CN219274038U - 废弃物处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废弃物处理系统，属于废弃物处理技术领域，该废弃物处理系统包括：无氧碳化热解炉，所述无氧碳化热解炉内部设置有微波等离子炬装置，所述微波等离子炬装置用于形成可控方向的微波场和可控电离频率的等离子载流子及靶向离子；催化冷却炉，所述催化冷却炉与所述无氧碳化热解炉相邻设置，在催化剂的作用下实现高聚物废弃物的冷却还原；轨道，所述轨道上设置有配套的台车，将高聚物废弃物运送至所述无氧碳化热解炉处进行分解，以及将所述无氧碳化热解炉中的分解产物运送至所述催化冷却炉处进行催化冷却。本实用新型通过无氧碳化热解炉和催化冷却炉将高聚物废弃物转化为无机物灰渣，实现了提高废弃物处理安全性的技术效果。

Description

废弃物处理系统

技术领域

本实用新型涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种废弃物处理系统。

背景技术

高聚物一般是指高分子化合物，相对分子质量的范围可以从几千到几百万。含有高聚物的废弃物通常来源于产品生产过程或者产品使用结束后。高分子化合物在日常生活中的使用场景繁多，高聚物废弃物数量庞大，高聚物废弃物的处理也成为极大的问题。

目前对于多种含有复杂有机废弃物的处理，通常采用高温焚烧、湿法还原分解或者加压过热蒸汽法。然而，高温焚烧在燃烧不充分时有二噁英产生，危险而严重影响环境，湿法还原分解成本极高，大量化学品的使用会造成二次污染，处理工艺极其复杂，不利于推广应用，加压过热蒸汽法对炉体和腔体建造要求极高，容易爆炸，有安全隐患。因此，目前的高聚物废弃物处理方法在安全性方面还存在较大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种废弃物处理系统，旨在解决目前的高聚物废弃物处理方式安全性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种废弃物处理系统，该废弃物处理系统包括：

无氧碳化热解炉，所述无氧碳化热解炉内部设置有微波等离子炬装置，所述微波等离子炬装置用于形成可控方向的微波场和可控电离频率的等离子载流子及靶向离子；

催化冷却炉，所述催化冷却炉与所述无氧碳化热解炉相邻设置，在催化剂的作用下实现高聚物废弃物的冷却还原；

轨道，所述轨道上设置有配套的台车，将高聚物废弃物运送至所述无氧碳化热解炉处进行分解，以及将所述无氧碳化热解炉中的分解产物运送至所述催化冷却炉处进行催化冷却。

可选地，所述轨道上还设置有回转台，所述回转台设置于所述轨道的转角位置，所述回转台还设置于所述催化冷却炉的第一进出口和所述无氧碳化热解炉的第二进出口。

可选地，沿着所述轨道的延伸方向一侧还设置有原材料预处理池和清水池，所述原材料预处理池和所述清水池沿着所述延伸方向相邻设置；所述原材料预处理池用于对高聚物废弃物进行预处理；所述清水池用于清洗预处理后的高聚物废弃物。

可选地，所述原材料预处理池和所述清水池的上方均设置有行道，用于供操作人员行走。

可选地，所述原材料预处理池远离所述清水池的一侧设置有电池安全储放区，用于存放废弃电池。

可选地，所述废弃物处理系统还包括铜金属回收子系统和铝金属回收子系统，所述铜金属回收子系统和铝金属回收子系统设置在所述催化冷却炉的第一进出口的回转台对应下一个工序节点处，用于回收高聚物废弃物催化冷却后形成的灰渣中的铜金属和铝金属。

可选地，所述铜金属回收子系统包括铜板拆解线、熔铜炉和铜锭冷却台，所述铜板拆解线和所述铜锭冷却台分别设置于所述熔铜炉两侧；所述铜板拆解线，用于分离灰渣中的铜金属，将铜金属拆解；所述熔铜炉，用于熔融处理所述铜金属；所述铜锭冷却台，用于冷却置于铜锭模中的铜金属，形成铜锭成品。

