CN213746743U - 一种固体废物低温磁化裂解装置 - Google Patents

Abstract

一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，包括进料装置、裂解主体装置和烟气净化系统，所述进料装置与裂解主体装置的进料口连接，所述烟气净化系统与裂解主体装置的排气口连接，所述烟气净化系统包括二燃室、冷却器和袋式除尘器，所述二燃室与裂解主体装置的排气口通过烟气管路连接，冷却器与二燃室通过烟气管路连接，袋式除尘器与冷却器通过烟气管路连接，本实用新型采用磁化后的空气可以使得氧分子的活化能大为提高，减少烟气产生量，在较低温度(200‑300℃左右)下就能使医疗垃圾中的有机物发生裂解反应，节约能源，设置烟气处理系统，对烟气进行中和与吸附，去除烟气中的二噁英等有害物质，减少环境污染，且无需设置三元催化箱，节约成本。

Description

一种固体废物低温磁化裂解装置

技术领域

本实用新型涉及医疗废物处理领域，具体涉及一种固体废物低温磁化裂解装置。

背景技术

根据《医疗废物管理条例》所称的医疗废物共有五大类废物，即感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物和化学性废物。医疗废物含有大量传染性细菌和病毒等病原微生物，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害。目前常用的医疗废物处理工艺有高压蒸汽灭菌技术、焚烧处理技术、微波消毒处理技术等。高压蒸汽灭菌技术利用高温高压蒸汽破坏病原有机体，达到灭菌的效果，不会产生烟气，只适用于感染性、损伤性废物；焚烧处理技术利用高温氧化原理实现垃圾减量化，能够处理全五类医废，投资大维护费用高；微波消毒处理技术是利用微波产生的热效应和非热效应杀灭病菌，只适用于感染性、损伤性和病理性废物。

磁化裂解法在密闭的装置本体内注入一定量的强磁化空气，形成电离空间，再注入少量氧气，使氧分子原子间的结合被撕开，变成活泼、不稳定且反应性又极强的原子状态的氧，在密闭磁热作用条件下，电子加速从原子中分离，负电子和原子核不稳定地混杂在一起，形成等离子状态，等离子状态氧具有强大能量能从表面开始迅速将有机物完全氧化成碎小氧化物至元素状态，待处理有机物同时被间接磁化，大大提高热解效率，实现了待处理物在200-400℃的低温状态下裂解，并在这过程中放出热量。被加速分离的电子渗入待处理有机物分子链，通过夺取有机物碳氢结构中的氢或渗入碳分子撕裂碳分子结合链并迅速扩散，形成具有很大能量的裂解场，完成有害有机物的处理。

通过磁化裂解技术在处理垃圾的过程中会产生少量二噁英类物质、烟灰颗粒及酸性物质，直接排放到大气中会造成环境污染，现有技术中对磁化裂解之后的尾气处理过程复杂，且使用到三元催化箱，成本较高。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种固体废物低温磁化裂解装置，采用磁化后的空气可以使得氧分子的活化能大为提高，减少烟气产生量，在较低温度(200-300℃左右)下就能使医疗垃圾中的有机物发生裂解反应，节约能源，设置烟气处理系统，对烟气进行中和与吸附，去除烟气中的二噁英等有害物质，减少环境污染，且无需设置三元催化箱，节约成本。

