一种微波热解处理方法及其控制系统与流程

文档序号:32477976发布日期:2022-12-09 18:44阅读:39来源:国知局
一种微波热解处理方法及其控制系统与流程

1.本发明属于环保技术领域,涉及但不限于一种微波热解处理方法及其控制系统。


背景技术:

2.众所周知,含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥,并且含油污泥对人体有害,对植物、水体生物有害,蒸发在空气中的油气能刺激皮肤、眼睛及呼吸器官,使土地失去植物生长的功能。因此,如何高效且快速处理含油污泥越来越成为热门研究对象。
3.现有含油污泥处理方法,包括:(1)对含油污泥及其中含有的杂物进行破碎预处理,作为待处理物料;(2)将待处理物料进行化学热洗处理以脱附有机物;(3)将化学热洗处理后的含油污泥进行固液分离;(4)将固液分离后得到的固相输送至回转式高温间接热相分离装置进行无害化处理;(5)将回转式高温间接热相分离得到的还原土处理后输出,并将回转式高温间接热相分离产生的热解汽抽出后进行冷却及分离。
4.然而,由于现有含油污泥处理方法通过依次进行杂物破碎预处理、化学热洗处理、固液分离、无害化处理及冷却分离处理的方式处理含油污泥,过程复杂且耗费时间,从而导致含油污泥的处理效率不高且使用范围受限。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,针对上述现有技术在处理含油污泥的过程中存在的不足,提供一种微波热解处理方法及其控制系统,以解决现有含油污泥处理方法通过依次进行杂物破碎预处理、化学热洗处理、固液分离、无害化处理及冷却分离处理的方式处理含油污泥而导致的含油污泥的处理效率不高且使用范围受限的问题。
6.为实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
7.第一方面,本发明提供了一种微波热解处理方法,所述微波热解处理方法应用于微波热解处理设备中,所述方法包括:
8.获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;
9.确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;
10.根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。
11.可选的,所述目标特征参数包括所述出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度时,所述确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略,包括:
12.将所述第一当前浓度与第一预设参考浓度进行匹配,得到第一目标匹配结果;
13.当所述第一目标匹配结果表征所述第一当前浓度高于所述第一预设参考浓度时,确定包括增大微波功率的目标处理策略;
14.当所述第一目标匹配结果表征所述第一当前浓度低于所述第一预设参考浓度时,
确定包括将所述当前气体排出的目标处理策略。
15.可选的,所述目标特征参数包括所述腔体内的当前温度时,所述确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略,包括:
16.将所述当前温度与预设参考温度进行匹配,得到第二目标匹配结果;
17.当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度达到所述预设参考温度时,确定包括控制所述设备继续执行目标微波热解处理操作的目标处理策略;
18.当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度未达到所述预设参考温度时,确定包括增大微波功率的目标处理策略。
19.可选的,所述目标特征参数包括所述腔体内待处理对象的当前成分含量时,所述确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略,包括:
20.将所述当前成分含量与预设参考含量进行匹配,得到第三目标匹配结果;
21.当所述第三目标匹配结果表征所述当前成分含量高于所述预设参考含量时,确定包括减小上料速度及增大微波功率的目标处理策略;
22.当所述第三目标匹配结果表征所述当前成分含量低于所述预设参考含量时,确定包括增大上料速度及减小微波功率的目标处理策略。
23.可选的,所述根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作,包括:
24.当确定出包括调整上料速度及调节微波功率的目标处理策略时,控制调整上料机的滚轮转动周期及调节微波源的功率,得到目标调整后信息;其中,所述调整包括减小或增大,所述调节包括增大或减小;
25.在所述目标调整后信息的作用下,控制进行目标微波热解处理操作。
26.可选的,所述根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作,包括:
27.当确定出包括将所述当前气体排出的目标处理策略时,控制执行针对腔体侧壁的出气口的开启操作,以使得所述当前气体排出。
