利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022114845826
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种连续处理危险废弃物的热等离子体装置,其特征在于:包括等离子体熔融气化炉,所述等离子体熔融气化炉的炉体内从上到下依次设置预热室、等离子体熔融气化室和熔融池,等离子体熔融气化室和熔融池之间设有收口结构,所述收口结构内设等离子体发生器、坩埚,所述等离子体发生器位于坩埚的上方,等离子体发生器用于产生热等离子体电弧为坩埚加热,所述坩埚的底部呈锥形,坩埚的底部设置液压阀门,液压阀门的下端连接中心排放通孔,液压阀门开启排料时,中心排放通孔连通等离子体熔融气化室、熔融池,所述预热室外侧环绕设有螺旋形气体通道,所述螺旋形气体通道的下端与等离子体熔融气化室连通,螺旋形气体通道的下端用于输入高温气体,所述螺旋形气体通道的最上端角落处连接烟气排放管道,所述烟气排放管道伸出等离子体熔融气化炉,烟气排放管道连接烟气重整净化处理系统,所述预热室的上方连接进料装置,预热室的正下方沿横向对称设置有一对螺旋进料器,螺旋进料器的进料端与预热室连接,预热室内设有送料装置和物料推送装置,所述送料装置包括呈上小下大阶梯状的芯座,芯座的各层阶梯两侧对称设有L型推料片,芯座的中部对应各L型推料片分别设有液压缸,L型推料片的立板与对应的液压缸连接,下层L型推料片的平板与相邻上层L型推料片的立板之间阻隔物料,液压缸用于将物料推出芯座的对应的阶梯,所述物料推送装置与送料装置的边缘外侧、螺旋进料器的进料端相对应,物料推送装置用于将物料推进螺旋进料器内,螺旋进料器的出料端连接下料管,下料管的下料口向下延伸朝向坩埚,螺旋进料器用于将预热室内的物料输送到坩埚内,所述熔融池设置放浆阀、放浆通道;

所述等离子体熔融气化炉的炉体上设有热电偶、测温表和测压表;所述坩埚上端设有热电偶和液位检测表;

所述熔融池壁外设有高频感应加热线圈,高频感应加热线圈用于防止熔融液凝固,熔融池中设有液位检测表,熔融池的底面倾斜设置,熔融池的最下端设置所述放浆阀、放浆通道,放浆通道与外界熔融模具容器连接;

所述进料装置包括有从上到下依次设置的一级料仓、二级料仓,一级料仓、二级料仓之间设有一级料仓阀门开关,二级料仓、预热室之间设有二级料仓阀门开关,所述二级料仓连接氮气吹扫装置;

还包括氮气发生器,氮气发生器连接等离子体发生器、氮气吹扫装置,所述等离子体发生器为非转移弧直流等离子体炬,采用氮气作为等离子体工作介质。

2.根据权利要求1所述的一种连续处理危险废弃物的热等离子体装置,其特征在于:所述等离子体熔融气化炉内设有矩形的分隔壁,所述分隔壁将等离子体熔融气化炉内的上部空间隔离成预热室,各液压缸由炉体外的液压机控制;

所述等离子体熔融气化炉的炉体包括炉壁和炉壁内设置的隔热保温层,炉壁上设有两个玻璃观察孔,两个玻璃观察孔分别对应收口结构、熔融池,所述等离子体发生器的数量为多个,多个等离子体发生器以对应玻璃观察窗口的中心轴为对称线,对称布置于坩埚上方的四周。

3.根据权利要求1所述的一种连续处理危险废弃物的热等离子体装置,其特征在于:L型推料片的平板与芯座间隙配合,下层L型推料片的平板与相邻上层L型推料片的立板之间滑动配合,或者,下层L型推料片的平板与相邻上层L型推料片的立板之间留有间隙,该间隙小于物料的粒径。

4.根据权利要求1所述的一种连续处理危险废弃物的热等离子体装置,其特征在于:所述的烟气重整净化处理系统包括由导管依次连接的引风机、气体流量控制器、气体混合搅拌装置、重整二燃室、热交换器、洗涤塔、布袋除尘器、气体提纯收集装置,所述气体混合搅拌装置连接水蒸气发生器,所述热交换器用于通过换热的方式输出热能。

5.根据权利要求1所述的一种连续处理危险废弃物的热等离子体装置,其特征在于:所述炉体上部设有气体补充系统,气体补充系统与螺旋形气体通道末端相通用于改变废气中各成分的比例。

6.一种基于权利要求1所述的连续处理危险废弃物的热等离子体装置的工作方法,其特征在于,包括有以下步骤:

(1)启动氮气发生器和水蒸气发生器,关闭一级料仓阀门开关,打开二级料仓阀门开关,开启氮气吹扫装置通入氮气以保持等离子体熔融气化炉内为惰性状态后关闭二级料仓阀门开关,将氮气发生器制取的氮气引入等离子体发生器,等离子体发生器通电,并产生热等离子体射流,通过热等离子体射流产生的高温加热等离子体熔融气化炉的炉膛至1400‑

1700℃;

(2)将危险废弃物倒入到一级料仓,打开一级料仓阀门开关待危险废弃物进入到二级料仓后关闭阀门,氮气吹扫装置吹扫二级料仓内空气并使舱内气压高于预热室,打开二级料仓阀门开关待危险废弃物进入到预热室后关闭二级料仓阀门开关,通过炉膛的高温气体经过螺旋形气体通道进行预热,之后启动送料装置,打开物料推送装置、螺旋进料器,物料推送装置将物料推进螺旋进料器内,螺旋进料器将危险废弃物推送到坩埚里,危险废弃物经过等热等离子体电弧加热焚烧后形成熔融液,根据坩埚里的熔融液温度控制螺旋进料器的进料速率,以确保危险废弃物在坩埚里保持所需要的熔融和气化时间;通过坩埚处的液位检测表自动或手动控制液压阀门的开关排放熔融液至熔融池中;

(3)熔融液经坩埚流向熔融池中,打开放浆阀,熔融液流出出料口,并给熔模铸造模具提供熔融液。

7.根据权利要求6所述的处理方法,其特征在于:焚烧后的尾气经烟气排放管道、引风机、气体流量控制器,再与水蒸气混合后进入气体搅拌混合装置按比例均匀混合;混合气体再进入重整二燃室,在二燃室等离子体炬的作用下,混合气体进一步被转化为高品质的合成气体,重整二燃室中设有挡板和通气孔,以延长气体在二燃室中的停留时间,重整结束之后先经过热交换器、洗涤塔、布袋除尘器处理后,再对所得的高品质合成气分离提纯收集。