本实用新型具体采用的技术方案是：

一种固体废物低温磁化裂解装置，包括进料装置、裂解主体装置和烟气净化系统，所述进料装置与裂解主体装置的进料口连接，所述烟气净化系统与裂解主体装置的排气口连接；

进料装置包括上料提升机和进料筒，所述进料筒一端与上料提升机连接，另一端与裂解主体装置进料口连接，医疗废物从周转箱中取出，不需破袋，放置在上料提升机上，上升至顶部翻转，倒入进料筒中。进料筒中从上至下依次设有上插板阀和下插板阀，上插板阀和下插板阀之间还设有烟气抽吸装置，烟气抽吸装置一端与进料筒连接，另一端与裂解主体装置连接。当医疗废物进入进料筒时，上插板阀打开，下插板阀关闭，全部进入进料筒后，上插板阀关闭，下插板阀打开，医疗废物落入裂解主体装置内，延时5秒后下层插板阀关闭，延时15分钟后待进料筒内的烟气全部由烟气抽吸装置抽回裂解仓后上层插板阀打开，一次进料完成。进料装置利用双层插板阀的配合，将整个进料过程烟气泄露减小到最低，同时通过烟气抽吸装置将进料筒内的烟气抽回裂解主体装置进行处理，避免了烟气留存在进料筒中无法排放。结构紧凑、工作可靠，自动化程度高，配有行程开关，可配合PLC实现系统的自动运行，方便人员操作。

所述裂解主体装置通常由裂解仓、磁化空气箱及出渣装置组成，低温磁化裂解仓采用双层、矩形结构。内室采用Q245优质碳钢板，利用严格的技术工艺和检测工艺进行设计制造，是一种结构新颖主体结构。外壳外部增设一个微磁场，使进入裂解仓的已被磁化的空气极性与该磁场趋于平行并能够使得磁场加强，进而使氧分子的活化能会大大加强。裂解仓开有观察视窗，必要时可以通过观察视窗观察裂解仓内部情况。裂解仓顶部有一热电偶，时刻对裂解仓内的温度进行检测，并在触摸屏及温度巡检仪上显示，便于操作人员观察。顶部配有防爆阀，保证设备的运行安全；磁化空气箱壳体是由优质碳钢材质焊接而成，内置磁化空气发生器，空气通过磁化空气发生器后被瞬间磁化。

出渣装置主要作用是将排出裂解过程中产生的炉渣，出渣装置包括废渣收集斗和螺旋出渣装置，废渣收集斗设置在裂解主体装置底部，为V形设计，螺旋出渣装置设置在废渣收集斗的底部，结构采用有轴螺旋叶片，采用减速机带动螺旋叶片的旋转，炉渣汇聚在废渣收集斗底部后，将灰渣排出。

所述烟气净化系统包括二燃室、冷却器和袋式除尘器，所述二燃室与裂解主体装置的排气口通过烟气管路连接，冷却器与二燃室通过烟气管路连接，袋式除尘器与冷却器通过烟气管路连接。

二燃室设置了预热器和独特的二次供风装置，以保证烟气在高温下同氧气充分接触，有充足的滞留时间。内壁是以高温耐火高铝砖做衬，减少炉体的热损失，提高焚烧效率；外表用钢板作保护层防止漏风。二燃室烟气设有热电偶，可及时反映炉内温度，便于随时调整保证炉膛内温度≥850℃。

烟气充分二次燃烧后，通入冷却器进行快速冷却。医废裂解烟气降温过程中，在550℃～250℃区间会再次合成二噁英，为了抑制二噁英的再次合成，要将此温度间的急冷时间控制在1s之内。冷却器内通过急冷喷淋泵、雾化器、温度控制器急速降低烟气温度，使烟气在1s降温至200℃。冷却介质为水箱中的碱水，由喷淋泵送入位于冷却装置烟气进口处的雾化器进行雾化。喷淋泵喷水量由温度控制器控制，根据温度自动调节雾化水量，雾化后的冷却水与高温烟气充分混合，冷却水可完全蒸发。

袋式除尘器与冷却器之间的烟气管路上还设有第一喷射反应器和第二喷射反应器，第一喷射反应器靠近冷却器一端，第二喷射反应器靠近袋式除尘器一端。

其中，第一喷射反应器内装有消石灰，用于对进入烟气管道的烟气进行中和脱酸，当烟气由冷却器进入烟气管路后，先由第一喷射反应器喷射消石灰进行中和；第二喷射反应器内装有活性炭，当中和酸性后，再由第二喷射反应器喷射活性炭，在烟气流向下游的袋式除尘器过程中，活性炭吸附烟气中的重金属及二噁英。

