一种车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置和应用的制作方法

本发明属于环保技术领域，尤其是一种车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置和应用。

背景技术：

随着资源的日益枯竭和环保要求的不断提高，大量传统的废物处理技术已不能适应污染治理的需要，其中对环境危害最大的危险废弃物主要采用传统焚烧处理工艺，而危险废物焚烧残渣只能选择安全隐患高的稳定固化填埋处置技术。等离子高温气化熔融无害化处理技术能够将危险废弃物中的有机物分解气化，无机物气化焚烧残渣在等离子体高温火炬灼烧下迅速熔融并急冷为无害的玻璃态水淬渣，玻璃态水淬渣可以作为建材进行重复利用，最终实现危险废弃物的无害化处理和资源化利用。目前，国内危险废弃物的管理体系比较严格，危险废物的收集、储存、运输、处理处置全过程实施转移联单跟踪管理，针对地域分散、危废产量小的产废单位的危险废物无法低成本有效地收集、储存和无害化处理处置。经调研，也有个别车载移动式医疗废弃物处理设备，但所采用的技术均为传统蒸汽高温灭菌和低温焚烧技术，处理危险废弃物也仅为医疗废物，而针对工业危险废弃物尤其是无机不可燃危险废弃物不能进行进行有效地无害化处理处置。因此开发一种车载可移动式新型危险废物等离子体高温气化熔融无害化处理装置，将量小、分散、不可燃的工业危险废弃物进行无害化处理和资源化利用已成为亟需解决的难题。

通过检索，尚未发现与本专利申请相关的专利公开文献。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置和应用，该装置解决了在特殊情况下可迅速对收集的危险废弃物进行高温气化熔融无害化处理，废气经过净化处理后达标排放，该装置利用等离子高温火焰将气化残渣熔融并急冷为无害的玻璃态水淬渣，彻底实现危险废物的无害化处置和资源化利用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置，所述装置包括集装箱半挂车运输系统、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统均设置于集装箱半挂车运输系统上，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统与自动上料系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统相连接设置，所述烟气净化系统还与naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统相连接设置，所述调节计量系统与等离子体高温气化熔融无害化处理系统、去离子水循环系统和压缩氮气制备系统相连接设置；

所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统均与供配电及直流整流系统相连接设置。

而且，所述装置还包括自动化操作控制系统，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统、供配电及直流整流系统均与自动化操作控制系统相连接设置，该自动化操作控制系统能够控制自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统、供配电及直流整流系统的动作。

而且，所述集装箱半挂车运输系统包括可移动半挂车和集装箱，该集装箱可拆卸安装在可移动半挂车上，该集装箱四周间隔设置有多个检修门，所述可移动半挂车四周间隔设置有多个折叠楼梯，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统均设置于集装箱内。

而且，所述集装箱内的顶部还设置有防爆照明装置。

而且，所述自动上料系统包括依次相连接设置的自动刮板输送机、接料斗、双挡板门和自动给料机，该自动给料机的输出端与等离子体高温气化熔融无害化处理系统的进料口相连接设置。

而且，所述烟气净化系统包括依次相连接设置的二燃室、半干法脱硫降温塔、布袋除尘器、活性炭吸附器、引风机及烟囱。

而且，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统包括上部低温气化室、下部高温熔融室和收缩落灰段，该上部低温气化室通过收缩落灰段相连通设置于下部高温熔融室的上方；所述上部低温气化室内设有固定炉排和温压监测装置，该上部低温气化室的中上部一侧内壁上相连通设置一进料口，所述自动上料系统的自动给料机的输出端与该进料口相连接设置，所述上部低温气化室的顶部相连通设置一上部排烟口；

所述下部高温熔融室内沿圆周方向间隔设有多个等离子体喷枪，该下部高温熔融室内还设有温压监测装置，该下部高温熔融室的底部相连通设有排渣口，该下部高温熔融室的顶部一侧相连通设有下部排烟口；

