一种危险废物处理系统的制作方法

本发明涉及一种危险废物处理系统。

背景技术

随着社会的发展，工业生产中的固态废弃物品和液态废气物品越来越多，危险废物不但具有长期对环境的污染，并且还存在易燃、易爆、有毒、腐蚀、传染等危害性，目前已有许多种处理废弃物的手段，选取回转窑式焚烧炉作为危险废物焚烧的主力炉型之一，尤其适用于商业化集中处理焚烧系统，回转窑焚烧具有通用性强等特点，如授权公告号cn104501178b，名称为“一种工业危险废物焚烧系统”的中国发明专利中，公开了一种工业危险废物焚烧系统，包括回转窑、废液炉、膜壁式沉降炉、膜壁式废热锅炉、半干急冷塔、干式反应器、布袋除尘器、引风机、喷淋塔、半干急冷塔、天然气管路、低压蒸汽管路、压缩空气管路和烟囱，废液炉与膜壁式沉降炉之间还设有二次燃烧室和预冷室。上述焚烧系统虽然能够对工业危险废物进行一定程度地处理，其自动化程度相对较低，处理效果还有待进一步改进。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、处理效果更好的危险废物处理系统。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种危险废物处理系统，包括回转窑、二次燃烧室、半干急冷塔、干式反应器、除尘器、降温塔、碱洗塔以及烟囱，回转窑的出气端与二次燃烧室的进气端连接，二次燃烧室的出气端与半干急冷塔的进气端连接，半干急冷塔的出气端与干式反应器的进气端连接，干式反应器的出气端与除尘器的进气端连接，除尘器的出气端与降温塔的进气端连接，降温塔的出气端与碱洗塔的进气端连接，碱洗塔的出气端与烟囱之间通过引风机连接，还包括破碎装置以及自动进料装置，破碎装置与自动进料装置的进料端之间设有用于输送废物的传送装置，自动进料装置的出料端与回转窑的进料端连接。

作为本发明的一种优选方式，所述破碎装置包括提升机、机架、进料斗、用于进行物料破碎处理的刀箱总成以及下料斗，下料斗的下方设有存储池，进料斗、刀箱总成以及下料斗自上而下安装在机架上，提升机的出料端与进料斗的进料端衔接，在进料斗与刀箱总成之间设有中间斗和压料器斗，中间斗设置在压料器斗的上方，进料斗的出料端设有用于控制物料下放速度的上闸门，中间斗的出料端设有用于控制物料下放速度的中闸门，下料斗的出料端设有用于控制物料下放速度的下闸门，在中间斗上设有第一氮气接口和第一水蒸汽接口，第一氮气接口连接至氮气源，第一水蒸汽接口连接至水蒸汽源，在压料器斗上设有第二氮气接口和第二水蒸汽接口，第二氮气接口连接至氮气源，第二水蒸汽接口连接至水蒸汽源。

作为本发明的一种优选方式，所述压料器斗上还设有二氧化碳接口，二氧化碳接口连接至二氧化碳供应装置，所述压料器斗内设有含氧量检测器，所述下料斗内设有温度传感器，所述下料斗上设有第三蒸汽接口，第三蒸汽接口连接至蒸汽源，所述压料器斗内设有温度传感器，所述压料器斗中设有压料器，所述上闸门、所述中闸门以及所述下闸门上均设有液压驱动机构。

作为本发明的一种优选方式，所述自动进料装置包括液态进料组件和非气液态进料组件，所述液态进料组件包括用于存储液态废物的存储罐、一端与所述存储罐连接的输液管道、设置在所述输液管道另一端且位于所述回转窑内的喷嘴以及设置在所述输液管道上的耐腐泵和流量计，所述非气液态进料组件包括出料口与所述回转窑的进料口连接的液压活塞推料器、设置在所述液压活塞推料器的进料口上的计量料仓、出料端位于所述计量料仓上方的链板输送机、位于所述链板输送机的进料端上方的进料斗，所述传送装置包括与所述进料斗配合的抓斗起重机与所述计量料仓配合的垂直提升机。

