專利名稱：一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種廢棄物處理裝置，具體涉及一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等 離子體氣化熔融裂解裝置，屬機械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]中國發(fā)明專利竹田繁司等人CN 1935399A 一種有機物垃圾的分解處理方法及有 機物垃圾熱分解器，介紹了釋電材料在一定溫度下釋放電子作不規(guī)則運動，在周圍設(shè)置 的永久磁場作用下，激勵加速螺旋運動，伴隨相互撞擊，轟擊有機物質(zhì)產(chǎn)生正離子和電 子，誘發(fā)電暈等離子體反應(yīng)，出現(xiàn)極不穩(wěn)定電場。而新產(chǎn)生的正離子和電子，又隨機地 倍增誘發(fā)電暈等離子體反應(yīng)，使臨近有機質(zhì)產(chǎn)生正離子和電子，從而產(chǎn)生鏈式電暈熱等 離子體反應(yīng)。進而將有機質(zhì)氣化分解為水蒸氣、帶有負離子的氣體和少量帶有負離子的 灰燼。經(jīng)過空氣磁化器，帶有負離子的空氣，進入電暈等離子體反應(yīng)區(qū)域，在受擾動 的原始磁場和不穩(wěn)定電場的共同激勵下，產(chǎn)生紊流，促進鏈式電暈等離子體反映擴散開 來，加速有機質(zhì)的氣化，取得了較好的效果。但是出現(xiàn)的問題之一是，不便于處理含 有大量無機質(zhì)尤其是陶瓷和金屬廢棄物，特別是危險廢棄物不能處理；問題之二是由于 反應(yīng)溫度一般在150 650°C，會不可避免的產(chǎn)生焦油和二噁英；問題之三是使用得空 氣磁化器，并沒有改變空氣的組分，大量的氮氣帶入，只會加重后續(xù)尾氣處理系統(tǒng)的負 擔(dān)；問題之四空氣磁化器磁性較弱，使得空氣離子化較弱，反應(yīng)器中有機質(zhì)的熱解速度 緩慢；問題之五是高磁能積永久磁鐵沒有設(shè)置冷卻系統(tǒng)，顯然永久磁鐵由于居里點溫度 效應(yīng)，長期處于較高溫度下，會發(fā)生退磁，直接會導(dǎo)致磁控等離子體效果的衰退；問題 之六，所產(chǎn)灰渣必需額外處理，特別是富集毒性灰渣更需特殊處理。[0003]國際專利山本正一的WO 2009/084631、日本專利青木碩志等人的特開 2010-58103與河源武史等人的特開2008-175511、中國專利平久井健三的CN201069309Y 和原田義和等人的CN2860646Y基本原理與中國發(fā)明專利竹田繁司等人CN 1935399A相 似，只是反應(yīng)器結(jié)構(gòu)上有區(qū)別，仍都存在上述六大問題，即使經(jīng)過結(jié)構(gòu)上改進，可以處 理一些帶有少數(shù)量無機物質(zhì)組分的廢棄物，但得到的含有金屬、陶瓷等混合灰渣仍需要 后續(xù)工藝特別處理。[0004]日本專利中島和也等人的特開2007-105703中介紹了一種磁流體和磁單元處理 器，主要利用了 HALBACH陣列的高磁能積永久磁體組合體內(nèi)部通道形成的高場強磁 場，將流經(jīng)此通道的流體進行磁化，得到含有離子特性的活性流體。比如，此流體是空 氣，則可以得到與其它物質(zhì)反應(yīng)活性高的空氣，但是空氣組分并沒有改變。如果應(yīng)用到 有機物質(zhì)的熱解方面，則占有空氣的近3/4的氮氣幾乎沒有起到有效的利用，相反會給 后續(xù)尾氣處理帶來不必要的負擔(dān)。[0005]本人的中國專利CN 101088581、CN 101648200和CN 201496973U中注重的是將廢棄物直接一步進入等離子體弧區(qū)熔融裂解，雖然可一步回收金屬、玻璃體和合成氣， 但是電能消耗較高，而且飛灰量較大，如果后續(xù)燃氣發(fā)電，可能發(fā)出的電力不能自給自足。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種含有機質(zhì)廢棄 物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置，該裝置主要包括有可控布料式料倉、磁控等離子 體氣化室、多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室、整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸支座、等離子體弧 熔融裂解室、整體裝置支柱。