制药废物等离子体气化熔融处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制药废物等离子体气化熔融处理系统及方法，其系统包括有储料仓、螺旋输送器、脱水机、粉碎机、气化熔融炉、等离子体炬、冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机、压缩机、燃气锅炉、脱硫装置、脱氮装置以及烟囱；其方法首先将制药废渣贮存于通入高温蒸汽的储料仓中，初步灭菌消毒；在脱水机中将含水率降低至一定程度后进入粉碎机，粉碎至适宜尺寸，同时与高温烟气直接接触实现进一步干燥；进入热等离子体气化熔融炉，其中的有毒生物菌种、化学成分得到彻底消灭，有机物转化成为合成气，无机物则熔融形成惰性玻璃化熔渣排出；合成气经过净化处理后，作为燃气锅炉燃料使用，产出高温蒸汽，烟气则经过净化处理后达标排放。

【技术实现步骤摘要】
制药废物等离子体气化熔融处理系统及方法
本专利技术涉及制药废渣的处理
，具体是一种制药废物等离子体气化熔融处理系统及方法。
技术介绍
制药工业产生的废渣是指是指在制药过程中产生的固体、半固体或浆状废物，其中列为危险废物的包括：高浓度釜残液、基因工程药物过程中的母液、生产抗生素类药物和生物工程类药物产生的菌丝废渣、报废药品、过期原料、废吸附剂、废催化剂和溶剂、含有或者直接沾染危险废物的废包装材料、废滤芯(膜)、废活性炭等。制药废渣的组成复杂，其中毒性化学成分和生物成分，使得其安全处置存在一定的困难，若处置不当不仅会造成资源浪费，还会对人体健康、生态系统等安全造成严重的影响。不同的制药废渣有不同处理标准，对于危害不大的废渣，一般通过干燥等处理加工成饲料或肥料，但是仍存在生物安全性风险。对于列为危险废物的制药废渣，2016版《国家危险废物名录》中涉及制药废渣的包括3个大类，这些制药废渣属于危险废物的必须按危险废物处理处置方法进行处理，通常包括物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理等，常用方法的是生物处理法以及焚烧后进行安全填埋。生物处理方法往往还需关注药物活性成分在产物中的残留问题，焚烧处理方法排放飞灰和二噁英等有毒物质的风险较大。随着国家对制药废渣的管理趋于严格，生物处理法逐渐不适用于制药废渣的处理，制药废渣的处理成本持续升高。2012年发布的《制药工业污染防治技术政策》中鼓励研发新技术，提倡“再利用、无害化、综合利用”的原则，而目前很少有关于热等离子体处理制药废渣的研究。热等离子体气化熔融技术是一项处理危险废物的环境友好型前沿技术，它不仅可有效无害化处理危险废物，还可生产有用的副产物，如合成气、惰性玻璃化熔渣。对于制药废渣的处理，热等离子体气化熔融技术不仅能够完全杀灭有害菌种，其熔融产物也符合再利用、综合利用的技术原则。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有制药行业废渣处理面临的困境以及克服现有处理方法存在的不足，提供一种制药废物等离子体气化熔融处理系统及方法。本专利技术的技术方案如下：一种制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：包括有储料仓、螺旋输送器、脱水机、粉碎机、气化熔融炉、冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机、压缩机、燃气锅炉、脱硫装置、脱氮装置以及烟囱；所述储料仓的出料端通过所述螺旋输送器与所述脱水机的进料端相连接，所述脱水机的出料端与所述粉碎机的进料端相连接，所述粉碎机的出料端与所述气化熔融炉的进料端相连接，所述气化熔融炉内的底部分别安装有若干个等离子体炬，气化熔融炉的底部排渣，气化熔融炉顶部的合成气出口端通过输气管道依次连接所述的冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机和压缩机后，与所述燃气锅炉的进气端相连接；所述燃气锅炉的排气端通过烟气管道依次与所述的脱硫装置和脱氮装置相连接，燃气锅炉的水蒸汽出口端连接有分别通向所述储料仓、脱水机和若干个等离子体炬的水蒸汽管道，所述脱氮装置的出口端一方面与所述烟囱相连接，另一方面连接有通向所述粉碎机的高温烟气管道。