专利名称：危险废弃物微波热解焚烧设备的制作方法
技术领域：
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种采用微波热解处理危险固体废弃物的设备。
背景技术：
危险废弃物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废弃物。危险废物具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性或传染性，会对生态环境和人类健康构成严重危害。危险废物因其会对环境甚至人体造成严重影响，因而必须安全妥善处理处置。危险废物污染防治技术政策的基本原则是危险废物的减量化、资源化和无害化；尽可能防止和减少危险废物的产生；对产生的危险弃物尽可能通过回收利用，减少危险废物处理处置量；不能回收利用和资源化的危险废物应进行安全处置；安全填埋为危险废物的最终处置手段。目前根据危险废物污染防治技术政策的减量化、资源化和无害化原则，危险废物处理处置主要包括焚烧、物化处理、稳定化/固化、安全填埋等几个方面。其中焚烧工艺规定，危险废物在焚烧炉内燃烧均勻，完全，焚烧炉温度应达到1100°c以上，烟气停留时间应在2. 0秒以上，燃烧效率大于99. 9%，焚毁去除率大于99. 99%。焚烧残渣热灼减率小于 5%。危险废物的传统焚烧设备是焚烧炉，对危险废物仅进行焚烧，而焚烧过程需空气参与， 为灰化过程，最终产物是固体灰化物，以及成分复杂的烟气，烟气容易形成二次污染，需要对烟气进行二次处理，增加了设备处理的复杂难度以及处理成本；另外，焚烧炉一般设置在特定的位置，而对于危险废物，其终端产生通常是分散过程，因而必须集中收集处理，将危险废物运至焚烧炉，不但增加了物流成本，而且运输环节中容易发生危险废物扩散的风险， 且在国内交通不方便的地区，或者经济落后地区，危险废物的处理更为困难。
发明内容
本发明提供了一种危险废弃物微波热解焚烧设备，可以解决现有技术危险废物的焚烧设备产物处理成本高，处理过程繁琐，危险废物处理困难等问题。为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案予以实现一种危险废弃物微波热解焚烧设备，包括具有密闭热解腔的密闭微波热解箱体、内部具有升降式盛料台板的处理室、过滤装置、冷却系统、控制系统、收集装置和机架；所述处理室与所述热解腔密封连通，且在所述热解腔的各侧面中，与所述处理室的连通侧面上设有开口，当所述升降式盛料台板运动至所述开口位置时与所述开口密封接触；所述过滤装置一端与所述热解腔通过管路连通，另一端与所述冷却系统连通；所述收集装置与所述处理室连通。在本发明的技术方案中，还包括如下附加技术特征
所述微波热解箱体的一侧板上设有对应所述热解腔的送料门；所述热解腔采用石英或陶瓷材料，所述微波热解箱体的箱壳与热解腔之间为由陶瓷纤维保温棉构成的保温层。
所述处理室位于所述微波热解箱体的下方，相应地，所述热解腔上的开口位于热解腔的底侧面上。所述升降式盛料台板的升降装置包括配合使用的第一伸缩杆和第一伸缩杆套，所述第一伸缩杆套一端固定在所述机架的底座上。所述处理室的一侧板上设置有挤压推料装置和密封盖，所述挤压推料装置包括配合使用的第二伸缩杆和第二伸缩杆套，所述第二伸缩杆的伸缩自由端密封穿过所述密封盖，且该端上固设有挤压推料活塞；所述处理室的相对另一侧板上设有卸料门，所述卸料门的外侧安装有使门封闭或打开、配合使用的第三伸缩杆和第三伸缩杆套，所述收集装置与所述处理室通过所述卸料门连通。所述过滤装置为微波高温分解器，所述微波高温分解器包括箱体和安装在箱体外侧的微波加热源，所述箱体包括四周保温层和由所述保温层围成的加热区，所述加热区内横向设置耐高温管，所述耐高温管内填充有多孔陶瓷材料，所述耐高温管的两端头与所述保温层之间均设有高温过滤层。所述冷却系统采用循环水冷方式，包括储水箱、内部设有冷凝器的冷凝箱、换热器和蓄液器，所述储水箱的出水口与所述冷凝器的进水口连通，所述冷凝器的出水口与所述换热器的进水口连通，所述换热器的出水口与所述储水箱连通，所述微波高温分解器与冷却系统之间的出气管连通于所述冷凝箱，所述冷凝箱的顶端设有排气管，底端设有排液管， 所述排液口与所述蓄液器连通。