旋转燃烧式焚烧装置以及废弃物处理方法制造方法及图纸

技术编号:7546214 阅读:191 留言:0更新日期:2012-07-13 18:17
本发明专利技术提供一种旋转燃烧式焚烧装置,用于焚烧废弃物,在本案申请者所拥有的日本专利第2985058号的双层旋转流动层式焚烧炉的最上部,设置有包括废气紧急排放口、排气口、遮罩、以及曝气槽的循环水湿壁式气体冷却室,并使该循环水湿壁式气体冷却室与双层旋转流动层式焚烧炉一体化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对废弃物进行焚烧处理的焚烧装置,尤其涉及一种旋转燃烧式焚烧装置,其可使包含大量氯(chlorine)及氯化物且含水率高的可燃物与不可燃物一起进行焚烧处理。
技术介绍
一般而言,废弃物包括植物性或动物性的食品屑等所谓的厨房垃圾;纸、纤维、 木、竹、塑料类、橡胶、皮革、落叶等的非厨房垃圾,以及其他砂土、玻璃、陶瓷器、金属类。厨房垃圾与非厨房垃圾一般是含有60 80%水分的可燃性物质,而砂土、玻璃、陶瓷器、金属类为不可燃性物质。上述可燃部分与不可燃部分的比率几乎没有地域差别,混合垃圾中,可燃部分约占80%,不可燃部分约占20%。再者,纸浆废液(Pulp Waste Liquor)、石油加工中的硫酸渣、以及其他各种可燃物中多少存在差别,但均含有不可燃物。而且,在由于化学制品的普及而从焚烧处理设施中产生的焚烧灰及燃烧飞灰中,含有大量剧毒的芳香族有机氯化物即戴奥辛(dioxin)类、或多氯代二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans)。 由于上述有害物质流向自然界,会直接影响自然环境及健康,并在生活环境中显现出弊病, 从而引发较大的社会问题,而且,由二氧化碳而引发的全球变暖问题将严重化。因此,必须以某些方法来实现有害物质的稳定化。然而,由公知的技术可知,利用固定炉床式、加煤机 (stoker)(通风炉,rooster)式、流体化床式、及气化溶融式等方式进行焚烧处理。上述方式中,显然不可能削减二氧化碳,且不可能处理戴奥辛类、或多氯代二苯并呋喃等。其理由是,所产生的焚烧灰中必定含有戴奥辛类、多氯代二苯并呋喃等或重金属,由集尘装置所捕集的燃烧飞灰中,与焚烧灰相同,必定含有戴奥辛类、多氯代二苯并呋喃或重金属类,因此仅利用溶融炉等对燃烧飞灰或焚烧灰不断反复地进行再处理,无法通过特别的燃烧技术对戴奥辛类、多氯代二苯并呋喃安全地进行完全处理。而且,考虑仅利用焚烧炉削减二氧化碳几乎是不可能的状态。先前的焚烧装置中,关于混入到被焚烧物中的石块、玻璃、陶瓷器、金属类等不可燃物的处理,去除一部分后即不作任何考虑,即使在焚烧装置的前处理步骤中设置不可燃物去除装置或粉碎装置,仍然无法取得高效的焚烧处理,而且尘垢以外的可燃物,例如纸浆废液、硫酸渣也残留有同样的问题。而且,由被焚烧物的燃烧而产生的氯化氢(HC1)、氧(O2)、一氧化碳(CO)及各种烃(HC),其利用燃烧飞灰中的重金属或燃烧残留的碳而合成剧毒的戴奥辛类、或多氯代二苯并呋喃,从而引起重大的环境问题。通过双层旋转流动层式焚烧炉的完全燃烧,可解决上述问题,但氯化氢(HCl)等酸性气体的完全中和处理与二氧化碳的削减几乎没有解决
技术实现思路
因此,本专利技术用以解决上述问题点,是一种新形态的旋转燃烧式焚烧装置,通过与双层旋转流动层式焚烧炉的组合而符合环境标准。本专利技术用以解决上述问题点,通过与双层旋转流动层式焚烧炉的组合,而提供对于因被焚烧物的燃烧所产生的酸性气体例如氯化氢等的完全中和处理、二氧化碳的削减、 废气中重金属类的去除以及戴奥辛类、多氯代二苯并呋喃的处理。作为用以技术性解决上述问题的手段,本专利技术在日本专利第2985058号的双层旋转流动层式焚烧炉中使用将循环水湿壁式气体冷却室一体化的燃烧装置。一般认为焚烧炉中戴奥辛类的生成过程如下在燃烧室中未完全燃烧而残留的未燃成分或者前身物质, 其从二次燃烧室通过热交换器、集尘装置期间,因温度、环境、催化剂等各条件适当齐备, 进而与燃烧所产生的氯化氢反应而生成。