有害废物的玻璃化设备与方法技术

用以硫化有害废物的设备（１０）与方法包括一熔化罐（１２），有害废物被送进此罐，由一加热器（３８）予以加热，该设备的一金属封围罐（４６）包容此熔化罐，以便接受和容纳任何在失效时从熔化罐泄出的物料（１８）。熔化罐（１２）的失效由一传感器（４８）予以检测。一搅拌器（３９）在加热期间混拌物料（１８）。封围罐（４６）最好是包围熔化罐（１２）气密性地密封起来以容纳从已失效的熔化罐（１２）所接受的各种气体和任何熔化物料。失效的检测是通过以下方式实现的：检测气密性密封腔室（５６）的压力变化，或用电路式检测法检测封围罐（４６）从已失效的熔化罐（１２）所接受物质的存在。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫化有害废物的设备与方法。
技术介绍
各种废弃物质的硫化此前一直是在陶瓷衬里的熔化罐里进行的，这些熔化罐能够被加热到较高的温度，比如在大约1500℃至1600℃的量级上。这种加热，如Roberts等人的美国专利No.4820328所披露的那样，可以用以通过一种高温熔化工艺过程来硫化废弃石棉。其次，一如Richards的美国专利No.5100453所述，这种高温熔化可以用以回收诸如用于建筑隔热的那种类型的玻璃纤维。同样，焚化炉飞灰也可以采用这种高温熔化在一陶瓷熔化罐内予以硫化。在这种工艺处理期间，废物和任何其他各种一当受热即形成一种玻璃状物质的必需组分被送入陶瓷熔化罐，而已熔化的物质可渗入陶瓷熔化罐的各种缝隙或任何裂缝之中，足以冷却和因而密封此罐使之没有泄漏。有害废物在较低温度下比如在大约1000℃至1100℃的量级上的硫化此前也一直是在金属熔化罐里通过将其加热而进行的。当诸如核废料或各种重金属等的有害废物被硫化时，所形成的已熔混合物可以排入一容器，冷却后供储存。不过，金属熔化罐在使用期间可能失效，而在这种情况下，熔化罐之中的有害废物就可能污染在其中正在从事加工处理的设施。在涉及处理核废料时，这种污染会是一特殊问题。其次，金属熔化罐中的加热此前一直是通过如下方式从事的，使电流通过金属熔化罐与一搅混正在受热的物料的搅拌器之间的已熔化物质。这样，金属熔化罐和搅拌器起到电极的作用，电流流过其间，随着搅混的进行而用以加热。这种加热方式相信可以产生极好的效果，由于使电流均匀地通过搅拌器与熔化罐之间的熔化物而直接在已熔化物质中产生热量。专利技术公开本专利技术的各项目的是，提供用于硫化有害废物的经过改进的设备和方法，其方式是，一旦有害废物在其中受热硫化的熔化罐失效时，可形成对废物的封围。在实现上述各项目的时，按照本专利技术的有害废物硫化设备包括一金属熔化罐，用于容放有害废物和任何其他在受热时形成一种玻璃状物质所必需的一些组分。此设备的一加热器用于加热熔化罐里面的物料。此设备还包括一金属封围罐，熔化罐位于其中，所以，一当熔化罐失效，封围罐就可容放和封围任何从已失效的熔化罐泄出的物料。此设备也设有一传感器，用于检测熔化罐的失效。加热器的许多不同的实施例现予以披露。一种新披露的加热器可使电流通过熔化罐里面的熔化物料以产生加热，这种加热器的一个实施例具有跨在熔化罐和熔化罐中熔化物料里面的电极之间的电压，使电流通过熔化物料以为其加热，而另一个实施例则具有跨在熔化罐中熔化物料内的一对电极之间的电压，使电流通过熔化物料以为其加热。加热器的另一个实施例包括各感应线圈，用于通过熔化罐的感应加热来加热熔化罐内的物料。加热器的又一个实施例包括各电阻元件，用于通过熔化罐的电阻加热来加热熔化罐内的物料。包括一用于混拌正在受热物料的搅拌器的有害废物硫化设备也予以披露。在该设备的最佳结构中，封围罐包围熔化罐以气密方式密封，以形成一个可容纳从已失效熔化罐中泄出的各种气体以及任何其它物质的封闭腔室。传感器的许多不同的实施例现予以披露。在一个实施例中，传感器连通于熔化罐与封围罐之间的气密性密封腔室，在熔化罐失效时检测气密性密封腔室中的压力变化，从而检测这种失效。在其他各实施例中，用于检测熔化罐失效的传感器可显示封围罐从已失效的熔化罐所接受物质的存在，并最好是包括一个可检测封围罐从已失效的熔化罐所接受物质的存在的电路。在一个实施例中，传感器的电路包括一对电探头，位于熔化与封围两罐之间，并且通常彼此电绝缘，直到封围罐从已失效的熔化罐所接受的物质使两探头在电气上彼此连接为正。