一种应用于医疗垃圾热解处理系统的热解反应装置的制作方法

文档序号:14687739发布日期:2018-06-15 06:04阅读:265来源:国知局

本发明涉及一种医疗垃圾的热解反应装置,具体涉及一种应用于医疗垃圾热解处理系统的热解反应装置。



背景技术:

医疗垃圾又称为医疗废物,是指医疗机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的废物,具体包括感染性、病理性、损伤性、药物性、化学性废物。对医疗垃圾如不加强管理、随意丢弃,任其混入生活垃圾、流散到人们生活环境中,就会污染大气、水源、土地以及动植物,造成疾病传播,严重危害人的身心健康。医疗垃圾是一类特殊危险废物,医疗垃圾处理问题已成为全世界关注的热点,中国在《危险垃圾名录》中将其列为1号危险垃圾。

目前,常采用的医疗垃圾处理技术有灭菌消毒法和高温焚烧法。灭菌消毒法需针对不同的医疗垃圾选择不同的灭菌方法,其灭菌效果限制因素较多,由于医疗垃圾的种类繁多且差异性大,因此有可能无法达到最佳的灭菌效果。而且垃圾的体积和外观不会发生明显改变,直接丢弃降解困难,仍然会污染环境。所以一般条件下可用于焚烧前的预处理,只能作为一种医疗垃圾前置处理手段。焚烧处理是一个深度氧化的化学过程,在高温火焰作用下,焚烧设备内的医疗垃圾经过烘干、引燃、焚烧三个阶段将其转化成残渣和气体,病原微生物和有害物质在焚烧过程中也因高温而被有效破坏,还能有效实现减容和减重。但是医疗垃圾中可燃烧成分占比约为90%左右,仍有10%左右的垃圾为不可燃烧的,因此也存在对医疗垃圾的处理不彻底问题,而且不同的医疗垃圾燃点不同,采用焚烧法焚烧医疗垃圾时,所需要的温度很高,并且燃烧过程中产生的热量无法回收利用,造成能源损失。



技术实现要素:

本发明的目的在于:提供一种应用于医疗垃圾热解处理系统的热解反应装置,利用垃圾中有机物的热不稳定性,将医疗垃圾中有机成分在无氧或贫氧的条件下高温加热,用热能使化合物的化合键断裂,使大分子量的有机物转变为可燃性气体、液体燃料和焦炭的过程。这种处理技术与焚烧法相比温度较低,无明火燃烧过程,重金属等大都保持在残渣之中,可回收大量的热能,较好地解决了医疗垃圾焚烧处理技术的缺陷问题。

本发明采用的技术方案如下:

一种应用于医疗垃圾热解处理系统的热解反应装置,其特征在于:包括加热炉体、设置在加热炉体中的热解反应器和用于对热解反应器加热的燃烧器、以及用于打开和封闭热解反应器开口的盖板。

优选的,所述加热炉体内部设置有燃烧空腔,加热炉体底部和顶部分别设置有通往燃烧空腔的开口,所述燃烧器设置在加热炉体底部的开口处,所述的热解反应器从加热炉体顶部的开口处放入燃烧空腔内。

优选的,所述的热解反应器的顶部开口设置有凸出边缘,凸出边缘将热解反应器悬挂在加热炉体顶部开口上。

优选的,所述加热炉体上部位置设置有燃烧气体出气口,在所述燃烧气体出气口处设置有用于检测出气口燃烧气体温度的热敏计。

优选的,所述加热炉体上的燃烧气体出气口部位与热解反应器之间的间隙大于加热炉体的其他部位与热解反应器之间的间隙。

优选的,所述盖板上分别设置有用于检测热解反应器中的热解气温度的热敏计、电动搅拌装置、水蒸汽进气口和热解气出气口。

优选的,燃烧器为双旋流燃烧器。

由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

1.采用本发明所述的热解反应装置对医疗垃圾进行热解处理时,简单高效,处理彻底,并且热解后产生的焦油和热解气属于易燃物质,可回收利用,节约能源。

2.采用热解处理的方式与消毒处理和燃烧处理相比:消毒处理方式通常作为一种预处理手段,如果直接将消毒后的医疗垃圾丢弃,仍然会污染环境;燃烧处理方式需要的温度高,产生的气体会污染大气。而热解处理将医疗垃圾中的有机成分在无氧或贫氧的条件下高温加热,用热能使化合物的化合键断裂,使大分子量的有机物转变为可燃性气体、焦油和焦炭,处理后的残留物焦炭可以直接排放,对环境污染极低,并且可以肥沃土壤,焦油和可燃气体经过回收可作为加热能源。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的医疗垃圾热解处理装置结构图;

图2是本发明实施例1所述的热解反应装置结构图;