利用本裝置的結(jié)構(gòu)特點，將兩級等離子體氣化熔融裂解， 使得含有機物廢棄物、含碳物質(zhì)等得到徹底氣化，能耗最小化，合成氣產(chǎn)能最大化，同 時回收可供建材領(lǐng)域直接利用的玻璃體以及貴重金屬，物盡其用，徹底無污染物排放和 轉(zhuǎn)移，能滿足任何嚴格的環(huán)保標(biāo)準。[0007]本實用新型是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣 化熔融裂解裝置，其特征是該裝置主要包括有可控布料式料倉、磁控等離子體氣化 室、多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室、整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸支座、等離子體弧熔融裂 解室、整體裝置支柱。[0008]所述的磁控等離子體氣化室是在爐殼的內(nèi)層空間設(shè)置熱釋電礦物材料以及豎條 形水冷高磁能積永久磁體建立原始磁場，所述的內(nèi)層爐膽材料采用無磁不銹鋼，其上設(shè) 置有豎條狀柵形孔，每兩個柵形孔間距1CM-10CM;所述的水冷高磁能積永久磁體按 S、N極相間而設(shè)，相鄰S、N極相距20-40CM;相鄰S、N極之間設(shè)置一個通孔，并與 爐殼外面的含有低密度等離子體的富氧空氣發(fā)生器相連接。[0009]所述的含有低密度等離子體的富氧空氣發(fā)生器是由磁場處理器和或多級磁場處 理器串聯(lián)而成，每個磁場處理器又由4個磁場處理單元Ml、M2、M3、M4按照磁場螺 旋式布置串接而成，每個磁場處理單元之間又有抗磁質(zhì)隔離板相互進行隔離；每個磁場 處理單元由8塊兩種尺寸規(guī)格的高磁能積永久磁體、按照HALBACH方式排列，在內(nèi)部 氣體通道內(nèi)設(shè)置的山形磁極頭上有N2溢出通道，抗磁質(zhì)山形結(jié)構(gòu)體上有N2溢出通道， 高磁能積永久磁體上的有N2溢出通道孔，外面的抗磁材料方管的N2溢出通道，對應(yīng)貫通。[0010]所述的多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室，在其內(nèi)部上方設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)大齒輪，可旋 轉(zhuǎn)大齒輪附著有爐箅子；外部氣囊中設(shè)置有多個文丘里噴嘴，功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室 外殼為層中空蒸氣產(chǎn)生器，所述的多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室外殼上還設(shè)置有左中空旋 轉(zhuǎn)軸、右中空旋轉(zhuǎn)軸，形成合成氣排出通道。[0011]所述的等離子體弧熔融裂解室在外殼上設(shè)置至少1個直流等離子體弧發(fā)生器及 其拖動系統(tǒng))，所述等離子體弧熔融裂解室的合成氣出爐通道通過出爐合成氣水冷器與多 功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室上設(shè)置的右中空旋轉(zhuǎn)軸進行密封對接，可靠的把等離子體弧熔 融裂解室產(chǎn)生的合成氣對外輸出；金屬熔體和或熔融玻璃體經(jīng)通道順利排出體外。[0012]本實用新型的優(yōu)點是磁控等離子體氣化，幾乎不需要消耗任何能源就可以將 被處理物料中的有機物氣化處理，殘余物繼續(xù)升溫進入多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室，滯 留飛灰玻璃化，氣化未徹底的衍生有機物及殘?zhí)嫉?，最終進入高溫等離子體弧熔融裂解 1250°C 1550°C區(qū)域，進行二次徹底裂解為對環(huán)境友善的小分子氣體CO，H2等；無機 物熔融澆注排出體外，用于回收有價金屬和或玻璃體。不僅大量節(jié)約能源，而且徹底消除有機污染特別是二噁英類物質(zhì)，同時出爐飛灰數(shù)量大幅度減少，同時飛灰還可以返回 二次處理，達到近零排放。


[0013]
