本發明涉及醫療垃圾焚燒飛灰處理的方法，尤其是一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的裝置。

背景技術：

微波加熱因其加熱速度快、選擇性強、加熱均勻等優點,近年來得到了非常廣泛的應用。“熱點效應”是微波加熱的重要特性，由該效應所產生的快速加熱效果是傳導和對流方式所達不到的?；卺t療垃圾焚燒飛灰中碳組分(活性炭和未燃殘碳)在微波場中容易形成“熱點效應”，進而采用微波處理的方式對飛灰進行處理，例如中國專利CN103601526B公開了醫療焚燒飛灰微波燒制陶粒的方法，該方法可以通過微波實現二惡英的有效分解并燒制成陶粒，但在實際應用中需要在顆粒周圍再填充SiC、活性炭或Fe₃O₄等微波耦合劑來強化其吸波性能，導致燒結后陶粒與這些微波耦合劑的分離工序較為復雜，在工業應用方面有待改善，而且這些純微波耦合劑的添加會帶來運行成本的升高，如何將簡單的實驗室原理運用到工業應用中，是一個亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的裝置。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的裝置，包括第一料斗，第二料斗，攪拌裝置，成型機，燒結爐體，水冷裝置，脫酸塔，活性炭噴射裝置，布袋除塵器，引風機；其中：

第一料斗和第二料斗分別連接攪拌裝置，通過兩個料斗向攪拌裝置添加醫療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

攪拌裝置連接成型機，利用成型機將混合均勻的醫療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

成型機通過進料裝置與燒結爐體相連，利用進料裝置控制向燒結爐體中加入的顆粒數量和速度；

在燒結爐體的中央位置設置由主動鏈輪、從動鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC容器組成的傳送裝置，傳送鏈條的兩端分別與主動鏈輪和從動鏈輪相連，并在主動鏈輪和從動鏈輪之間形成與水平方向平行的上下兩個傳動平面；在傳送鏈條上設置固定軸，在固定軸上設置SiC容器；在燒結爐體上設置微波加熱裝置，對燒結爐體體內進行微波加熱；在傳送裝置一側的垂直下方設置陶粒收集斗，陶粒收集斗下端設置出料裝置，以便于收集位于燒結爐體中的SiC容器中陶粒；在燒結爐體的上端設置氣體收集口；

氣體收集口通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置的底端通過管路與脫酸塔的頂端相連；脫酸塔的底部通過管路與布袋除塵器相連，并在管路上設置活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風機相連。

而且，所述的輔料為硫鐵礦燒渣、SiC或Fe₃O₄中的一種，醫療垃圾焚燒飛灰和輔料的質量比為(2-10)：1。

而且，所述的燒結爐體內部采用不吸收微波或者少量吸收微波的耐火材料制成，外殼由不銹鋼材料制成，以防止微波向外泄露。

而且，所述微波加熱裝置為磁控管，在進行設置時，在燒結爐體上端表面沿爐體長度方向均勻設置上端磁控管，且在燒結爐體兩側面沿爐體長度方向交替設置上端兩側磁控管，在兩側面上設置的上端兩側磁控管的高度與燒結爐體內位于上傳動平面上的SiC容器的中心高度一致；或者在燒結爐體上下端的表面上，沿爐體長度方向均勻設置上端磁控管和下端磁控管，且在燒結爐體兩側面沿爐體長度方向交替設置上端兩側磁控管和下端兩側磁控管，在兩側面上設置的下端磁控管的高度與燒結爐體內位于下傳動平面上的SiC容器的中心高度一致。

而且，所述的設置在燒結爐體上端的磁控管數量為8-15個，設置在燒結爐體兩側的磁控管每一側的數量為8-15個。

而且，所述的SiC容器的個數為20-40個。

一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的運行方法：

利用上述裝置燒結陶粒的運行方法，按照下述步驟進行：

步驟1，啟動微波加熱裝置對燒結爐體內進行加熱至設定溫度，啟動傳動鏈條帶動SiC容器進行運動；

步驟2，通過兩個料斗向攪拌裝置添加醫療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

步驟3，攪拌裝置連接成型機，利用成型機將混合均勻的醫療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

步驟4，成型機通過進料裝置與燒結爐體相連，利用進料裝置控制向燒結爐體中加入的顆粒數量和速度

步驟5，顆粒進入燒結爐體內，落在SiC容器中并沿傳動鏈條向前運動，至鏈條末端，SiC容器轉至下傳動平面，燒結后的顆粒落入陶粒收集斗中，并通過收集裝置予以收集；

步驟6，燒結過程中產生的氣體，自氣體收集口通過管路進入水冷裝置，經冷卻處理后，由水冷裝置的底端通過管路進入脫酸塔，進行脫酸，完成脫酸后，氣體通過管路進入布袋除塵器進行除塵，管路上設置有活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風機相連。

