适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，炉筒内层为石墨材质，外壁可有石墨纤维缠绕层；所述焚烧炉的火焰喷嘴或其局部为网孔状结构，其构成材料是石墨化的碳纤维和外表涂敷的碳化硅烧结层。本发明专利技术的喷嘴表面耐温，又能与卤素气体反应去除卤素的危害，适用含卤素剧毒有机物的焚使用，有效避免二噁英产生，炉筒传热效果好，既安全环保又节能降耗。

Graphite incinerator suitable for combustion of halogenated organic compounds and its preparation

【技术实现步骤摘要】
适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉及其制备方法
本专利技术涉及一种焚烧炉及其部件。
技术介绍
焚烧炉是一种将废气、废液、固体废弃物：例、有毒气体（喷漆尾气）、有毒火箭液体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧，达到量化数减少或缩小的一种环保设备，同时达到利用部分焚烧介质的热能的一种产品。焚烧炉原理是利用煤、燃油、燃气等燃料的燃烧，将要处理的物体进行高温的焚毁碳化，以达到消毒的目的。喷嘴点火是油燃烧器常用的点火方式。油燃烧器喷嘴的点火性能直接关系到燃烧器的安全和经济运行，如果燃烧器喷嘴的点火性能不好，会延长点火时间，浪费燃油。多次不能点燃或不能快速过渡到良好燃烧状态，锅炉内积聚的油品爆燃会严重影响锅炉和操作人员的安全。通常，燃烧器由内喷火器与灯罩或灯头组成。申请号：2013100031359的专利技术涉及燃烧器燃料喷嘴和用于供应燃料到燃烧器的方法。更具体而言，一种燃烧器燃料喷嘴包括中心主体和周向围绕中心主体的至少一部分的内护罩。内护罩具有下游表面。燃料喷嘴包括在中心主体与内护罩之间的内通道、周向围绕内护罩的至少一部分的外通道、以及大致径向向外延伸通过中心主体的第一组多个燃料端口。第一组多个燃料端口在内护罩的下游表面的上游。该专利技术仅涉及喷嘴结构，未涉及制造材料的选用。申请号：2014206946493的技术涉及一种等离子双通道燃烧器喷嘴，包括一次给煤粉通道、等离子点火器、连接管、二次给煤粉管道，其特征在于：在所述的主通道套管内部镶有耐高温绝热耐磨防护套，外部套有火焰形状调节通道套管，所述的火焰形状调节通道套管内有火焰形状调节通道，其前部开口端用环形挡板固定，所述的火焰形状调节通道套管另一端与火焰形状调节管道相连接，所述的环形挡板上有火焰形状调节管道孔。该产品不能有效去除含卤素的燃烧无的危害。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种有效去除含卤素物质燃烧产生危害的适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉及其制造方法。技术方案：本专利技术的适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，其火焰喷嘴（或称燃烧灯头、灯罩，部分或全部）为网孔状结构（便于燃烧产生的火焰从多个网孔中喷出燃烧，既出气畅通又产生较大火势，提高焚烧效率；同时带来下文需要的卤素气体与碳化硅烧结层充分接触）。所述的网孔状结构的构成材料是石墨化的碳纤维编制网，外表涂敷有一层碳化硅烧结层。所述的编制网优选是双层结构，双层周围部分连接在一体，双层中间部分具有容纳火焰焰心的空间（由于火焰的焰芯温度低于火焰上端，使得本专利技术使用中的火焰既达到碳化硅与卤素反应所需的温度，又使得焰心处编制网上的温度可以控制低于石墨纤维熔化或焚毁的温度，保护编制网不容易烧坏）。反应原理：碳化硅在高温条件下（1000-1600℃），与卤素气体（通常是氯气）反应，（含卤素有机物加热或燃烧时易释放处卤素气体），硅原子以气态的四氯化物形式被释放出来，再采用水雾吸收生成硅酸或偏硅酸与氯化氢，氯化氢采用氢氧化钠吸收中和。