一种等离子体处理危险废弃物装置的制作方法

本发明涉及废弃物处理技术领域，特别涉及一种等离子体处理危险废弃物装置。

背景技术：

中国庞大的危险废弃物产生量，造成的处理市场需求缺口巨大。2016年危险废弃物产生量达4,450万吨，实际处理量仅3,730万吨。鉴于大量危险废物遭非法处置，实际的合法处理率可能更低。由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响，在工业发达国家危险废物已称为"政治废物"，公众对危险废物问题十分敏感，反对在自己居住的地区设立危险废物处置场，加上危险废物的处置费用高昂，一些公司极力试图向工业不发达国家和地区转移危险废物。

目前，处理危险废弃物的主要技术有：生物处理、热处理和固化处理。

生物处理：生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。生物处理过程所需时间长，处理效率不够稳定。

热处理：热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。其方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。热值较高或毒性较大的废物采用焚烧处理工艺进行无害化处理，并回收焚烧余热用于综合利用和物/化处理以及职工洗浴、生活等，减少处理成本和能源的浪费。常见的热处理技术为回转窑热处置危险废弃物技术，但其处理pcb的消解效率低又会产生底渣等二次污染。

固化处理：固化处理是采用固化基材将废物固定或包覆，以降低其对环境的危害，是一种较安全地运输和处置废物的处理过程，主要用于有害废物和放射性废物，常见的固化技术为水泥固化技术，水泥固化技术增容率较高，固化后容积远比原废物的容积大。同时，以垃圾焚烧飞灰为例，受中氯离子的影响经固化后的砌块中铁、铜、锌等离子容易浸出而导致污染物超标。

因此，需要设计一种无危害、增容率低、处理效率高的危险废弃物处理装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种等离子体处理危险废弃物装置，以解决上述背景技术中提出的生物处理效率低、固化处理增容率较高、热处理容易二次污染的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种等离子体处理危险废弃物装置,包括预处理系统、等离子体熔融炉系统、烟气处理系统，所述预处理系统与所述等离子体熔融炉系统连接，所述等离子体熔融炉系统与所述烟气处理系统连接。

优选的，所述预处理系统包括原料仓、添加剂仓、螺旋输送机、成型机、皮带输送机，所述螺旋输送机的上方依次安装有所述原料仓、所述添加剂仓，所述螺旋输送机的输出端与所述成型机的进口连接，所述成型机的出口的下方安装有所述皮带输送机。

优选的，所述等离子体熔融炉系统包括等离子体熔融炉、等离子体发生器，所述等离子体熔融炉内环绕分布三个所述等离子体发生器，所述等离子体熔融炉的入口位于所述皮带输送机输出端的下方。

优选的，所述烟气处理系统包括二燃室、换热器、布袋除尘器、引风机、脱硫塔，所述等离子体熔融炉的出口与所述二燃室的进口连通，所述二燃室的出口与所述换热器的进口连通，所述换热器的出口与所述布袋除尘器的进口连通，所述布袋除尘器的出口与所述引风机的进口连通，所述引风机的出口与脱硫塔的进口连通。

优选的，所述换热器的出口与所述引风机的进口还通过旁路烟道连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种等离子体处理危险废弃物装置,包括预处理系统、等离子体熔融炉系统、烟气处理系统，预处理系统与等离子体熔融炉系统连接，等离子体熔融炉系统与烟气处理系统连接。由于经熔融炉排出的废渣量少，要远小于比原废弃物的体积，实现了危险废弃物的减容；二噁英等有机物在高温下分解，无机物熔渣水淬后产生玻璃体，重金属被固化，渗出率极低，能达到环保标准要求，实现了对为危险废弃物的无害化处理；通过预处理系统、熔融炉系统、烟气处理系统等装置的组合，实现了对危险废弃物的快速处理，极大的缩短了危险废弃物的处理时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-原料仓；2-添加剂仓；3-螺旋输送机；4-成型机；5-皮带输送机；6-等离子体熔融炉；7-等离子体发生器；8-二燃室；9-换热器；10-旁路烟道；11-布袋除尘器；12-引风机；13-脱硫塔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种等离子体处理危险废弃物装置,包括预处理系统、等离子体熔融炉系统、烟气处理系统，所述预处理系统与所述等离子体熔融炉系统连接，所述等离子体熔融炉系统与所述烟气处理系统连接。

