一种含碳残渣减量化方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种含碳残渣减量化方法及其装置，将含碳残渣放入到微波炉腔中，采用微波加热的方法使其升温到1100～1200℃，持续灼烧30～40分钟，使其转化为高温烟气和性质稳定的固体物质，将高温烟气引入到热量回收系统。上部为锅炉系统(9)，对产生的高温烟气进行热量回收与利用，下部为微波灼烧装置，对含碳残渣进行高温灼烧。微波灼烧装置包括进料微波抑制器(7)、微波加热灼烧炉(6)和出料微波抑制器(10)。本发明加热机理是利用微波加热，不需要挥发份，也不用加入可燃油，可控程度高，无环境污染，是一种既能将化工废渣的灼减量降到2％以下又不污染环境，同时能回收热量的且可控、清洁化、热量得到有效利用的含碳残渣减量化方法及其装置。
【专利说明】
一种含碳残渣减量化方法及其装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种含碳残渣减量化方法。本发明还涉及实现该含碳残渣减量化方法的装置。
【背景技术】
[0002]含碳残渣是一种不含挥发份的化工废渣，热值为3000大卡/Kg。灼烧减量是指废渣焚烧后的烧失量。化工废渣中含有碳和各种有机质及无机质，含有毒性，填埋后会污染土壤。采用焚烧的方法是让废渣中的可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的化学反应。经过充分燃烧后固体残渣可以直接填埋处理。
[0003]目前处理这种含碳化工残渣的办法是采用回转窑进行焚烧，但燃烧不充分。解决办法是将废渣中加入可燃油进行助燃，同时增加窑炉长度以增加燃烧时间，有的窑炉长度已经增加到了40多米，但仍达不到填埋标准(国家规定:可填埋废渣的灼烧减量必须小于2% )。同时由于废渣中加入了可燃油，燃烧后的气体对环境造成了污染。含碳残渣的热值一般在3000大卡/Kg，用回转窑进行焚烧，热量极大的浪费。
[0004]—种既能将化工废渣的灼减量降到2%以下，又不污染环境，同时能回收热量的工业化装置得到了广泛的期待。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种既能将化工废渣的灼减量降到2%以下又不污染环境，同时能回收热量的含碳残渣减量化方法。
[0006]本发明所要解决的第二个技术问题是提供实现该含碳残渣减量化方法的装置。
[0007]为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的含碳残渣减量化方法，将含碳废渣放入到微波炉腔中，采用微波加热使含碳废渣迅速达到灼烧温度，同时通入空气将其充分燃烧，含碳残渣经过灼烧后转化为高温烟气和性质稳定的固体残渣;将高温烟气引入到热量回收系统。
[0008]所述的微波加热灼烧温度为1100?1200°C。
[0009]所述的含碳化工废渣灼烧时间为30?40分钟。
[0010]所述的微波炉腔的功率密度为25?30Kw/m3。
[0011]所述的将含碳残渣充分燃烧的通气量为8?1kg空气/kg残渣。
[0012]所述的热量回收系统为锅炉系统。
[0013]为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的实现含碳残渣减量化方法的装置，由锅炉系统和微波灼烧装置组成，所述的微波灼烧装置包括进料微波抑制器、微波加热灼烧炉和出料微波抑制器，所述的进料微波抑制器前端设有进料口，所述的出料微波抑制器后端设有出料口，所述的微波灼烧装置内设有链条炉排，所述的链条炉排由传动系统带动，所述的传动系统安装在炉座上，所述的链条炉排两侧装有炉侧墙砖，顶部装有拱顶耐火砖，所述的炉侧墙砖和所述的拱顶耐火砖构成所述的微波加热灼烧炉的炉膛，所述的炉膛外面设有保温层，所述的链条炉排底部设有送风仓，所述的炉膛的两侧设有微波裂缝天线，所述的裂缝天线由波导管与微波发生器连接固定，所述的炉膛的高温烟气出口与所述的锅炉系统的进风口对接。