在上述生成反应中,具有如下反应路径(I)在 300°C 500°C的环境下,因煤尘中的重金属(尤其铜的催化作用强)成为催化剂,而由未燃碳等合成的反应途径,以及(2)利用氯酹(chlorophenol)或氯苯(chlorobenzene)即前躯物质的分解、合成反应而生成的反应途径。尤其(I)的合成反应是指由相关的低浓度物质重新合成的含义,称为De Novo Synthesis (重组反应)。毒性强的戴奥辛类从其化学结构上也可理解为,本质上与一氧化碳(CO)或各种烃(HC)等相同,可认为是未燃部分的一种。 因此,焚烧炉内戴奥辛类的生成抑制法中,最重要的是高燃烧温度(Temperature)、高温下充分的滞留时间(Time)、未燃气体与空气的良好扰动(Turbulence)。因此,以控制氧(O2) 浓度为前提,如果实现上述三要素的良好平衡,则能够实现完全燃烧,使燃烧气体中的未燃碳,即一氧化碳(CO)或各种烃(HC)不存在,因此可抑制大部分戴奥辛类。但是,由燃烧所产生的酸性气体即氯化氢,导致一般在高温环境下用于炉壁的耐火物的劣化,从而焚烧炉的寿命显着缩短。但双层旋转流动层式焚烧炉具有的炉结构有效利用旋转流(龙卷流)的特性,故被焚烧物在旋转流的中心轴燃烧,且伴随旋转流的产生,在与燃烧室内壁之间形成空气层,使火焰不会直接接触到燃烧室内壁,从而防止耐火材料的劣化,并且在取得上述三要素完整的良好平衡的燃烧环境基础上,进行生石灰(CaO)的中和处理,但由于高温环境,其效率稍低,但生成稳定无害的氯化钙(CaCl2)与水(H2O)。然而,在废气中,燃烧飞灰与未反应的生石灰(CaO)也较多,给后段的去除及处理装置带来较大负担,因此设置循环水湿壁 (遮罩,helmet)式气体冷却室,以此将燃烧飞灰、未反应的生石灰(CaO)、以及重金属类的一部分吸收到循环水中,并溶解二氧化碳。而且,使利用上述循环水而降温(400 500°C ) 的燃烧废气中的氯化氢的中和反应结束。其结果是,由于重金属催化剂即使存在于燃烧气体中,也几乎未反应。因此主要提供生产技术及品质优良的机器,在可以提高戴奥辛类抑制效果的旋转燃烧式焚烧装置中,使各机器在每个区块中对准中心轴,从下部向上部堆积而建构。本专利技术提出一种旋转燃烧式焚烧装置,用于焚烧废弃物,包括一双层旋转流动层式焚烧炉,在焚烧炉本体中从底部起划分成第一层旋转流动层室、第二层气体旋转流动室及气体燃烧室,所述第一层旋转流动层室中设置有研钵状平缓倾斜的圆锥形底板,通过所述圆锥形底板的中心且穿过最下部设置热媒体取出口,且垂直排列而共同设置有多个喷嘴,在所述圆锥形底板的下侧还设置风箱,所述风箱与各个喷嘴连通,在炉外经热交换后的加压空气是通过热风送气管而送入所述风箱,以使得在所述第一层旋转流动层室的内部形成热媒体的流动层;所述第一层旋转流动层室上方的内壁,以切线状排列而设置具有任3/7页意角度的多个喷嘴,在焚烧炉本体的外板与耐火材料之间设置有环状风箱,所述环状风箱与各切线状排列的喷嘴相连通,在炉外经热交换后的加压空气是通过所述热风送气管与一环状集流管而送入所述环状风箱,以形成第一层旋转流动层;所述第一层旋转流动层室与第二层气体旋转流动室的大致中间部的内壁上方,分别设置有用以投入被焚烧物的固状被焚烧物投入口与液状被焚烧物注入口、在炉外使热媒体与不可燃物分离且用以投入热媒体的热媒体循环口、用以投入中和剂的中和剂投入口,以对于经由被焚烧物的燃烧所发生的气体进行中和处理、以及燃烧器;第二层气体旋转流动室垂直部的中央与第一层旋转流动层室处所形成的圆锥部中央的内壁上,以切线状排列而分别设置具有任意角度的多个喷嘴,在焚烧炉本体的外板与耐火材料之间设置有环状风箱,所本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:五味吉男
申请(专利权)人:JTS国际株式会社
类型:发明
国别省市:

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