作为本发明的一种优选方式，所述抓斗起重机包括行车和活动设置在行车上的液压抓斗。

作为本发明的一种优选方式，所述液态进料组件有两个以上，各所述液态进料组件的所述存储罐所存储的液体的热值互不相同，所述存储罐上还设置有蒸汽热交换器。

作为本发明的一种优选方式，所述降温塔中设有冷凝水喷头，所述碱洗塔中设有氢氧化钠溶液喷头。

作为本发明的一种优选方式，还包括余热回收利用系统，余热回收利用系统的进气端与所述二次燃烧室的出气端衔接，余热回收利用系统的出气端与所述半干急冷塔的进气端衔接，所述余热回收利用系统中设有余热锅炉，余热锅炉上设有进水口和蒸汽出口，进水口与供水池连接，还包括分气缸，分气缸的进气端与蒸汽出口衔接，分气缸的出气端与所述烟气加热器连接。

作为本发明的一种优选方式，所述分气缸的出气端还连接至蒸汽冷凝器、助燃空气预热器以及多效蒸发器，所述蒸汽冷凝器、所述助燃空气预热器以及所述烟气加热器的冷凝水出口均通过冷凝水箱连接至所述供水池。

作为本发明的一种优选方式，还包括烟气加热器，所述碱洗塔的出气端与烟气加热器的进气端衔接，烟气加热器的出气端与引风机的进气端衔接。

采用本发明的技术方案后，通过破碎装置将危险废物进行破碎，保证废物能够充分地燃烧，减少燃烧时间，提升燃烧效果，通过传送装置将危险废物输送自动进料装置，通过自动进料装置将危险废物送入回转窑中进行处理，整个过程可以实现自动化操作，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(其中破碎装置未示出)；

图2为本发明中余热回收利用系统的原理示意图；

图3为本发明中破碎装置的结构示意图；

图4为本发明破碎装置的侧视结构示意图；

图5为本发明中自动进料装置的结构示意图；

图6为本发明中液压抓斗的局部分解结构示意图(图中将液压缸的伸缩状态和抓斗的开合状态表示在同一图中)；

图7为本发明中连接架配合抓斗的结构示意图；

图8为本发明优选方式中半干急冷塔配合干式反应器的结构示意图；

图中：

图1至图2中：

10-回转窑20-二次燃烧室

30-余热回收利用系统31-余热锅炉

32-分气缸33-蒸汽冷凝器

34-助燃空气预热器35-多效蒸发器

36-冷凝水箱37-供水池

40-半干急冷塔50-干式反应器

60-除尘器70-降温塔

80-碱洗塔91-引风机

92-烟囱93-烟气加热器

300-自动进料装置400-传送装置

图3至图4中：

10-机架20-提升机

30-进料斗40-中间斗

41-第一氮气接口42-第一水蒸汽接口

43-换气阀门50-压料器斗

51-压料器

60-刀箱总成70-下料斗

71-第三氮气接口72-第三水蒸汽接口

73-下闸门

图5中：

11-回转窑；20-非气液态进料组件；

21-液压活塞推料器；22-计量料仓；

23-链板输送机；24-进料斗；

25-抓斗起重机；26-存储池；

27-垂直提升机100-液压抓斗

200-行车

图6至图7中：

100-液压抓斗200-行车

11-上板12-下板

13-连接板14-第一支撑凸耳

15-第二支撑凸耳16-加强板

17-吊耳20-抓斗

21-第一侧板22-第二侧板

23-支撑轴24-连接孔

25-围板26-存储池

30-液压缸31-缸体

32-活塞杆40-连接架

41-基体42-连接轴

43-外螺纹44-锁定螺钉

图8中：

40-半干急冷塔41-第一锥斗部

50-干式反应器51-第二锥斗部

52-衔接管道

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图8，一种危险废物处理系统,包括回转窑10、二次燃烧室20、半干急冷塔40、干式反应器50、除尘器60、降温塔70、碱洗塔80以及烟囱92，回转窑10的出气端与二次燃烧室20的进气端连接，二次燃烧室20的出气端与半干急冷塔40的进气端连接，半干急冷塔40的出气端与干式反应器50的进气端连接，干式反应器50的出气端与除尘器60的进气端连接，除尘器60的出气端与烟囱92之间通过引风机91连接，降温塔70的进气端与除尘器60的出气端衔接，降温塔70的出气端与碱洗塔80的进气端衔接。

本发明还包括破碎装置以及自动进料装置300，破碎装置与自动进料装置300的进料端之间设有用于输送废物的传送装置400，自动进料装置300的出料端与回转窑11的进料端连接