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的储料仓为密闭的仓室，通过所述水蒸汽管道向其内通入高温水蒸汽营造湿式灭菌环境，储料仓内安装有搅拌器。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的脱水机为螺旋挤压式脱水机，其高温热源为所述水蒸汽管道通入的高温水蒸汽。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述若干个等离子体炬在所述气化熔融炉内的底部呈倾斜设置，若干个等离子体炬的等离子体工作气体为经其空气导入孔通入的空气和经其水蒸汽导入孔通入由所述水蒸汽管道供给的水蒸汽。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的除尘器为布袋除尘器，所捕集的粉尘经其底部的出口回炉进入所述的气化熔融炉中。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的燃气锅炉所使用燃料为所述气化熔融炉产生的合成气，在所述气化熔融炉启动以及停机期间也可使用工业用天然气作为燃料。所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述燃料锅炉产生的烟气经过所述脱硫装置脱硫和所述脱氮装置除氮后，一部分高温烟气通过所述的烟囱排放，另一部分高温烟气由所述的高温烟气管道通入所述粉碎机内。一种制药废物等离子体气化熔融处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)、首先，制药废渣进入储料仓内贮存，并由储料仓卸料，搅拌器工作，通过水蒸汽管道向储料仓内通入由燃气锅炉产出的高温水蒸汽营造湿式灭菌环境，起到杀菌消毒的作用，便于制药废渣的贮存；(2)、随后，制药废渣通过螺旋输送器进入脱水机，在挤压和通过水蒸汽管道向其内通入由燃气锅炉产出的高温水蒸汽所提供高温热源的条件下，将制药废渣的含水率降低至一定程度；(3)、经过脱水后的制药废渣进入粉碎机，将制药废渣粉碎至适宜尺寸，得到粉碎颗粒，同时，由高温烟气管道通入粉碎机内的高温烟气与粉碎颗粒直接接触，进一步降低粉碎颗粒的含水率；(4)、经过上述预处理之后，粉碎颗粒从气化熔融炉的进料端进料，根据粉碎颗粒中无机物的组分含量可适当添加熔融剂，若干个等离子体炬以空气和水蒸汽作为等离子体工作气体，产生高能热等离子体，此时粉碎颗粒中的有毒生物菌种、化学成分被破坏、失活而得到彻底消灭；粉碎颗粒中的有机物快速气化，转化成为主要由一氧化碳和氢气组成的合成气，并从气化熔融炉顶部的合成气出口端排出；粉碎颗粒中的无机物以及其他毒性物质则熔融成惰性玻璃体，从气化熔融炉的底部排出；(5)、从气化熔融炉顶部的合成气出口端排出的合成气，依次经过冷却、除尘、碱液洗涤之后，进入燃气锅炉内燃烧，产出高温水蒸汽供储料仓、脱水机和若干个等离子体炬使用；燃气锅炉产生的高温烟气经过脱硫、脱氮后，一部分经烟囱排放，另一部分由高温烟气管道通入粉碎机供其使用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用预处理灭菌处理、干燥、粉碎处理方式，不仅有利于制药废渣的储存，而且有利于增加物料与等离子体的碰撞面积，从而提高了等离子体气化熔融的效率。2、本专利技术采用等离子体气化熔融技术，有毒生物菌种、化学成分在等离子体作用下破坏失活而得到彻底消灭，有机物在高能热等离子体的作用下快速气化，转化成为主要由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成的合成气，无机物则熔融形成惰性玻璃化熔渣，封存可能残留的毒性物质。3、本专利技术能够充分利用系统产生的能源，可大大降低系统的整体耗能。附图说明图1为本专利技术系统结构原理图。图2为本专利技术方法流程图。