一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝。本發(fā)明的目的是縮小設(shè)備占用空間，提高熱能的循環(huán)利用，提高金屬回收率。本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括等離子焚燒熱解爐的主體為一個(gè)豎向布置的爐體，由集成一體的熔融室、熱解室、一燃室和二燃室構(gòu)成，上部是熱解室，熱解室兩側(cè)有煙氣室，經(jīng)中部Y形的通道后連接下部的熔融室和二燃室，該兩室的一側(cè)連接一燃室，在熔融室內(nèi)安裝有三個(gè)等離子電極；燃油供給及油氣回收部分：油箱、輸油泵、油氣燃燒器、油氣冷凝分離器、燃?xì)庖L(fēng)機(jī)、雙旋風(fēng)除塵機(jī)、氨氣儲(chǔ)罐和連接管道；高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分：雙旋風(fēng)除塵機(jī)、重力除塵器、蓄熱急冷器、旋風(fēng)除塵器、催化吸附器、水淋塔及煙囪；還包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)。
【專利說明】一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝，適用于危險(xiǎn)廢物等的焚燒處理。

【背景技術(shù)】
[0002]等離子焚燒技術(shù)能徹底摧毀各種有毒、有害物質(zhì)，是一種具有高溫、高焓、熱傳輸快、熱量集中的可應(yīng)用于工業(yè)的新熱能。等離子熱解系統(tǒng)是利用等離子體的高溫火焰及強(qiáng)大的熱氣流，在爐內(nèi)將所有的有機(jī)物氣化、裂解、還原，將未燃盡的無機(jī)殘?jiān)帮w灰再次進(jìn)行熔燒，且等離子體在高電壓下將周圍的氣體直接電離，產(chǎn)生的火焰中心溫度能夠持續(xù)達(dá)到5000°C，為危廢的迅速熔融提供集中的熱源。國內(nèi)外，采用等離子體炬焚燒技術(shù)的設(shè)備也已經(jīng)很多，但尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其主要原因是等離子體焚燒爐體設(shè)計(jì)不合理，熱效率不高，廢氣中氮氧化物排放量大等缺點(diǎn)，大多是樣機(jī)水平，更沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)焚燒廢氣的循環(huán)利用。而常規(guī)熔融焚燒工藝對(duì)氧的需求很大，貴金屬物質(zhì)在熔煉過程中產(chǎn)生氧化反應(yīng)，降低了金屬回收率；且工藝設(shè)備占用空間大，不利于熱能的循環(huán)利用和危險(xiǎn)廢物處置的資源化、減量化和無害化，同時(shí)不能保證尾氣排放滿足國家環(huán)保監(jiān)督管理體系的各項(xiàng)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)上述存在的問題，提供一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝，縮小設(shè)備占用空間，提高熱能的循環(huán)利用，利用等離子技術(shù)大幅度降低貴金屬物質(zhì)在熔煉過程中的氧化反應(yīng)，提高金屬回收率，并保證尾氣排放滿足國家環(huán)保監(jiān)督管理體系的各項(xiàng)要求。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種熔融焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述熔融焚燒系統(tǒng)由等離子焚燒熱解爐、燃油供給及油氣回收部分、高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分和進(jìn)料機(jī)構(gòu)組成，其中:
[0005]所述等離子焚燒熱解爐的主體為一個(gè)豎向布置的爐體，由集成一體的熔融室、熱解室、一燃室和二燃室構(gòu)成，上部是熱解室，熱解室兩側(cè)有煙氣室，經(jīng)中部γ形的通道后連接下部的熔融室和二燃室，該兩室的一側(cè)連接一燃室，在熔融室內(nèi)安裝有三個(gè)等離子電極；