可选地，所述铝金属回收子系统包括铝板拆解线、熔铝炉和铝锭冷却台，所述铝板拆解线和所述铝锭冷却台分别设置于所述熔铝炉两侧；所述铝板拆解线，用于分离灰渣中的铝金属，将铝金属拆解；所述熔铝炉，用于熔融处理所述铝金属；所述铝锭冷却台，用于冷却置于铝锭模中的铝金属，形成铝锭成品。

可选地，所述铜金属回收子系统和所述铝金属回收子系统的上方还设置有碳粉去除子系统，所述碳粉去除子系统用于去除灰渣中的碳粉。

可选地，所述碳粉去除子系统还与正极碳粉收集模块和负极碳粉收集模块机械传动连接，所述正极碳粉收集模块和负极碳粉收集模块均用于收集碳粉。

本实用新型提供的废弃物处理系统，无氧碳化热解炉内设置有微波等离子炬装置，通过高强微波场和等离子炬的共同作用，使高聚物废弃物中的C-H化学键和H-O化学键不断受到冲击而断裂，高分子的废弃物逐渐被切割为碳、水分子和无机盐等小分子物质，并在催化冷却过程中形成灰渣，无氧碳化热解炉在工作过程中可以维持在常压较低温区，不易发生爆炸，且无需向炉内加入额外的化学品，灰渣中不含有害物质，提高了废弃物处理的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例方案涉及的废弃物处理系统的结构示意图。

附图标记

101	无氧碳化热解炉	102	催化冷却炉
				103	回转台	104	台车
105	轨道	201	清水池
				202	原材料预处理池	203	行道
204	电池安全储放区	301	铜锭冷却台
				302	铜锭模	303	铝锭模
304	铝锭冷却台	305	熔铜炉
				306	熔铝炉	307	铜板拆解线
308	铝板拆解线	309	碳粉去除子系统
				310	正极碳粉收集模块	311	负极碳粉收集模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例提供了一种废弃物处理系统，如图1所示，图1为本实用新型废弃物处理系统的结构示意图。在图1中，催化冷却炉102与无氧碳化热解炉101相邻设置，轨道105上设置有配套的台车104，将高聚物废弃物运送至无氧碳化热解炉101处进行分解，以及将无氧碳化热解炉101中的分解产物运送至催化冷却炉102处进行催化冷却。

无氧碳化热解炉101为处理高聚物废弃物的主要场所，无氧碳化热解炉101中还设置有微波等离子炬装置，用于形成微波场和等离子炬气体，对高聚物废弃物进行裂解。在微波和等离子炬的作用下，进入无氧碳化热解炉内的高聚物废弃物颗粒瞬间干燥、分裂并急速升温形成高温合成气，在等离子炬气体持续切割作用的过程中，高聚物废弃物的碳链最终转变为碳、水分子和无机盐，在作用一定时间之后，微波和等离子体停止作用，处理后的高聚物废弃物进入催化冷却炉102中。无氧碳化热解炉101中含有水，在微波等离子炬装置开启后形成高温水蒸气，可作为等离子体的载流子。微波等离子炬装置形成的微波场方向倾角可控制范围在38-79度范围内。

催化冷却炉102中的温度低于无氧碳化热解炉101，在此处，高聚物废弃物被进一步催化转化为无机盐或金属氧化物等灰渣，灰渣的成分类似于天然矿石或土壤。裂解及冷却过程中的余热，以及重新生成的水分则可以用于下一个处理循环，继续作为载流子使用。

在处理循环过程中，台车104可以在轨道105上循环往复进行转运，台车104可用于将待处理的高聚物废弃物运送至无氧碳化热解炉101处进行分解，也可以运送经过无氧碳化热解炉101分解后的产物至催化冷却炉102处，还可以将催化冷却炉102中处理后形成的灰渣。