具体实施方式参见附图，一种制药废物等离子体气化熔融处理系统，包括有储料仓1、螺旋输送器2、脱水机3、粉碎机4、气化熔融炉5、冷却塔6、除尘器7、碱液洗涤器(碱液洗涤塔)8、引风机9、压缩机10、燃气锅炉11、脱硫装置12、脱氮装置13以及烟囱14；储料仓1的出料端通过螺旋输送器2与脱水机3的进料端相连接，脱水机3的出料端与粉碎机4的进料端相连接，粉碎机4的出料端与气化熔融炉5的进料端相连接，气化熔融炉5内的底部分别安装有若干个等离子体炬17，气化熔融炉5的底部排渣，气化熔融炉5顶部的合成气出口端通过输气管道18依次连接冷却塔6、除尘器7、碱液洗涤器8、引风机9和压缩机10后，与燃气锅炉11的进气端相连接；燃气锅炉11的排气端通过烟气管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：包括有储料仓、螺旋输送器、脱水机、粉碎机、气化熔融炉、冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机、压缩机、燃气锅炉、脱硫装置、脱氮装置以及烟囱；所述储料仓的出料端通过所述螺旋输送器与所述脱水机的进料端相连接，所述脱水机的出料端与所述粉碎机的进料端相连接，所述粉碎机的出料端与所述气化熔融炉的进料端相连接，所述气化熔融炉内的底部分别安装有若干个等离子体炬，气化熔融炉的底部排渣，气化熔融炉顶部的合成气出口端通过输气管道依次连接所述的冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机和压缩机后，与所述燃气锅炉的进气端相连接；所述燃气锅炉的排气端通过烟气管道依次与所述的脱硫装置和脱氮装置相连接，燃气锅炉的水蒸汽出口端连接有分别通向所述储料仓、脱水机和若干个等离子体炬的水蒸汽管道，所述脱氮装置的出口端一方面与所述烟囱相连接，另一方面连接有通向所述粉碎机的高温烟气管道。

【技术特征摘要】
1.一种制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：包括有储料仓、螺旋输送器、脱水机、粉碎机、气化熔融炉、冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机、压缩机、燃气锅炉、脱硫装置、脱氮装置以及烟囱；所述储料仓的出料端通过所述螺旋输送器与所述脱水机的进料端相连接，所述脱水机的出料端与所述粉碎机的进料端相连接，所述粉碎机的出料端与所述气化熔融炉的进料端相连接，所述气化熔融炉内的底部分别安装有若干个等离子体炬，气化熔融炉的底部排渣，气化熔融炉顶部的合成气出口端通过输气管道依次连接所述的冷却塔、除尘器、碱液洗涤器、引风机和压缩机后，与所述燃气锅炉的进气端相连接；所述燃气锅炉的排气端通过烟气管道依次与所述的脱硫装置和脱氮装置相连接，燃气锅炉的水蒸汽出口端连接有分别通向所述储料仓、脱水机和若干个等离子体炬的水蒸汽管道，所述脱氮装置的出口端一方面与所述烟囱相连接，另一方面连接有通向所述粉碎机的高温烟气管道。2.根据权利要求1所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的储料仓为密闭的仓室，通过所述水蒸汽管道向其内通入高温水蒸汽营造湿式灭菌环境，储料仓内安装有搅拌器。3.根据权利要求1所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的脱水机为螺旋挤压式脱水机，其高温热源为所述水蒸汽管道通入的高温水蒸汽。4.根据权利要求1所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述若干个等离子体炬在所述气化熔融炉内的底部呈倾斜设置，若干个等离子体炬的等离子体工作气体为经其空气导入孔通入的空气和经其水蒸汽导入孔通入由所述水蒸汽管道供给的水蒸汽。5.根据权利要求1所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的除尘器为布袋除尘器，所捕集的粉尘经其底部的出口回炉进入所述的气化熔融炉中。6.根据权利要求1所述的制药废物等离子体气化熔融处理系统，其特征在于：所述的燃气锅炉所使用燃料为所述气化熔融炉产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜长明，蔡晓伟，丁锦建，丁佳敏，陆胜勇，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33