[0006]所述燃油供給及油氣回收部分由油箱、輸油泵、油氣燃燒器、油氣冷凝分離器、燃?xì)庖L(fēng)機(jī)、雙旋風(fēng)除塵機(jī)、氨氣儲(chǔ)罐和連接管道組成，其中油箱經(jīng)輸油泵連接油氣燃燒器，油氣燃燒器連接一燃室；油氣冷凝分離器的輸入端經(jīng)雙旋風(fēng)除塵機(jī)分別與氨氣儲(chǔ)罐及熱解室的頂部相連，油氣冷凝分離器的輸出端經(jīng)燃?xì)庖L(fēng)機(jī)與油氣燃燒器相連、底部直接與油箱8的頂部相接；
[0007]所述高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分由雙旋風(fēng)除塵機(jī)、重力除塵器、蓄熱急冷器、旋風(fēng)除塵器、催化吸附器、水淋塔及煙?組成，其中雙旋風(fēng)除塵機(jī)的輸入端與所述煙氣室連通，雙旋風(fēng)除塵機(jī)的輸出端依次經(jīng)重力除塵器、蓄熱急冷器、旋風(fēng)除塵器、催化吸附器、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器、水淋塔至煙囪，所述蓄熱急冷器同時(shí)還與外部空氣相通且經(jīng)管道與油氣燃燒器連接，將加熱的空氣送入油氣燃燒器；
[0008]所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)由無阻塞破碎機(jī)、添加劑漏斗、皮帶輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)組成，所述螺旋輸送機(jī)的出口位于熱解室上部一側(cè)。
[0009]利用上述熔融焚燒系統(tǒng)進(jìn)行焚燒的工藝，其步驟如下:
[0010]1、待焚燒的預(yù)混料通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的無阻塞破碎機(jī)破碎、從添加劑漏斗往皮帶輸送機(jī)上加料、再跌落至螺旋輸送機(jī)上送入熱解室；于此同時(shí)，安裝在熔融室中的三個(gè)等離子電極通電工作，在熔融室產(chǎn)生火焰中心溫度高達(dá)5000°C的超高溫度場(chǎng)，在無氧或低氧的狀態(tài)下迅速熔解預(yù)混料，使預(yù)混料中的貴金屬呈熔融狀態(tài)；
[0011]2、大量的熱量通過輻射和高溫?zé)煔鉄釋?duì)流的方式進(jìn)入到熱解室使該區(qū)域預(yù)混料中的有機(jī)物裂解成有機(jī)物含量極高的油氣，這些油氣通過管道進(jìn)入燃油供給及油氣回收部分，油氣經(jīng)過氨氣儲(chǔ)罐內(nèi)的氨氣脫酸后再經(jīng)過雙旋風(fēng)除塵機(jī)除塵、油氣冷凝分離器冷凝，分離的油進(jìn)入油箱存儲(chǔ)，并通過輸油泵和油氣燃燒器為一燃室、二燃室提供燃油；分離的氣進(jìn)入油氣燃燒器燃燒；
[0012]3、同時(shí)在一燃室和二燃室中，通過直接燃燒的方式消除高溫?zé)煔庵胁豢苫厥盏目扇細(xì)怏w和從熱解室落下來的未燃盡物質(zhì)，并將燃燒產(chǎn)生的熱量回饋到熔融室作為熱量補(bǔ)充，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，高溫?zé)煔馊紵a(chǎn)生的熱量在熔融室集中釋放，足以維持熔融室的工作溫度在1200 - 1600°C，此時(shí)等離子電極停止工作，從而達(dá)到節(jié)能的效果；
[0013]4、另一些未燃燒掉的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙氣室進(jìn)入高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分，通過雙旋風(fēng)除塵機(jī)、重力除塵器除塵后進(jìn)入蓄熱急冷器冷卻后成為預(yù)熱空氣和低溫?zé)煔?，?jīng)過蓄熱急冷器換熱的預(yù)熱空氣回饋到一燃室助燃，低溫?zé)煔饫^續(xù)通過旋風(fēng)除塵器、催化吸附器、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器和水淋塔后，最終通過煙?排出外部，其中蓄熱急冷器與外部大氣連通。