危险废物高温熔融处理装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种危险废物高温熔融处理装置及其工艺，属于危废处理设备领域。该装置包括破碎装置和均化库，通过输送设施连接的两段式烘干装置、烧结机、自动给料装置、高温熔融炉，以及废气处理设施和水淬槽。危险废物可依次进行破碎、匀化、两段式烘干、烧结、高温熔融、水淬，最终得到无害化的玻璃体。本发明专利技术的危险废物高温熔融装置，可实现对危险废物的玻璃化处理，以满足后续的工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
危险废物高温熔融处理装置及其工艺
本专利技术属于危废处理设备领域，具体涉及一种危险废物高温熔融处理装置及其工艺。
技术介绍
危险废物处理领域一直存在一个难题，无法彻底地实现危险废物的无害化和资源化。为了解决这个问题，目前比较常见的技术为水泥窑协同处置，但由于需要控制水泥的品质，很多危险废物并不能进行水泥窑协同处置。在此基础上危险废物高温熔融技术因其无害化和资源化的特点被广泛关注，但根据现有的专利和应用案例查询发现存在以下问题，忽略物料自身特性和其中污染物对工艺的影响，不注重预处理，工艺路线单一，这也导致了目前应用案例少、处理物料范围窄，且大多仍处于试验阶段。与CN201610849205.6相比，CN201610849205.6工艺为先焚烧后熔融，熔融的原始物料为焚烧废渣，这些特点和本专利技术有明显差别，首先本专利技术不存在焚烧工序，其余本专利技术熔融的原始物料非焚烧废渣。因此，本专利技术根据实际运行经验出发，构建完善的危险废物高温熔融系统，包括破碎、均化、两段式烘干、烧结、配料、熔融、水淬、热回收、废气处理等工序。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决危险废物高温熔融过程中的短板，并提供一种危险废物高温熔融处理装置，从而使得危险废物高温熔融成为一种更稳定、适用范围更广泛的危险废物处理工艺。本专利技术具体采用的技术方案如下：一种危险废物高温熔融处理装置，其包括破碎装置、均化库、轨道式烘干窑、多段式剪切破碎烘干机、烧结机、高温熔融炉和水淬槽；所述破碎装置的出料口连接均化库，均化库中设有对物料进行匀化的匀化装置，均化库一侧设有料坑；所述的轨道式烘干窑顶部设有第一进料口和第一废气排放口，料坑处通过传送带连接轨道式烘干窑的第一进料口，轨道式烘干窑的底部设有第一出料口，窑体内部设有若干条用于传送物料的轨道，若干条轨道分层平行设置，且上下相邻的两条轨道运行方向相反，上方轨道末端落下的物料由下方轨道继续传送，第一出料口设置于最下方的轨道末端；所述的多段式剪切破碎烘干机顶部设有第二废气排放口和第二进料口，第一出料口落下的物料从第二进料口进入多段式剪切破碎烘干机中；多段式剪切破碎烘干机的竖向内腔通过交错的横向隔板分成若干破碎段，每段破碎段中均设有一个剪切破碎装置，从上一段破碎段落下的物料进入下一段破碎段的剪切破碎装置中，多段式剪切破碎烘干机底部设有第二出料口；所述烧结机的窑尾设有第三进料口，窑头设有第三出料口，第二出料口输出的物料通过传送带输送至第三进料口，进入烧结机窑体内部；所述的高温熔融炉顶部设有第四进料口和第四废气排放口，第三出料口通过给料装置连接第四进料口，高温熔融炉的第四进料口下方为熔池，且熔池中设有用于提供熔融热量的加热装置，熔池侧壁上设有第四出料口，第四出料口的末端位于水淬槽上方；水淬槽的侧壁上设有循环水进水口和循环水出水口，内腔设有排渣装置；所述烧结机和高温熔融炉中均设有回收烟气热量的热能交换器，轨道式烘干窑中设有第一鼓风机，多段式剪切破碎烘干机中设有第二鼓风机，烧结机中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第一鼓风机的进气口，高温熔融炉中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第二鼓风机的进气口。优选的，所述的第一鼓风机设置于轨道式烘干窑中最下方的轨道末端一侧，第一鼓风机的鼓风方向与所述轨道上物料的行进方向相反。优选的，所述的第二鼓风机设置于多段式剪切破碎烘干机中最下方的破碎段末端一侧，第二鼓风机的鼓风方向与所述破碎段中物料的行进方向相反。优选的，所述的加热装置为与外部天然气供应装置相连的天然气燃烧补风集成管。优选的，所述的均化库中设有机械抓斗和电铲。优选的，所述的烧结机窑体架设于烧结机支撑座上。优选的，还包括第一废气处理装置和第二废气处理装置，轨道式烘干窑和多段式剪切破碎烘干机中产生的废气均通过废气管道连接第二废气处理装置，烧结机和高温熔融炉中产生的废气均通过废气管道连接第一废气处理装置。