CN212713373U - 一种固体废物等离子体气化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体废物等离子体气化处理装置,包括进料组件、气化炉、等离子处理组件、出料组件、气体处理组件和机架，气化炉安装在机架上，进料组件连通于气化炉的顶端，出料组件连通于气化炉的底端，等离子处理组件安装在气化炉内并与气体处理组件连接；进料组件包括进料斗、驱动电机、无轴螺旋叶片及与无轴螺旋叶片固定连接的内旋搅拌轴，进料斗的顶板上开设有进料口，驱动电机安装在顶板上，内旋搅拌轴与驱动电机的输出轴连接。采用等离子器对固体废物进行气化处理，利用热等离子体具有较高温度和能量密度的特点，快速将废物进行高温裂解，还可将固体废物中的一些有毒有机物特别是二噁英和呋喃彻底分解为无毒的小分子物质。
Description
技术领域
本实用新型涉及，具体涉及一种固体废物等离子体气化处理装置.
背景技术
随着人民生活水平的提高、人们对健康状况的高度重视，生活垃圾及医疗垃圾都急剧增加。医疗垃圾是医疗机构在临床、保健、预防等专业活动中产生的一类具有一定具有空间污染，急性传染、潜伏性污染、腐蚀性等相关危害的废弃物。随着医学技术的高速发展，我国入院人数和诊疗人次的快速上升，医疗系统及一次性医疗卫生用具的广泛使用，医疗废弃物的产生量呈逐年上升趋势，庞大的医疗垃圾、生活垃圾及污泥的无害化处理带来巨大挑战。
目前，固体废物采用的处理技术主要为焚烧、填埋和堆肥。而对于危险废弃物，多采用分区填埋的措施。
堆肥技术，虽然有利于固体废物的资源化利用，但其对固体废物处理能力有限，且减容率较低缺点，未来我国对固体废物的处理能力需求较高，因此不能作为主要技术推广。
填埋技术，成本较低是末端处置的常用方法，是我国目前应用最多的固体废物处理技术，但是带来大量的环境问题，且占用了大量的土地资源，已呈减少趋势。
焚烧技术减容率高，处理能力强，处理生活垃圾较多，在世界范围内被广泛推广，但是不适用于医疗垃圾，会产生大量的飞灰及二噁英等污染物，公众对此技术持抵制态度；焚烧技术处理危险废物时，对技术要求较高，成本较高，且适用性有限。
因此，我国固体废物目前存在以下问题：随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，包括我国城市生活垃圾、村镇垃圾在内的固体废物产生量巨大，且还会持续增加，对固体废物的处理能力有更高需求；填埋和堆肥技术存在诸多不足，焚烧技术产生大量的飞灰，是一种危险废物，带来后续处理的难题。因此需要提出更好的固体废物处理装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种固体废物等离子体气化处理装置，采用等离子器对固体废物进行气化处理，利用热等离子体具有较高温度和能量密度的特点，快速将废物进行高温裂解，还可将固体废物中的一些有毒有机物特别是二噁英和呋喃彻底分解为无毒的小分子物质，以解决背景技术中提到的技术问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种固体废物等离子体气化处理装置，包括进料组件、气化炉、等离子处理组件、出料组件、气体处理组件和机架，所述气化炉安装在所述机架上，所述进料组件连通于所述气化炉的顶端，所述出料组件连通于所述气化炉的底端，所述等离子处理组件安装在所述气化炉内并与所述气体处理组件连接；
所述进料组件包括进料斗、驱动电机、无轴螺旋叶片及与所述无轴螺旋叶片固定连接的内旋搅拌轴，所述进料斗上设有进料口，所述驱动电机通过外部机架安装在所述进料口的正上方，所述内旋搅拌轴与所述驱动电机的输出轴连接；
所述无轴螺旋叶片的直径沿所述内旋搅拌轴的轴向从大到小渐变，所述无轴螺旋叶片间的螺距沿所述内旋搅拌轴的轴向随叶片直径的减小而减小。
进一步地，所述气化炉包括预热室、气化室和反应室，所述预热室的一端连接所述进料斗，所述预热室的另一端连接气化室，所述气化炉内环绕所述预热室及气化室的空间为所述反应室。
进一步地，所述无轴螺旋叶片的末端延伸至所述预热室内，所述预热室上开设有多个均匀分布的预热孔。
进一步地，所述等离子处理组件包括两个离子发生器，两个所述离子发生器对称安装在所述气化炉的侧壁上，所述气化室上设有与所述离子发生器配合的气化腔。
进一步地，所述气化炉的顶端还设有出气口，所述气体处理组件通过排气管道与所述出气口连通。
进一步地，所述气体处理组件包括依次连接的引风机、气体处理及分离器、氮气罐和氮气管道，所述引风机与所述排气管道连接，所述氮气管道的一端与所述氮气罐之间通过排氮管连通，所述氮气管道的另一端与所述离子发生器连通，所述氮气管道上安装有控制阀，所述气体处理及分离器上还设有排气口。