本发明还包括烟气加热器93，碱洗塔80的出气端与烟气加热器93的进气端衔接，烟气加热器93的出气端与引风机91的进气端衔接。

参见图8，本发明还对半干急冷塔40与干式反应器50的连接结构做出了改进，现有技术中的半干急冷塔的下端与干式反应器的下端通过衔接管道连接，衔接管道水平设置，半干急冷塔中产生的粉尘会有部分飘入衔接管道中并逐渐积累在衔接管道中，甚至造成衔接管道的堵塞。本发明中，半干急冷塔40的下端设有第一锥斗部41，干式反应器50的下端设有第二锥斗部，第二锥斗部51的下端高于第一锥斗部41的上端，衔接管道52的上端与第二锥斗部51的下端衔接，衔接管道52的下端与第一锥斗部41的侧壁连接，衔接管道52相对水平面倾斜设置，半干急冷塔40的产生的粉尘可以在重力作用下，沿着衔接管道52回落至第一锥斗部41中，并从第一锥斗部41的出口排出。

作为本发明的一种优选方式，所述降温塔70中设有冷凝水喷头，所述碱洗塔80中设有氢氧化钠溶液喷头。

作为本发明的一种优选方式，还包括余热回收利用系统30，余热回收利用系统30的进气端与所述二次燃烧室20的出气端衔接，余热回收利用系统30的出气端与所述半干急冷塔40的进气端衔接。

本发明中，从二次燃烧室20出来的烟气进入余热回收利用系统30，余热回收利用系统30具有余热锅炉31，余热锅炉31上设有进水口和蒸汽出口，进水口与供水池37连接，通过进水口向余热锅炉31供水，还包括分气缸32，分气缸32的进气端与蒸汽出口衔接，分气缸32的出气端与所述烟气加热器93连接，所述分气缸32的出气端还连接至蒸汽冷凝器33、助燃空气预热器34以及多效蒸发器35，所述蒸汽冷凝器33、所述助燃空气预热器34以及所述烟气加热器93的冷凝水出口均通过冷凝水箱36连接至所述供水池37回用。

二次燃烧室20出来的高温烟气首先进入余热锅炉31，烟气温度由1100～1200℃降至500℃左右。在余热锅炉900℃左右的区间内喷入尿素脱除烟气中的氮氧化物，部分热能回收产生蒸汽主要用于其他生产工艺环节(如烟气加热器93、蒸汽冷凝器33、助燃空气预热器34以及多效蒸发器35中)及污泥干化单元供热。余热锅炉31巨型炉膛由三排吊挂式水冷壁把烟气隔为四个回程，在余热炉的底部设置了一个沉降室，烟气在由下向上流动时就会沉降灰尘进入沉降室，定时排放到灰箱运走。

二次燃烧室20出来高温烟气经余热锅炉温度降至500℃，经烟道从上方进入半干式半干急冷塔40，半干急冷塔40上设置双流体喷头，在压缩空气作用下，石灰浆液、压缩空气与水被雾化后的水滴与高温烟气充分换热，在短时间内迅速蒸发，带走热量，使得烟温急速下降。烟气在200～400℃之间停留时间小于1s，防止二噁英再合成。烟气中的酸性气体与碱液反应生成caso3，caso4，cacl2，caf2等，将烟气中so2，hci，hf去除率达到90％以上，也可去除气流中残存的粉尘，进一步减小粉尘含量，脱除的飞灰从塔底部排出。

含尘烟气经过干式反应器50后进入袋式除尘器60，飞灰被捕获后以干态形式排出，由出风口经排气阀进入湿法脱酸塔。清落的粉尘集于灰斗，由回转卸灰阀卸入下面的输灰系统，送入飞灰贮罐。当该室滤袋清灰完后，开启排气阀，恢复该室的过滤状态。

从除尘器60出来的烟气采用两级洗涤湿法脱酸。烟气通过降温塔70，烟温从170℃左右的到90℃，达到酸碱反应的最佳温度段后，进入碱洗塔80，在碱洗塔80中喷入naoh稀溶液与烟气中hcl、hf、so2反应后，烟温降至68℃后进入烟气加热器93，烟气加热器93采用余热锅炉蒸汽或烟气将从降温塔70出来的烟气再加热至120～130℃，防止低温饱和烟气在引风机91中以及烟囱92凝结造成对设备、烟道及烟囱92的腐蚀以及“白烟”现象出现，最后经高50m、直径为1.13m的烟囱92排放。