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明[0014]圖1是兩級等離子體氣化熔融裂解裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2與圖3是可控布料式料倉正視及其俯視結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖4與圖5是磁控等離子體氣化室橫截面和縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖6是含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理單元橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖7是含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理器結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖8是含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理器的4個磁場處理單元 Ml、M2、M3、M4的螺旋式磁場布置示意圖；[0020]圖9是含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器多級磁場處理器串聯(lián)示意圖；[0021]圖10與圖11多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室正視俯視結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖12與圖13等離子體弧熔融裂解室正視與俯視結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖1中，1、可控布料式料倉，2、磁控等離子體氣化室，3、多功能脈沖強化旋 風(fēng)效應(yīng)室，4-1與4-2分別是整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸支座，5、等離子體弧熔融裂解 室，6-1與6-2分別是整體裝置支柱。[0024]圖2與圖3中，101、引風(fēng)機，102、布料輥，10201、星型布置組合撥料齒， 10202、萬向節(jié)式聯(lián)軸器，10203、變頻減速機及其驅(qū)動電機。[0025]圖4與圖5中，201、中空外殼，202、內(nèi)膽，203、含有低密度等離子體富氧空 氣發(fā)生器，204、低密度等離子體富氧空氣進氣管，205、水冷永久磁體，206、熱電偶， 207、釋電礦物材料，208、磁控等離子體氣化氣化區(qū)域，209、磁控等離子體氣化室底座 法蘭，210、氣化劑補給口，211、磁控等離子體氣化室頂部法蘭，212、密封式瞭望窗 口，213、柵形孔，214、密封式檢修孔，215、熱電偶。[0026]圖6、7、8、9中，20301、無孔永久磁體，20302、有孔(N2溢出通道)永久磁 體，203021、N2溢出通道，20303、抗磁有孔(N2溢出孔)方管，203031、N2溢出孔， 20304、抗磁方管，20305、有孔(N2溢出通道)山形磁極頭，203051、N2溢出通道， 20306、有孔(N2溢出通道)抗磁質(zhì)山形結(jié)構(gòu)體，203061N2溢出通道，20307、抗磁質(zhì)進 氣管，20308、有孔(N2溢出通道)抗磁質(zhì)封堵板，203081、N2溢出通道，20309、抗磁 質(zhì)隔離板，20310、氣閥，20311、抗磁質(zhì)連接彎管，20312、抗磁質(zhì)出氣管。[0027]圖10與圖11中，301、中空水冷十字齒輪支持架，302、齒輪支持輪(共4 個)，303、大齒輪，304、齒輪中心定位銷，305、小齒輪，306、水蒸氣出口管，307、 雙層中空蒸汽產(chǎn)生器，308、氣囊，309、脈沖電動文丘里噴嘴0套)，310、中空軸法 蘭，311、右中空軸(合成氣通道)，312、水冷垂直合成氣通道，313、法蘭，314、液位 計，315、熱電偶，316、左中空軸，317、小齒輪驅(qū)動減速電機，318、氣化氣重整用氣 入口，319、冷水補入口，320、爐箅子，321、熱水排出口。[0028]圖12與圖13中，501、直流等離子體弧發(fā)生器，50101、直流等離子體弧發(fā)生 器拖動系統(tǒng)，502、出爐合成氣水冷器，50201、合成氣水冷器密封蓋，50202、合成氣水冷器出水口，50203、合成氣水冷器進水口，503、爐底電位測試引出極，504、檢修孔， 50401、檢修孔密封蓋，505、合成氣出爐通道，506、觀測孔通道，50601、觀測孔密封 蓋，507、高溫攝像系統(tǒng)，508、水口 /渣口通道，509、水/渣咀，510、合成氣水冷器對 接法蘭，511、耐火材料，512、熔池，513、測溫?zé)犭娕迹?14、測溫?zé)犭娕肌?br> 具體實施方式
