本發(fā)明涉及一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置，尤其適用于垃圾處理廠產(chǎn)生的底渣和飛灰、電廠脫硝催化劑、有色金屬火法冶煉產(chǎn)生的焦油狀廢物、金屬鉻冶煉產(chǎn)生的鉻浸出渣、廢氣處理產(chǎn)生的廢活性炭、濾餅等，屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，城市工業(yè)危險廢棄物的產(chǎn)生量越來越大，據(jù)估計，全世界每年的危險廢棄物產(chǎn)生量為3.3億噸，由于危險廢棄物帶來的嚴(yán)重污染和潛在的嚴(yán)重影響，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家危險廢棄物已稱為"政治廢物"，公眾對危險廢棄物問題十分敏感。在國家施行執(zhí)行的《國家危險廢物名錄》中，包含了與人們生產(chǎn)生活相關(guān)的各種危險廢棄物，在電力冶金生產(chǎn)過程中包含的危險廢棄物主要是：在電力生產(chǎn)過程產(chǎn)生的油狀飛灰、煙塵；在有色金屬火法冶煉產(chǎn)生的焦油狀廢物；在常用有色金屬冶煉產(chǎn)生的飛灰、污泥、浸出渣等；在鐵鉻合金生產(chǎn)過程中金屬鉻冶煉產(chǎn)生的鉻浸出渣等；在環(huán)境治理過程中產(chǎn)生的由廢物焚燒、熱解等處置過程產(chǎn)生的底渣和飛灰；廢氣處理產(chǎn)生的廢活性炭、濾餅等。

工業(yè)危險廢棄物產(chǎn)生的危害主要是破壞生態(tài)環(huán)境，隨意排放、貯存的危險廢棄物在雨水地下水的長期滲透、擴(kuò)散作用下，會污染水體和土壤，降低地區(qū)的環(huán)境功能等級；影響人類健康，危險廢棄物通過攝入、吸入、皮膚吸收、眼接觸而引起人員中毒，或引起燃燒、爆炸等危險性事件，重復(fù)接觸會導(dǎo)致致癌、致畸、致變；制約可持續(xù)發(fā)展，危險廢棄物不處理或不規(guī)范處理處置所帶來的大氣、水源、土壤污染也將會成為制約經(jīng)濟(jì)活動的瓶頸。

等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之后被作為第四種狀態(tài)，當(dāng)一種氣體被加熱到很高的溫度，它的特性就發(fā)生了變化，在大約2000℃時，氣體分子開始分解并且變?yōu)閱卧樱诖蠹s3000℃時，原子開始失去一些它們的電子，這樣氣體就變?yōu)殡婋x狀態(tài)，這種被電離的氣體被稱為氣體等離子體。等離子體具有很好的導(dǎo)電性和很高的焓值，等離子體同時也釋放出大量的熱輻射，從技術(shù)發(fā)展趨勢看，等離子熔融固化技術(shù)將成為21世紀(jì)廢棄物處理技術(shù)的主流。

