室20不断为裂解机11的入料口供料,便于危险医废在裂解机11的裂解腔体内裂解和输送。
还包括承载车和总外壳21;所述破碎机19、储料室20、裂解机11和主屏蔽外壳13设于总外壳21内;所述破碎机19的入料口和出气口14延伸至总外壳21外;所述总外壳21固定在承载车上。由上述结构可知,将破碎机19、储料室20、裂解机11和主屏蔽外壳13集成在总外壳21内,通过承载车运输,提高设备的机动性,减少存储、运输过程中有带来的危险医废携带的病菌扩散可能。外接电源给整个设备供电,主微波源15,破碎机19,裂解机11,次微波源8等都需要供电。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:包括裂解机(11)和等离子云装置(12);所述等离子云装置(12)包括主屏蔽外壳(13)、出气口(14)和至少一个的主微波源(15);所述裂解机(11)的废气排出管(16)与主屏蔽外壳(13)内部连通;所述主屏蔽外壳(13)侧面设有与主微波源(15)一一对应的主馈口;所述主微波源(15)用于向对应的主馈口输入微波,使从裂解机(11)的废气排出管(16)输入的气体分子进一步裂解;所述出气口(14)用于输出主屏蔽外壳(13)内的气体。
2.根据权利要求1所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述等离子云装置(12)还包括截止波导(17);所述截止波导(17)设在出气口(14)上,用于减少主屏蔽外壳(13)内的微波从出气口(14)逃离。
3.根据权利要求1所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述等离子云装置(12)还包括点火器;所述点火器设于主屏蔽外壳(13)上,用于向主屏蔽外壳(13)内部产生尖端放电,产生等离子体。
4.根据权利要求1所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述等离子云装置(12)还包括等离子炬(18);所述等离子炬(18)用于向主屏蔽外壳(13)内喷射等离子火焰。
5.根据权利要求4所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述等离子炬(18)包括次屏蔽外壳(1)、输入管、压缩波导(7)和次微波源(8);所述输入管贯穿次屏蔽外壳(1);所述输入管包括位于次屏蔽外壳(1)上方的进管部、位于次屏蔽外壳(1)内部的可透微波管部和位于次屏蔽外壳(1)下方的出管部;所述次屏蔽外壳(1)上设有馈口;所述次微波源(8)通过压缩波导(7)连接在馈口上;所述馈口用于向可透微波管部输入微波;所述进管部上设有至少一个的工作进气管(2);所述工作进气管(2)用于输入工作气体;所述出管部用于向主屏蔽外壳(13)内输出火焰。
6.根据权利要求1~5任一权利要求所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述主微波源(15)至少为两个;若存在一对主馈口位于主屏蔽外壳(13)两侧,则该成对主馈口位置错开且/或成对主馈口输入的微波极化方向不同,用于减小成对主馈口输入的微波互耦。
7.根据权利要求6所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:该成对主馈口输入的微波极化方向正交。
8.根据权利要求1~5任一权利要求所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:所述主微波源(15)包括微波发生器(22)和微波传输系统(23);所述微波发生器(22)通过微波传输系统(23)向主馈口输入微波。
9.根据权利要求1~5任一权利要求所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:还包括破碎机(19)和储料室(20);所述裂解机(11)的入料口上连有储料室(20);所述储料室(20)与破碎机(19)的排料口连接。
10.根据权利要求9所述的危险医废微波等离子体无害化处理设备,其特征在于:还包括承载车和总外壳(21);所述破碎机(19)、储料室(20)、裂解机(11)和主屏蔽外壳(13)设于总外壳(21)内;所述破碎机(19)的入料口和出气口(14)延伸至总外壳(21)外;所述总外壳(21)固定在承载车上。
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