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明將熔融室、熱解室、一燃室和二燃室集成為一體，縮小了設(shè)備占用空間，并通過除塵、脫酸、冷凝等工藝提煉生物質(zhì)燃料，提高了熱能的循環(huán)利用；2、本發(fā)明在技術(shù)上、處置成本上、操作的易用性上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)并保證了危險(xiǎn)廢物處理的資源化、減量化和無害化，同時(shí)保證了尾氣的排放滿足國家環(huán)保監(jiān)督管理體系的各項(xiàng)要求，更加安全、潔凈、節(jié)能；3、本發(fā)明中裂解和熱解反應(yīng)對(duì)含氧量的要求極低，大幅度降低了貴金屬物質(zhì)在熔煉過程中的氧化反應(yīng)，提高了金屬回收率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0016]圖2為本發(fā)明中熔融室的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例是一種熔融焚燒系統(tǒng)及其進(jìn)行焚燒的工藝，其熔融焚燒系統(tǒng)由等離子焚燒熱解爐、燃油供給及油氣回收部分、高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分和進(jìn)料機(jī)構(gòu)組成。
[0018]等離子焚燒熱解爐的主體為一個(gè)豎向布置的爐體，由集成一體的熔融室2、熱解室1、一燃室3和二燃室4構(gòu)成，上部是熱解室1，熱解室兩側(cè)設(shè)有煙氣室5，經(jīng)中部Y形的通道后連接下部的熔融室2和二燃室4，該兩室的一側(cè)連接一燃室3，在熔融室2內(nèi)安裝有三個(gè)等離子電極100。
[0019]燃油供給及油氣回收部分由油箱8、輸油泵7、油氣燃燒器6、油氣冷凝分離器9、燃?xì)庖L(fēng)機(jī)10、雙旋風(fēng)除塵機(jī)11、氨氣儲(chǔ)罐12和連接管道組成，油箱8經(jīng)輸油泵7連接油氣燃燒器6，油氣燃燒器連接一燃室3 ;油氣冷凝分離器9的輸入端經(jīng)雙旋風(fēng)除塵機(jī)11后分別與氨氣儲(chǔ)罐12及熱解室1的頂部相連，油氣冷凝分離器9的輸出端經(jīng)燃?xì)庖L(fēng)機(jī)10與油氣燃燒器6相連、而底部直接與油箱8的頂部相接。
[0020]高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分由雙旋風(fēng)除塵機(jī)11、重力除塵器13、蓄熱急冷器14、旋風(fēng)除塵器15、催化吸附器16、水淋塔17及煙? 18組成，其中雙旋風(fēng)除塵機(jī)11的輸入端與所述煙氣室5連通，雙旋風(fēng)除塵機(jī)11的輸出端依次經(jīng)重力除塵器13、蓄熱急冷器14、旋風(fēng)除塵器15、催化吸附器16、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器15、水淋塔17至煙囪18，所述蓄熱急冷器14同時(shí)還與外部空氣相通且經(jīng)管道與油氣燃燒器6連接，將加熱的空氣送入油氣燃燒器6。
[0021]進(jìn)料機(jī)構(gòu)由無阻塞破碎機(jī)19、添加劑漏斗20、皮帶輸送機(jī)21和螺旋輸送機(jī)22組成，螺旋輸送機(jī)的出口位于熱解室1上部一側(cè)。
[0022]本實(shí)施例利用等離子火炬產(chǎn)生的超高溫度場(chǎng)(5000°C以上)在無氧或者在低氧的狀態(tài)下迅速熔解預(yù)混料，使熔融室2中的貴金屬呈熔融狀態(tài)，大量的熱量通過輻射和高溫?zé)煔?5熱對(duì)流的方式進(jìn)入到熱解室1，使該區(qū)域的預(yù)混料中的有機(jī)物被迅速裂解成有機(jī)物含量極高的油氣28，為油氣凈化過程中冷凝提取可燃液體創(chuàng)造了良好的條件；同時(shí)通過在一燃室3、二燃室4中以直接燃燒的方式消除高溫?zé)煔?5中不可回收的可燃?xì)怏w和從熱解室1落下來的未燃盡物質(zhì)29，并將燃燒產(chǎn)生的熱量回饋到熔融室2作為熱量補(bǔ)充，當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，煙氣通過一燃室3和二燃室4的燃燒后進(jìn)入熔融室2，高溫?zé)煔?5的熱量在熔融室2內(nèi)集中釋放，使熔融室2維持在的1200 — 1600°C工作溫度，此時(shí)等離子電極100停止工作，從而達(dá)到節(jié)能的效果。具體焚燒的工藝步驟如下:
[0023]1、待焚燒的預(yù)混料通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的無阻塞破碎機(jī)19破碎、從添加劑漏斗20往皮帶輸送機(jī)21上加料、再跌落至螺旋輸送機(jī)22上送入熱解室1 ;于此同時(shí)，安裝在熔融室2中的三個(gè)等離子電極100通電工作，在熔融室2產(chǎn)生火焰中心溫度高達(dá)5000°C的超高溫度場(chǎng)，在無氧或低氧的狀態(tài)下迅速熔解預(yù)混料，使預(yù)混料中的貴金屬呈熔融狀態(tài)；
[0024]2、大量的熱量通過輻射和高溫?zé)煔?5熱對(duì)流的方式進(jìn)入到熱解室1使該區(qū)域預(yù)混料中的有機(jī)物裂解成有機(jī)物含量極高的油氣28，這些油氣通過管道進(jìn)入燃油供給及油氣回收部分，油氣28經(jīng)過氨氣儲(chǔ)罐12內(nèi)的氨氣脫酸后再經(jīng)過雙旋風(fēng)除塵機(jī)11除塵、油氣冷凝分離器9冷凝，分離的油進(jìn)入油箱8存儲(chǔ)，并通過輸油泵7和油氣燃燒器6為一燃室3、二燃室4提供燃油30 ;分離的氣進(jìn)入油氣燃燒器6燃燒；
[0025]3、同時(shí)在一燃室3和二燃室4中，通過直接燃燒的方式消除高溫?zé)煔?5中不可回收的可燃?xì)怏w和從熱解室1落下來的未燃盡物質(zhì)29，并將燃燒產(chǎn)生的熱量回饋到熔融室2作為熱量補(bǔ)充，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，高溫?zé)煔?5燃燒產(chǎn)生的熱量在熔融室2集中釋放，足以維持熔融室的工作溫度在1200 - 1600°C，此時(shí)等離子電極100停止工作，從而達(dá)到節(jié)能的效果；
[0026]4、另一些未燃燒掉的高溫?zé)煔?5通過煙氣室5進(jìn)入高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分，通過雙旋風(fēng)除塵機(jī)11、重力除塵器13除塵后進(jìn)入蓄熱急冷器14冷卻后成為預(yù)熱空氣27和低溫?zé)煔?6，經(jīng)過蓄熱急冷器14換熱的預(yù)熱空氣27回饋到一燃室3助燃，低溫?zé)煔?6繼續(xù)通過旋風(fēng)除塵器15、催化吸附器16、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器15和水淋塔17后，最終通過煙囪排出外部，其中蓄熱急冷器14與外部大氣連通。
【權(quán)利要求】
1.一種熔融焚燒系統(tǒng)，其特征在于:所述熔融焚燒系統(tǒng)由等離子焚燒熱解爐、燃油供給及油氣回收部分、高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分和進(jìn)料機(jī)構(gòu)組成，其中: 所述等離子焚燒熱解爐的主體為一個(gè)豎向布置的爐體，由集成一體的熔融室(2)、熱解室(I)、一燃室(3)和二燃室(4)構(gòu)成，上部是熱解室(I)，熱解室兩側(cè)有煙氣室(5)，經(jīng)中部Y形的通道后連接下部的熔融室(2)和二燃室(4)，該兩室的一側(cè)連接一燃室(3)，在熔融室(2)內(nèi)安裝有三個(gè)等離子電極(100)； 所述燃油供給及油氣回收部分由油箱(8)、輸油泵(7)、油氣燃燒器(6)、油氣冷凝分離器(9)、燃?xì)庖L(fēng)機(jī)(10)、雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)、氨氣儲(chǔ)罐(12)和連接管道組成，其中油箱(8)經(jīng)輸油泵(7)連接油氣燃燒器(6)，油氣燃燒器連接一燃室(3);油氣冷凝分離器(9)的輸入端經(jīng)雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)分別與氨氣儲(chǔ)罐(12)及熱解室(I)的頂部相連，油氣冷凝分離器(9)的輸出端經(jīng)燃?xì)庖L(fēng)機(jī)(10)與油氣燃燒器(6)相連、底部直接與油箱8的頂部相接； 