富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置，其包括电磁气体分离器、富氧焚烧炉，其中电磁气体分离器包括壳体、电磁线圈板、整流器；富氧焚烧炉包括炉体，炉体下部设置有灰斗，筛网设置在炉体下部并位于灰斗上方，筛网与燃烧催化剂填充层之间的腔体为燃烧室，燃烧催化剂填充层和裂解催化剂填充层之间为裂解室；本发明专利技术是将垃圾废物输入燃烧室与富氧气体混合并充分燃烧，经催化燃烧与气固分离后的气态污染物在电晕氛围中催化裂解，实现废物充分燃烧与尾气高效净化一体，本装置有效解决了医疗废物以及生活垃圾环境安全危害性强，焚烧处理过程中燃烧不充分、灰渣产量大、尾气危害性强以及处理工艺复杂等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置


[0001]本专利技术属于垃圾处理的
，具体为一种富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置。

技术介绍

[0002]医疗废物是指各类医疗卫生机构在医疗、防疫、科研以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的特殊危险废物。医疗废物的传染性、生物毒性及污染环境等特点极易导致疾病传染和环境污染。主要体现为大量致病微生物、病毒及锐利物品等人体一旦接触不慎，可能导致感染或损伤从而影响健康甚至生命安全；填埋处理的医疗废物可能导致病原体、重金属和其它有毒物质吸附于土壤中破坏土壤微生态，并随食物链威胁人体肝脏、神经系统等，酸、碱、盐类物质会改变土壤的性质及结构；经雨水和生物水解产生的渗滤液作用, 可对地表水和地下水造成严重污染。
[0003]环保意识的发展，卫生填埋逐渐成为多数国家的禁止行为，焚烧处理成为有效减量医疗废物的技术手段，同时焚烧过程的高温环节基本能灭杀所有的病原体而切断其传染性。医疗废物的焚烧处理技术可分为：“热解焚烧技术”和“直接焚烧技术”。前者是有机废物在高温无氧条件下转变成小分子和生成气体，进而变成无害成分排出。但受限于能源与工艺技术，直接焚烧技术在医疗废物安全处理过程中占比达70%以上。含较多有机碳氢化合物的医疗废物具有较高的可燃性和热值，直接焚烧成为其处理与处置的优选技术。然而，焚烧处理过程中受空气量影响，焚烧室的温度与烧尽程度直接影响了尾气污染物含量。尾气中的污染物包含了NOx等酸性气体；粉尘；炭黑、烃类等不完全燃烧产物；重金属；二恶英等有机剧毒性污染物。
[0004]废物焚烧底灰、飞灰和有毒污染物受焚烧温度和效率影响，现有的医疗垃圾焚烧技术焚烧不充分、飞灰过多和二恶英产量过多等是亟待解决的问题。《一种垃圾焚烧炉低氮燃烧控制方法》（CN109099434A）通过分炉等改造抑制、减少焚烧过程中氮氧化物生成；《一种垃圾焚烧发电厂高温烟气中二恶英的处理系统》（CN113739185 A）通过将废弃金属氧化物进行加工利用制成能够抑制二恶英产生的高机能复合材料，并且在垃圾焚烧整个过程中持续添加抑制二恶英的产生；《一种垃圾焚烧设备》（CN113237063A）公开了一种设有制氧装置、烟气急冷系统和加热系统的垃圾焚烧设备，进而能够向热解气化炉内补充氧气，以使炉内垃圾充分燃烧，避免产生二恶英。
[0005]尽管现有焚烧技术在设备改造、工艺控制、污染物专项催化净化等方面的研发有较快进步，但仍存在尾气净化能力弱或工艺复杂以及焚烧灰渣产生量大等问题。生活垃圾与医疗废物减量化与清洁焚烧是本领域亟待解决的问题。是否可以从源头减少焚烧废渣、酸性气体、有剧毒物质的产生量，同时充分利用余热高温催化净化实现尾气无害化处理，以提高医疗废物减量化与无害化效率并降低焚烧与净化工艺复杂性，提高焚烧技术的环境安全性与经济性。