参照图3和图4，本发明的破碎装置，包括提升机20、机架10、进料斗30、用于进行物料破碎处理的刀箱总成60以及下料斗70，进料斗30、刀箱总成60以及下料斗70自上而下安装在机架10上，提升机20的出料端与进料斗30的进料端衔接，在进料斗30与刀箱总成60之间设有中间斗40和压料器斗50，中间斗40设置在压料器斗50的上方，中间斗40的进料端与进料斗30的出料端衔接，中间斗40的出料端与压料器斗50的进料端衔接，压料器斗50的出料端与刀箱总成60的进料端衔接，刀箱总成60的出料端与下料斗70的进料端衔接。

本发明中，进料斗30的出料端设有用于控制物料下放速度的上闸门31，中间斗40的出料端设有用于控制物料下放速度的中闸门41，下料斗70的出料端设有用于控制物料下放速度的下闸门73，作为本发明的一种优选方式，所述上闸门31、所述中闸门41以及所述下闸门73上均设有液压驱动机构，具体采用油缸驱动。

本发明中，在中间斗40上设有第一氮气接口41和第一水蒸汽接口42，第一氮气接口41连接至氮气源，第一水蒸汽接口42连接至水蒸汽源，在中间斗40还设有换气阀门43。在压料器斗50上设有第二氮气接口和第二水蒸汽接口，第二氮气接口连接至氮气源，第二水蒸汽接口连接至水蒸汽源。作为本发明的一种优选方式，所述压料器斗50上还设有二氧化碳接口，二氧化碳接口连接至二氧化碳供应装置，在需要时，通过二氧化碳接口向压料器斗50中送入二氧化碳，进行灭火。

作为本发明的一种优选方式，所述压料器斗50内设有含氧量检测器和温度传感器。作为本发明的一种优选方式，所述压料器斗50中设有压料器51，压料器51用于将物料推向刀箱总成60实现物料破碎，其采用油缸进行驱动，其在破碎机中已有应用，具体结构这里不再详述。

作为本发明的一种优选方式，所述下料斗70内设有温度传感器。作为本发明的一种优选方式，所述下料斗70上设有第三蒸汽接口72，第三蒸汽接口72连接至蒸汽源，以在需要时进行降温灭火。

本发明中，刀箱总成60主要包括刀箱、刀轴、设置在刀轴上的刀片以及用于驱动刀轴转动的液压马达等，其可以采用破碎行业中的已有结构，这里不再进行详述。

采用本发明的技术方案后，通过设置中间斗进行物料的暂存，以更好地进行连续送料实现连续生产，中间斗上设有第一氮气接口和第一水蒸汽接口，在压料器斗上设有第二氮气接口和第二水蒸汽接口，通过第一氮气接口向中间斗中输送氮气，减少中间斗中的氧气含量，通过第二氮气接口向压料器斗输送氮气，减小压料器斗中的氧气含量，起到防爆防燃的作用，保证安全生产，在出现高温或者燃烧时，通过第一水蒸汽接口和第二水蒸汽接口输送水蒸汽，进行降温灭火。

参照图5，本发明的自动进料装置，包括分别与危险废物处理系统的回转窑11连接的液态进料组件(图中未示出)和非气液态进料组件20，优选的，回转窑11的进料口上设置有双道气密门装置，防止回火。

液态进料组件包括用于存储液态废物的存储罐、一端与存储罐连接的输液管道、设置在输液管道另一端且位于回转窑11内的喷嘴以及设置在输液管道上的耐腐泵和流量计，此外，输液管道的进液口上还设置有过滤器，这样可以防止废液中的固体颗粒物堵塞喷嘴。

优选的，液态进料组件有两个以上，各液态进料组件的存储罐所存储的液体的热值互不相同，其中，所存储的液体的热值相对较高的液态进料组件的喷嘴设置在二燃室内或者同时设置在回转窑11和二燃室内，而所存储的液体的热值相对较低的液态进料组件的喷嘴设置在回转窑11内，这样可以使用废液代替部分辅助燃油，节约能源，降低成本。此外，在本实施例中，所存储的液体的热值相对较高的存储罐上还设置有蒸汽热交换器，以便对稠度和粘度大的高热值废液进行加热，降低其稠度和粘度，确保输送顺畅。

非气液态进料组件20包括出料口与回转窑11的进料口连接的液压活塞推料器21、设置在液压活塞推料器21的进料口上的计量料仓22、出料端位于计量料仓22上方的链板输送机23、位于链板输送机23的进料端上方的进料斗24.传送装置包括与所述进料斗配合的抓斗起重机25与与计量料仓22配合的垂直提升机27。

