等离子体电熔炉废物处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种等离子体电熔炉废物处理装置，其包括：主炉，主炉上部设有进料料仓和电弧加热装置，入炉废物经进料料仓进入主炉，在电弧加热装置加热下熔化形成熔液，入炉废物中的金属熔化后沉积在炉底形成金属熔液层；以及副炉，与主炉连通并设有出料料道，副炉上部设有采用氧化性气体作为工作载气的等离子体加热装置，自主炉流入副炉的熔液中的残余有机物和残炭在等离子体加热装置产生的高温焰流加热下被氧化，处理后的熔液最终经出料料道排放。相对于现有技术，本实用新型专利技术等离子体电熔炉废物处理装置不仅可以显著降低能耗，而且可有效去除残余有机物和残炭，保证固化体质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
等离子体电熔炉废物处理装置


[0001]本技术属于废物处理领域，更具体地说，本技术涉及一种等离子体电熔炉废物处理装置。

技术介绍

[0002]迄今为止，等离子体熔融技术已广泛应用于医疗废物、危险废物和中低放射性废物处理等领域。研究发现，等离子体的焰流具有高活化特性，中心温度可达5000
‑
10000℃，因此等离子体熔融可以快速将混杂物料熔融至高温、彻底去除其中的有机物，并将其中的有害重金属元素彻底固化，具有非常广泛的应用前景。
[0003]但是，现有的等离子体熔融/气化熔融设备至少存在以下缺陷：
[0004]首先，熔融设备内物料加热主要依靠两种形式：1)利用等离子体发生器产生的焰流与接触到的物料表面进行对流传热；2)利用已加热熔化的与等离子体焰流接触的熔液与其他未接触到的熔液或物料进行导热传热。考虑到发生器焰流在炉内停留时间短、伸入炉内的火焰长度有限、排烟温度较高等因素，实际大型熔融炉的热效率在50％左右，中小型熔融炉的热效率仅为20
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35％。增加辅助燃料(如焦炭)的方法虽然能在一定程度上提高整炉热效率，降低部分电耗，但是燃料燃烧会产生大量烟气，并释放出大量的二氧化碳气体，增大了尾气处理负担并会排放大量温室气体，在目前严控碳排放、努力实现碳中和的大背景下，将导致系统整体的成本显著增加。
[0005]其次，等离子体熔融技术的主要处理对象为医疗废物、有机危险废物、无机危险废物等的混杂废物，实践表明其中除微量有害重金属元素(如Cr、Cd等)外，还混有大量的金属物质(如铁、铜等，总含量最大可达20％以上)。在实际熔融处理过程中，金属物质会因比重较大而部分沉积在炉膛底部，导致炉膛底部形成金属层，炉膛底部的金属层必须定期排掉，否则会导致熔融炉的耐材侵蚀加剧、炉底凝固等影响正常运行的情况。但是，目前主要的排尽手段是在炉子侧面增加排尽口，排尽口采用感应加热或传统电加热的形式，加热效率差，排尽口易堵塞，系统复杂，进一步增加了整炉的能耗。
[0006]有鉴于此，确有必要提供一种低能耗的等离子体电熔炉废物处理装置。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种低能耗的等离子体电熔炉废物处理装置。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本技术提供了一种等离子体电熔炉废物处理装置，其包括：
[0009]主炉，所述主炉上部设有进料料仓和电弧加热装置，入炉废物经所述进料料仓进入所述主炉，并在所述电弧加热装置加热下快速熔化形成熔液，所述入炉废物中的金属熔化后沉积在炉底形成金属熔液层；
[0010]副炉，与所述主炉连通并设有出料料道，所述副炉上部设有采用氧化性气体作为
工作载气的等离子体加热装置，自所述主炉流入所述副炉的所述熔液中的残余有机物和残炭在所述等离子体加热装置产生的高温焰流加热下被氧化，处理后的熔液最终经所述出料料道排放。
[0011]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述副炉设有排烟口，所述进料料仓具有双层夹套结构，所述排烟口通过管道连接至所述双层夹套结构之间的空腔并对所述进料料仓中的入炉废物预热、烘干。
[0012]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述排烟口采用水冷套结构。
[0013]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述主炉的底部侧面设有排尽口。
[0014]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述排尽口连通所述主炉一端与所述主炉内的熔池底部等高，所述排尽口自所述熔池底部倾斜向下延伸，且所述排尽口设有开孔机和堵孔机。