28.可选的,在所述根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作的步骤之后,所述方法还包括:
29.获取所述腔体底部当前残渣的第二当前浓度;
30.当所述第二当前浓度低于第二预设参考浓度时,控制所述当前残渣经由卸料机排出;
31.当所述第二当前浓度高于所述第二预设参考浓度时,控制所述当前残渣进入上料机中,以再次进入所述腔体内执行目标微波热解处理。
32.第二方面,本发明提供了一种微波热解处理设备,包括:腔体、上料机、卸料机、布料盘、盘管、再布料板、转盘杆、冷凝回收单元、空气泵、出气口、微波源及控制器;
33.其中,所述上料机和所述卸料机分别设置在所述腔体的顶端和底端且密封所述腔体,所述转盘杆竖直设置在所述腔体的内部,所述布料盘横向设置于所述转盘杆上,所述盘管盘旋设置于所述转盘杆上且与所述布料盘互不碰撞,所述再布料板横斜设置于所述腔体的内壁上且位于所述布料盘的下方,所述腔体分别外接所述冷凝回收单元的一端和所述空气泵的一端,所述冷凝回收单元的另一端连接所述空气泵的另一端,所述微波源设置于所述腔体的外部侧壁上,所述出气口设置于所述腔体的侧壁上,所述布料盘外接驱动电机,所述控制器分别与所述微波源、所述上料机、所述卸料机及所述出气口连接。
34.第三方面,本发明提供了一种微波热解处理装置,包括:获取模块、确定模块和处理模块,其中:
35.获取模块,用于获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;
36.确定模块,用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;
37.处理模块,用于根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。
38.第四方面,本发明提供了一种微波热解处理控制装置,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述控制装置执行如前述第一方面所述的微波热解处理方法。
39.本发明的有益效果是:本发明中的一种微波热解处理方法及其控制系统,其中微波热解处理方法应用于微波热解处理设备中,所述方法包括:获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。也就是说,本发明能够根据出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量,实现高效且快速热解处理含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的目的,不仅处理效果高而且处理效果好,解决了现有含油污泥处理方法通过依次进行杂物破碎预处理、化学热洗处理、固液分离、无害化处理及冷却分离处理的方式处理含油污泥而导致的含油污泥的处理效率不高且使用范围受限的问题,大大提高了含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的热解处理效率,并且降低了能耗,也大大提高了设备的灵活性和安全可靠性,从而提高了微波热解处理设备的使用寿命。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
41.图1为本发明一实施例提供的微波热解处理方法流程示意图;
42.图2为本发明另一实施例提供的微波热解处理设备示意图;
43.图3为本发明另一实施例提供的微波热解处理装置示意图;
44.图4为本发明一实施例提供的微波热解处理控制装置示意图。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
47.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
50.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.这里,对本发明中的相关名词进行解释:
52.微波,是频率在300兆赫到300千兆赫的电波,被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下,其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应,此时微波场的场能转化为介质内的热能,使物料温度升高,产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
53.图1为本发明一实施例提供的微波热解处理方法流程示意图;图2为本发明另一实施例提供的微波热解处理设备示意图;图3为本发明另一实施例提供的微波热解处理装置示意图;图4为本发明一实施例提供的微波热解处理控制装置示意图。以下将结合图1至图4,对本发明实施例提供的微波热解处理方法及其控制系统进行详细说明。
54.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。
55.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