[0029]如圖1所示該裝置包括4個主體單元有頂部的可控布料式料倉1、磁控等離子 體氣化室2、多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3、等離子體弧熔融裂解室5，和1個輔助單元為 整體裝置的支撐結(jié)構(gòu)，它又包括可供整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸的支座4-1及4-2、整體 裝置支柱6-1及6-2，4個主體單元之間通過法蘭密封可靠連接。[0030]圖2、圖3分別是可控布料式料倉1的正視及其俯視結(jié)構(gòu)示意圖。在可控布料式 料倉1的頂端側(cè)面，設(shè)置1個引風(fēng)機101，其功能是將可控布料式料倉1進料和落料時出 現(xiàn)的廢氣和粉塵吸入引風(fēng)機101，并將之送入磁控等離子體氣化室2中，在可控布料式料 倉1的中上部堆積要處理的含有機廢棄物，在可控布料式料倉1的下部，設(shè)置有可控速度 的布料輥102，其上設(shè)置有星型布置組合撥料齒10201，用于將袋裝廢棄物的包裝勾刺破 袋，同時兼有撕碎撕散功能并完成均勻布料。由于布料輥102根據(jù)物料的不同，要求它 具有一定的退讓和防卡死功能，因此可以將布料輥102兩端正支撐軸承座可以設(shè)計成可 退讓結(jié)構(gòu)，為了滿足其相對柔性運轉(zhuǎn)，特別在布料輥102與變頻減速機及其驅(qū)動電機系 統(tǒng)10203之間設(shè)置萬向節(jié)式聯(lián)軸器10202。[0031]圖4與圖5是磁控等離子體氣化室2橫截面和縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。中空外殼 201和內(nèi)膽202共同組成三層爐殼，在中空外殼201和內(nèi)膽202之間填充有釋電礦物材料 207，內(nèi)膽202在釋電礦物材料207填充高度以下部位設(shè)置柵形孔213，便于釋電礦物材 料207溢出的電子進入磁控等離子體氣化氣化區(qū)域208。在中空外殼201和內(nèi)膽202之間 設(shè)置高磁能積的水冷永久磁體205，并且水冷永久磁體205在內(nèi)膽202的內(nèi)側(cè)N、S極相 間而設(shè)，N、S極間距20 40cm，從而使得進入磁場區(qū)域的離子、電子在洛侖茲力作用 下，呈螺旋式運動，便于多次轟擊有機質(zhì)，有機質(zhì)在離子、電子的轟擊下，產(chǎn)生正、負 離子及電子，同時這些正、負離子及電子，在磁場控制下，又繼續(xù)在洛侖茲力作用下， 呈螺旋式運動，再次轟擊有機質(zhì)，再次產(chǎn)生正、負離子及電子，形成倍增誘發(fā)電暈等離 子體反應(yīng)。磁控等離子體氣化室2，通過磁控等離子體氣化室底座法蘭209、磁控等離子 體氣化室頂部法蘭211用螺栓分別與多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3和可控布料式料倉1相 連接，連接處保證良好的密封效果。在磁控等離子體氣化室2的上部側(cè)面設(shè)置氣化劑補 給口 210，根據(jù)需要添加氣化劑，氣化劑可以使氧氣、水蒸汽和或空氣等。在磁控等離 子體氣化室2的中部和底部分別設(shè)置熱電偶206和215，以便對磁控等離子體氣化區(qū)域的 不同位置進行測溫監(jiān)控，進而可以調(diào)節(jié)氣化劑的加入量和或廢棄物的加入高度和進料速 度。在磁控等離子體氣化室2的上、下部分別設(shè)置有密封式瞭望窗口 212、密封式檢修孔 214，對于設(shè)備維護和廢棄物氣化狀況觀察都起到了重要作用。[0032]在由中空外殼201和內(nèi)膽202共同組成三層爐殼上連接有含有低密度等離子體富 氧空氣發(fā)生器203，該發(fā)生器根據(jù)需要可以是圖6中所示的，也可以是圖9中所示多級磁 場處理器，每個磁場處理器，又由4個磁場處理單元Ml、M2、M3、M4按照圖7、圖8所示螺旋式前進狀磁場布置而成。圖6含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理 單元橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖7含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理器結(jié)構(gòu)示意 圖，圖8含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器磁場處理器的4個磁場處理單元Ml、M2、 M3、M4的螺旋式磁場布置示意圖，圖9是含有低密度等離子體富氧空氣發(fā)生器多級磁 場處理器串聯(lián)示意圖。