所述蓄液器与所述收集装置通过设置回流管连通。所述微波热解箱体上设有一端插入所述热解腔的热电偶。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是采用本发明危险废弃物微波热解焚烧设备可将危险废物在焚烧前进行热解处理，完成减容、减量，以及无害化处理，并且可使产物尾气处理大大简化，降低了处理成本和处理难度；本发明危险废弃物微波热解焚烧设备结构简单，体积小，便于市场普及，特别适合产生危险废弃物的终端客户使用，具有快速减容、减量、无害化处理的优势。
图1为本发明实施例危险废弃物微波热解焚烧设备的结构示意其中，1、微波热解箱体；2、处理室；3、收集装置；4、机架；5、热解腔；6、升降式盛料台板；7、视频光学探测孔；8、微波加热系统；9、热电偶；10、保温层；11、第一伸缩杆；12、第一伸缩杆套；13、密封盖；14、第二伸缩杆；15、第二伸缩杆套；16、挤压推料活塞；17、卸料门； 18、第三伸缩杆；19、第三伸缩杆套；20、微波加热源；21、保温层；22、多孔陶瓷材料；23、多孔陶瓷加热区；24、出气管；25、储水箱；26、冷凝器；27、换热器；28、蓄液器；29、排气管； 30、排液管；31、冷凝箱；32、风扇；33、回流管；34、陶瓷管；35、高温过滤层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。参照图1所示，本实施例危险废弃物微波热解焚烧设备，包括微波热解箱体1、处理室2、过滤装置、冷却系统、用于自动控制各部件动作的控制系统、收集装置3和机架4，微波热解箱体1外侧安装有多个微波加热系统8，采用微波方式加热，其具有密闭的热解腔5、 处理室2热解腔5密封连通，且处理室2内部设有升降式盛料台板6。在热解腔5的各侧面中，与处理室2的连通侧面上设有开口，当升降式盛料台板6运动至该开口位置时与该开口密封密闭接触，使热解腔5形成完整的气体密闭腔体，升降式盛料台板6设置石英密封，高温隔热，并按照微波防泄漏抗流结构设计，使其在具有盛料作用的同时，还能隔热并防微波泄漏。过滤装置一端与热解腔5通过出气管M连通，另一端同样设置出气管M与冷却系统连通，收集装置3与处理室2连通。热解腔5采用石英或陶瓷材料，形成气体密闭腔体。微波热解箱体1的一侧板上设有对应热解腔5的送料门，便于待处理危险废物的送入，本实施例中送料门设置在微波热解箱体1的前侧板上，故图1中未标出；微波热解箱体1为采用金属板加工密封而成的谐振腔，其箱壳与热解腔5之间为保温层10，保温层10采用低微波介电常数、低损耗特性且低密度、更多孔疏松的陶瓷纤维保温棉构成，提高了保温效果。微波热解箱体1为密封结构，根据不同工艺需要，其热解腔5内可以设置为真空或者气氛环境，也可以导通空气或者氧气。本实施例中处理室2位于微波热解箱体1的下方，热解腔5上的开口对应设置在其底侧面上。当升降式盛料台板6上升至最高位置时与热解腔5底侧面上的开口密封接触使热解腔5构成完整的气体密闭腔体。当然，处理室2也可设置在微波热解箱体1的上方或其它侧面方向，本实施例对此不做限制。升降式盛料台板6的升降可采用液压传动或者气压传动或者机械啮合传动结构实现，其升降装置包括配合使用的第一伸缩杆11和第一伸缩杆套12，第一伸缩杆套12的底端固定在机架4的底座上。处理室2的一侧板上设置有挤压推料装置和密封盖13，挤压推料装置包括配合使用的第二伸缩杆14和第二伸缩杆套15，第二伸缩杆14的伸缩自由端密封穿过密封盖13， 且该端上固设有挤压推料活塞16 ；下处理室2的相对另一侧板上设有卸料门17，卸料门17 的外侧安装有配合使用的第三伸缩杆18和第二伸缩杆套19，以便于卸料门17封闭或打开， 收集装置3与处理室2通过卸料门17连通。