轨道105轨道上还设置有回转台103，回转台103设置于轨道105的转角位置，回转台103还可以设置于催化冷却炉102的第一进出口和无氧碳化热解炉101的第二进出口，以配合无氧碳化热解炉101和催化冷却炉102中的高聚物废弃物或者灰渣进出。

沿着轨道105的延伸方向一侧还设置有原材料预处理池202和清水池201，原材料预处理池202和清水池201沿着延伸方向相邻设置。延伸方向是指轨道105的边长延长方向，可以跟随轨道105的布置变化情况而改变。清水池201可用于清洗预处理后的高聚物废弃物，预处理过程在原材料预处理池202中进行。清水池201和原材料预处理池202的上方均设置有行道203，可供操作人员在其中行走，查看清水池201和原材料预处理池202中的处理情况。

原材料预处理池202远离清水池201的一侧可设置电池安全储放区204，存放废弃电池。在处理动力锂电池这类废弃物时，将位于电池安全储放区204的锂电池运送至原材料预处理池202中，预处理后至清水池201中清洗，清洗后沥干水分，进行后续处理步骤。回转台103还可以作为滴水台，用于放置清洗后的电池废弃物，沥干水分。

在高聚物废弃物中包含金属时，经过碳化热解，最终产物中仍然包含金属或者金属氧化物，废弃物处理系统可以进一步对金属进行资源回收。废弃物处理系统中还可以包括铜金属回收子系统和铝金属回收子系统，以回收处理铜金属和铝金属。铜金属回收子系统和铝金属回收子系统可以设置在催化冷却炉102的第二进出口的回转台103对应下一个工序节点处。下一工序节点是指高聚物废弃物转化为无机物灰渣之后的工序节点，此时台车104可以沿轨道105远离催化冷却炉102方向将灰渣运送至铜金属回收子系统和铝金属回收子系统，进行资源回收。

铜金属回收子系统包括铜板拆解线307、熔铜炉305和铜锭冷却台301，铜板拆解线307和铜锭冷却台301分别设置于熔铜炉305两侧。铜板拆解线307，用于分离灰渣中的铜金属，将铜金属拆解。熔铜炉305，用于熔融处理铜金属。铜锭冷却台301，用于冷却置于铜锭模302中的铜金属，形成铜锭成品。铝金属回收子系统包括铝板拆解线308、熔铝炉306和铝锭冷却台304，铝板拆解线308和铝锭冷却台304分别设置于熔铝炉306两侧。铝板拆解线308，用于分离灰渣中的铝金属。熔铝炉306，用于熔融处理铝金属。铝锭冷却台304，用于冷却置于铝锭模303中的铝金属，形成铝锭成品。催化冷却炉102中的产物可以通过台车104运送，到达铜板拆解线307和铝板拆解线308处，在到达之前，可以对产物进行初步分类，将金属运送至对应的拆解线处。拆解后的铜金属进入熔铜炉305，经过高温熔融处理，除去铜金属中的杂质，后浇筑至铜锭模302中，在铜锭冷却台301处冷却，脱模后制得铜锭成品。铝金属的处理方式与铜金属类似。拆解后的铝金属进入熔铝炉306，经过高温熔融处理，除去铝金属中的杂质，后浇筑至铝锭模303中，在铝锭冷却台304处冷却，脱模后制得铝锭成品。经过熔融、注入模具、冷却、脱模等一系列步骤之后，完成金属的资源回收。

催化冷却炉102的产物中还包含碳粉，金属和碳粉的混合不利于后续处理，在完成铜板和铝板的拆解后，金属和碳粉的混合物到达碳粉去除子系统309处，碳粉去除子系统309分别和正极碳粉收集模块310、负极碳粉收集模块311机械传动连接，将废弃物中的碳粉收集至正极碳粉收集模块310、负极碳粉收集模块311，以去除灰渣混合物中的碳粉，提高铜金属和铝金属的纯净度。