56.本发明的实施例提供的微波热解处理方法,应用于微波热解处理设备中,并且该微波热解处理方法的执行主体为微波热解处理设备中的控制器,如图1所示为微波热解处理方法流程示意图,下面结合图1,对该方法包括的步骤进行具体介绍。
57.步骤s101、获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数。
58.其中,目标特征参数可以包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或腔体内待处理对象的当前成分含量;并且,微波热解处理设备可以用于将含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象高效且快速热解处理为符合排放
标准的达标气体和用于重复使用的达标残渣,达标气体可以包括一氧化氮、二氧化碳、水蒸气等其它符合排放标准的气体,达标残渣可以包括含油率低至达标和/或含水率低至达标的渣。
59.具体的,微波热解处理设备内可以设置有传感器,传感器可以测量出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或腔体内待处理对象的当前成分含量,并将所测量的第一当前浓度、当前温度和/或当前成分含量发送至控制器。因此,控制器可以接收到传感器测量的出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或腔体内待处理对象的当前成分含量。
60.此外,控制器在获取出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度、腔体内待处理对象的当前成分含量时,可以单独获取,也可以两两获取,自然也可以同时获取。此处不作具体限定。
61.并且,控制器可以实时获取微波热解处理设备内的目标特征参数,也可以周期性的获取微波热解处理设备内的目标特征参数。此处也不做具体限定。
62.步骤s102、确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略。
63.具体的,控制器在接收到传感器发送过来的目标特征参数时,可以将目标特征参数与预设参考特征信息进行匹配,以此获取与目标特征参数匹配的目标处理策略;其中,当目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的当前浓度、腔体内的当前温度和/或腔体内待处理对象的当前成分含量时,预设参考特征信息可以包括预设参考浓度、预设参考温度和/或预设参考含量。
64.因此,当目标特征参数包括微波热解处理设备的出气口处当前气体中有机废气分子的当前浓度时,步骤s102可以通过以下子步骤实现:
65.步骤s1021、将所述第一当前浓度与第一预设参考浓度进行匹配,得到第一目标匹配结果。
66.其中,第一预设参考浓度可以用于表征气体中有害成分的浓度足以说明该气体为符合排放标准的达标气体。并且,第一预设参考浓度可以是第一参考浓度阈值,也可以是第一参考浓度范围。此处不作限定。
67.具体的,控制器在经由传感器获取到出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度时,可以将第一当前浓度与第一预设参考浓度进行匹配,比如将第一当前浓度与第一参考浓度阈值进行大小比较,或者将第一当前浓度分别与第一参考浓度范围的最小值和最大值进行大小比较,从而得到第一目标匹配结果。
68.步骤s1022、当所述第一目标匹配结果表征所述第一当前浓度高于所述第一预设参考浓度时,确定包括增大微波功率的目标处理策略。
69.具体的,控制器确定第一目标匹配结果表征出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度高于第一预设参考浓度时,可以认为当前气体中含有超标浓度的有害气体分子,也即腔体内待处理对象中的有机物并没有被热解燃烧至无害,此时可以确定增大微波功率的目标处理策略,以使得待处理对象经设备热解处理后产生达标且符合排放标准的气体;其中,出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度高于第一预设参考浓度包括第一当前浓度大于第一参考浓度阈值或者第一当前浓度大于第一参考浓度范围的最大值。
70.步骤s1023、当所述第一目标匹配结果表征所述第一当前浓度低于所述第一预设
参考浓度时,确定包括将所述当前气体排出的目标处理策略。
71.具体的,控制器确定第一目标匹配结果表征出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度低于第一预设参考浓度时,可以认为待处理对象经设备热解处理后产生了达标且符合排放标准的气体,此时可以确定包括将当前气体排出的目标处理策略,以使得热解处理后得到的达标气体能够及时排放;其中,出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度低于第一预设参考浓度可以包括第一当前浓度小于等于第一参考浓度阈值、第一当前浓度小于等于第一参考浓度范围的最小值或者第一当前浓度在第一参考浓度范围的最小值和最大值之间。
72.在实际处理过程中,当目标特征参数包括微波热解处理设备的腔体内的当前温度时,步骤s102可以通过以下子步骤实现:
73.步骤s11、将所述当前温度与预设参考温度进行匹配,得到第二目标匹配结果。
74.其中,预设参考温度可以用于表征腔体内的温度足以正常且快速执行针对待处理对象的热解处理操作。并且,预设参考温度可以是参考温度阈值,也可以是参考温度范围。此处不作限定。示例性的,预设参考温度可以为100℃~600℃。
75.具体的,控制器在经由传感器获取到腔体内的当前温度时,可以进一步将当前温度与预设参考温度进行匹配,比如将当前温度与参考温度阈值进行大小比较或者将当前温度分别与参考温度范围的最小值和最大值进行大小比较,从而得到第二目标匹配结果。
76.步骤s12、当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度达到所述预设参考温度时,确定包括控制所述设备继续执行目标微波热解处理操作的目标处理策略。
77.具体的,控制器确定第二目标匹配结果表征腔体内的当前温度达到预设参考温度时,可以认为当前腔体内的温度足够且能够循环重复执行针对待处理对象的热解处理及燃烧处理,此时可以确定包括控制设备继续执行目标微波热解处理操作的目标处理策略,以此实现正常热解处理含油污泥、固废、污废、危废的目的;其中,腔体内的当前温度达到预设参考温度可以包括当前温度等于参考温度阈值或者当前温度在参考温度范围的最小值和最大值之间。
78.步骤s13、当所述第二目标匹配结果表征所述当前温度未达到所述预设参考温度时,确定包括增大微波功率的目标处理策略。
79.具体的,控制器确定第二目标匹配结果表征腔体内的当前温度未达到预设参考温度时,可以认为当前腔体内的温度过低且不能正常用于热解处理含油污泥、固废、污废、危废,此时可以确定包括增大微波功率的目标处理策略,以此实现正常热解处理含油污泥、固废、污废、危废的目的;其中,腔体内的当前温度未达到预设参考温度可以包括当前温度小于参考温度阈值或者当前温度小于参考温度范围的最小值。
80.需要说明的是,当控制器确定出腔体内的当前温度大于参考温度阈值或者当前温度大于参考温度范围的最大值时,可以认为当前腔体内的温度过高且容易引起着火甚至损坏设备,此时控制器可以直接控制关机操作或者启动温度控制保护操作,以此实现确保设备不受损坏的前提下正常执行针对待处理对象的热解处理操作。其中,热解处理操作可以包括热解操作及燃烧操作。
81.在实际处理过程中,当目标特征参数包括微波热解处理设备的腔体内待处理对象的当前成分含量时,步骤s102还可以通过以下子步骤实现:
82.步骤s21、将所述当前成分含量与预设参考含量进行匹配,得到第三目标匹配结果。
83.其中,预设参考含量可以用于表征待处理对象中的含油量、含水量和有机物含量适中且使用原始上料速度和原始微波功率即可充分热解处理,也即既不需要调整微波功率也不需要调整上料速度。并且,预设参考含量可以是参考含量阈值,也可以是参考含量范围。此处不作限定。
84.具体的,控制器在经由传感器获取到腔体内待处理对象的当前成分含量时,可以进一步将当前成分含量与预设参考含量进行匹配,比如将当前成分含量与参考含量阈值进行大小比较,或者将当前成分含量分别与参考含量范围的最小值和最大值进行大小比较,从而得到第三目标匹配结果。
85.步骤s22、当所述第三目标匹配结果表征所述当前成分含量高于所述预设参考含量时,确定包括减小上料速度及增大微波功率的目标处理策略。
86.具体的,控制器确定第三目标匹配结果表征腔体内待处理对象的当前成分含量高于预设参考含量时,可以认为进入腔体内的待处理对象所含的油量、水量和/或有机物含量过高,且需要在较高温度条件下延长热解处理时间,因此此时可以确定出包括减小上料速度及增大微波功率的目标处理策略,以使得进入腔体内的待处理对象能够被充分且完全处理至达标。其中,腔体内待处理对象的当前成分含量高于预设参考含量可以包括当前成分含量大于参考含量阈值或者当前成分含量大于参考含量范围的最大值。
87.步骤s23、当所述第三目标匹配结果表征所述当前成分含量低于所述预设参考含量时,确定包括增大上料速度及减小微波功率的目标处理策略。
88.具体的,控制器确定第三目标匹配结果表征腔体内待处理对象的当前成分含量低于预设参考含量时,可以认为进入腔体内的待处理对象所含的油量、水量和/或有机物含量过低,且需要在较低温度条件下降低热解处理时间,因此此时可以确定出包括增大上料速度及减小微波功率的目标处理策略,以使得进入腔体内的待处理对象能够被充分且完全处理至达标。其中,腔体内待处理对象的当前成分含量低于预设参考含量可以包括当前成分含量小于参考含量阈值或者当前成分含量小于参考含量范围的最小值。
89.需要说明的是,当控制器确定出当前成分含量等于参考含量阈值或者当前成分含量在参考含量范围的最小值和最大值之间时,可以认为进入腔体内的待处理对象中所含的水量、油量及有机物含量适中且使用原始上料速度和原始微波功率即可充分热解处理,此时控制器可以基于上料机的原始上料速度和微波源的原始功率控制执行针对腔体内的待处理对象的热解处理操作。其中,原始上料速度可以与原始功率成正比。
90.在实际处理过程中,当控制器获取到的目标特征参数中包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和腔体内待处理对象的当前成分含量中至少两个时,可以进一步对应执行将第一当前浓度与第一预设参考浓度进行匹配、将当前温度与预设参考温度进行匹配,以及将当前成分含量与预设参考含量进行匹配中至少两个匹配操作,以此对应得到第一匹配结果、第二匹配结果和第三匹配结果中至少两个匹配结果,从而确定出与第一匹配结果、第二匹配结果和第三匹配结果中至少两个匹配结果均对应的目标处理策略。具体的匹配过程如前述实施例所述,此处不再赘述。