进一步地，所述气化炉的底部安装有漏斗型出料口，所述漏斗型出料口的外壁上安装有振荡器和玻璃窥窗，所述漏斗型出料口的内壁上还设有位置传感器，所述位置传感器位于所述玻璃窥窗的下方。
进一步地，所述出料组件包括金属排泄器、螺旋输送器和连通于所述气化炉底端的出料通道，所述金属排泄器安装在所述出料通道的中部，所述螺旋输送器安装在所述出料通道的末端。
进一步地，所述的所述金属排泄器包括金属排泄管道和金属排泄阀，所述金属排泄管道连通于所述出料通道，所述金属排泄阀安装在所述金属排泄管道上。
进一步地，所述螺旋输送器包括送料筒、螺旋叶轮、转轴和旋转电机，所述螺旋叶轮安装在所述转轴上，所述转轴的一端固定连接于所述送料筒第一端的内壁，所述转轴的另一端穿设于所述送料筒第二端的内壁与所述旋转电机连接，所述送料筒的第二端侧壁开设有出料管。
本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型的固体废物等离子体气化处理装置，固体废物经进料组件输送至气化炉内，启动等离子处理组件可对固体废物进行气化处理，气体处理组件对等离子处理组件提供惰性气体，可抑制炉内发生氧化反应；气化处理后的医疗或生活固体废物经出料组件排出；固体废物经进料组件送入气化炉内时，无轴螺旋叶片的直径及螺距不等的设计方式，驱动电机启动时会带动无轴螺旋叶片搅动，变直径的螺旋叶片的结构能有效地防止积料、堵料及缠绕等现象的发生，还具有均料及松料的作用，能对进料斗中的固体废物进行充分搅拌，避免了现有的立式炉中进料不均、出现偏流、结瘤现象及熔融渣出料困难的现象。
2)本实用新型采用等离子体处理固体废物，它和焚烧方式不一样，等离子体温度可达几千只上万摄氏度，利用热等离子体具有较高温度和能量密度的特点，快速将废物进行高温裂解，其产物为玻璃态无机物，所产生的气体通过高温环境下的还原反应，分解为原子和最简单的分子，还可以将放射性废物中的一些有毒有机物特别是二噁英和呋喃彻底分解为无毒的小分子物质，因此可以有效抑制二噁英类毒性物质的形成，处理危险有害性废物也特别有效。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的进料组件的结构示意图；
图3为本实用新型气化炉的结构示意图；
图中，1-进料组件，101-进料斗，102-驱动电机，103-无轴螺旋叶片，104- 内旋搅拌轴，2-气化炉，201-预热室，202-气化室，203-反应室，3-等离子处理组件，301-离子发生器，302-气化腔，4-出料组件，5-气体处理组件，6-机架， 8-进料口，9-预热孔，10-出气口，11-排气管道，12-引风机，13-气体处理及分离器，14-氮气罐，15-氮气管道，16-排氮管，17-控制阀，18-排气口，19-漏斗型出料口，20-振荡器，21-玻璃窥窗，22-位置传感器，23-出料通道，24-金属排泄管道，25-金属排泄阀，26-送料筒，27-螺旋叶轮，28-转轴，29-旋转电机，30- 出料管。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：
请参照图1-2，一种固体废物等离子体气化处理装置，包括进料组件1、气化炉2、等离子处理组件3、出料组件4、气体处理组件5和机架6，所述气化炉2安装在所述机架6上，所述进料组件1连通于所述气化炉2的顶端，所述出料组件4连通于所述气化炉2的底端，所述等离子处理组件3安装在所述气化炉2内并与所述气体处理组件5连接；
所述进料组件1包括进料斗101、驱动电机102、无轴螺旋叶片103及与所述无轴螺旋叶片103固定连接的内旋搅拌轴104，所述进料斗101上设有进料口 8，所述驱动电机102通过外部机架6(图未示)安装在所述进料口8的正上方，所述内旋搅拌轴104与所述驱动电机102的输出轴连接；
所述无轴螺旋叶片103的直径沿所述内旋搅拌轴104的轴向从大到小渐变，所述无轴螺旋叶片103间的螺距沿所述内旋搅拌轴104的轴向随叶片直径的减小而减小。
本实用新型的固体废物等离子体气化处理装置，固体废物经进料组件1输送至气化炉2内，启动等离子处理组件3可对固体废物进行气化处理，气体处理组件5对等离子处理组件3提供惰性气体，可抑制炉内发生氧化反应；气化处理后的医疗或生活固体废物经出料组件4排出；固体废物经进料组件1送入气化炉2内时，无轴螺旋叶片103的直径及螺距不等的设计方式，驱动电机102 启动时会带动无轴螺旋叶片103搅动，变直径的螺旋叶片的结构能有效地防止积料、堵料及缠绕等现象的发生，还具有均料及松料的作用，能对进料斗101中的固体废物进行充分搅拌，避免了现有的立式炉中进料不均、出现偏流、结瘤现象及熔融渣出料困难的现象。