如圖7所示，每個磁場處理單元磁極由兩種高磁能積永久磁體組 合而成，分別是無孔永久磁體20301、有孔(N2溢出通道)永久磁體20302，無孔永久磁 體20301分布在磁場處理單元的4個角部，有孔(N2溢出通道)永久磁體20302分布在 正方形的4個邊的中部，但這些有孔(N2溢出通道)永久磁體20302的充磁方向與所處 的位置有關(guān)，同樣4個角部的無孔永久磁體20301的充磁方向及其布置也并非隨便，8塊 永久磁體組合是按照HALBACH方式排列的。為了使磁場單元處理器內(nèi)部通道中磁場達 到最強，一般使得內(nèi)部空氣通道磁場強度比常規(guī)排列方式磁場強度增至1.5 3倍，在此 通道內(nèi)設(shè)置有孔(Njt出通道)山形磁極頭20305，和有孔(Njt出通道)抗磁質(zhì)山形結(jié) 構(gòu)體20306，更加增大了此區(qū)域的磁場梯度值，在此處梯度磁場作用，順磁性氧氣聚集于 通道之中，而抗磁性氮氣則通過設(shè)置在永久磁體上N2溢出通道203021與磁極頭貫穿的小 孔N2溢出通道203051和有孔(風(fēng)溢出通道)抗磁質(zhì)山形結(jié)構(gòu)體20306上小孔N2溢出通 道203061順利溢出，從而完成氧氣的聚集；溢出的氮氣匯集通過有孔(N2溢出通道)抗 磁質(zhì)封堵板20308的N2溢出通道203081溢出磁場處理器。4個磁場處理單元按照內(nèi)部 空氣呈現(xiàn)旋流方式組合為磁場處理器，在每個磁場處理單元之間采用抗磁質(zhì)隔離板20309 進行隔離，盡量避免各單元磁場的相互干擾。磁場處理器的采用外殼抗磁方管20304，內(nèi) 殼采用抗磁有孔(N2溢出孔)方管20303，其上有203031風(fēng)溢出孔，這些設(shè)計均是為氮 氣的順利外排的結(jié)構(gòu)上的保證。為了得到較好的處理效果，我們還可以將多個磁場處理 器用抗磁質(zhì)出氣管20312及抗磁質(zhì)連接彎管20311相互連接，形成多級磁場處理器。多 級磁場處理器抗磁質(zhì)進氣管20307連接有氣閥20310，可以對空氣的進入量進行有效的控 制。[0033]圖10與圖11是多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3正視俯視結(jié)構(gòu)示意圖。之所以稱 之為多功能，是因為，在這里作為“爐腰”，它不僅對上部的磁控等離子體氣化室2和 下部等離子體弧熔融裂解室5起到承上啟下的作用，而且在這個區(qū)域還完成了另外3項功 能，具體說明如下[0034]在多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3的外殼雙層中空蒸汽產(chǎn)生器307上設(shè)置了與其相 貫通的中空水冷十字齒輪支持架301，在這個中空水冷十字齒輪支持架301之上通過設(shè)置 4個齒輪支持輪302支撐著可以旋轉(zhuǎn)的大齒輪303，在小齒輪驅(qū)動減速電機317和小齒輪 305的驅(qū)動下，大齒輪302得以旋轉(zhuǎn)。大齒輪302的輪輻上設(shè)置有帶有爐箅子320。在 齒輪中心定位銷304上根據(jù)需要，可以設(shè)置與大齒輪302同步旋轉(zhuǎn)的撥料器，以防止上部 廢棄物在氣化過程中結(jié)塊。磁控等離子體氣化室2產(chǎn)生的氣化氣在下部等離子體弧熔融 裂解室5內(nèi)負壓牽引下，下行，灰燼及其它金屬等無機物通過爐箅子320，落入下部等離 子體弧熔融裂解室5，未徹底氣化成小分子的有機物殘物及中間長鏈焦油、殘?zhí)家搽S之進 入等離子體弧熔融裂解室5，這是作為“爐腰”起到的承上啟下的重要的爐箅子隔離作 用。[0035]雙層中空蒸汽產(chǎn)生器307上設(shè)置的氣囊308上，布置有脈沖電動文丘里噴嘴G套)309，脈沖氣體可以采用氮氣、水蒸氣、和或空氣，在脈沖氣體作用下，使得多功 能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3中呈現(xiàn)脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)，使得氣化氣攜帶的大量粉塵滯留于 耐火材料爐壁上，同時增長了氣化氣在裝置內(nèi)的停留路徑，達到一定厚度或熔化、軟化 點，沿爐壁流下進入等離子體弧熔融裂解室5熔池512。這稱之為脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)完成 爐內(nèi)攔截飛灰主要作用，同時延長氣化氣的爐內(nèi)停留時間。