所述上部排烟口、下部排烟口均与烟气净化系统的输入端相连接设置，所述排渣口与水淬渣出料系统的输入端相连接设置。

而且，所述去离子水循环系统包括依次相连接设置的水箱、增压水泵和冷却降温塔，该冷却降温塔的输出端通过管路依次与调节计量系统、等离子喷枪相连接设置；

所述naoh碱液供给系统包括依次相连接设置的碱液箱、碱液泵、雾化双流体喷枪，该雾化双流体喷枪的输出端与烟气净化系统的半干法脱硫降温塔相连接设置；

所述柴油燃料供给系统包括依次相连接设置的柴油箱、增压输送泵和柴油燃烧器，该柴油燃烧器与等离子体高温气化熔融无害化处理系统的上部低温气化室和烟气净化系统的二燃室相连接设置；

所述压缩氮气制备系统包括依次相连接设置的制氮机和缓存罐，该缓存罐的输出端依次与调节计量系统、等离子喷枪相连接设置；

所述水淬渣出料系统包括依次相连接设置的急冷水槽、除渣机和水淬渣缓存箱，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统的排渣口与急冷水槽的输入端相连接设置；

所述调节计量系统包括依次相连接的温压检测装置、自动调节阀门和流量计量装置，该温压检测装置设置于等离子体高温气化熔融无害化处理系统上；

所述供配电及直流整流系统包括配电柜和直流整流柜，该配电柜的出口动力电缆线分别与直流整流柜、自动化操作控制系统、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统和调节计量系统相连接设置

而且，所述自动化操作控制系统包括依次相连接设置的可编程控制柜、手动触摸屏、传感元件、温度压力监测装置、自动调节控制阀组、报警装置、数据记录及打印系统，该可编程控制柜的出口控制电缆线分别与直流整流柜、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统和调节计量系统相连接设置。

如上所述的车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置在气化熔融无害化处理危险废弃物方面中的应用。

本发明取得的优点和积极效果是：

1、本发明装置实现了可燃烧高热值危险废弃物和不可燃烧低热值危险废弃物快速、灵活的高温气化熔融无害化处置和资源化利用的目的。本装置解决了地域分散、产废量小的单位所产生的危险废物运输难，处置成本高，危废处理不及时的问题。

2、本发明装置的集装箱可拆卸安装在可移动半挂车上，自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统均设置于集装箱内，在进行车辆报验和检修时可以通过吊装集装箱对除可移动半挂车之外的设备进行整体移位，运输过程中四周封闭设置，在户外作业时可以遮蔽风雨，保护设备防止损坏，对于地点分散的危废处置需求具有机动灵活、高效便捷的优点。

3、本装置采用集装箱式运输，保证设备的完整无损，车内采用防爆照明装置，可实现无盲点户外作业，本发明装置既可以将集装箱设备放置到事先准备好的地点，也可以实现单车集装箱设备运行或单车运送多套集装箱设备运行。

4、本发明装置采用半干法naoh溶液进行脱硫降温，能够有效地与烟气中的酸性气体接触，将烟气中的酸性气体充分脱除，与尾气采用湿法脱酸工艺相比更加节水和节能。

5、本发明装置的尾气净化采用“半干法脱酸+布袋除尘+活性炭吸附”工艺，可以使尾气中的nox排放浓度低于250mg/nm³，so2浓度排放低于80mg/nm³，hcl浓度排放低于50mg/nm³，二噁英排放浓度低于0.01ng-teq/m³。

6、本发明装置尤其适用于不同热值危险废物的焚烧熔融无害化处理，例如：高热值危险废弃物：农药废物、有机溶剂废物、废矿物油、精馏残渣、有机树脂类废物、废卤化有机溶剂、水处理污泥等，低热值危险废弃物：表面处理废物、金属表面处理污泥、电镀污泥、酸洗污泥、金属冶炼浸出渣和焚烧残渣等，属于固废无害化和资源化利用技术领域。