技术实现思路

[0006]针对现有垃圾特别是医疗废物环境安全危害性强，焚烧处理过程中燃烧不充分、灰渣产量大、尾气危害性强以及处理工艺复杂等问题，本专利技术提供了一种富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置；本专利技术是将废物垃圾输入燃烧室与高氧低氮气体混合并充分燃烧，经催化助燃与气固分离后的气态污染物在电晕气氛下催化裂解，实现废物充分燃烧与尾气高效净化一体。
[0007]本专利技术富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置包括电磁气体分离器、富氧焚烧炉，其中电磁气体分离器包括壳体、电磁线圈板、整流器，壳体一侧距离底部1/3处开有空气入口，另一侧中部开有富氧气体出口且其与富氧焚烧炉的气体入口连通，壳体顶部开有氮气出口，4块以上的电磁线圈板从上至下平行固定在壳体前后内壁上，电磁线圈板通过设置在壳体底部的整流器与电源连接；富氧焚烧炉包括炉体，炉体下部设置有灰斗，筛网设置在炉体下部并位于灰斗上方，筛网靠近气体入口的一侧为水平状网，气体入口相对的一侧为弧形网，筛网上设置有若干电弧打火器，燃烧催化剂填充层设置在炉体内并位于筛网上方，筛网与燃烧催化剂填充层之间的腔体为燃烧室，燃烧室上开有废物入口，裂解催化填充层设置在炉体上部并位于燃烧催化剂填充层上方，燃烧催化剂填充层和裂解催化剂填充层之间为裂解室，裂解室内壁上固定有环状负极且负极包覆裂解催化填充层，针状正极上尖端设置在裂解催化剂填充层中，其余部分位于裂解室内，裂解催化剂填充层上方的腔体为集气室，炉体顶部开有尾气出口，环状负极、针状正极与电源连接。
[0008]所述电磁线圈板面积为电磁气体分离器水平截面面积的70%～90%，电磁线圈板包括框体和固定在框体内的若干个横截面积0.25～30cm2的电磁线圈。
[0009]燃烧催化剂填充层底部为弧形底，燃烧催化剂填充层的高度为10～150mm，其中催化剂为BaCuO2、LaMnO3、Au/MnOx、Pd/Al2O3、Cu
‑
Mn/γ
‑
Al2O3、Pd
‑
Au/TiO2‑
ZrO2、Co3O4、钙钛石中的一种或几种，直接催化燃烧焚烧过程中生成的VOCs，催化剂不均匀系数K
80
为1.2～1.8，催化剂粒径为0.01～0.5mm。
[0010]裂解催化剂填充层高度为10～100mm，催化剂为V2O5‑
W3‑
TiO2、TiO2‑
V2O5/WO3、MnO
X
/TiO2‑
Al2O3、VOx
‑
CeOx/TiO2、CoOx、TiO2中的一种或几种，催化剂不均匀系数K
80
为1.0～1.5，催化剂粒径为10～100μm。
[0011]与电极连接的电源选用直流高压电源，电压为10~100kV；选用交流高压电源，电压为10~250kV；选用脉冲高压电源，电压为10~150kV。
[0012]装置使用时，废物与富氧气体以质量比为1:5～12的比例在燃烧室混合，富氧气体中氧气浓度≥60%。
[0013]本专利技术装置使用时，将医疗废物送入燃烧室后与鼓入的高氧低氮气体在废物入口处充分混匀，在电弧打火器下点火燃烧，初步焚烧过的垃圾和产生的有机气态污染物在气流作用下经过燃烧室顶部时，有机气态污染物在燃烧催化剂作用下进一步燃烧，提高燃烧室温度的同时减少有机气态污染物的生成。环形结构燃烧室更易形成循环气氛使焚烧更加充分，焚烧后较小粒径的灰渣通过弧形筛网进入灰斗，较大粒径的灰渣在气流作用下随富氧气体与入口处的垃圾混匀，有效防止灰渣覆盖在电弧打火装置表面和堵塞筛网，同时不断提升过程中的温度降低了低温气体对燃烧室温度的影响。燃烧催化剂填充层间隙能过滤燃烧室产生的含重金属盐类和金属氧化物等的飞灰、炭黑及其它大颗粒污染物，未燃烧完
的高温有机气态污染物进入裂解室。高温气体在裂解室针状正极产生的电晕放电氛围将有机气态污染物裂解为低危害性或无毒的物质，这些物质和未降解的痕量污染物经过裂解催化剂填充层时在棒
‑
板形成的电场和催化剂作用下进一步裂解转化为碳氧气体和水，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置，其特征在于：包括电磁气体分离器（5）、富氧焚烧炉，其中电磁气体分离器（5）包括壳体（19）、电磁线圈板（9）、整流器（7），壳体一侧距离底部1/3处开有空气入口（6），另一侧中部开有富氧气体出口（11）且其与富氧焚烧炉的气体入口连通，壳体顶部开有氮气出口（8），4块以上的电磁线圈板（9）从上至下平行固定在壳体前后内壁上，电磁线圈板通过设置在壳体底部的整流器（7）与电源连接；富氧焚烧炉包括炉体，炉体下部设置有灰斗（1），筛网（12）设置在炉体下部并位于灰斗上方，筛网（12）靠近气体入口的一侧为水平状网，气体入口相对的一侧为弧形网，筛网上设置有若干电弧打火器，燃烧催化剂填充层（14）设置在炉体内并位于筛网上方，筛网与燃烧催化剂填充层之间的腔体为燃烧室（2），燃烧室（2）上开有废物入口（13），裂解催化填充层（17）设置在炉体上部并位于燃烧催化剂填充层上方，燃烧催化剂填充层和裂解催化剂填充层之间为裂解室（3），裂解室（3）内壁上固定有环状负极（15）且负极包覆裂解催化填充层，针状正极（16）上尖端设置在裂解催化剂填充层（17）中，其余部分位于裂解室（3）内，裂解催化剂填充层上方的腔体为集气室（4），炉体顶部开有尾气出口（18），环状负极、针状正极与电源连接。2.根据权利要求1所述的富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化净化装置，其特征在于：电磁线圈板（9）面积为电磁气体分离器水平截面面积的70%～90%，电磁线圈板包括框体和固定在框体内的若干个横截面积0.25～30cm2的电磁线圈。3.根据权利要求1所述的富氧燃烧耦合多场强化尾气多污染物一体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿广飞，陈帮金，吴丰辉，李海林，解若松，李志顺成，宁平，李军燕，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：