吸附了污染物的活性炭呈悬浮状态，进入袋式除尘器，在袋式除尘器中被布袋拦截，从烟气中分离出来，因而除去了烟气中的重金属及二噁英，达到对烟气中污染物的进一步吸附净化的目的。

与现有技术相比，本实用新型优点是：

1)采用磁化后的空气可以使得氧分子的活化能大为提高，减少烟气产生量，在较低温度(200-300℃左右)下就能使医疗垃圾中的有机物发生裂解反应，节约能源；

2)进料装置利用双层插板阀的配合，将整个进料过程烟气泄露减小到最低，同时通过烟气抽吸装置将进料筒内的烟气抽回裂解主体装置进行处理，避免了烟气留存在进料筒中无法排放；

3)设置烟气处理系统，对烟气进行中和与吸附，去除烟气中的二噁英等有害物质，减少环境污染，且无需设置三元催化箱，节约成本。

附图说明

图1是本申请平面结构图。

图2是结构图左视图。

图3是结构图A-A部分主视结构图。

图4是进料装置结构图。

图中，1、进料装置，2、裂解主体装置，3、烟气预热装置，4、二燃室，5、冷却器，6、第一喷射反应器，7、第二喷射反应器，8、袋式除尘器，9、引风机，10、螺旋出渣装置，11、烟气抽吸装置，12、下插板阀，13、进料筒，14、上插板阀，15、上料提升机。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种固体废物低温磁化裂解装置，包括进料装置1、裂解主体装置2和烟气净化系统，所述进料装置1与裂解主体装置的进料口连接，所述烟气净化系统与裂解主体装置的排气口连接；

进料装置1包括上料提升机和进料筒13，所述进料筒13一端与上料提升机15连接，另一端与裂解主体装置2进料口连接，医疗废物从周转箱中取出，不需破袋，放置在上料提升机上15，上升至顶部翻转，倒入进料筒13中。进料筒13中从上至下依次设有上插板阀14和下插板阀12，上插板阀14和下插板阀12之间还设有烟气抽吸装置11，烟气抽吸装置11一端伸入上插板阀14与下插板阀12之间的进料筒13内部，另一端与裂解主体装置2连接。当医疗废物进入进料筒13时，上插板阀14打开，下插板阀12关闭，全部进入进料筒13后，上插板阀14关闭，下插板阀12打开，医疗废物落入裂解主体装置2内，延时5秒后下层插板阀12关闭，延时15分钟后待进料筒13内的烟气全部由烟气抽吸装置11抽回裂解仓，再由后续的烟气处理系统进行处理，一次进料完成。进料装置1利用双层插板阀的配合，将整个进料过程烟气泄露减小到最低，同时通过烟气抽吸装置11将进料筒13内的烟气抽回裂解主体装置2进行处理，避免了烟气留存在进料筒13中无法排放。结构紧凑、工作可靠，自动化程度高，配有行程开关，可配合PLC实现系统的自动运行，方便人员操作。

所述裂解主体装置通常由裂解仓、磁化空气箱及出渣装置组成，低温磁化裂解仓采用双层、矩形结构。内室采用Q245优质碳钢板，利用严格的技术工艺和检测工艺进行设计制造，是一种结构新颖主体结构。外壳外部增设一个微磁场，使进入裂解仓的已被磁化的空气极性与该磁场趋于平行并能够使得磁场加强，进而使氧分子的活化能会大大加强。裂解仓开有观察视窗，必要时可以通过观察视窗观察裂解仓内部情况。裂解仓顶部有一热电偶，时刻对裂解仓内的温度进行检测，并在触摸屏及温度巡检仪上显示，便于操作人员观察。顶部配有防爆阀，保证设备的运行安全；磁化空气箱壳体是由优质碳钢材质焊接而成，内置磁化空气发生器，空气通过磁化空气发生器后被瞬间磁化。