[0036]上部磁控等離子體氣化室產(chǎn)生的氣化氣往往需要重整，作為重整用過熱水蒸氣 的產(chǎn)生便在雙層中空蒸汽產(chǎn)生器307里，所以其上設(shè)置必須的液位計314、水蒸氣出口管 306、冷水補入口 319、調(diào)整產(chǎn)氣量用熱水排出口 321，氣化重整用水蒸氣入口 318。[0037]由于本裝置為了使等離子體弧熔融裂解室5熔池512中的金屬熔體和玻璃體出爐 順暢，整個裝置設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸就設(shè)置在多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3的外殼雙 層中空蒸汽產(chǎn)生器307上，為了使合成氣順利與合成氣凈化系統(tǒng)對接，又由于對接位置 要相對靜止，將合成氣出口設(shè)置在中空旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，左右中空軸的端部均設(shè)有中空軸法蘭 310。左中空軸316內(nèi)設(shè)置熱電偶315，用于測量多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室3內(nèi)溫度， 作為合成氣通道右中空軸311附近又設(shè)置水冷垂直合成氣通道312并與之貫通，而水冷垂 直合成氣通道312下方與等離子體弧熔融裂解室5上設(shè)置的出爐合成氣水冷器502實現(xiàn)密 封對接。[0038]圖12與圖13是等離子體弧熔融裂解室5正視與俯視結(jié)構(gòu)示意圖，在此室內(nèi)，金 屬重熔，其他無機物玻璃化，殘余有機物包括中間有機物焦油等徹底裂解為對環(huán)境友善 的小分子氣體CO、H2、HCl等，殘?zhí)荚谒魵獾入x子體弧作用下，完成徹底轉(zhuǎn)化和或煤 氣化反應(yīng)，得到可回收的貴重金屬、可直接用于建材領(lǐng)域的玻璃體、富氫高能合成氣， 這也是本發(fā)明的基本點之一。[0039]在等離子體弧熔融裂解室5上設(shè)置有直流等離子體弧發(fā)生器501及其拖動系統(tǒng) 50101，為室內(nèi)反應(yīng)提供3000°C 10000°C的等離子體弧高溫區(qū)，保障等離子體弧熔融裂 解室5 “爐膛”溫度在1250°C 1550°C，保證合成氣出爐溫度為1250°C。直流等離子體 弧發(fā)生器501可以使用中心帶孔通入水蒸汽等載氣的石墨電極，也可以使用轉(zhuǎn)移弧或非 轉(zhuǎn)移弧水冷金屬等離子體弧炬，直流等離子體弧發(fā)生器501數(shù)量至少1個，為了調(diào)節(jié)多個 直流等離子體弧發(fā)生器與熔池的距離，在爐底耐火材料中設(shè)置爐底電位測試引出極503， 用于取出電位信號。合成氣出爐通道505設(shè)置在熔池上方側(cè)面耐火材料511爐壁上，與 之密封對接的是的出爐合成氣水冷器502，其上設(shè)有合成氣水冷器密封蓋50201、合成氣 水冷器出水口 50202、合成氣水冷器進水口 50203、合成氣水冷器對接法蘭510。為了設(shè) 備運行時便于控制，在等離子體弧熔融裂解室5上還分別設(shè)置有觀測孔通道506，觀測孔 密封蓋50601，高溫攝像系統(tǒng)507。熔池512中玻璃體以及金屬熔體通過508水口 /渣口 通道和水/渣咀509允許渣金同流出爐澆注，在錠模中完成自然分層，也可以分別設(shè)置渣 口和水口，分別澆注。測溫?zé)犭娕?13可以準確反饋出等離子體弧室平均溫度，測溫?zé)?電偶514可以準確反饋出合成氣的出爐溫度。為了便于檢修，在等離子體弧熔融裂解室 5上還設(shè)置有檢修孔504，其上通過檢修孔密封蓋50401進行可靠密封。[0040]綜上所述，僅為本實用新型的較佳實施方案及實施例，并不能以此限定本專利 實施范圍，依照本專利的技術(shù)方案及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆屬于本專利 涵蓋的范圍。8