这样一来，当待处理危险废物热解后，留在升降式盛料台板6上的碳化物随升降式盛料台板6下降至最低位置，挤压推料活塞16在第二伸缩杆14的带动下将碳化物推向卸料门17所在侧，此时卸料门17处于关闭状态，碳化物在卸料门17和挤压推料活塞16的挤压下进行破碎，然后挤压推料活塞17及第二伸缩杆14 回程，卸料门17打开进行卸料使碳化物进入收集装置3，此时挤压推料活塞17再次在第二伸缩杆14的带动下向卸料门17所在侧推动，以助于将碳化物彻底收集至收集装置3，碳化物排空后，挤压推料活塞17及第二伸缩杆14回程，升降式盛料台板6上升进行下一个工作流程。由于不同待处理危险废物，经微波热解箱体1热解后所产生的气体产物是否仍具有危害性不定，且危害程度不同，所采用的过滤装置不同。当气体产物需进一步分解处理时，过滤装置采用微波高温分解器，微波高温分解器包括箱体和安装在箱体外侧的微波加热源20，箱体包括四周保温层21和由该四周保温层21围成的加热区，加热区内横向设置耐高温管34，可采用陶瓷管或石英管，耐高温管34填充有多孔陶瓷材料22，形成多孔陶瓷加热区23，多孔陶瓷加热区23的两端头与保温层21之间设有高温过滤层35，耐高温管34 的作用在于防止进入多孔陶瓷加热区23内的气体产物进入保温层21，保持保温层21的清洁。出气管M通过高温过滤层35将微波高温分解器分别与热解腔5和冷却系统连通，使高温过滤层35对进入多孔陶瓷加热区23内的气体产物进行过滤后再进一步分解，进行无害化处理，处理后气体然后产物进入冷却系统冷凝处理，多次使用后，为保证过滤效果，高温过滤层35可更换。在某些工艺条件下，热解后的气体产物不需要高温分解时，过滤装置可直接采用过滤器或者除尘器即可。本实施例中冷却系统采用循环水冷方式，其包括储水箱25、内部设有冷凝器沈的冷凝箱31、换热器27和蓄液器观，储水箱25的出水口与冷凝器沈的进水口连通，冷凝器 26的出水口与换热器27的进水口连通，换热器27的出水口与储水箱25连通，微波高温分解器与冷却系统之间的出气管M连通于冷凝箱31。冷凝箱31的顶端设有排气管四，底端设有与蓄液器观连通的排液管30。冷却水从储水箱25进入冷凝器沈的管路内，对通过出气管M进入冷凝箱31内的热解气体产物进行冷凝，冷凝所形成的油液经排液管30进入蓄液器观，尾气经排气管四排出，热交换后温度较高的冷却水从冷凝器沈进入换热器27，降温后再次进入储水箱25循环利用。为增强换热器27的换热能力，换热器27 —侧设置有风扇32ο进入蓄液器28的油液可以收集，统一处理，也可以通过在蓄液器28与收集装置3 之间设置回流管33使其排入收集装置3，与热解后碳化物混合，待统一处理。为便于检测热解腔5内的温度，微波热解箱体1上设有一端插入热解腔5的热电偶9。同时，为便于观察热解腔5内待处理危险废物热解程度，微波热解箱体1上还设有穿透箱壳、保温层10并穿进热解腔5的视频光学探测孔7，可使用视频探头观察热解腔5内待处理危险废物热解程度。另外，本实施例中收集装置3可选用收集桶，收集桶与处理室2之间设置连通管道，相连部位为气体密封结构，收集桶的材质根据灰烬需求的不同而不同，可以为金属、塑料、玻璃或者陶瓷材质，侧边设置刻度标志，收集桶与管道之间法兰连接，收集桶满后，可以更换新桶，而收集满的收集桶，可以加盖密封后集中处理，进行后续诸如固化和填埋。本实施例危险废弃物微波热解焚烧设备的工作原理是升降式盛料台板6上升至热解腔5的底侧面开口位置处，使热解腔5形成完整空腔，然后从送料门放入待处理危险废物至升降式盛料台板6上，微波加热系统8对其进行微波加热使之热解，热解腔5内热解环境可以控制为真空或者气氛(无氧气)环境，最终产物是碳化物、油液以及少量尾气，尾气可以比较容易的吸附处理，碳化物留在升降式盛料台板6上并最终收集至收集装置3，油液为经过滤装置过滤后的热解气体经冷却系统冷凝后形成的多种高分子混合体。当然，碳化物也可以进行后续处理，比如固化、填埋，而油液可以作为化工原料进行二次应用，碳化物和油液也可以继续在有氧气情况下加热焚烧，从而完成灰化过程，提高待处理危险废物的减容、减量率。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于包括具有密闭热解腔的密闭微波热解箱体、内部具有升降式盛料台板的处理室、过滤装置、冷却系统、控制系统、收集装置和机架；所述处理室与所述热解腔密封连通，且在所述热解腔的各侧面中，与所述处理室的连通侧面上设有开口，当所述升降式盛料台板运动至所述开口位置时与所述开口密封接触；所述过滤装置一端与所述热解腔通过管路连通，另一端与所述冷却系统连通；所述收集装置与所述处理室连通。