91.步骤s103、根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。
92.在实际处理过程中,步骤s103可以通过以下过程实现:
93.步骤s1031、当确定出包括调整上料速度及调节微波功率的目标处理策略时,控制调整上料机的滚轮转动周期及调节微波源的功率,得到目标调整后信息;其中,所述调整包括减小或增大,所述调节包括增大或减小。
94.具体的,当确定出包括减小上料速度及增大微波功率的目标处理策略时,可以控制增大上料机的滚轮转动周期及增大微波源的功率;反之,当确定出包括增大上料速度及减小微波功率的目标处理策略时,可以控制减小上料机的滚轮转动周期及减小微波源的功率,以使得在不浪费且不损耗微波功率的前提下快速且高效执行针对待处理对象的充分完全热解处理,从而得到目标调整后信息。
95.其中,目标调整后信息可以包括上料机的滚轮周期被增大后的第一调整后滚轮周期和微波源的功率被增大后的第一调整后功率,或者包括上料机的滚轮周期被减小后的第二调整后滚轮周期和微波源的功率被减小后的第二调整后功率,第一调整后滚轮周期和第一调整后滚轮可以成正比,第二调整后滚轮周期和第二调整后功率也可以成正比。
96.步骤s1032、在所述目标调整后信息的作用下,控制进行目标微波热解处理操作。
97.具体的,控制器在得到目标调整后信息时,可以继续控制设备执行针对含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的目标微波热解处理,比如热解操作与燃烧操作。
98.在实际处理过程中,步骤s103还可以通过下述过程实现:当确定出包括将所述当前气体排出的目标处理策略时,控制执行针对腔体侧壁的出气口的开启操作,以使得所述当前气体排出。
99.具体的,当控制器确定出包括将当前气体排出的目标处理策略时,可以认为待处理对象经设备热解处理后产生了达标且符合排放标准的气体,此时控制器可以控制执行针对腔体侧壁的出气口的开启操作,以使得将所获得的达标气体及时排出;进一步的,当控制器确定达标气体已被排出和/或新的待处理对象被注入至腔体内时,可以控制执行针对出气口的关闭操作,以此提高设备的灵活性和智能性,也能提高设备的高效热解处理能力。
100.需要说明的是,当控制器确定出包括增大微波功率的目标处理策略时,可以认为腔体内待处理对象中的有机物并没有被热解燃烧至无害和/或腔体内的温度过低且不能章程用于热解处理,此时可以控制执行针对腔体外部侧壁上的微波源的功率的增大操作,以使得腔体内的温度能够正常执行热解处理和/或待处理对象经设备处理后产生可排放的达标气体。
101.此外,当控制器确定出包括控制设备继续执行目标微波热解处理操作的目标处理策略时,可以认为腔体内的温度适中且能够安全充分执行热解燃烧操作,此时可以控制设备继续执行或者重复循环执行针对待处理对象的热解燃烧处理操作,以使得高效且快速产生达标气体和达标残渣。
102.在实际处理过程中,在步骤s103的步骤之后,所述方法还包括:
103.步骤s41、获取所述腔体底部当前残渣的第二当前浓度。
104.具体的,当控制器控制执行目标操作后,可以周期性或者实时通过传感器获取腔体底部的当前残渣的第二当前浓度,以便于后续判断当前残渣是否为达标残渣。
105.步骤s42、当所述第二当前浓度低于第二预设参考浓度时,控制所述当前残渣经由卸料机排出。
106.其中,第二预设参考浓度可以用于表征残渣的浓度足以说明该残渣为符合回收的达标残渣。并且,第二预设参考浓度可以是第二参考浓度阈值,也可以是第二参考浓度范围。此处不作具体限定。
107.具体的,当控制器获取到腔体底部当前残渣的第二当前浓度时,可以进一步将第二当前浓度与第二预设参考浓度进行匹配,当确定第二当前浓度小于第二参考浓度阈值、第二当前浓度在第二参考浓度范围的最小值和最大值之间或者第二当前浓度小于第二参考浓度范围的最小值时,可以认为当前残渣为符合回收标准的达标残渣,此时可以控制腔体底部的出料口开启且与卸料机的缺口相通相对,以使得当前残渣掉落至卸料机中。
108.步骤s43、当所述第二当前浓度高于所述第二预设参考浓度时,控制所述当前残渣进入上料机中,以再次进入所述腔体内执行目标微波热解处理。
109.具体的,当控制器确腔体底部当前残渣的第二当前浓度高于第二预设参考浓度时,也即第二当前浓度大于第二参考浓度阈值或者第二当前浓度大于第二参考浓度范围的最大值时,可以认为腔体底部的当前残渣并不是符合回收表征的达标残渣,此时控制器可以继续关闭腔体底部的出料口且将当前残渣经由卸料机和料斗发送至上料机中,以使得当前残渣再次进行腔体内进行热解燃烧处理,直至获得符合回收标准的达标残渣。
110.需要说明的是,本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明,可以参照其它实施例中的描述,此处不再赘述。