图3是本发明实施例2对所述实施例1中热解反应装置与冷却系统之间管道设置的改进的结构图。

图中标记为:1-燃气-空气混合管道;2-热解反应装置;3-冷却系统;4-气体吸收系统; 5-热解气燃烧装置;6-循环水系统;7-冷却器;8-焦油收集器;9,91-加热带;10-酸性气体吸收罐;11-泡沫缓冲罐;22-加热炉体;23-热解反应器;24-燃烧器;25-盖板;26-燃烧气体出气口;27-热敏计;28-水蒸汽进气口;29-搅拌装置。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示,一种医疗垃圾热解处理装置,包括电控柜和先后依次通过管路连接的用于提供燃气和助燃空气的供气系统、用于热解医疗垃圾的热解反应装置2、用于冷却热解气的冷却系统3、用于吸收热解其中酸性气体的气体吸收装置和热解气燃烧装置5。

如图2所示,所述热解反应装置2包括燃烧器24、加热炉体22、热解反应器23和水蒸气发生器和盖板25。所述加热炉体22内部设置有燃烧空腔,加热炉体22底部和顶部分别设置有通往燃烧空腔的开口,所述燃烧器24设置在加热炉体22底部的开口处,所述的热解反应器23从加热炉体22顶部的开口处放入燃烧空腔内,热解反应器23的顶部开口设置有凸出边缘,凸出边缘将热解反应器23悬挂在加热炉体22顶部开口上,热反应器与加热炉体22内壁之间留有空隙。在加热炉体22上部位置设置有燃烧气体出气口26,在所述燃烧气体出气口26处设置有热敏计27,用于检测出气口气体温度,所述出气口处与热反应器之间的空隙大于其他部位与热反应器之间的空隙,这样的设置有利于燃烧后的气体在出气口处聚集,更有利于气体排出。为了使燃气和空气燃烧更彻底,燃烧器24采用双旋流燃烧器。

热解反应器23的开口上设置有一个盖板25,用于密封或打开热解反应器23的开口。在盖板25上分别设置有用于检测热解反应器23中的热解气温度的热敏计27、电动搅拌装置29、水蒸汽进气口28和热解气出气口,所述水蒸气发生装置连接在所述水蒸气进气口上。

所述供气系统包括燃气系统和空气系统,两个系统的出气管道连接在一个燃气-空气比例调节阀的进气口上,燃气-空气比例调节阀的出气口连接一段混合管道。燃气-空气比例调节阀将燃气和空气按燃烧比例混合后,通过燃气-空气混合管道1连接在热解反应装置2 的双旋流燃烧器24上。双旋流燃烧器24将混合气体点燃,产生高温火焰,对热解反应器23的底部进行加热,燃烧后的产生的气体通过设置在加热炉体22上部的出气口排出加热炉体22。

所述冷却系统3包括水循环系统6,冷却器7和焦油收集器8。所述焦油收集器8设置在冷却器7的下方,所述冷却器7设置为多级U形套管冷却结构,所述冷却器7的进气口通过管道与所述盖板25上热解气出气口连接,所述冷却器7的进气口与气体吸收系统4的进气口连接。水循环系统6包括循环水泵和循环水箱,循环水泵将循环水箱中的冷却水输送到冷却器7中,对输送到冷却器7中的热解气进行冷却,热解气冷却后,焦油从冷却器7 的内壁上流入焦油收集器8中。

由于医疗垃圾的主要成分是聚氯乙烯,热解气中含有很多酸性气体,因此需要对气体进行吸收处理。所述的气体吸收装置包括酸性气体吸收罐10和泡沫缓冲罐11,酸性气体吸收罐10中盛装碱液,冷却后的热解气通过管道通入碱液中进行吸收,酸性气体吸收罐10的出气口与缓冲罐的入气口连接,缓冲罐的出气口与所述的热解气燃烧装置5连接。

由于焦油会在冷却器7的内壁上凝结,因此在冷却器7上下两端的管道上增设了加热带 9。热解气通进入冷却器7被冷却的过程中,热解气中的焦油会在冷却器7管壁上凝结,焦油的收集效果不好,而且时间长了会影响管路通畅,焦油会形成一层保温层,导致冷却效果不好。在冷区器上下两端设置加热带9,能够将冷却器7的管道进行加热,融化凝结在冷却器7管壁上的焦油,提高焦油的收集效果和冷却效果,确保管道通畅。

实施例2

如图3所示,是实施例2对实施例1热解反应装置2与冷却系统3之间管道设置的改进的结构图。由于热解气从热解反应装置2通过管道输送至冷却系统3中时,热解气中的焦油会集聚在输送管道中,影响热解气的传输效率。所以将热解反应装置2与冷却系统3之间的管道倾斜设置,焦油通过倾斜的管道回流至热解反应器23中。同时,在所述热解反应装置与冷却系统之间的连接管道上设置有加热带,热解气在热解反应装置与冷却系统之间的管道传输时,一定程度上也会被冷却,如果管道过长,焦油也会在热解反应装置与冷却器之间凝结,因此设置加热带能够防止焦油在管道中凝结,确保管路通畅。

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,也可以通过中介媒介简介相连,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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