优选的技术方案是，所述预处理系统包括原料仓1、添加剂仓2、螺旋输送机3、成型机4、皮带输送机5，所述螺旋输送机3的上方依次安装有所述原料仓1、所述添加剂仓2，所述螺旋输送机3的输出端与所述成型机4的进口连接，所述成型机4的出口的下方安装有所述皮带输送机5。原料仓1包含存料，出料与称重设备，出料方式为重力下泄，同时称重控制出料速度并人工停止出料过程。添加剂仓2用于添加特定粘合剂。螺旋输送机3是一种利用电机带动螺旋回转，推移物料传输给成型机4。成型机4采用对辊式压球机，将一定质量的危废原料与辅料，送入密闭的搅拌机内进行充分搅拌，并添加特定粘合剂，造粒成制定外形尺寸、机械强度的形状。

优选的技术方案是，所述等离子体熔融炉系统包括等离子体熔融炉6、等离子体发生器7，所述等离子体熔融炉6内环绕分布三个所述等离子体发生器7，所述等离子体熔融炉6的入口位于所述皮带输送机5输出端的下方。等离子熔融炉6以等离子体发生器7作为热源，将三支等离子体发生器7依次布置于等离子体发生器，等离子体发生器用于产生非转移等离子体射流，采用空气作为工质气体，采用氮气作为阴极保护气体，利用其温度高、热流密度高的特点，完成危险废弃物的热解、熔融。等离子体是继固态、液态和气态之后被作为第四种状态，当一种气体被加热到很高的温度，它的特性就发生了变化，在大约2000℃时，气体分子开始分解并且变成单原子。在大约3000℃，原子开始失去一些它门的电子，这样气体就变成电离状态，这种被电离的气体被称为气体等离子体。等离子体具有很好的导电性和很高的焓值，等离子体同时也释放出大量的热辐射。

优选的技术方案是，所述烟气处理系统包括二燃室8、换热器9、布袋除尘器11、引风机12、脱硫塔13，所述等离子体熔融炉6的出口与所述二燃室8的进口连通，所述二燃室8的出口与所述换热器9的进口连通，所述换热器9的出口与所述布袋除尘器11的进口连通，所述布袋除尘器11的出口与所述引风机12的进口连通，所述引风机12的出口与脱硫塔13的进口连通。为了使未燃烬物质彻底分解，达到排放要求，二燃室8设置了燃烧器助燃，配置了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,同时保证烟气在二燃室的滞留时间，并根据二燃室出口烟气的含氧量进行调整供风量。二燃室内温度控制在1200℃,并确保停留时间大于2s，使烟气在炉内充分分解焚烧，从而达到较高的分解率。同时，烟气中大粒径的粉尘落入二燃室底部完成初级除尘。对于40um粒径的粉尘除尘效率大于90%。以免含尘烟气直接进入换热器，大粒径粉尘在换热器外壁沉积，造成堵塞。为了使烟气迅速降温，从而避免二恶应的再度生成，换热器9采用水冷换热器，高温烟气与水换热器交换后，冷换热器可使烟气温度极短时间内从1100℃被迅速降低至160℃，进入后续处理设施。布袋除尘器11采用耐腐蚀pps覆膜滤袋。引风机12是通过叶轮转动产生负压，进而从布袋除尘器11内抽取烟气。脱硫塔13是利用水膜脱硫除尘原理对烟气进行脱硫处理的塔式设备。

优选的技术方案是，所述换热器9的出口与所述引风机12的进口还通过旁路烟道10连通，通过旁路烟道10能防止在布袋除尘器发生堵塞时，烟气能从旁路烟道10进入到引风机12内，防止出现高压，导致事故的发生。

工作原理：预处理系统用于将危险废弃物添加辅料及造粒，满足等离子熔融炉的使用条件，等离子体熔融炉系统将经过预处理后的危险废弃物进入到等离子体熔融炉6体内，通过等离子体发生器7加热到熔融状态，并通过排渣口排出并制成玻璃态固体颗粒，烟气处理系统主要将经炉体高温加热后的烟气，经换热器9降温、经过布袋除尘器11除尘、经过脱硫塔13脱硫等过程，实现系统烟气达标排放。由于经熔融炉排出的废渣量少，要远小于比原废弃物的体积，实现了危险废弃物的减容；二噁英等有机物在高温下分解，无机物熔渣水淬后产生玻璃体，重金属被固化，渗出率极低，能达到环保标准要求，实现了对为危险废弃物的无害化处理，通过预处理系统、熔融炉系统、等离子体发生器、烟气处理系统等装置的组合，实现了对危险废弃物的快速处理，极大的缩短了危险废弃物的处理时间。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。