111.本发明实施例中,本发明的微波热解处理方法应用于微波热解处理设备中,包括:获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。也就是说,本发明能够根据出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量,实现高效且快速热解处理含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的目的,不仅处理效果高而且处理效果好,解决了现有含油污泥处理方法通过依次进行杂物破碎预处理、化学热洗处理、固液分离、无害化处理及冷却分离处理的方式处理含油污泥而导致的含油污泥的处理效率不高且使用范围受限的问题,大大提高了含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的热解处理效率,并且降低了能耗,也大大提高了设备的灵活性和安全可靠性,从而提高了微波热解处理设备的使用寿命。
112.在另一种可行的实施例中,本发明还提供了一种微波热解处理设备,如图2所示,所述设备包括:腔体1、上料机2、卸料机3、布料盘4、盘管5、再布料板6、转盘杆7、冷凝回收单元8、空气泵9、出气口10、微波源11及控制器(图2中未示出)。
113.其中,上料机2和卸料机3可以分别设置在腔体1的顶端和底端且可以密封整个腔体1,转盘杆7可以竖直设置在腔体1的内部中央,布料盘4可以横向设置于转盘杆7上,盘管5可以盘旋设置于转盘杆7上且可以与布料盘4互不碰撞,再布料板6可以横斜设置于腔体1的内壁上且可以位于布料盘4的下方,腔体1可以分别外接冷凝回收单元8的一端和空气泵9的一端,冷凝回收单元8的另一端可以连接空气泵9的另一端,微波源11可以设置于腔体1的外部侧壁上,出气口10可以设置于腔体1的侧壁上,布料盘4可以外接驱动电机,控制器可以分别与微波源11、上料机2、卸料机3和出气口10连接。
114.需要说明的是,上料机2可以基于自身的转动周期将经由料斗12上传的待处理对象自动注入至腔体1中,上料机2可以是按照自身滚轮的转动周期实现自动注入的,且上料机2可以由多个滚轮的转动形成转动周期且有一个滚轮位置处为缺口,缺口的大小可以与腔体1的进料口大小相同且相通。示例性的,当上料机2转动1个周期且其缺口与腔体1的进料口正对相通时,可以将上料机2中的待处理对象自动注入至腔体1内;反之,上料机2在转动且其缺口不与腔体1的进料口正对相通时,其它滚轮会封住腔体1的进料口。其中,转动周期可以基于待处理对象被完全热解的时间确定,缺口与腔体1的进料口的直径相同,待处理对象可以包括含油污泥、固废、污废、危废等。
115.此外,卸料机3的构造与上料机2可以相同,上料机2和卸料机3可以完全密封住腔体1,也即卸料机3也可以由多个滚轮的转动形成转动周期且有一个滚轮位置处为缺口,并且腔体1底部的出料口与卸料机3的缺口的直径相同且相通,使得处理后的达标残渣可以被回收。示例性的,当卸料机3在转动且其缺口不与腔体1底部的出料口正对相通时,其它滚轮会封住腔体1底部的出料口;反之,当卸料机3转动1个周期且其缺口与腔体1底部的出料口正对相通时,可以将处理后的达标残渣经由卸料机3排出以进行回收。
116.本发明实施例中,布料盘4的数量可以为多个且多个布料盘4可以分别间隔横向分布在转盘杆7上。
117.可选的,每个布料盘4可以由耐高温且吸收微波的材料制作而成,以使吸收微波时能够对待处理对象进行加热的同时也能够待处理对象的均匀铺满延迟和下落延迟,从而为后续完全且充分热解处理奠定基础。
118.需要说明的是,每个布料盘4均可以外接驱动电机,以使得微波源11开启时驱动电机驱动每个布料盘4开始转动,从而实现减缓待处理对象的下落速度的同时也能延长待处理对象的热解处理时间,以此高效且快速实现进入腔体1内的待处理对象的完全且充分热解处理的目的。
119.本发明实施例中,再布料板6的数量可以为多个且多个再布料板6可以分别设置于相邻布料盘4之间的对应腔体1的内壁上,每个再布料板6的一端可以均设置于腔体1的内壁上、另一端可以均设置为向下倾斜,以使得待处理对象经由前一个布料盘4掉落至再布料板6上时能够再次掉落至下一个布料盘4中均匀分布。
120.可选的,再布料板6可以包括具有不吸收微波、可透微波且耐高温功能的板。示例性的,每个再布料板6可以均为挡板且挡板为不吸收微波且可透微波的耐高温的材料制作而成。
121.本发明实施例中,上料机2可以外接料斗12,料斗12可以设置于腔体1的外部下方。
122.可选的,上料机12可以为蛟龙上料机,以实现上料自动化。料斗12在腔体1的外部下方,比如料斗12在腔体1的外部低处。
123.需要说明的是,当待处理对象中的有害成分较少时经由上料机12进入腔体1且缓慢下落过程中,可在第一上料段、微波源11、空气泵9及冷凝回收单元8的作用下实现一次性充分处理。
124.本发明实施例中,所述设备还可以包括第一上料段和第二上料段,第一上料段可以分别连接料斗12的一端和上料机2的一端,所述第二上料段可以分别连接料斗12的另一端和卸料机3。
125.可选的,第一上料段可以为料斗12与上料机2的之间的上料段,第二上料段可以为料斗12与卸料机3之间的上料段。
126.需要说明的是,当待处理对象中的有害成分较多时经由上料机12进入腔体1且缓慢下落过程中,可在第一上料段、微波源11、空气泵9及冷凝回收单元8及第二上料段的作用下实现循环重复处理。