在另一个实施例中，电路包括一条流径，位于熔化与封围两罐之间，并且通常是闭合的，只在封围罐从已失效的熔化罐所接受的物质出现时才断路。在最佳结构中，该设备还包括另一用于检测熔化罐失效的传感器，以便提供熔化罐失效的失效-安全检测。这样，就有一对传感器用于检测熔化罐的失效，而每一传感器最好是这样一种传感器，它接通于熔化罐与封围罐之间的气密性密封腔室以显示当熔化罐失效时压力的变化；或者是这样一种传感器，它包括一可显示封围罐以已失效的熔化罐所接受物质的存在的电路。在实现本专利技术的各项目的时，有害废物硫化方法是通过把有害废物和任何其他为在受热后形成一种玻璃状物质所必需的一些组分送进一金属熔化罐而实施的。熔化罐之中物料的加热可以任何适当的方式进行。熔化罐也位于一金属封围罐之中，以便容纳一旦熔化罐失效从熔化罐泄出的任何物质。熔化罐失效检测也要进行，以便作出处理过程应当终止的指示，使得有害废物不会污染其中处理过程正在进行的设施。有害废物硫化方法可以以不同传热方式的加热予以实现，这些方式包括(a)使电流通过熔化罐内的熔化物质；(b)采用感应加热；以及(c)采用电阻加热。在实施有害废物硫化方法时，物料在加热期间也可予以搅动。在该方法的一个最佳实施中，熔化罐失效检测是通过检测熔化与封围两罐之间气密性密封腔室的压力变化而实现的。在该方法的另一个最佳实施中，熔化罐失效检测是通过检测封围罐中从熔化罐所接受物质的存在而实现的。封围罐中从熔化罐所接受物质的存在由一电路检测而显示出来。该方法最为可取的实施采用一对传感器来检测熔化罐的失效，这样，检测是以失效-安全方式进行的。本专利技术的各项目的、各种特性和各项优点从以下结合各附图所作的关于实现本专利技术的各最佳模式的详细叙述中是显而易见的。附图说明图1是按照本专利技术制作的设备的纵剖视图，此设备为硫化有害废物的方法提供了保证；图2是类似于图1的局部视图，但带有另一种加热器，它象图1实施例一样，使电流通过熔化罐内的熔化物质以构成加热。图3是类似于图2的视图，但属另一实施例，它包括一感应加热器；图4也是类似于图2的视图，但属又一实施例，它包括一电阻加热器；图5是类似于图1-4中每一图的视图，并表示一种搅拌器，无论采用哪一种加热器，都可以用来混拌正被加热的物料。图6是表示本专利技术的一种用以检测熔化罐失效的压力传感器的视图。图7是表示一种用以检测熔化罐失效的通常断路的电路传感器的视图；以及图7是表示一种用以检测熔化罐失效的通常闭合的电路传感器的视图。参见图1，按照本专利技术制作的设备可以实施硫化诸如核废料，各种重金属等有害废物的本专利技术的方法。此设备包括一金属熔化罐12，具有一入口14，用于接受有害废物和任何其他在加热时为形成一种玻璃状物质所必需的一些组分，这在此后要更加充分地予以说明。熔化罐12也具有一气体出口16，通过这一出口，处理过程所生成的各种气体可以向外流动，用于在被排放到大气之前作任何必需的处理。罐12之中的熔化材料18通过一出口20排出，此出口带有一较低的进入端22和一较高的外部排出端24，其结构的作用好似一茶壶壶嘴。出口20，具有一朝向熔化罐12之外的管状结构，穿过一层由外壳28固定的适当隔热层26，而且出口20还由一加热器30围绕以保持物料熔融，直至它被排送到一适当容器之中用于冷却和随后的凝结为止。同样，一种具有管状金属结构的下部排出口32穿过隔热层26并由一相关的加热器34围绕，而其外端由一水冷栓塞36堵住，此栓塞必要时可以卸掉以便允许熔化罐12泄放。设备10的熔化罐12之中物料的加热是由一加热器38a实现的，加热器38a保证电流流过盛放在熔化罐之中处于熔融状态的物料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以硫化有害废物的设备，包括：一金属熔化罐，用以接受有害废物和任何其他为在加热时形成一种玻璃状物质所必需的一些组合；一加热器，用以加热熔化罐内的物料；一金属封围罐，其中置放熔化罐，一旦熔化罐失效，封围罐接受和容纳任何从已失效 的熔化罐泄出的物料；以及一传感器，用于检测熔化罐的失效。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KH韦特莫尔，KR科曼尼尔斯，SF考克斯，
申请(专利权)人：斯特梅尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]