[0015]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述主炉设有顶盖，所述顶盖采用冷顶设计，避免入炉废物中的高温易挥发份大量挥发。
[0016]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述主炉与所述副炉通过U型管形式流道结构连接。
[0017]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述主炉设有石墨电极，所述石墨电极上设有升降装置，所述石墨电极自所述主炉顶部延伸进入所述主炉，并通过所述升降装置调节入炉部分的长度。
[0018]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述主炉中充有还原气体(氮气等)或惰性气体，可有效减少石墨电极的高温氧化。
[0019]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一种改进，所述出料料道设有风冷或水冷接渣装置。
[0020]相对于现有技术，本技术等离子体电熔炉废物处理装置设有主炉和副炉，主炉设有电弧加热装置，副炉设有等离子体加热装置，入炉废物经进料料仓进入主炉，在电弧加热装置加热下快速熔化形成熔液，入炉废物中的重金属沉积在主炉炉底并从排尽口排出，熔液经U型通道流至副炉，在副炉内氧化性等离子体焰流的作用下除去残余有机物和残炭并最终排放，不仅可以显著降低能耗，而且可以有效去除残余有机物和残炭，以保证固化体质量。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方式，对本技术等离子体电熔炉废物处理装置及其技术效果进行详细说明，其中：
[0022]图1为本技术等离子体电熔炉废物处理装置的结构示意图。
[0023]其中：
[0024]1‑‑
进料料仓；2
‑‑
电弧加热装置；3
‑‑
排尽口；4
‑‑
主炉；5
‑‑
副炉；6
‑‑
等离子体加热装置；7
‑‑
出料料道；8
‑‑
排烟口。
具体实施方式
[0025]为了使本技术的专利技术目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非为了限定本技术。
[0026]请参照图1所示，本技术提供了一种等离子体电熔炉废物处理装置，其包括：
[0027]主炉4，主炉4上部设有进料料仓1和电弧加热装置2，入炉废物经进料料仓1进入主炉4，并在电弧加热装置2加热下快速熔化形成熔液，入炉废物中的金属熔化后沉积在炉底形成金属熔液层；
[0028]副炉5，与主炉4连通并设有出料料道7，副炉5上部设有采用氧化性气体作为工作载气的等离子体加热装置6，自主炉4流入副炉5的熔液中的残余有机物和残炭在等离子体加热装置6产生的高温焰流加热下被氧化，处理后的熔液最终经出料料道7排放。
[0029]根据本技术等离子体电熔炉废物处理装置的一个实施方式，进料料仓1具有双层夹套结构，内桶壁采用高导热耐火材料设计，外桶壁采用水冷套设计，待入炉废物料储存在内桶中，高温烟气从内、外筒之间流过，利用高温烟气对内桶中储存的废物料进行预热、烘干，以提高装置整体热效率。副炉5设有排烟口8，排烟口8通过管道连接至双层夹套结构之间的空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体电熔炉废物处理装置，其特征在于，包括：主炉，所述主炉设有进料料仓和电弧加热装置，入炉废物经所述进料料仓进入所述主炉，并在所述电弧加热装置加热下熔化形成熔液，所述入炉废物中的金属熔化后沉积在炉底形成金属熔液层；副炉，与所述主炉连通并设有出料料道，所述副炉上部设有采用氧化性气体作为工作载气的等离子体加热装置，自所述主炉流入所述副炉的所述熔液中的残余有机物和残炭在所述等离子体加热装置产生的高温焰流加热下被氧化，处理后的熔液最终经所述出料料道排放。2.根据权利要求1所述的等离子体电熔炉废物处理装置，其特征在于，所述副炉设有排烟口，所述进料料仓具有双层夹套结构，所述排烟口通过管道连接至所述双层夹套结构之间的空腔并对所述进料料仓中的入炉废物预热、烘干。3.根据权利要求2所述的等离子体电熔炉废物处理装置，其特征在于，所述排烟口采用水冷套结构。4.根据权利要求1所述的等离子体电熔炉废物处理装置，其特征在于，所述主炉的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程鑫，杨明辉，陆杰，张子炜，杨武，陈佩，陈祎，程建军，李时瑛，任雅青，邢晓滨，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：