7、本发明装置为一种危险废弃物高温气化熔融无害化处理系统，一方面高温熔融固化实现了危险废弃物中二噁英彻底氧化分解，重金属及硅钙无机物在高温熔融后通过急冷固化为无毒无害的玻璃态水淬渣。另一方面危险废弃物经过气化后产生的残渣直接进入下部的高温熔池，避免了转运和储存工序，减少了危废处置中心的填埋量。

8、本发明装置可不受现场条件限制，解决了在特殊情况下可迅速对收集的危险废弃物进行高温气化熔融无害化处理，废气经过净化处理后达标排放，该装置利用等离子高温火焰将气化残渣熔融并急冷为无害的玻璃态水淬渣，彻底实现危险废物的无害化处置和资源化利用。克服了区域分散、量少的危险废物不能迅速处理的不足和产废单位与处置中心运输难的问题。本发明装置具有机动灵活、高效便捷、无二次污染、拆装方便等优点。

附图说明

图1为本发明装置的一种结构连接示意图；

图2为图1的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。

一种车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置，如图1和图2所示，所述装置包括集装箱半挂车运输系统1、自动上料系统2、等离子体高温气化熔融无害化处理系统3、烟气净化系统4、去离子水循环系统5、naoh碱液供给系统6、柴油燃料供给系统7、压缩氮气制备系统8、水淬渣出料系统9、调节计量系统10和供配电及直流整流系统11，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统均设置于集装箱半挂车运输系统上，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统与自动上料系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统相连接设置，所述烟气净化系统还与naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统相连接设置，所述调节计量系统与等离子体高温气化熔融无害化处理系统、去离子水循环系统和压缩氮气制备系统相连接设置；

所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统均与供配电及直流整流系统相连接设置。

本装置包括装置包括集装箱半挂车运输系统、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统，所述自动上料系统能够自动上料，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统能够对危险废弃物进行熔融无害化处理，烟气净化系统能够对有害烟气进行净化处理，所述去离子水循环系统能够为等离子体高温气化熔融无害化处理系统提供循环水，所述naoh碱液供给系统能够为烟气净化系统提供碱液，所述柴油燃料供给系统能够为烟气净化系统提供燃料，所述压缩氮气制备系统能够为去离子水循环系统能够为等离子体高温气化熔融无害化处理系统提供氮气，所述水淬渣出料系统能够将等离子体高温气化熔融无害化处理系统的高温液体变为无害的玻璃态水淬渣，所述调节计量系统能够对去离子水循环系统、压缩氮气制备系统输出物料进行计量及调节，所述供配电及直流整流系统能够为自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统提供电源。本发明装置实现了可燃烧高热值危险废弃物和不可燃烧低热值危险废弃物快速、灵活的高温气化熔融无害化处置和资源化利用的目的。本装置解决了地域分散、产废量小的单位所产生的危险废物运输难，处置成本高，危废处理不及时的问题。

在本实施例中，所述装置还包括自动化操作控制系统12，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统、供配电及直流整流系统均与自动化操作控制系统相连接设置，该自动化操作控制系统能够控制自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统、供配电及直流整流系统的动作。

在本实施例中，所述集装箱半挂车运输系统包括可移动半挂车103和集装箱104，该集装箱可拆卸安装在可移动半挂车上，该集装箱四周间隔设置有多个检修门101，所述可移动半挂车四周间隔设置有多个折叠楼梯102，便于操作，所述自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统、调节计量系统和供配电及直流整流系统均设置于集装箱内。

较优地，所述集装箱内的顶部还设置有防爆照明装置(图中未示出)。

在本实施例中，所述自动上料系统包括依次相连接设置的自动刮板输送机201、接料斗202、双挡板门203和自动给料机204，该自动给料机的输出端与等离子体高温气化熔融无害化处理系统的进料口相连接设置。

在本实施例中，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统包括上部低温气化室301、下部高温熔融室302和收缩落灰段303，该上部低温气化室通过收缩落灰段相连通设置于下部高温熔融室的上方，收缩落灰段不但使得物料顺畅流过，而且也能够减少热量损失；所述上部低温气化室内设有固定炉排304和温压监测装置(图中未示出)，该上部低温气化室的中上部一侧内壁上相连通设置一进料口305，所述自动上料系统的自动给料机的输出端与该进料口相连接设置，所述上部低温气化室的顶部相连通设置一上部排烟口306；