出渣装置主要作用是将排出裂解过程中产生的炉渣，出渣装置包括废渣收集斗和螺旋出渣装置10，废渣收集斗设置在裂解主体装置底部，为V形设计，螺旋出渣装置10设置在废渣收集斗的底部，结构采用有轴螺旋叶片，采用减速机带动螺旋叶片的旋转，炉渣汇聚在废渣收集斗底部后，将灰渣排出。

所述烟气净化系统包括二燃室4、冷却器5和袋式除尘器8，所述二燃室4与裂解主体装置2的排气口通过烟气管路连接，冷却器5与二燃室4通过烟气管路连接，袋式除尘器8与冷却器5通过烟气管路连接。

二燃室4设置了烟气预热装置3和独特的二次供风装置，以保证烟气在高温下同氧气充分接触，有充足的滞留时间。内壁是以高温耐火高铝砖做衬，减少炉体的热损失，提高焚烧效率；外表用钢板作保护层防止漏风。二燃室烟气设有热电偶，可及时反映炉内温度，便于随时调整保证炉膛内温度≥850℃。

烟气充分二次燃烧后，通入冷却器5进行快速冷却。医废裂解烟气降温过程中，在550℃～250℃区间会再次合成二噁英，为了抑制二噁英的再次合成，要将此温度间的急冷时间控制在1s之内。冷却器5内通过急冷喷淋泵、雾化器、温度控制器急速降低烟气温度，使烟气在1s降温至200℃。冷却介质为水箱中的碱水，由喷淋泵送入位于冷却装置烟气进口处的雾化器进行雾化。喷淋泵喷水量由温度控制器控制，根据温度自动调节雾化水量，雾化后的冷却水与高温烟气充分混合，冷却水可完全蒸发。

袋式除尘器8与冷却器5之间的烟气管路上还设有第一喷射反应器6和第二喷射反应器7，第一喷射反应器6靠近冷却器5一端，第二喷射反应器7靠近袋式除尘器8一端。

其中，第一喷射反应器6内装有消石灰，用于对进入烟气管道的烟气进行中和脱酸，当烟气由冷却器5进入烟气管路后，先由第一喷射反应器6喷射消石灰进行中和；第二喷射反应器7内装有活性炭，当中和酸性后，再由第二喷射反应器7喷射活性炭，在烟气流向下游的袋式除尘器过程中，活性炭吸附烟气中的重金属及二噁英。

吸附了污染物的活性炭呈悬浮状态，进入袋式除尘器8，在袋式除尘器8中被布袋拦截，从烟气中分离出来，因而除去了烟气中的重金属及二噁英，达到对烟气中污染物的进一步吸附净化的目的。袋式除尘器一端配合安装引风机9，对烟气进行抽吸。

Claims (5)

1.一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，包括进料装置、裂解主体装置和烟气净化系统，所述进料装置与裂解主体装置的进料口连接，所述烟气净化系统与裂解主体装置的排气口连接；

所述烟气净化系统包括二燃室、冷却器和袋式除尘器，所述二燃室与裂解主体装置的排气口通过烟气管路连接，冷却器与二燃室通过烟气管路连接，袋式除尘器与冷却器通过烟气管路连接；

袋式除尘器与冷却器之间的烟气管路上还设有第一喷射反应器和第二喷射反应器，第一喷射反应器靠近冷却器一端，第二喷射反应器靠近袋式除尘器一端。

2.根据权利要求1所述一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，所述第一喷射反应器内装有消石灰，第二喷射反应器内装有活性炭。

3.根据权利要求1所述一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，所述进料装置包括上料提升机和进料筒，所述进料筒一端与上料提升机连接，另一端与裂解主体装置进料口连接；

所述进料筒内上部设有上插板阀，下部设有下插板阀。

4.根据权利要求3所述一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，所述上插板阀与下插板阀之间还设有烟气抽吸装置，所述烟气抽吸装置一端与进料筒连接，另一端与裂解主体装置连接。

5.根据权利要求1所述一种固体废物低温磁化裂解装置，其特征在于，所述裂解主体装置底部设有废渣收集斗和螺旋出渣装置，所述螺旋出渣装置设于废渣收集斗底部。

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