本实用新型采用等离子体处理固体废物，它和焚烧方式不一样，等离子体温度可达几千只上万摄氏度，利用热等离子体具有较高温度和能量密度的特点，快速将废物进行高温裂解，其产物为玻璃态无机物，所产生的气体通过高温环境下的还原反应，分解为原子和最简单的分子，还可以将放射性废物中的一些有毒有机物特别是二噁英和呋喃彻底分解为无毒的小分子物质，因此可以有效抑制二噁英类毒性物质的形成，处理危险有害性废物也特别有效。
请参照图1-2，所述气化炉2包括预热室201、气化室202和反应室203，所述预热室201的一端连接所述进料斗101，所述预热室201的另一端连接气化室202，所述气化炉2内环绕所述预热室201及气化室202的空间为所述反应室 203。
本实用新型的固体废物经进料斗101运输后经过预热室201进行预热处理，气化室202进行等离子体气化处理。
请参照图2，所述无轴螺旋叶片103的末端延伸至所述预热室201内，所述预热室201上开设有多个均匀分布的预热孔9。
本实用新型预热室201上开设的多个均匀分布的预热孔9，炉内的高温气体可通过预热室201的预热孔9对物料进行预加热。
请参照图3，所述等离子处理组件3包括两个离子发生器301，两个所述离子发生器301对称安装在所述气化炉2的侧壁上，所述气化室202上设有与所述离子发生器301配合的气化腔302。
本实用新型的两个所述离子发生器301在启动时，可通过气化腔302对经过气化室202的固体废物进行气化处理。
请参照图1，所述气化炉2的顶端还设有出气口10，所述气体处理组件5 通过排气管道11与所述出气口10连通。
本实用新型气化炉2的热气通过出气口10经排气管道11排入气体处理组件5，对气化的气体进行处理并进行氮气分离，分离后氮气输送到离子发生器 301重再循环利用。
请参照图1，所述气体处理组件5包括依次连接的引风机12、气体处理及分离器13、氮气罐14和氮气管道15，所述引风机12与所述排气管道11连接，所述氮气管道15的一端与所述氮气罐14之间通过排氮管16连通，所述氮气管道15的另一端与所述离子发生器301连通，所述氮气管道15上安装有控制阀 17，所述气体处理及分离器13上还设有排气口18。
本实用新型气体处理组件5的气体处理及分离器13采用现有技术中的设备即可，分离出来的氮气通过气体处理及分离器13上的排氮管16输送到氮气罐 14中存储，用于给等离子体发生器提供氮气，气体达到了循环利用，其余气体从排气口18排除收集。
请参照图1，所述气化炉2的底部安装有漏斗型出料口19，所述漏斗型出料口19的外壁上安装有振荡器20和玻璃窥窗21，所述漏斗型出料口19的内壁上还设有位置传感器22，所述位置传感器22位于所述玻璃窥窗21的下方。
本实用新型振荡器20启动后可将废渣震动落下，窥窗用作检修口。
请参照图1，所述出料组件4包括金属排泄器、螺旋输送器和连通于所述气化炉2底端的出料通道23，所述金属排泄器安装在所述出料通道23的中部，所述螺旋输送器安装在所述出料通道23的末端。
本实用新型设置两处排泄道，金属排泄器用于排泄玻璃体或金属废渣，螺旋输送器则用于排泄其余较轻的废渣。
所述位置传感器22的用处是：玻璃体或金属废渣排出后，其余较轻的废渣则慢慢在螺旋输送器往上堆积，当废渣堆积至位置传感器22时，启动螺旋输送器把废料运输出去，输送完毕暂停螺旋输送器，待如废渣继续堆积到位置传感器22处时再启动此循环工作，实现了出料自动控制、堆积废渣自适应密封和气化炉2连续工作，这个过程中如果废渣堆积在反应室203底部而不下漏时，则启动振荡器20，将废渣震动落下，其中相关的技术方案才有现有技术即可，不再赘述。
请参照图1，所述的所述金属排泄器包括金属排泄管道24和金属排泄阀25，所述金属排泄管道24连通于所述出料通道23，所述金属排泄阀25安装在所述金属排泄管道24上。
本实用新型金属排泄阀25打开后，金属排泄管道24可排出积的玻璃体或金属废渣。
请参照图1，所述螺旋输送器包括送料筒26、螺旋叶轮27、转轴28和旋转电机29，所述螺旋叶轮27安装在所述转轴28上，所述转轴28的一端固定连接于所述送料筒26第一端的内壁，所述转轴28的另一端穿设于所述送料筒26第二端的内壁与所述旋转电机29连接，所述送料筒26的第二端侧壁开设有出料管30。