權(quán)利要求1.一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置，其特征是該裝置主 要包括有可控布料式料倉(1)、磁控等離子體氣化室O)、多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室 (3)、整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸支座G)、等離子體弧熔融裂解室(5)、整體裝置支柱 (6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置，其 特征是所述的磁控等離子體氣化室( 是在爐殼的內(nèi)層空間設(shè)置熱釋電礦物材料(207) 以及豎條形水冷高磁能積永久磁體(20 建立原始磁場，所述的內(nèi)層爐膽(20 材料采用 無磁不銹鋼，其上設(shè)置有豎條狀柵形孔013)，每兩個柵形孔間距1CM-10CM ；所述的 水冷高磁能積永久磁體(20 按S、N極相間而設(shè)，相鄰S、N極相距20-40CM ；相鄰 S、N極之間設(shè)置一個通孔004)，并與爐殼外面的含有低密度等離子體的富氧空氣發(fā)生 器(20 相連接，。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置， 其特征是所述的含有低密度等離子體的富氧空氣發(fā)生器(20 是由磁場處理器和或多 級磁場處理器串聯(lián)而成，每個磁場處理器又由4個磁場處理單元Ml、M2、M3、M4按 照磁場螺旋式布置串接而成，每個磁場處理單元之間又有抗磁質(zhì)隔離板(20309)相互進 行隔離；每個磁場處理單元由8塊兩種尺寸規(guī)格的高磁能積永久磁體(20301)、(20302) 按照HALBACH方式排列，在內(nèi)部氣體通道內(nèi)設(shè)置的山形磁極頭(20305)上有N2溢出通 道Q03051)，抗磁質(zhì)山形結(jié)構(gòu)體(20306)上有N2溢出通道Q03061)，高磁能積永久磁體 (20302)上的有N2溢出通道孔O03021)，外面的抗磁材料方管(20303)的N2溢出通道 (203031),對應(yīng)貫通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置， 其特征是所述的多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室(3)，在其內(nèi)部上方設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)大齒輪 (303)，可旋轉(zhuǎn)大齒輪(303)附著有爐箅子(320)；外部氣囊(308)中設(shè)置有多個文丘里 噴嘴(309)，功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室(3)外殼為層中空蒸氣產(chǎn)生器(307)，所述的多功 能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室C3)外殼上還設(shè)置有左中空旋轉(zhuǎn)軸(316)、右中空旋轉(zhuǎn)軸(311)， 形成合成氣排出通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置，其 特征是所述的等離子體弧熔融裂解室( 在外殼上設(shè)置至少1個直流等離子體弧發(fā)生器 (501)及其拖動系統(tǒng)(50101)，所述等離子體弧熔融裂解室(5)的合成氣出爐通道(505) 通過出爐合成氣水冷器(502)與多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室C3)上設(shè)置的右中空旋轉(zhuǎn)軸 (311)進行密封對接，可靠的把等離子體弧熔融裂解室( 產(chǎn)生的合成氣對外輸出；金屬 熔體和或熔融玻璃體經(jīng)通道(508)順利排出體外。
專利摘要本實用新型涉及一種廢棄物處理裝置，具體涉及一種含有機質(zhì)廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解裝置，屬機械加工技術(shù)領(lǐng)域。該裝置主要包括有可控布料式料倉、磁控等離子體氣化室、多功能脈沖強化旋風(fēng)效應(yīng)室、整體裝置可傾轉(zhuǎn)左右中空軸支座、等離子體弧熔融裂解室、整體裝置支柱。利用本裝置的結(jié)構(gòu)特點，將兩級等離子體氣化熔融裂解，使得含有機物廢棄物、含碳物質(zhì)等得到徹底氣化，能耗最小化，合成氣產(chǎn)能最大化，同時回收可供建材領(lǐng)域直接利用的玻璃體以及貴重金屬，物盡其用，徹底無污染物排放和轉(zhuǎn)移，能滿足任何嚴格的環(huán)保標(biāo)準。
文檔編號B09B3/00GK201807601SQ20102056109
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者丁家亮, 丁恩振 申請人:徐州市潤博等離子體環(huán)保設(shè)備有限公司