用于废物处理的等离子体熔融炉、系统及方法技术方案

用于废物处理的等离子体熔融炉、系统及方法。公开的是用于通过热分解和熔融废物进行废物处理的等离子体熔融炉和使用该等离子体熔融炉的系统及方法。等离子体熔融炉(1)包括：废物入口(13)，其形成于等离子体熔融炉(1)的第一侧壁(10)以向等离子体熔融炉中给送废物(3)；排放气体出口(23)，其形成于面对第一侧壁(10)的第二侧壁(20)并且位于相对于与具有废物入口(13)的第一侧壁(10)正交的方向倾斜的对角线方向上，以便将等离子体熔融炉(1)中产生的排放气体(5)排出；和等离子体炬(100)，其安装于第三侧壁(30)，用于加热等离子体熔融炉(1)的内部，并且安装在比第一侧壁(10)靠近第二侧壁(20)的位置处以向排放气体中注入等离子体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。公开的是用于通过热分解和熔融废物进行废物处理的等离子体熔融炉和使用该等离子体熔融炉的系统及方法。等离子体熔融炉(1)包括：废物入口(13)，其形成于等离子体熔融炉(1)的第一侧壁(10)以向等离子体熔融炉中给送废物(3)；排放气体出口(23)，其形成于面对第一侧壁(10)的第二侧壁(20)并且位于相对于与具有废物入口(13)的第一侧壁(10)正交的方向倾斜的对角线方向上，以便将等离子体熔融炉(1)中产生的排放气体(5)排出；和等离子体炬(100)，其安装于第三侧壁(30)，用于加热等离子体熔融炉(1)的内部，并且安装在比第一侧壁(10)靠近第二侧壁(20)的位置处以向排放气体中注入等离子体。【专利说明】 相关申请 本申请要求于2013年4月11日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请 No. 10-2013-0039957的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及用于通过对废物进行热分解和熔融来进行废物处理的等离子体熔融 炉、包括该等离子体熔融炉的用于废物处理的等离子体熔融系统以及用于使用该等离子体 熔融炉通过对废物进行热分解和熔融来进行废物处理的方法。
技术介绍
在韩国，已知每年的废物数量超过了 300, 000吨，并且由于工业活动的增长使得 工厂废物持续增长。50%或更多的废物借助于填埋或焚烧来处置。在废物处置过程中产生 的诸如二噁英（dioxin)等的有毒物质引起的诸如空气污染及地下水和土壤污染等的环境 污染正在变成社会问题。而且，由于这种环境污染，安全填埋变得越来越难并且用于废物的 填埋和焚烧的社会成本持续增长。 鉴于此，对能够减少废物处理过程中产生的环境污染的技术研发的需求增强。本 着这一精神，使用等离子体的废物处理技术在近来引起关注。 使用等离子体的废物处理技术例如是如下的技术：其不仅不会造成环境污染，还 能够将废物作为能源再利用并且将无机物玻璃化以便作为建筑材料再使用。 具体地，在使用等离子体的废物处理技术中，在等离子体熔融炉中于1400°C或更 高的高温下使废物热分解，使得与传统的焚烧处理技术相比二噁英等的产生最小化，还能 够通过去除S0 X、C1和挥发性金属成分（Pb、Hg、As等）创新性地减少环境污染。进一步地， 通过借助于高温等离子体对废物进行热分解和气化处理（gasification treatment),能够 产生包括一氧化碳和氢气的热分解气体，并且燃烧这些气体以用于发电或将这些气体分离 以生成能够被用在燃料电池中的氢和能够被用于工业目的的气体。而且，在通过等离子体 熔融炉进行废物处理的过程中产生的熔渣（slag)不会洗脱（elute)出有毒的重金属物质， 所以能够将熔渣用作建筑材料和建造材料。 此外，在这种废物处理技术中使用的等离子体是热等离子体，其能够通过产生直 流或交流电弧放电的等离子体装置产生或通过高频等离子体装置利用高频磁场产生。热等 离子体是由电子、离子和中性粒子组成的部分离子化的气体。其保持局部热力学平衡状态 (local thermodynamic equilibrium state),使得所有组成物颗粒形成了具有从数千摄氏 度至数万摄氏度范围的均匀温度的高速射流焰形状。 主要使用等离子体炬作为产生这种等离子体的装置。已知等离子体炬能够通过 向离子化的等离子体施加电弧来产生极端高温的等离子体射流，由此生成通常在4000°c至 7000°C范围内的高温气氛。 在使用这种等离子体炬的等离子体熔融炉中，一个代表性的方法是如下方法：从 装置中的等离子体炬施加强大的等离子体射流，以使废物在高温下气化并将残留物质转换 成熔融的物质。作为示例，在韩国专利公报No. 2005-0104708中公开了一种循环型等离子 体热分解炉。
