本发明专利技术公开了一种有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统及方法，所述系统包括回转窑、二燃室、等离子体炉、渣料缓存仓、块料缓存仓和块料处理系统，所述回转窑尾部的热解残渣出口与二燃室下部的渣坑连接，所述二燃室的渣坑底部设有固定筛，所述固定筛下方与渣料缓存仓连接，所述渣料缓存仓与等离子体炉的渣料入口连接，所述固定筛上方与块料缓存仓连接，所述块料缓存仓通过块料处理系统与回转窑的料坑连接。本发明专利技术利用等离子体炉高温且设置为还原性气氛，对回转窑的热解残渣进行熔融处理，获得合格的玻璃化产物，将残渣由危险废物变成一般废物，并且富集提取残渣中稀贵金属，减少残渣中重金属含量。减少残渣中重金属含量。减少残渣中重金属含量。
【技术实现步骤摘要】
有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统及方法
[0001]本专利技术属于危险废物处理
，具体涉及一种有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统及方法。
技术介绍
[0002]我国对节能环保非常重视，对于固体废物尤其是危险废物的处理要求越来越高。目前应用于含有机危险废物的处理技术，焚烧和热解是主要的技术。处理危险废物的炉型较多，主要有：回转窑、流化床炉、液体喷射炉、等离子体炉等。回转窑作为危险废物的一种热处理方法，具有热惯性大、换热效果好的优点，可根据固体废弃物的性质通过调整物料在炉膛中的停留时间，能够适应固态、液态、半固态的废弃物，操作灵活可控。
[0003]危险废物回转窑热处理技术中，焚烧是在充分供氧条件下氧化分解有机物，要求炉膛温度大于850℃。现有的回转窑焚烧效果不理想，沿窑身方向温度分布不均，导致焚烧效率不高，且高温段易发生结瘤结圈现象，影响正常生产，还有可能增加二噁英的生成。
[0004]热解是在缺氧还原气氛下发生有机物大分子热分解反应，温度通常不超过850℃。混合物料入窑后经烘干预热、热解，迅速产生挥发分热解产物并燃烧，提升窑温度，为物料进一步热解创造良好的条件。不同焚烧物料在一定温度条件下表现出不同的热解效率，这是由物料挥发分与固定碳组分决定的。其对有机废液及精蒸馏残渣典型物料表现出良好的热解特性，热解效率较高。以活性炭、化工滤渣、破碎硬质物料为代表的典型散状物料热解效率较低高。废物热解过程中，将产生CO、烃类化合物气体和细微炭颗粒等热解产物。固定碳组分通过热解与氧结合先形成气态CO。
[0005]热解相较于焚烧过程，具有过程温和可控，残渣不易结瘤，窑内不易结圈，二噁英生成少，烟气产生量少且重金属、挥发性盐类、氮氧化物等污染物含量低等优点。但是因窑内氧气不足，温度不高，残渣中残碳含量高，导致残渣热灼减率往往大于10％，满足不了现有国家标准热灼减率低于5％的要求，对目前流行的残渣填埋处理带来问题。因此热解残渣需要做进一步处理。
[0006]中国专利文献CN 210532392 U公开的一种回转窑热解等离子体熔融一体式固体废物处理装置，包括回转窑、回转窑进料单元及等离子炉，回转窑倾斜设置与等离子炉中下部连通，等离子炉上部两侧壁设置一次风入口与二次风入口，与回转窑连接处下部设置两个等离子炬，等离子炉下部右侧设置熔融区溢流口，熔浆经熔融区溢流口流入排渣通道，排渣通道上部设置硅钼棒加热系统。利用回转窑对物料焚烧的灵活性和等离子炬的高温熔融特性使物料在回转窑焚烧之后进入等离子炉能够充分燃烧并且熔融，将回转窑中的有机物燃尽，并将回转窑与等离子炉焚烧后的合成气进行二次燃烧，大幅度降低二噁英的生成，提高固体废弃物的燃烧处理效果，达到固体废弃物减量化、无害化的作用。
[0007]但是，由于所述等离子炉实际上就是将回转窑后配套设置的二燃室下部渣坑做了扩展，再在新形成的渣坑侧壁上设置两把等离子炬，渣坑下部变成了熔池，在结构上残渣熔
融与烟气焚烧均在一个炉腔内实施，整体是一个有氧环境，无法在熔池实现还原性气氛，很难减少熔渣中重金属含量，实现稀贵金属的回收；没有控制直接入熔融炉的物料的粒径，这会影响物料在熔池中的传质传热效率，同时大块物料直接掉入熔池易引起飞溅，影响熔池的动态稳定性。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统及方法，利用等离子体炉高温且设置为还原性气氛，对回转窑的热解残渣进行熔融处理，获得合格的玻璃化产物，将残渣由危险废物变成一般废物，并且富集提取残渣中稀贵金属，减少残渣中重金属含量。
[0009]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]本专利技术公开了一种有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统，所述系统包括回转窑、二燃室、等离子体炉、渣料缓存仓、块料缓存仓和块料处理系统，所述回转窑尾部的热解残渣出口与二燃室下部的渣坑连接，所述二燃室的渣坑底部设有固定筛，所述等离子体炉顶部分别设有渣料入口和辅料入口，所述等离子体炉下部侧面分别设有玻璃液出口和金属液出口，所述固定筛下方与渣料缓存仓连接，所述渣料缓存仓与等离子体炉的渣料入口连接，所述固定筛上方与块料缓存仓连接，所述块料缓存仓通过块料处理系统与回转窑的料坑连接。