[0014]所述的微波发生器是由多个915MHz大功率微波发生器组成。
[0015]所述的锅炉系统设在上部，所述的微波灼烧装置设在下部。
[0016]所述的波导管中装有微波穿透的盲板，盲板用来密封烟气，所述的微波裂缝天线中加入有空气吹扫，使天线中呈微正压，防止烟气进入到所述的微波裂缝天线中。
[0017]采用上述技术方案的含碳残渣减量化方法及其装置，是采用微波加热的方法对含碳残渣进行灼烧减量，其燃烧机理是利用微波对含碳残渣进行照射，含碳残渣里的碳和有机质吸收微波后分子间发生剧烈震荡摩擦而生热，迅速达到燃点温度，同时通入空气将其充分燃烧。含碳残渣经过灼烧后转化为高温烟气和性质稳定的固体残渣。本装置将高温烟气引入到锅炉系统，达到了热量回收的目的。经检测，剩余残渣的灼烧减量降到了 1%以下，达到了填埋标准。
[0018]微波炉体上部为锅炉系统，将高热值化工废渣的热量进行回收利用。
[0019]链条炉排材料为特种微波专用陶瓷材料，微波穿透性好，耐高温。
[0020]所述的链条炉排底部设有送风仓，链条炉排有一定的孔隙，空气通过孔隙与含碳残渣接触，充分燃烧。
[0021 ]炉侧墙砖和拱顶耐火砖均为微波专用陶瓷材料。
[0022]微波是从大功率裂缝天线(915MHz)馈入，微波分布均匀，且有效防止了微波反射对磁控管的伤害。
[0023]微波裂缝天线嵌入炉侧墙砖中，减小了微波需穿透墙砖的厚度，以利于物料更好的吸收微波。
[0024]综上所述，本发明加热机理是利用微波加热，不需要挥发份，也不用加入可燃油，可控程度高，无环境污染，是一种既能将化工废渣的灼减量降到2%以下又不污染环境，同时能回收热量的且可控、清洁化、热量得到有效利用的含碳残渣减量化方法及其装置。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的装置的主视图。
[0026]图2是本发明的截面示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明进一步详细说明。
[0028]参见图1、图2，上部为锅炉系统9，对产生的高温烟气进行回收利用，下部为微波灼烧装置，对含碳残渣进行高温灼烧。微波灼烧装置包括进料微波抑制器7、微波加热灼烧炉6和出料微波抑制器10，进料微波抑制器7前端设有进料口 I，出料微波抑制器10后端设有出料口 11，出料口 11下部设有刮板出渣机12，微波灼烧装置内设有链条炉排3，链条炉排3由传动系统2带动，传动系统2安装在炉座4上，链条炉排3两侧装有炉侧墙砖16，顶部装有拱顶耐火砖17，由炉侧墙砖16和拱顶耐火砖17构成微波加热灼烧炉6的炉膛8，炉膛8外面设有保温层，链条炉排3底部设有送风仓5，微波加热灼烧炉6的炉膛8的两侧装有微波裂缝天线15，微波是由多个915MHz大功率微波发生器的微波发生器13发出，微波发生器13由冷却循环水系统18进行冷却，微波发生器13和裂缝天线15由波导管14连接固定，微波由裂缝天线15射入炉膛8，对链条炉排3上的含碳残渣进行加热。炉膛8的高温烟气出口与锅炉系统9的进风口对接。
[0029]微波炉体上部为锅炉系统9，含碳残渣充分燃烧后产生的高温烟气进入到锅炉系统9，经锅炉系统9热交换转变为高温蒸汽。
[0030]链条炉排3底部设有送风仓5，链条炉排3有一定的孔隙，空气通过孔隙与含碳残渣接触，充分燃烧。
[0031]炉膛8由炉侧墙砖16和拱顶耐火砖17组成，含碳残渣在炉膛8里燃烧，燃烧时间为40分钟左右。
[0032]微波发生器13是由多个915MHz大功率微波发生器组成，微波功率密度大，穿透效果好。微波由915MHz大功率的微波发生器13发出，经波导管14，从裂缝天线15馈入炉膛8。微波是从大功率裂缝天线15馈入，微波分布均匀，且有效防止了微波反射对磁控管的伤害。
[0033]波导管14中装有微波可以穿透的盲板，盲板用来密封烟气，微波裂缝天线15中加入了空气吹扫，使天线中呈微正压，防止烟气进入到微波裂缝天线中。
[0034]链条炉排3材料为微波专用陶瓷材料，微波穿透性好，耐高温。