技术实现思路
考虑到上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种用于废物处理的等离子体熔融炉 以及使用该等离子体熔融炉的用于废物处理的系统和方法，其能够在用于废物处理的等离 子体熔融炉中稳定地处理废物。 本专利技术的另一个目的是提供一种用于废物处理的等离子体熔融炉以及使用该等 离子体熔融炉的用于废物处理的系统和方法，以使得排出到用于废物处理的等离子体熔融 炉的外部的排放气体中的有害成分(例如，二噁英等）最小化。 此外，本专利技术的另一个目的是提供一种用于废物处理的等离子体熔融炉以及使用 该等离子体熔融炉的用于废物处理的系统和方法，以通过增加排放气体在用于废物处理的 等离子体熔融炉中所流经的路径来充分进行废物的热分解和熔融。 进一步地，本专利技术的另一个目的是提供一种用于废物处理的等离子体熔融炉以及 使用该等离子体熔融炉的用于废物处理的系统和方法，其能够持续地维持用于废物处理的 等离子体熔融炉的内部温度。 进一步地，本专利技术的另一个目的是提供一种用于废物处理的等离子体熔融炉以及 使用该等离子体熔融炉的用于废物处理的系统和方法，其能够维持在用于废物处理的等离 子体熔融炉中产生的熔融熔渣的高温。 为了实现前述目的，根据本专利技术的方面，提供一种用于废物处理的等离子体熔融 炉，其通过对废物进行热分解和熔融而进行所述废物处理，所述等离子体熔融炉包括：废物 入口，其形成于所述等离子体熔融炉的第一侧壁以向所述等离子体熔融炉中给送废物；排 放气体出口，其形成于面对所述第一侧壁的第二侧壁并且位于相对于与形成有所述废物入 口的所述第一侧壁正交的方向倾斜的对角线方向上，所述排放气体出口被形成为将所述等 离子体熔融炉中产生的排放气体排出；和等离子体炬，其安装于连接所述第一侧壁与所述 第二侧壁的第三侧壁以用于加热所述等离子体熔融炉的内部，并且所述等离子体炬安装在 比所述第一侧壁靠近所述第二侧壁的位置处以便在所述排放气体被排出之前将等离子体 注入所述排放气体中。 这里，所述排放气体出口可以在所述等离子体熔融炉的底部附近形成于所述第二 侧壁，并且所述等离子体炬可以以如下方式安装于所述第三侧壁的中部的底部侧：借助于 从所述等离子体炬注入的等离子体使所述排放气体以非对称的环形在所述等离子体熔融 炉中循环。 此外，所述等离子体炬可以以朝向所述等离子体熔融炉的所述底部倾斜地注入等 离子体的方式安装于所述第三侧壁。 进一步地，用于排出熔融的熔渣的熔融熔渣出口可以在所述等离子体炬下方并且 在所述底部附近形成于所述第三侧壁，以便利用从所等离子体炬注入的等离子体维持所述 熔融的熔渣的熔融状态。 进一步地，在所述第三侧壁上可以安装多个等离子体炬，并且从所述多个等离子 体炬中的任一个等离子体炬注入的等离子体可以倾斜地注入从所述多个等离子体炬中的 另一个等离子体炬注入的等离子体中，使得从所述多个等离子体炬中的两个或更多个等离 子体炬各自注入的等离子体变得更为聚集。 而且，所述多个等离子体炬可以包括第一等离子体炬和第二等离子体炬，其中，所 述第一等离子体炬被构造成沿与所述第三侧壁正交的方向注入等离子体，所述第二等离子 体炬被构造成朝向所述第一侧壁倾斜地注入等离子体。 根据本专利技术的另一方面，提供一种用于废物处理的等离子体熔融系统，其包括：上 述的用于废物处理的等离子体熔融炉，其中，从所述等离子体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废物处理的等离子体熔融炉，其通过对废物进行热分解和熔融而进行所述废物处理，所述等离子体熔融炉包括：废物入口，其形成于所述等离子体熔融炉的第一侧壁以向所述等离子体熔融炉中给送废物；排放气体出口，其形成于面对所述第一侧壁的第二侧壁，并且位于相对于与形成有所述废物入口的所述第一侧壁正交的方向倾斜的对角线方向上，所述排放气体出口被形成为将所述等离子体熔融炉中产生的排放气体排出；和等离子体炬，其安装于连接所述第一侧壁与所述第二侧壁的第三侧壁以用于加热所述等离子体熔融炉的内部，并且所述等离子体炬安装在比所述第一侧壁靠近所述第二侧壁的位置处以便在所述排放气体被排出之前将等离子体注入所述排放气体中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄淳谟，金永奭，都喆镇，李珍昊，俞炳周，
申请(专利权)人：GS普兰斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR