一种交流等离子体裂解废弃物成套装置，其特征在于：它采用三相交流作为电源，主要由进料装置、交流等离子体裂解装置和尾气排放装置三部分构成，其核心部分是交流等离子体裂解装置； 所述交流等离子体裂解装置主要由等离子体发生器和等离子体反应器两部分组成，所述发生器和反应器构成一等离子体裂解炉； 所述等离子体裂解炉的主要作用是产生等离子体环境；在其顶部设有进料口、工作气体进气口和三根电极；所述三根电极与三相交流电源相连； 所述等离子体反应器为利用等离子体裂解废弃物的容器，在炉体上设有排气口； 所述进料装置的出口与所述交流等离子体裂解装置的进料口相连； 所述尾气排放装置的进气口与所述等离子体裂解装置的排气口相连。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种处理废弃物的成套装置，更具体地说，涉及一种利用交流等离子体裂解、处理废弃物的成套装置。
技术介绍
众所周知，随看国民经济的高速发展，每天都会产生大量的固体有毒、有害、有传染性的工业或医疗废弃物。对于这些有毒、有害的危险废弃物，传统的处理方法是焚烧法。即，将这些有毒、有害、有传染性的工业或医疗废弃物送入焚烧炉中，高温焚烧，然后，将焚烧后的残余物填埋。这种处理方法的缺点是存在二次污染的问题。虽然，经高温焚烧后绝大多数有毒、有害的工业或医疗废弃物被高温分解了，但是，仍然存在一少部分未被充分燃烧的废弃物，长时间填埋在地下，会对地下水资源、环境造成二次污染，严重的还会引起污染的大范围传播，影响社会的稳定，经济的可持续发展。目前，如何高效环保地处理医疗废弃物已受到了全社会的极大关注。特别是，2003年春季“非典”疾病流行期间，及时洁净地处理大量的医疗废弃物成为控制疫病的一个重要环节。目前，我国在医疗废弃物或有毒、有害危险物的处置方面技术还比较落后，而且重视程度也不够，仍然沿用传统的焚烧法处置医疗或工业废弃物。由于焚烧法处理工业或医疗废弃物的燃烧温度难于超过1500℃，一般低于1200℃，对提高含氯苯环的销毁效率不利，造成仍有少量废弃物未充分燃烧，带来二次污染问题，为了避免二次污染，为了充分焚烧医疗废弃物，充分销毁有害的有机物，除保证3T原则(温度、湍流和时间)外，还需要加大过量空气系数(一般达到1.8-2.0，排气含氧量11-12％)即在焚烧过程中加入大量的助燃空气，必然造成能量消耗量大；而且，在焚烧过程中还产生大量的含有NOx、HCl及二噁英等有毒废气，对于烟气后处理产生很大压力。另外，由于焚烧后的烟气中含有氯、氟、硫等有毒、腐蚀性元素，对焚烧炉换热器造成严重腐蚀，影响设备正常运行；烟气中颗粒物含量大，吸附的有害物质多；在降温到300～400℃的有氧环境下，烟气中的含氯苯环和无机氯在铜、铁的催化下可再合成或从头合成二噁英类有毒物质，加大后处理成本。由于采用焚烧法处理医疗废弃物或有毒、有害危险物存在以上诸多缺点，目前国内外正加紧研究采用等离子体的方法处理医疗或工业废弃物。
技术实现思路
为了解决传统的焚烧法处理工业或医疗废弃物的弊端，本专利技术的目的是提供一种利用交流等离子体裂解、处理废弃物的成套装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案一种交流等离子体裂解废弃物成套装置，它主要由进料装置、交流等离子体裂解装置和尾气排放处理装置三部分构成，其核心部分是交流等离子体裂解装置；所述交流等离子体裂解装置主要由等离子体发生器和等离子体反应器两部分组成，所述发生器和反应器构成一等离子体裂解炉；所述等离子体发生器主要作用是产生等离子体环境；在其顶部设有进料口、工作气体进气口和三根电极；所述三根电极分别与三相交流电源相连；所述等离子体反应器为利用等离子体裂解废弃物的容器；所述进料装置包括三向液压压缩活塞、一个转位盘的缸体及一个出料活塞；所述进料装置的出口与所述交流等离子体裂解装置的进料口相连；所述尾气排放装置的进气口与所述等离子体裂解装置的排气口相连。在本专利技术的具体实施例中，设置在所述等离子体发生器上的三根电极在炉体上互成120±15度夹角分布。所述三根电极为可移动电极；三根电极分别与电压为30～250V的交流电源相连。所述电极可以为石墨电极，也可以为金属电极。所述电极可以为实心或空心电极。在所述等离子体反应器设有进料口和排气口；在其下部还设有排渣口。所述等离子体发生器和反应器由内到外依次由耐高温炉衬、耐火隔热层和冷却层构成。在所述冷却层内充满吸热介质，在冷却层上设有吸热介质进口和出口。由于本专利技术采利用温度极高的等离子体裂解、气化危险废弃物，不仅可以有效地打断有机物的化学键，达到很高的摧毁效率，而且，还不会在处理过程中排放NOx、CO和二噁英类等在有氧环境下可再次生成有害物质的气体，二次污染少，快速、洁净，环保效果优良。又由于本专利技术是利用温度很高的等离子体裂解、气化危险废弃物，在处理过程中不加入助燃的空气，因此能量消耗很少，提供的能量除加热被处理的物料外，都用于打碎有机物化学键，分解有机物，因此能量效率高。根据实验数据，等离子体法处理一吨废弃物的电耗约1000kWh，远低于焚烧多氯联苯等高危废弃物的能耗和能源成本。附图说明图1为本专利技术交流等离子体裂解装置外部结构示意2为本专利技术交流等离子体裂解装置内部结构示意3为本专利技术交流等离子体裂解装置发生器俯视、剖视4为本专利技术交流等离子体裂解装置反应器俯视、剖视5为本专利技术尾气排放装置结构示意6为本专利技术进料装置结构示意7为本专利技术等离子体裂解成套装置处理流程图具体实施方式等离子体是由气体放电产生的，通常等离子气体在反应室内可持续地以电弧方式产生大量的、温度极高的等离子体，例如氢离子体弧心温度可达到5000-7000度。利用温度高、能量集中的等离子体可以冶炼难熔的金属矿，销毁化学武器、处理低放射性的危险物质。本专利技术就是利用交流等离子体的高热特性处理工业或医疗废弃物。本专利技术交流等离子体裂解废弃物成套装置主要由进料装置、交流等离子体裂解装置和尾气排放装置三部分构成，其核心部分是交流等离子体裂解装置。如图1、图2所示，交流等离子体裂解装置主要由等离子体发生器1和等离子体反应器2两部分组成，发生器1和反应器2构成一用于裂解废弃物的裂解炉。等离子体发生器1主要作用是产生交流等离子体。如图1～图3所示，发生器1内壁为弧面型，其由内到外依次由耐高温炉衬11、耐火隔热层12和冷却层13构成，在其顶部设有进料口14、工作气体进气口15和三根斜插式、可移动/或不可移动电极16。三根电极16分别与电压为30～250V的交流电源相连。为了使三根电极在接通交流电源后，发生器1内三根电极的末端能够产生电弧，使等离子体气体电离产生大量高温的等离子体，三根电极16在炉体圆周上互成120±15度夹角分布。电极间距与工作电压匹配，如三相工频交流电压为70伏，间隙为40-60毫米。等离子体反应器2为利用等离子体裂解废弃物的容器，如图1、图2、图4所示，其内壁为一圆筒型柱体，与发生器1一样，反应器2由内到外也依次由耐高温炉衬11、耐火隔热层12和冷却层13构成。在反应器2上部设有下进料口或出气口21和下排气口22，在反应器2下部还可以设有排渣口23。本专利技术利用温度很高的等离子体裂解、处理工业或医疗废弃物的原理是首先，将待处理的废弃物通过发生器1的进料口3和/或反应器2的下进料口21送入反应器2内；然后，将三根电极16接通交流电极，使电极末端相碰，产生电弧；拉开电极保持电弧，再将工作气体通过发生器1顶部的进气口导入发生器1内，由于电极末端持续产生电弧，电离导入的工作气体，所以，在发生器1内产生了大量温度极高的等离子体；利用所产生的大量、温度极高的等离子体就可以快速裂解废弃物的化学分子键，处理废弃物。在本专利技术的具体实施例中，所述电极16可以是石墨电极，也可以是金属电极。工作气体可以是氢气和/或氮气和/或氩气和/或甲烷气体；工作气体可以直接从发生器1顶部的进气口15导入发生器内，也可以将电极16制成中空的电极，将工作气体通过中空的电极导入发生器内。在裂解炉内部耐高温炉衬11外面采用隔热结构，增加了耐火隔热层12，使裂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：盛宏至，魏小林，夏原，曹永仙，徐永香，王元原，陈文武，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，北京同义兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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