垂直提升机27主要用于将桶装废物提升至计量料仓22的上方并将其扔进计量料仓22中，而抓斗起重机25主要用于将存储池26中的废物抓取到进料斗24中，由于进料斗24和链板输送机23的存在，被抓取的废物不会间歇式进入计量料仓22，而是会在链板输送机23上摊开后连续不断的流入计量料仓22中，确保进料的稳定性，同时由于不存在重量突变，计量也较为准确。

本发明中，抓斗起重机25包括液压抓斗100和行车200，行车200用于带动液压抓斗100上下左右移动进行抓料。

优选的，在本实施例中，存储池26和/或液压活塞推料器21的出料口位置设置有热成像仪(图中未示出)，便于及时发现火灾并进行处理。

本发明采用非气液态进料组件代替传统的桶装进料机构和和散装进料机构，有效简化了进料结构，占地面积相对较小，设备成本相对较低。通过设置链板输送机，有助于提高计量料仓的计量稳定性，同时可以避免抓斗起重机和垂直提升机相互干涉。通过设置两个以上的液态进料组件，且各液态进料组件的所述存储罐所存储的液体的热值互不相同，这样可以将热值低的液体喷入危险废物处理系统的回转窑，热值高的液体喷入危险废物处理系统的二燃室和回转窑，可替代部分辅助燃油，节约能源，降低成本。

参照图7和图8，本发明提及的液压抓斗,包括支架、设置在支架上的液压缸30以及铰接在支架上的多个抓斗20，多个抓斗20沿支架的周向均匀布设，抓斗20的上端为铰接在支架上的铰接端，抓斗20的下端为自由端，液压缸30的缸体铰接在支架的上部，液压缸30的活塞杆的末端铰接在抓斗20上。本发明还包括用于将多个所述抓斗20连接在一起的连接架40，所述抓斗20上设有连接孔24，所述连接架40包括基体41、对应多个抓斗20设置的多根连接轴42以及设置在连接轴42的末端的锁定螺钉44，连接轴42的根数与抓斗20的个数相同，连接轴42固定在基体41上，连接轴42穿设在连接孔24中且连接轴42的末端设有与锁定螺钉44配合的外螺纹43。在实施例中，连接轴42与所述基体41垂直设置。

作为本发明的一种优选方式，所述基体41呈环形，所述连接轴42为四根，所述连接轴42焊接在所述基体41上。

作为本发明的一种优选方式，所述支架包括上板11、下板12以及连接在上板11与下板12之间的连接板13，上板11与下板12平行设置，所述抓斗20通过第一支撑凸耳14和第一销轴铰接在所述下板12的下端，第一支撑凸耳14为两个，抓斗20设置在两个第一支撑凸耳14之间。

作为本发明的一种优选方式，所述抓斗20包括第一侧板21、第二侧板22以及设置在第一侧板21与第二侧板22之间的围板23，所述连接孔24形成在围板23的下部，连接孔24从围板23的上表面贯穿至下表面，第一侧板21与第二侧板22之间设有支撑轴23，支撑轴23位于所述抓斗20的中上部，所述液压缸30的活塞杆32铰接在支撑轴23上。

作为本发明的一种优选方式，所述液压缸30的缸体31通过第二支撑凸耳15和第二销轴铰接在所述上板11上，第二支撑凸耳15为两个，所述液压缸30的缸体31设置在两根第二支撑凸耳15之间。

作为本发明的一种优选方式，所述上板11上设有吊耳17。在使用时，吊装设备与该凸耳配合，实现液压抓斗的移动。

作为本发明的一种优选方式，所述抓斗20为四至六个。本发明在运输前，将各抓斗20收拢，将连接架40的各连接轴42分别各穿设在各抓斗20的连接孔24上，并通过锁定螺钉44进行定位，避免抓斗20自动打开，在使用时，将连接架40拆下即可。

本发明中的抓斗并不限于实施例中的形式，其也可以采用结构的抓斗并将连接架40的结构做适应性地调整。

采用本发明的技术方案后，在运输前将连接轴穿入连接孔中，并通过锁紧螺钉进行定位，将多个抓斗的暂时固定在一起，避免运输过程中，抓斗开合而晃动磕碰，在使用时，仅需将锁定螺钉拧下并将连接架取下即可，本发明具有结构简易、方便运输和使用的优点。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。