本实用新型提供的废弃物处理系统，无氧碳化热解炉内设置有微波等离子炬装置，通过高强微波场和等离子炬的共同作用，使高聚物废弃物中的C-H化学键和H-O化学键不断受到冲击而断裂，高分子的废弃物逐渐被切割为碳、水分子和无机盐等小分子物质，并在催化冷却过程中形成灰渣，无氧碳化热解炉在工作过程中可以维持在常压较低温区，不易发生爆炸，且无需向炉内加入额外的化学品，灰渣中不含有害物质，提高了废弃物处理的安全性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

以上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)

1.一种废弃物处理系统，其特征在于，所述废弃物处理系统包括：

无氧碳化热解炉，所述无氧碳化热解炉内部设置有微波等离子炬装置，所述微波等离子炬装置用于形成可控方向的微波场和可控电离频率的等离子载流子及靶向离子；

催化冷却炉，所述催化冷却炉与所述无氧碳化热解炉相邻设置，在催化剂的作用下实现高聚物废弃物的冷却还原；

轨道，所述轨道上设置有配套的台车，将高聚物废弃物运送至所述无氧碳化热解炉处进行分解，以及将所述无氧碳化热解炉中的分解产物运送至所述催化冷却炉处进行催化冷却。

2.如权利要求1所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述轨道上还设置有回转台，所述回转台设置于所述轨道的转角位置，所述回转台还设置于所述催化冷却炉的第一进出口和所述无氧碳化热解炉的第二进出口。

3.如权利要求2所述的废弃物处理系统，其特征在于，沿着所述轨道的延伸方向一侧还设置有原材料预处理池和清水池，所述原材料预处理池和所述清水池沿着所述延伸方向相邻设置；所述原材料预处理池用于对高聚物废弃物进行预处理；所述清水池用于清洗预处理后的高聚物废弃物。

4.如权利要求3所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述原材料预处理池和所述清水池的上方均设置有行道，用于供操作人员行走。

5.如权利要求3所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述原材料预处理池远离所述清水池的一侧设置有电池安全储放区，用于存放废弃电池。

6.如权利要求1-5任一项所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述废弃物处理系统还包括铜金属回收子系统和铝金属回收子系统，所述铜金属回收子系统和铝金属回收子系统设置在所述催化冷却炉的第一进出口的回转台对应下一个工序节点处，用于回收高聚物废弃物催化冷却后形成的灰渣中的铜金属和铝金属。

7.如权利要求6所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述铜金属回收子系统包括铜板拆解线、熔铜炉和铜锭冷却台，所述铜板拆解线和所述铜锭冷却台分别设置于所述熔铜炉两侧；所述铜板拆解线，用于分离灰渣中的铜金属，将铜金属拆解；所述熔铜炉，用于熔融处理所述铜金属；所述铜锭冷却台，用于冷却置于铜锭模中的铜金属，形成铜锭成品。

8.如权利要求6所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述铝金属回收子系统包括铝板拆解线、熔铝炉和铝锭冷却台，所述铝板拆解线和所述铝锭冷却台分别设置于所述熔铝炉两侧；所述铝板拆解线，用于分离灰渣中的铝金属，将铝金属拆解；所述熔铝炉，用于熔融处理所述铝金属；所述铝锭冷却台，用于冷却置于铝锭模中的铝金属，形成铝锭成品。

9.如权利要求6所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述铜金属回收子系统和所述铝金属回收子系统的上方还设置有碳粉去除子系统，所述碳粉去除子系统用于去除灰渣中的碳粉。

10.如权利要求9所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述碳粉去除子系统还与正极碳粉收集模块和负极碳粉收集模块机械传动连接，所述正极碳粉收集模块和负极碳粉收集模块均用于收集碳粉。

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