[0035]炉侧墙砖16和拱顶耐火砖17均为微波专用陶瓷材料。
[0036]微波裂缝天线15嵌入炉侧墙砖16中，减小了微波需穿透墙砖的厚度，以利于物料更好的吸收微波。
[0037]参见图1和图2，含碳残渣从进料口I进入到链条炉排3上，链条炉排3在传动系统2驱动下缓缓向前移动，链条炉排3上的含碳残渣依次经过进料微波抑制器7、微波加热灼烧炉6、出料微波抑制器10和出料口 11，最后由刮板出渣机12刮出。在微波加热灼烧炉6内，微波炉腔的功率密度为25?30Kw/m3，含碳残渣开始燃烧，温度达到1100?1200°C，燃烧30?40分钟，含碳残渣充分燃烧的通气量为8?1kg空气/kg残渣;含碳残渣转化为高温烟气和性质稳定的固体残渣。将高温烟气引入到锅炉系统9，达到了热量回收的目的。经检测，剩余残渣的灼烧减量降到了 I %以下，达到了填埋标准。
[0038]本发明加热机理是利用微波加热，不需要挥发份，也不用加入可燃油，可控程度高，无环境污染。
[0039]以上发明仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域技术人员根据本发明所揭示内容所做的等效修饰或变化，皆纳入权利要求书中所记载的保护范围。
【主权项】
1.一种含碳残渣减量化方法，其方法是:将含碳废渣放入到微波炉腔中，采用微波加热使含碳废渣迅速达到灼烧温度，同时通入空气将其充分燃烧，含碳残渣经过灼烧后转化为高温烟气和性质稳定的固体残渣;将高温烟气引入到热量回收系统。2.根据权利要求1所述的含碳残渣减量化方法，其方法是:所述的微波加热灼烧温度为1100?1200。。。3.根据权利要求1或2所述的含碳残渣减量化方法，其方法是:所述的含碳化工废渣灼烧时间为30?40分钟。4.根据权利要求1或2所述的含碳残渣减量化方法，其方法是:所述的微波炉腔的功率密度为25?30Kw/m3。5.根据权利要求1或2所述的含碳残渣减量化方法，其方法是:所述的将含碳残渣充分燃烧的通气量为8?1kg空气/kg残渣。6.根据权利要求1或2所述的含碳残渣减量化方法，其方法是:所述的热量回收系统为锅炉系统。7.实现权利要求1所述的含碳残渣减量化方法的装置，由锅炉系统(9)和微波灼烧装置组成，其特征是:所述的微波灼烧装置包括进料微波抑制器(7)、微波加热灼烧炉(6)和出料微波抑制器(10)，所述的进料微波抑制器(7)前端设有进料口(I)，所述的出料微波抑制器(10)后端设有出料口(11)，所述的微波灼烧装置内设有链条炉排(3)，所述的链条炉排(3)由传动系统(2)带动，所述的传动系统(2)安装在炉座(4)上，所述的链条炉排(3)两侧装有炉侧墙砖(16)，顶部装有拱顶耐火砖(17)，所述的炉侧墙砖(16)和所述的拱顶耐火砖(17)构成所述的微波加热灼烧炉(6)的炉膛(8)，所述的炉膛(8)外面设有保温层，所述的链条炉排(3)底部设有送风仓(5)，所述的炉膛(8)的两侧设有微波裂缝天线(15)，所述的裂缝天线(15)由波导管(14)与微波发生器(13)连接固定，所述的炉膛(8)的高温烟气出口与所述的锅炉系统(9)的进风口对接。8.根据权利要求7所述的实现含碳残渣减量化方法的装置，其特征是:所述的微波发生器(13)是由多个915MHz大功率微波发生器组成。9.根据权利要求7或8所述的实现含碳残渣减量化方法的装置，其特征是:所述的锅炉系统(9)设在上部，所述的微波灼烧装置设在下部。10.根据权利要求7或8所述的实现含碳残渣减量化方法的装置，其特征是:所述的波导管(14)中装有微波穿透的盲板，盲板用来密封烟气，所述的微波裂缝天线(15)中加入有空气吹扫，使天线中呈微正压，防止烟气进入到所述的微波裂缝天线(15)中。
【文档编号】F23G7/02GK106016302SQ201610530897
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】徐助要, 陈永华, 李方, 颜杰, 蒋锋
【申请人】湖南省中晟热能科技有限公司