2.根据权利要求1所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述微波热解箱体的一侧板上设有对应所述热解腔的送料门；所述热解腔采用石英或陶瓷材料，所述微波热解箱体的箱壳与热解腔之间为由陶瓷纤维保温棉构成的保温层。
3.根据权利要求1所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述处理室位于所述微波热解箱体的下方，相应地，所述热解腔上的开口位于热解腔的底侧面上。
4.根据权利要求3所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述升降式盛料台板的升降装置包括配合使用的第一伸缩杆和第一伸缩杆套，所述第一伸缩杆套一端固定在所述机架的底座上。
5.根据权利要求4所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述处理室的一侧板上设置有挤压推料装置和密封盖，所述挤压推料装置包括配合使用的第二伸缩杆和第二伸缩杆套，所述第二伸缩杆的伸缩自由端密封穿过所述密封盖，且该端上固设有挤压推料活塞；所述处理室的相对另一侧板上设有卸料门，所述卸料门的外侧安装有使门封闭或打开、配合使用的第三伸缩杆和第三伸缩杆套，所述收集装置与所述处理室通过所述卸料门连通。
6.根据权利要求1所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述过滤装置为微波高温分解器，所述微波高温分解器包括箱体和安装在箱体外侧的微波加热源，所述箱体包括四周保温层和由所述保温层围成的加热区，所述加热区内横向设置耐高温管，所述耐高温管内填充有多孔陶瓷材料，所述耐高温管的两端头与所述保温层之间均设有高温过滤层。
7.根据权利要求6所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述冷却系统采用循环水冷方式，包括储水箱、内部设有冷凝器的冷凝箱、换热器和蓄液器，所述储水箱的出水口与所述冷凝器的进水口连通，所述冷凝器的出水口与所述换热器的进水口连通，所述换热器的出水口与所述储水箱连通，所述微波高温分解器与冷却系统之间的出气管连通于所述冷凝箱，所述冷凝箱的顶端设有排气管，底端设有排液管，所述排液口与所述蓄液器连通。
8.根据权利要求7所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述蓄液器与所述收集装置通过设置回流管连通。
9.根据权利要求1所述的危险废弃物微波热解焚烧设备，其特征在于所述微波热解箱体上设有一端插入所述热解腔的热电偶。
全文摘要
本发明提供一种危险废弃物微波热解焚烧设备，可解决现有产物处理成本高，易产生二次污染，且处理方式繁琐等问题。其包括密闭微波热解箱体、处理室、过滤装置、冷却系统、控制系统、收集装置和机架；处理室与热解腔密封连通，且在热解腔的各侧面中，与处理室的连通侧面上设有开口，当升降式盛料台板运动至开口位置时与开口密封接触；过滤装置一端与热解腔通过管路连通，另一端与冷却系统连通；收集装置与处理室连通。采用本发明可将危险废物在焚烧前进行热解处理，使产物尾气处理大大简化，降低了处理成本和难度；本发明结构简单，体积小，便于市场普及，尤其适合产生危险废弃物的终端客户使用，具有快速减容、减量、无害化处理的优势。
文档编号B09B3/00GK102553895SQ20121002950
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者冯国通 申请人:冯国通