127.本发明实施例中,所述设备还可以包括隔热层,隔热层可以设置于腔体1的壁中。
128.需要说明的是,之所以在腔体1的壁中设置隔热层,目的是保证腔体1内部的温度不外泄的同时也能够将热量尽可能多的保存在腔体1的内部,从而不影响后续换热。
129.本发明实施例中,微波源11的数量可以为多个且可以均匀分布在腔体1的外部侧壁上。
130.需要说明的是,多个微波源11可以均匀的设置在腔体1的外部侧壁上。优选的,为了防止微波之间相互干扰,相邻微波源垂直设置,从而在避免了微波之间相互干扰的同时,增加了微波辐射功率,快速催化反应,提高待热解对象的热解处理效率。
131.本发明实施例中,所述设备可以为立式结构,腔体1可以为垂直筒状且腔体1可以为金属材质。
132.可选的,腔体1可以为金属桶。
133.本发明实施例中,盘管5可以包括具有耐高温且吸收微波功能的陶瓷盘管。
134.可选的,盘管5的数量可以为多个且都不与各个布料盘4碰撞或者都不会阻挡住每个布料盘4。
135.需要说明的是,盘管5的数量可以不用设置很多个,也即,当盘管5设置于相邻布料盘4之间时,并不需要所有相邻布料盘4之间都设置盘管5。
136.可选的,空气泵9可以用于向腔体1内注入氮气和一定配比的空气。比如,在热解处理之前空气泵9可以向腔体1内注入氮气进行吹扫且吹扫完的气体进入冷凝回收单元8中,热解处理过程中可以继续向腔体1内吹入氮气以使得氮气作为载气将热解产生的热解气送入冷凝回收单元8进行冷凝回收处理,以及向空气泵9向腔体1内注入与热解产生的不凝气的浓度具有一定配比的定量空气,使得定量空气和不凝气进入腔体1内时可以通过微波辐射被催化燃烧且燃烧后产生热量可以在多个盘管5的作用下使得整个腔体1内温度升高,从而进一步针对待处理对象进行热解处理;其中,热解气可以包括有机成分,定量空气可以是按照与不凝气混合后的浓度在爆炸极限的上限以上或爆炸极限的下限以下配比出来的空气。
137.需要说明的是,当腔体1内的温度比较高时,不凝气在微波作用下通过与定量空气中的氧气发生反应(也即燃烧)的方式进行废气的无害化处理,燃烧后的热量通过从多个盘管5送入整个腔体1内的方式进行热量回收,从而实现了热能回收及废气处理的双重目的。
138.可选的,转盘杆7可以为金属材质,转盘杆7可以外漏部分,且外漏部分在腔体1之外且既不设置布料盘4也不设置盘管5。
139.可选的,上料机2、卸料机3、出气口10分别与腔体1的连接处可以分别设置有金属网,金属网的网孔直径可以为小于或等于3mm。
140.需要说明的是,上料机2、卸料机3、出气口10分别与腔体1的连接处可以分别设置有金属网,且金属网的孔径可以小于或等于3mm。这里,为了防止微波泄露,在上料机2、卸料
机3、出气口10分别与腔体1的连接处分别设置金属网。由于人体长期与微波辐射源距离很近时,因受到过量的辐射能量从而产生头晕、睡眠障碍、记忆力减退、心跳过缓、血压下降等现象。当微波泄漏达到1mw/cm2时,会突然感到眼花,视力下降,甚至引起白内障。为了保障用户的健康,在上料机2、卸料机3、出气口10分别与腔体1的连接处可以分别设置有金属网,拐角在微波的作用下,可能会产生微波放电,容易发生危险事故。金属网可以阻隔微波泄露,减少了微波对人体的伤害,提高了设备的安全性。
141.本发明实施例中,所述设备还可以包括传感器和控制器,传感器可以测量腔体1内的温度、待处理对象的成分含量以及出气口10处气体的浓度,控制器可以控制腔体1内的温度维持在100℃~600℃之内,控制器可以根据待处理对象的成分含量控制上料机2的上料速度和微波源11的功率,并且可以以上料速度和微波功率成正比的策略控制调整上料机2的上料速度和微波源11的功率;当控制器确定出气口10处气体不达标时可以再次进行废气无害化处理,当确定出气口10处的气体达标时可以控制开启出气口10且将达标气体排出,当达标气体排出时再关闭出气口10且再次向腔体1内注入新的待处理对象。进一步的,控制器还可以根据腔体1的底部的残渣的浓度确定是否经由卸料机3排出,比如当确定残渣为达标残渣时控制其经由卸料机3排出,当确定残渣为非达标残渣时可以经由卸料机3进入料斗12中,以使其再次进入腔体1内进行微波热解处理。
142.示例性的,待处理对象未进入腔体1内前先经由空气泵9向腔体1内注入氮气进行吹扫,吹扫完的气体进行冷凝回收单元8;待处理对象由上料机2进入腔体1内时微波源11和驱动电机均开启且布料盘4转动,待处理对象在转动着的布料盘4和再布料板6的作用下缓慢且均匀向下掉落时经由微波辐射进行热解,产生热解气和不凝气,空气泵9向腔体1内继续注入的氮气会将热解气送入冷凝回收单元8进行处理的同时,也会向腔体1内注入与不凝气具有一定配比的定量空气,使得定量空气和不凝气在腔体1时经过微波催化进行反应且燃烧,燃烧产生的热量在盘管5的作用下使得整个腔体1内的温度升高且通过燃烧对不凝气进行无害化处理,最后将无害化处理后的达标气体经由出气口10排出,燃烧处理和无害化处理后若在腔体1的底部产生达标残渣时可以经由卸料机3排出以进行回收,若腔体1的底部产生的残渣不达标时可以继续关闭腔体1底部的出料口且在卸料机3、第二上料斗12、上料机2的作用下使得该残渣再次进入腔体1内进行热解燃烧处理,以此实现通过热解处理固废、危废、含油污泥、污废的同时回收有用产物,并处理掉产生的废气,具有自动化程度高、结构简单可靠、能耗低、处理效率高的优点。