涉及的反应方程式如下：（1）SiC+2Cl2=SiCl4+C；（2）SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl；（3）HCl+NaOH=NaCl+H2O。上述焚烧炉的制备方法，可以具有如下成型工艺：1）采用碳纤维编制成网状的焚烧炉喷嘴（碳纤维网）；2）将碳纤维网做石墨化处理，形成石墨纤维网；3）采用碳化硅粉末制成碳化硅胶泥（或乳液，优选采用无机胶配制，耐温较高）；4)采用碳化硅胶泥浸渍或涂敷石墨化网，晾干，烧结（烧结温度低于石墨纤维的熔点）形成具有碳化硅烧结层的石墨纤维网状喷嘴。焚烧含卤素有机物时，石墨纤维网状喷嘴表面碳化硅层被卤素气体腐蚀后，再从焚烧炉上拆卸下来，再在其石墨纤维的表面浸渍或涂敷碳化硅胶泥（或乳液）、晾干、烧结而成，重复用于制造或装配所述的焚烧炉。本专利技术中,所述的焚烧炉的炉体优选主要采用石墨材料制成筒体（进一步优选直筒式炉体，烟气阻力小，又便于缠绕下述的石墨纤维），石墨筒体的局部或者全部的外壁选用石墨纤维缠绕增强耐热树脂（如酚醛树脂或者环氧酚醛树脂）固化而成。本专利技术为焚烧炉筒体的外侧可以设置有热交换装置（如冷热盘管），能够副产较大量的蒸汽。有益效果：由于石墨传热性能优于其它碳纤维，所以本专利技术副产蒸汽的效果优于普通石墨焚烧炉。该专利技术的喷嘴表面耐温耐氧气氧化，又能与卤素气体反应去除卤素的危害，适用含卤素剧毒有机物（尤其时有毒液体）的燃烧使用。含卤素剧毒有机物焚烧取热合理，解毒型强，有效避免二噁英产生，安全环保。燃烧灯头燃烧温度宽，可以重复使用，寿命长久。采用直筒式炉体，烟道阻力小，燃烧彻底，系统简洁。石墨纤维缠绕层在增强石墨筒体力学性能的同时，可以减小石墨炉体的本身的厚度，提高了传热性能，筒体为不透性石墨，耐腐蚀性和传热性能均比不锈钢优越。本专利技术副产蒸汽效率高，处理含卤素三废的效率高，节能降耗。附图说明图1是本专利技术焚烧炉的局部剖面结构示意图。图中，1-气体、液体或固体管路；2-气体支路（可有辅助焚烧气体）；3-石墨纤维网（下层）；4-石墨纤维网（上层）；5-网孔；6-焰顶；7-焰芯；8-石墨筒体；8-石墨纤维缠绕层。具体实施方式如图1所示为本专利技术的焚烧炉的局部结构，其炉筒为石墨材质，石墨炉筒的外壁具有石墨纤维缠绕固化层。其火焰喷嘴部分为网孔状结构，所述的网孔状结构的构成材料是石墨化的碳纤维双层结构编制网，外表涂敷有一层碳化硅烧结层。气体和火焰从多个网孔中均匀喷出燃烧，卤素气体与碳化硅烧结层接触面积较大。双层中间部分具有容纳火焰焰心的空间，双层周围部分连接在一体。燃烧时，焰芯部分的温度低于焰顶温度，可以控制燃烧状态，保证编制网的石墨化纤维结构牢固。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，其特征在于：所述焚烧炉的火焰喷嘴部分为网孔状结构，便于火焰从多个网孔中喷出燃烧，所述的网孔状结构的构成材料是石墨化的碳纤维编制网，外表涂敷有一层碳化硅烧结层。/n

【技术特征摘要】
1.一种适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，其特征在于：所述焚烧炉的火焰喷嘴部分为网孔状结构，便于火焰从多个网孔中喷出燃烧，所述的网孔状结构的构成材料是石墨化的碳纤维编制网，外表涂敷有一层碳化硅烧结层。


2.如权利要求1所述的适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，其特征在于：所述的编制网是双层结构，双层中间部分具有容纳火焰焰心的空间，双层周围部分连接在一体。


3.如权利要求1或2所述的适合含卤素有机物燃烧的石墨焚烧炉，其特征在于：炉筒主要为石墨材质，石墨炉筒的外壁具有石墨纤维缠绕固化层。

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【专利技术属性】
技术研发人员：姚松年，黄晓东，陈小慧，丁明权，丁雅彬，
申请(专利权)人：南通山剑石墨设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32