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述危险废物高温熔融处理装置的危险废物高温熔融处理方法，其步骤如下：1)将待处置的危险废物从破碎装置的进料口输入，对粒径大于3毫米的物料进行破碎；2)将破碎后的物料输入均化库中，与均化库内的其他待处置物料按预设配比均化；3)将所得均化后的物料输入轨道式烘干窑的第一进料口，使物料在轨道的带动下从第一进料口逐层输送至第一出料口，且在输送过程中，利用第一鼓风机沿物料输送方向逆向鼓入热风，所述的热风由烧结机中的热能交换器提供；4)将轨道式烘干窑的第一出料口输出的物料再次从第二进料口输入多段式剪切破碎烘干机，物料在重力作用下落至最上方一层破碎段，并被该破碎段的剪切破碎装置剪切破碎；破碎后的物料在横向隔板的导向下继续落入下一破碎段，并被该段的剪切破碎装置继续剪切破碎；最终物料从最下方的第二出料口输出；在物料下落过程中，利用第二鼓风机沿物料的输送方向逆向鼓入热风，所述的热风由高温熔融炉中的热能交换器提供；5)将第二出料口输出的烘干破碎后的物料，通过传送带提升后从第三进料口输入烧结机，在烧结机窑体内对物料进行烧结，烧结完毕的物料从第三出料口输出；6)将第三出料口输出的烧结后物料和其他补充组分按配比混匀后，通过给料装置定量输送至高温熔融炉中，物料从第四进料口进入熔池并在加热装置的加热下实现熔融，熔融后的物料从第四出料口排出；7)将第四出料口排出的熔融物料自流进入水淬槽中，通过快速冷却形成玻璃颗粒；水淬过程中，通过循环水进水口和循环水出水口进行水淬槽内的冷却水循环；8)轨道式烘干窑和多段式剪切破碎烘干机中产生的废气均通过废气管道输入第二废气处理装置中进行处理；烧结机和高温熔融炉中产生的废气均通过废气管道输入第一废气处理装置中进行处理。优选的，所述的第一废气处理装置中对废气进行二次燃烧、急冷、脱硝、脱硫、脱酸、除尘后排放，所述的第二废气处理装置中对废气进行冷凝和除尘处理。优选的，所述危险废物为《国家危险废物名录》中的含硅、含碱金属或可燃类危险废物；步骤1)中破碎后物料的粒径小于3毫米；步骤2)中均化后的混合物料的含水率为25％～70％；步骤3)中轨道式烘干窑烘干后物料含水率在20％～35％之间，烘干温度为200℃～300℃，停留时间为1～1.5小时；步骤4)中多段式剪切破碎烘干机烘干破碎后的混合物料含水率在10％～15％之间，粒径在10～20mm之间，烘干温度为300℃～500℃，停留时间为0.8～1.2小时；步骤5)中物料的烧结时间为1～2小时，烧结温度为800℃～1100℃；步骤6)中所述其他补充组分占比为烧结物料的10％～25％，补充组分的含水率小于10％，补充组分成分为固体燃料、可燃类危险废物和富含硅、碱金属的物料，其中硅和碱金属的比例在30％～45％之间；步骤6)中高温熔融炉内物料的停留时间为2～4小时，熔融温度为1200℃～1500℃；步骤7)中水淬槽内的水温通过冷却水循环控制在50℃以下。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过破碎和均化可以提高物料的均匀性，从而使得烧结和高温熔融的效果得到提升；烘干和烧结后可以有效去除物料中的有机物、水分使得进入高温熔融的物料特性波动较小、后续工艺稳定，通过二次配料可以大幅度降低烧结过程的结皮的风险。使得高温熔融成为一种处理范围广、运行稳定的工艺。由于危险废物大多成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，包括破碎装置(1)、均化库(2)、轨道式烘干窑(4)、多段式剪切破碎烘干机(5)、烧结机(6)、高温熔融炉(8)和水淬槽(9)；所述破碎装置(1)的出料口连接均化库(2)，均化库(2)中设有对物料进行匀化的匀化装置，均化库(2)一侧设有料坑(3)；所述的轨道式烘干窑(4)顶部设有第一进料口(14)和第一废气排放口(15)，料坑(3)处通过传送带连接轨道式烘干窑(4)的第一进料口(14)，轨道式烘干窑(4)的底部设有第一出料口(18)，窑体内部设有若干条用于传送物料的轨道(16)，若干条轨道(16)分层平行设置，且上下相邻的两条轨道(16)运行方向相反，上方轨道(16)末端落下的物料由下方轨道(16)继续传送，第一出料口(18)设置于最下方的轨道(16)末端；所述的多段式剪切破碎烘干机(5)顶部设有第二废气排放口(19)和第二进料口(20)，第一出料口(18)落下的物料从第二进料口(20)进入多段式剪切破碎烘干机(5)中；多段式剪切破碎烘干机(5)的竖向内腔通过交错的横向隔板分成若干破碎段，每段破碎段中均设有一个剪切破碎装置(21)，从上一段破碎段落下的物料进入下一段破碎段的剪切破碎装置(21)中，多段式剪切破碎烘干机(5)底部设有第二出料口(23)；所述烧结机(6)的窑尾设有第三进料口(24)，窑头设有第三出料口(27)，第二出料口(23)输出的物料通过传送带输送至第三进料口(24)，进入烧结机窑体(26)内部；所述的高温熔融炉(8)顶部设有第四进料口(28)和第四废气排放口(29)，第三出料口(27)通过给料装置(7)连接第四进料口(28)，高温熔融炉(8)的第四进料口(28)下方为熔池(31)，且熔池(31)中设有用于提供熔融热量的加热装置(30)，熔池(31)侧壁上设有第四出料口(32)，第四出料口(32)的末端位于水淬槽(33)上方；水淬槽(33)的侧壁上设有循环水进水口(34)和循环水出水口(35)，内腔设有排渣装置(36)；所述烧结机(6)和高温熔融炉(8)中均设有回收烟气热量的热能交换器，轨道式烘干窑(4)中设有第一鼓风机(17)，多段式剪切破碎烘干机(5)中设有第二鼓风机(22)，烧结机(6)中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第一鼓风机(17)的进气口，高温熔融炉(8)中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第二鼓风机(22)的进气口。...