所述高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分由雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)、重力除塵器(13)、蓄熱急冷器(14)、旋風(fēng)除塵器(15)、催化吸附器(16)、水淋塔(17)及煙囪(18)組成，其中雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)的輸入端與所述煙氣室(5)連通，雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)的輸出端依次經(jīng)重力除塵器(13)、蓄熱急冷器(14)、旋風(fēng)除塵器(15)、催化吸附器(16)、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器(15)、水淋塔(17)至煙囪(18)，所述蓄熱急冷器(14)同時(shí)還與外部空氣相通且經(jīng)管道與油氣燃燒器(6)連接，將加熱的空氣送入油氣燃燒器(6)； 所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)由無阻塞破碎機(jī)(19)、添加劑漏斗(20)、皮帶輸送機(jī)(21)和螺旋輸送機(jī)(22)組成，所述螺旋輸送機(jī)的出口位于熱解室(I)上部一側(cè)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的熔融焚燒系統(tǒng)進(jìn)行焚燒的工藝，其工藝步驟如下: 2.1待焚燒的預(yù)混料通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的無阻塞破碎機(jī)(19)破碎、從添加劑漏斗(20)往皮帶輸送機(jī)(21)上加料、再跌落至螺旋輸送機(jī)(22)上送入熱解室(I);于此同時(shí)，安裝在熔融室(2)中的三個(gè)等離子電極(100)通電工作，在熔融室(2)產(chǎn)生火焰中心溫度高達(dá)5000°C的超高溫度場(chǎng)，在無氧或低氧的狀態(tài)下迅速熔解預(yù)混料，使預(yù)混料中的貴金屬呈熔融狀態(tài)； 2.2大量的熱量通過輻射和高溫?zé)煔?25)熱對(duì)流的方式進(jìn)入到熱解室(I)使該區(qū)域預(yù)混料中的有機(jī)物裂解成有機(jī)物含量極高的油氣(28)，這些油氣通過管道進(jìn)入燃油供給及油氣回收部分，油氣(28)經(jīng)過氨氣儲(chǔ)罐(12)內(nèi)的氨氣脫酸后再經(jīng)過雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)除塵、油氣冷凝分離器(9)冷凝，分離的油進(jìn)入油箱(8)存儲(chǔ)，并通過輸油泵(7)和油氣燃燒器(6)為一燃室(3)、二燃室(4)提供燃油(30);分離的氣進(jìn)入油氣燃燒器(6)燃燒； 2.3同時(shí)在一燃室(3)和二燃室(4)中，通過直接燃燒的方式消除高溫?zé)煔?25)中不可回收的可燃?xì)怏w和從熱解室(I)落下來的未燃盡物質(zhì)(29)，并將燃燒產(chǎn)生的熱量回饋到熔融室(2)作為熱量補(bǔ)充，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，高溫?zé)煔?25)燃燒產(chǎn)生的熱量在熔融室(2)集中釋放，足以維持熔融室的工作溫度在1200 — 1600°C，此時(shí)等離子電極(100)停止工作，從而達(dá)到節(jié)能的效果； 2.4另一些未燃燒掉的高溫?zé)煔?25)通過煙氣室(5)進(jìn)入高溫?zé)煔饫鋮s除塵部分，通過雙旋風(fēng)除塵機(jī)(11)、重力除塵器(13)除塵后進(jìn)入蓄熱急冷器(14)冷卻后成為預(yù)熱空氣(27)和低溫?zé)煔?26)，經(jīng)過蓄熱急冷器(14)換熱的預(yù)熱空氣(27)回饋到一燃室(3)助燃， 低溫?zé)煔?26)繼續(xù)通過旋風(fēng)除塵器(15)、催化吸附器(16)、另一個(gè)旋風(fēng)除塵器(15)和水 淋塔(17)后，最終通過煙囪排出外部，其中蓄熱急冷器(14)與外部大氣連通。
【文檔編號(hào)】C22B11/00GK104456576SQ201410739737
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】王威平 申請(qǐng)人:王威平