[0011]作为优选的技术方案，所述回转窑横向倾斜设置，所述回转窑倾斜角度为5～15％，所述二燃室竖向设置，所述等离子体炉竖向设置。
[0012]作为优选的技术方案，所述固定筛倾斜设置，倾斜角度为15～30
°
，所述固定筛上方设有推渣器。
[0013]作为优选的技术方案，述块料处理系统包括破碎机和磁选机。
[0014]作为优选的技术方案，所述等离子体炉上部炉体的顶部中间设有竖直向下的石墨阴极，下部炉体底部设有阳极组件。
[0015]作为优选的技术方案，所述等离子体炉的烟气出口与二燃室下部侧面连接。
[0016]本专利技术还公开了使用上述系统对有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理的方法，包括以下步骤：
[0017](1)将有机危险废物投入回转窑内，在缺氧还原气氛下进行热解处理，回转窑的温度不超过850℃，热解残渣呈固态；
[0018](2)回转窑的热解残渣由窑尾排入二燃室下部渣坑；
[0019](3)二燃室下部渣坑的热解残渣由固定筛分选，筛分出的小尺寸渣料直接送入等离子体炉内，筛分出的大尺寸块料经块料处理系统处理后再返回到回转窑的料坑内；
[0020](4)等离子体炉为还原气氛，温度为1400～1600℃，渣料在助熔剂的作用下完全熔融形成玻璃液，金属元素在还原剂的作用下还原成金属单质或形成合金；等离子体炉的底部上层得到玻璃液以连续溢流方式排出，等离子体炉的底部下层得到金属液以间歇方式排出。
[0021]作为优选的技术方案，所述步骤(3)中，固定筛的筛分孔径为100～200mm；筛分出的大尺寸块料经块料处理系统破碎并且磁选出铁后再返回到回转窑的料坑内。
[0022]作为优选的技术方案，所述助熔剂为砂子、石灰、铝土矿中的一种或几种混合；所述还原剂为焦炭、废活性炭中的一种或几种混合。
[0023]作为优选的技术方案，所述回转窑和等离子体炉产生的烟气输送至二燃室内进行再次焚烧处理。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]1、本专利技术利用回转窑对物料热解的灵活性和等离子体炉的高温熔融特性，将有机危险废物送入回转窑，物料在回转窑热解之后，析出挥发分，气化物进入二燃室继续燃烧分解，热解残渣送入等离子体炉高温熔融，将回转窑未热解的有机物充分分解，无机物熔融成玻璃液，形成熔融液态渣，获得合格的玻璃化产物，将残渣由危险废物变成一般废物，可以资源化再利用；等离子体炉中为缺氧的还原性环境，可以将其中重金属物质还原，利用密度差将其富集到熔融炉底部，因此富集提取了残渣中稀贵金属，减少了残渣中重金属含量；热解残渣含有残碳，有助于熔融金属还原，可减少本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有机危险废物回转窑热解与等离子体炉熔融耦合处理系统，其特征在于：所述系统包括回转窑、二燃室、等离子体炉、渣料缓存仓、块料缓存仓和块料处理系统，所述回转窑尾部的热解残渣出口与二燃室下部的渣坑连接，所述二燃室的渣坑底部设有固定筛，所述等离子体炉顶部分别设有渣料入口和辅料入口，所述等离子体炉下部侧面分别设有玻璃液出口和金属液出口，所述固定筛下方与渣料缓存仓连接，所述渣料缓存仓与等离子体炉的渣料入口连接，所述固定筛上方与块料缓存仓连接，所述块料缓存仓通过块料处理系统与回转窑的料坑连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述回转窑横向倾斜设置，所述回转窑倾斜角度为5～15％，所述二燃室竖向设置，所述等离子体炉竖向设置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述固定筛倾斜设置，倾斜角度为15～30
°
，所述固定筛上方设有推渣器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述块料处理系统包括破碎机和磁选机。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述等离子体炉上部炉体的顶部中间设有竖直向下的石墨阴极，下部炉体底部设有阳极组件。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述等离子体炉的烟气出口与二燃室下部侧面连接。7.使用权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈中华，俞孝冬，
申请(专利权)人：中野环保科技重庆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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