【技术特征摘要】
1.一种危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，包括破碎装置(1)、均化库(2)、轨道式烘干窑(4)、多段式剪切破碎烘干机(5)、烧结机(6)、高温熔融炉(8)和水淬槽(9)；所述破碎装置(1)的出料口连接均化库(2)，均化库(2)中设有对物料进行匀化的匀化装置，均化库(2)一侧设有料坑(3)；所述的轨道式烘干窑(4)顶部设有第一进料口(14)和第一废气排放口(15)，料坑(3)处通过传送带连接轨道式烘干窑(4)的第一进料口(14)，轨道式烘干窑(4)的底部设有第一出料口(18)，窑体内部设有若干条用于传送物料的轨道(16)，若干条轨道(16)分层平行设置，且上下相邻的两条轨道(16)运行方向相反，上方轨道(16)末端落下的物料由下方轨道(16)继续传送，第一出料口(18)设置于最下方的轨道(16)末端；所述的多段式剪切破碎烘干机(5)顶部设有第二废气排放口(19)和第二进料口(20)，第一出料口(18)落下的物料从第二进料口(20)进入多段式剪切破碎烘干机(5)中；多段式剪切破碎烘干机(5)的竖向内腔通过交错的横向隔板分成若干破碎段，每段破碎段中均设有一个剪切破碎装置(21)，从上一段破碎段落下的物料进入下一段破碎段的剪切破碎装置(21)中，多段式剪切破碎烘干机(5)底部设有第二出料口(23)；所述烧结机(6)的窑尾设有第三进料口(24)，窑头设有第三出料口(27)，第二出料口(23)输出的物料通过传送带输送至第三进料口(24)，进入烧结机窑体(26)内部；所述的高温熔融炉(8)顶部设有第四进料口(28)和第四废气排放口(29)，第三出料口(27)通过给料装置(7)连接第四进料口(28)，高温熔融炉(8)的第四进料口(28)下方为熔池(31)，且熔池(31)中设有用于提供熔融热量的加热装置(30)，熔池(31)侧壁上设有第四出料口(32)，第四出料口(32)的末端位于水淬槽(33)上方；水淬槽(33)的侧壁上设有循环水进水口(34)和循环水出水口(35)，内腔设有排渣装置(36)；所述烧结机(6)和高温熔融炉(8)中均设有回收烟气热量的热能交换器，轨道式烘干窑(4)中设有第一鼓风机(17)，多段式剪切破碎烘干机(5)中设有第二鼓风机(22)，烧结机(6)中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第一鼓风机(17)的进气口，高温熔融炉(8)中的热能交换器的热空气出口通过管道连接第二鼓风机(22)的进气口。2.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，所述的第一鼓风机(17)设置于轨道式烘干窑(4)中最下方的轨道(16)末端一侧，第一鼓风机(17)的鼓风方向与所述轨道(16)上物料的行进方向相反。3.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，所述的第二鼓风机(22)设置于多段式剪切破碎烘干机(5)中最下方的破碎段末端一侧，第二鼓风机(22)的鼓风方向与所述破碎段中物料的行进方向相反。4.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，所述的加热装置(30)为与外部天然气供应装置相连的天然气燃烧补风集成管。5.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，所述的均化库(2)中设有机械抓斗和电铲。6.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，所述的烧结机窑体(26)架设于烧结机支撑座(25)上。7.如权利要求1所述的危险废物高温熔融处理装置，其特征在于，还包括第一废气处理装置(12)和第二废气处理装置(13)，轨道式烘干窑(4)和多段式剪切破碎烘干机(5)中产生的废气均通过废气管道连接第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙於洋，戴云虎，杨煜强，陆晓金，沈东升，金俊勋，戴友鹏，
申请(专利权)人：浙江工商大学，浙江金泰莱环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33