而且，在步驟1中，所述的輔料為硫鐵礦燒渣、SiC或Fe₃O₄中的一種，醫療垃圾焚燒飛灰和輔料的質量比為(2-10)：1。

而且，所述的水冷裝置的冷卻溫度為10-20攝氏度。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的系統由造粒成型單元(料斗、攪拌裝置和成型機)、物料輸送機構(主動鏈輪、從動鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC舟)、微波加熱系統(磁控管)及煙氣凈化系統(氣體收集口、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器、引風機)等組成，在造粒成型單元中，采用富集微波耦合劑-Fe₃O₄的硫鐵礦燒渣作為輔料，并結合飛灰中自身物質在微波場中的吸波特性，保證了顆粒內部的吸波特性，同時硫鐵礦燒渣中硅酸鹽和氧化物提高了飛灰中成陶成分，實現以廢治廢；在物料輸送機構中，SiC舟作為容器承載飛灰顆粒，在微波場下，使得飛灰顆粒內外加熱并迅速升溫，提高飛灰燒結效率，降低燒結過程的能量消耗，另外，SiC舟逐個布置在傳送鏈條，有利于提高處理量，在途徑下部鏈條時SiC舟空載吸波預熱，使得微波能得以有效利用。在微波加熱系統中，不需通入大量空氣，產生煙氣量少，極少量揮發性重金屬如Cd、Pb隨煙氣蒸發，可通過后面的煙氣凈化系統捕捉收集，無需復雜的尾氣凈化設施；在煙氣凈化系統中，采用水冷裝置有效防止了燒結煙氣中二惡因的二次合成。本發明具有加熱速度快、電能消耗少、電熱轉化率高的特點，促進焚燒飛灰微波燒結的產業化進程，特別適合以焚燒飛灰燒結陶粒為目的的飛灰無害化處理。

附圖說明

圖1是本發明一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的系統的結構示意圖；

圖2是燒結爐體的側面結構示意圖1。

圖3是燒結爐體的側面結構示意圖2。

圖4是燒結爐體的俯視結構示意圖。

其中，1-1為第一料斗，1-2為第二料斗，2為攪拌裝置，3為成型機，4為從動鏈輪，5為進料裝置，6為磁控管，6-1為上端磁控管，6-2為上端兩側面的磁控管，6-3為下端兩側面的磁控管，6-4為下端磁控管，7為SiC容器，8為傳送鏈條，9為固定軸，10為主動鏈輪，11為燒結爐體，12為陶粒收集斗，13為出料裝置，14為氣體收集口，15為水冷裝置，16為脫酸塔，17為活性炭噴射裝置，18為布袋除塵器，19為引風機。

具體實施方式

下面結合附圖與具體的實施方式對本發明作進一步詳細描述：

一種醫療垃圾焚燒飛灰微波連續燒結陶粒的裝置，包括第一料斗，第二料斗，攪拌裝置，成型機，燒結爐體，水冷裝置，脫酸塔，活性炭噴射裝置，布袋除塵器，引風機；其中：

第一料斗和第二料斗分別連接攪拌裝置，通過兩個料斗向攪拌裝置添加醫療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

攪拌裝置連接成型機，利用成型機將混合均勻的醫療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

成型機通過進料裝置與燒結爐體相連，利用進料裝置控制向燒結爐體中加入的顆粒數量和速度；

在燒結爐體的中央位置設置由主動鏈輪、從動鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC容器組成的傳送裝置，傳送鏈條的兩端分別與主動鏈輪和從動鏈輪相連，并在主動鏈輪和從動鏈輪之間形成與水平方向平行的上下兩個傳動平面；在傳送鏈條上設置固定軸，在固定軸上設置SiC容器；在燒結爐體上設置微波加熱裝置，對燒結爐體體內進行微波加熱；在傳送裝置一側的垂直下方設置陶粒收集斗，陶粒收集斗下端設置出料裝置，以便于收集位于燒結爐體中的SiC容器中陶粒；在燒結爐體的上端設置氣體收集口；

氣體收集口通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置的底端通過管路與脫酸塔的頂端相連；脫酸塔的底部通過管路與布袋除塵器相連，并在管路上設置活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風機相連。