所述下部高温熔融室内沿圆周方向间隔设有多个等离子体喷枪307，该下部高温熔融室内还设有温压监测装置(图中未示出)，该下部高温熔融室的底部相连通设有排渣口308，该下部高温熔融室的顶部一侧相连通设有下部排烟口309；

所述上部排烟口、下部排烟口均与烟气净化系统的输入端相连接设置，所述排渣口与水淬渣出料系统的输入端相连接设置。

在本实施例中，所述烟气净化系统4包括依次相连接设置的二燃室401、半干法脱硫降温塔402、布袋除尘器403、活性炭吸附器404、引风机及烟囱405。

在本实施例中，所述去离子水循环系统5包括依次相连接设置的水箱501、增压水泵502和冷却降温塔503，该冷却降温塔的输出端通过管路依次与调节计量系统、等离子喷枪相连接设置。

在本实施例中，所述naoh碱液供给系统6包括依次相连接设置的碱液箱601、碱液泵602、雾化双流体喷枪(图中未示出)，该雾化双流体喷枪的输出端与烟气净化系统的半干法脱硫降温塔相连接设置。

在本实施例中，所述柴油燃料供给系统7包括依次相连接设置的柴油箱701、增压输送泵702和柴油燃烧器(图中未示出)，该柴油燃烧器与等离子体高温气化熔融无害化处理系统的上部低温气化室和烟气净化系统的二燃室相连接设置。

在本实施例中，所述压缩氮气制备系统8包括依次相连接设置的制氮机801和缓存罐802，该缓存罐的输出端依次与调节计量系统、等离子喷枪相连接设置。

在本实施例中，所述水淬渣出料系统9包括依次相连接设置的急冷水槽901、除渣机902和水淬渣缓存箱903，所述等离子体高温气化熔融无害化处理系统的排渣口与急冷水槽的输入端相连接设置。

在本实施例中，所述调节计量系统10包括依次相连接的温压检测装置、自动调节阀门1001和流量计量装置1002，该温压检测装置设置于等离子体高温气化熔融无害化处理系统上。

在本实施例中，所述供配电及直流整流系统11包括配电柜1101和直流整流柜1102，该配电柜的出口动力电缆线分别与直流整流柜、自动化操作控制系统、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统和调节计量系统相连接设置。

在本实施例中，所述自动化操作控制系统12包括依次相连接设置的可编程控制柜1201、手动触摸屏、传感元件、温度压力监测装置、自动调节控制阀组、报警装置、数据记录及打印系统(图中均未示出)，该可编程控制柜的出口控制电缆线分别与直流整流柜、自动上料系统、等离子体高温气化熔融无害化处理系统、烟气净化系统、去离子水循环系统、naoh碱液供给系统、柴油燃料供给系统、压缩氮气制备系统、水淬渣出料系统和调节计量系统相连接设置。

本发明车载移动式危险废弃物等离子体高温气化熔融无害化处理装置的一种工作原理为：

危险废弃物通过自动给料系统进入等离子体高温气化熔融无害化处理系统的上部低温气化室，危险废弃物在固定炉排上实现焚烧气化，焚烧气化后的无机物残渣通过中部的收缩落灰管进入下部高温熔融室，在等离子喷枪的灼烧下完全熔融并流入水淬渣出料系统，变为无害的玻璃态水淬渣。气化熔融烟气通过上部排烟口和下部排烟口依次进入二燃室，烟气中的小分子有机物在二燃室完全充分燃烧，二燃室的辅助燃料由柴油燃料供给系统提供。出二燃室的烟气进入后续的半干法脱硫降温塔，脱硫剂由naoh碱液供给系统输送来，烟气在半干法脱硫降温塔内完成酸性气体脱除和烟气降温。随后烟气进入布袋除尘器进行除尘和活性炭吸附塔进行二噁英脱除，确保烟气达标排放。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。