143.本发明提供的一种微波热解处理设备,包括:腔体、上料机、卸料机、布料盘、盘管、再布料板、转盘杆、冷凝回收单元、空气泵、出气口、微波源及控制器;其中,所述上料机和所述卸料机分别设置在所述腔体的顶端和底端且密封所述腔体,所述转盘杆竖直设置在所述腔体的内部,所述布料盘横向设置于所述转盘杆上,所述盘管盘旋设置于所述转盘杆上且与所述布料盘互不碰撞,所述再布料板横斜设置于所述腔体的内壁上且位于所述布料盘的下方,所述腔体分别外接所述冷凝回收单元的一端和所述空气泵的一端,所述冷凝回收单元的另一端连接所述空气泵的另一端,所述微波源设置于所述腔体的外部侧壁上,所述出气口设置于所述腔体的侧壁上,所述布料盘外接驱动电机,所述控制器分别与所述微波源、所述上料机、所述卸料机及所述出气口连接。也就是说,本发明含油污泥、固废、污废、危废等待处理对象由上料机进入腔体内时微波源和驱动电机均开启且布料盘转动,待处理对象
在转动着的布料盘和再布料板的作用下不仅均匀分布而且延长处理时间,并且腔体内的待处理对象经由微波辐射进行热解的过程中空气泵也会向腔体内泵入氮气,使得氮气将热解出的有机成分送入冷凝回收单元进行冷凝回收处理,以及热解出的不凝气与空气泵泵入的定量空气进入腔体内时能在微波作用下进行燃烧后实现废气的无害化处理,且燃烧产生的热量在盘管的作用下充满整个腔体,以此实现了热能回收及废气处理的目的,也实现了在热解处理含油污泥、固废、污废、危废的过程中同时回收有用产物和处理掉产生的废气的双重目的,具有处理效果好、能耗低、处理后的气体达标、处理效率高、结构简单、工作可靠、投资成本低的优点,可广泛应用于固废和危废处理领域,从而在环保和节能领域具有广泛应用。
144.如图3所示为本发明实施例中提供的微波热解处理装置,如图3所示,该微波热解处理装置包括:获取模块301、确定模块302和处理模块303,其中:获取模块301,用于获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;确定模块302,用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;处理模块303,用于根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。
145.需要说明的是,本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明,可以参照其它实施例中的描述,此处不再赘述。
146.本发明中的一种微波热解处理装置,包括:获取模块,用于获取所述微波热解处理设备内的目标特征参数;其中,所述目标特征参数包括出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量;确定模块,用于确定与所述目标特征参数匹配的目标处理策略;处理模块,用于根据所述目标处理策略,控制进行目标处理操作。也就是说,本发明能够根据出气口处当前气体中有机废气分子的第一当前浓度、腔体内的当前温度和/或所述腔体内待处理对象的当前成分含量,实现高效且快速热解处理含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的目的,不仅处理效果高而且处理效果好,解决了现有含油污泥处理方法通过依次进行杂物破碎预处理、化学热洗处理、固液分离、无害化处理及冷却分离处理的方式处理含油污泥而导致的含油污泥的处理效率不高且使用范围受限的问题,大大提高了含油污泥、固废、污废、危废等其它待处理对象的热解处理效率,并且降低了能耗,也大大提高了设备的灵活性和安全可靠性,从而提高了微波热解处理设备的使用寿命。
147.图4为本发明另一实施例提供的微波热解处理控制装置示意图,该控制装置可以集成于终端设备或者终端设备的芯片,并且该装置包括:存储器401、处理器402。
148.存储器401用于存储程序,处理器402调用存储器401存储的程序,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
149.优选地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
150.在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
151.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
152.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
153.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(英文:read-only memory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:random access memory,简称:ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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