而且，所述的燒結爐體內部采用不吸收微波或者少量吸收微波的耐火材料制成，外殼由不銹鋼材料制成，以防止微波向外泄露。

而且，所述微波加熱裝置為磁控管，在進行設置時，在燒結爐體上端表面沿爐體長度方向均勻設置上端磁控管，且在燒結爐體兩側面沿爐體長度方向交替設置上端兩側磁控管，在兩側面上設置的上端兩側磁控管的高度與燒結爐體內位于上傳動平面上的SiC容器的中心高度一致(如圖2和圖4所示)；或者在燒結爐體上下端的表面上，沿爐體長度方向均勻設置上端磁控管和下端磁控管，且在燒結爐體兩側面沿爐體長度方向交替設置上端兩側磁控管和下端兩側磁控管，在兩側面上設置的下端磁控管的高度與燒結爐體內位于下傳動平面上的SiC容器的中心高度一致(如圖3和圖4所示)。

而且，所述的設置在燒結爐體上端的磁控管數量為8-15個，設置在燒結爐體兩側的磁控管每一側的數量為8-15個，

而且，所述的SiC容器的個數為20-40個。

某醫療垃圾焚燒飛灰的主要化學成分、熱灼減率及二惡英含量(％)見下表

在本實施例中，輔料選擇硫鐵礦燒渣，所述硫鐵礦燒渣是采用硫鐵礦或含硫尾砂做原料生產硫酸過程中所排出的一種廢渣，其主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃、金屬的硫酸鹽、硅酸鹽和氧化物等，本實施例所實用的硫鐵礦購自山東鑫海礦裝股份有限公司。

利用上述裝置燒結陶粒的運行方法，按照下述步驟進行：

步驟1，啟動微波加熱裝置對燒結爐體內進行加熱至設定溫度，啟動傳動鏈條帶動SiC容器進行運動；

步驟2，通過兩個料斗向攪拌裝置添加醫療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻，醫療垃圾焚燒飛灰和輔料的質量比為10：1；

步驟3，攪拌裝置連接成型機，利用成型機將混合均勻的醫療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

步驟4，成型機通過進料裝置與燒結爐體相連，利用進料裝置控制向燒結爐體中加入的顆粒數量和速度

步驟5，顆粒進入燒結爐體內，落在SiC容器中并沿傳動鏈條向前運動，至鏈條末端，SiC容器轉至下傳動平面，燒結后的顆粒落入陶粒收集斗中，并通過收集裝置予以收集；

步驟6，燒結過程中產生的氣體，自氣體收集口通過管路進入水冷裝置，經冷卻處理后，由水冷裝置的底端通過管路進入脫酸塔，進行脫酸，完成脫酸后，氣體通過管路進入布袋除塵器進行除塵，管路上設置有活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風機相連。

而且，所述的水冷裝置的冷卻溫度為10-20攝氏度。

SiC作為強的微波耦合劑，采用SiC作為承載物料的容器，在微波場下，SiC容器可以在其內壁迅速產生熱量，將微波的能量轉換成承載物料的吸收的熱量。

本發明的系統由造粒成型單元(料斗、攪拌裝置和成型機)、物料輸送機構(主動鏈輪、從動鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC舟)、微波加熱系統(磁控管)及煙氣凈化系統(氣體收集口、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器、引風機)等組成，在造粒成型單元中，采用富集微波耦合劑-Fe₃O₄的硫鐵礦燒渣作為輔料，并結合飛灰中自身物質在微波場中的吸波特性，保證了顆粒內部的吸波特性，同時硫鐵礦燒渣中硅酸鹽和氧化物提高了飛灰中成陶成分，實現以廢治廢；在物料輸送機構中，SiC舟作為容器承載飛灰顆粒，在微波場下，使得飛灰顆粒內外加熱并迅速升溫，提高飛灰燒結效率，降低燒結過程的能量消耗，另外，SiC舟(即SiC容器)逐個布置在傳送鏈條，有利于提高處理量，在途徑下部鏈條時SiC舟空載吸波預熱，使得微波能得以有效利用。在微波加熱系統中，不需通入大量空氣，產生煙氣量少，極少量揮發性重金屬如Cd、Pb隨煙氣蒸發，可通過后面的煙氣凈化系統捕捉收集，無需復雜的尾氣凈化設施；在煙氣凈化系統中，采用水冷裝置有效防止了燒結煙氣中二惡英的二次合成。本發明具有加熱速度快、電能消耗少、電熱轉化率高的特點，促進焚燒飛灰微波燒結的產業化進程，特別適合以焚燒飛灰燒結陶粒為目的的飛灰無害化處理。

以上對本發明進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。