本实用新型在启动旋转电时，螺旋叶轮27随转轴28转动，可将废渣挤出至出料管30。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：包括进料组件(1)、气化炉(2)、等离子处理组件(3)、出料组件(4)、气体处理组件(5)和机架(6)，所述气化炉(2)安装在所述机架(6)上，所述进料组件(1)连通于所述气化炉(2)的顶端，所述出料组件(4)连通于所述气化炉(2)的底端，所述等离子处理组件(3)安装在所述气化炉(2)内并与所述气体处理组件(5)连接；
所述进料组件(1)包括进料斗(101)、驱动电机(102)、无轴螺旋叶片(103)及与所述无轴螺旋叶片(103)固定连接的内旋搅拌轴(104)，所述进料斗(101)上设有进料口(8)，所述驱动电机(102)通过外部机架安装在所述进料口(8)的正上方，所述内旋搅拌轴(104)与所述驱动电机(102)的输出轴连接；
所述无轴螺旋叶片(103)的直径沿所述内旋搅拌轴(104)的轴向从大到小渐变，所述无轴螺旋叶片(103)间的螺距沿所述内旋搅拌轴(104)的轴向随叶片直径的减小而减小。
2.根据权利要求1所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述气化炉(2)包括预热室(201)、气化室(202)和反应室(203)，所述预热室(201)的一端连接所述进料斗(101)，所述预热室(201)的另一端连接气化室(202)，所述气化炉(2)内环绕所述预热室(201)及气化室(202)的空间为所述反应室(203)。
3.根据权利要求2所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述无轴螺旋叶片(103)的末端延伸至所述预热室(201)内，所述预热室(201)上开设有多个均匀分布的预热孔(9)。
4.根据权利要求2所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述等离子处理组件(3)包括两个离子发生器(301)，两个所述离子发生器(301) 对称安装在所述气化炉(2)的侧壁上，所述气化室(202)上设有与所述离子发生器(301)配合的气化腔(302)。
5.根据权利要求4所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述气化炉(2)的顶端还设有出气口(10)，所述气体处理组件(5)通过排气管道(11)与所述出气口(10)连通。
6.根据权利要求5所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述气体处理组件(5)包括依次连接的引风机(12)、气体处理及分离器(13)、氮气罐(14)和氮气管道(15)，所述引风机(12)与所述排气管道(11)连接，所述氮气管道(15)的一端与所述氮气罐(14)之间通过排氮管(16)连通，所述氮气管道(15)的另一端与所述离子发生器(301)连通，所述氮气管道(15)上安装有控制阀(17)，所述气体处理及分离器(13)上还设有排气口(18)。
7.根据权利要求1所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述气化炉(2)的底部安装有漏斗型出料口(19)，所述漏斗型出料口(19)的外壁上安装有振荡器(20)和玻璃窥窗(21)，所述漏斗型出料口(19)的内壁上还设有位置传感器(22)，所述位置传感器(22)位于所述玻璃窥窗(21)的下方。
8.根据权利要求1所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述出料组件(4)包括金属排泄器、螺旋输送器和连通于所述气化炉(2)底端的出料通道(23)，所述金属排泄器安装在所述出料通道(23)的中部，所述螺旋输送器安装在所述出料通道(23)的末端。
9.根据权利要求8所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述金属排泄器包括金属排泄管道(24)和金属排泄阀(25)，所述金属排泄管道(24)连通于所述出料通道(23)，所述金属排泄阀(25)安装在所述金属排泄管道(24)上。
10.根据权利要求8所述的固体废物等离子体气化处理装置，其特征在于：所述螺旋输送器包括送料筒(26)、螺旋叶轮(27)、转轴(28)和旋转电机(29)，所述螺旋叶轮(27)安装在所述转轴(28)上，所述转轴(28)的一端固定连接于所述送料筒(26)第一端的内壁，所述转轴(28)的另一端穿设于所述送料筒(26)第二端的内壁与所述旋转电机(29)连接，所述送料筒(26)的第二端侧壁开设有出料管(30)。
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