現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的固廢處理裝置主要存在如下問題：

效率較低，固化法處理后產(chǎn)生的物質(zhì)穩(wěn)定性差，容易造成二次污染且污染較重，焚燒法在處理過程中溫度較低，容易產(chǎn)生二噁英等污染物。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置，通過原料干燥與輸送裝置、熔融裝置、等離子噴槍、熱交換器和煙氣處理裝置的配合，實現(xiàn)了對危險廢棄物進(jìn)行快速處理，克服了傳統(tǒng)的固廢處理裝置效率較低的難題；通過設(shè)置等離子噴槍，確保了固廢處理系統(tǒng)的工作溫度達(dá)到1400℃，并使得固化反應(yīng)在小空間內(nèi)平穩(wěn)進(jìn)行，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的固廢處理裝置穩(wěn)定性差的缺陷；通過設(shè)置熱交換器和煙氣處理裝置，完善了整個系統(tǒng)的功能，滿足了國家規(guī)定的排放要求，解決了傳統(tǒng)的固廢處理裝置污染較重的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置，包括原料干燥與輸送裝置、熔融裝置、等離子噴槍、熱交換器和煙氣處理裝置；原料干燥與輸送裝置的出口與熔融裝置的入口連接，熔融裝置上安裝有等離子噴槍，熔融裝置的氣體出口與熱交換器的入口連接，熱交換器的出口與煙氣處理裝置的入口連接。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述原料干燥與輸送裝置包括原料倉、輸送帶、加熱管、料位引風(fēng)機(jī)、閉式循環(huán)泵機(jī)、干料倉、震打器、輸送機(jī)和電機(jī)；原料倉和干料倉均為空心錐臺，原料倉放置在輸送帶一端，輸送帶上安裝有加熱管，加熱管外殼上部通過管道與料位引風(fēng)機(jī)連接，加熱管外殼側(cè)部通過管道與閉式循環(huán)泵機(jī)連接，輸送帶另一端與干料倉入口連接，干料倉出口側(cè)面上安裝震打器，干料倉出口與輸送機(jī)入口連接，輸送機(jī)上安裝有電機(jī)，輸送機(jī)出口與熔融裝置入口連接。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述熔融裝置包括熔爐、熔池、測溫點和熔液出口；熔爐焊接在熔池上，熔爐為圓臺且熔爐內(nèi)壁上設(shè)有5～10°斜坡，熔池為圓柱體，熔爐與熔池中均設(shè)有測溫點，測溫點包括第一測溫點和第二測溫點，第一測溫點位于距熔爐頂部三分之一處，第二測溫點位于距熔池頂部五分之一處，第一測溫點和第二測溫點均采用B型熱電偶測量，熔池側(cè)面設(shè)有用于安裝等離子噴槍的孔，熔池底部設(shè)有熔液出口。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述等離子噴槍采用氣體載體等離子噴槍，等離子噴槍介質(zhì)氣體為空氣、氮氣或氬氣，等離子噴槍采用直流電源。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述熱交換器包括高溫?zé)峤粨Q器和低溫?zé)峤粨Q器；熔融裝置的氣體出口與高溫?zé)峤粨Q器的煙氣入口連接，高溫?zé)峤粨Q器通過除塵器與低溫?zé)峤粨Q器連通，低溫?zé)峤粨Q器的煙氣出口與煙氣處理裝置的入口連接，高溫?zé)峤粨Q器和低溫?zé)峤粨Q器均與閉式循環(huán)泵機(jī)連接。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述煙氣處理裝置包括除塵器、粉塵出口、煙氣處理器、煙氣引風(fēng)機(jī)、煙筒和煙氣處理漿液出口；除塵器入口與高溫?zé)峤粨Q器的煙氣出口連接，除塵器與低溫?zé)峤粨Q器入口連接，除塵器上設(shè)有粉塵出口，煙氣處理器入口與低溫?zé)峤粨Q器的煙氣出口連接，煙氣處理器為空心圓柱體，煙氣處理器頂部設(shè)有煙筒，煙氣處理器中部設(shè)有煙氣引風(fēng)機(jī)，煙氣處理器底部設(shè)有煙氣處理漿液出口。

根據(jù)權(quán)利要求所述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置，其特征在于：所述震打器包括第一震打器和第二震打器；第一震打器和第二震打器對稱安裝在干料倉出口側(cè)面上。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述輸送機(jī)采用螺旋給料輸送機(jī)。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述等離子噴槍包括第一等離子噴槍和第二等離子噴槍，第一等離子噴槍和第二等離子噴槍呈V字形對稱安裝在熔池側(cè)壁上。

在上述的一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置中，所述熱交換器采用熱管結(jié)構(gòu)，熱交換器內(nèi)部封裝水或酒精。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

【1】本發(fā)明通過原料干燥與輸送裝置、熔融裝置、等離子噴槍、熱交換器和煙氣處理裝置的配合，實現(xiàn)了對危險廢棄物進(jìn)行快速處理，克服了傳統(tǒng)的固廢處理裝置效率較低的難題。

【2】本發(fā)明通過設(shè)置等離子噴槍，確保了固廢處理系統(tǒng)的工作溫度達(dá)到1400℃，并使得固化反應(yīng)在小空間內(nèi)平穩(wěn)進(jìn)行，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的固廢處理裝置穩(wěn)定性差的缺陷。

【3】本發(fā)明通過設(shè)置熱交換器和煙氣處理裝置，完善了整個系統(tǒng)的功能，滿足了國家規(guī)定的排放要求，解決了傳統(tǒng)的固廢處理裝置污染較重的問題。

【4】本發(fā)明的原料干燥熱源采用基于熱管技術(shù)的閉式循環(huán)系統(tǒng)，具有熱導(dǎo)系數(shù)高、安全穩(wěn)定的特點。

【5】本發(fā)明降低了污染物的排放，特別是在常規(guī)熱處理過程中產(chǎn)生的二噁英類物質(zhì)在等離子熔融固化處理系統(tǒng)中被完全抑制生成。

【6】本發(fā)明能夠?qū)⑽ｋU廢棄物上附著的有毒有害重金屬物質(zhì)迅速分解，使其快速失去活性，同時確保廢棄物經(jīng)過高溫作用后，形成玻璃體廢渣，經(jīng)過毒性浸出試驗后，作為資源再次利用。

【7】本發(fā)明等離子噴槍采用V形對稱設(shè)置，顯著提升了熔池內(nèi)的火焰充滿度。

【8】本發(fā)明熔爐為常壓爐，操作安全，等離子噴槍為電加熱設(shè)備，啟停方便，占用空間較小。

【9】本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)緊湊，適用于多種工作環(huán)境，在復(fù)雜工況下依然能夠良好運(yùn)轉(zhuǎn)，具有通用性強(qiáng)、適用范圍廣的特點。

【10】本發(fā)明的輸送帶、震打器、電機(jī)、煙筒均為標(biāo)準(zhǔn)件，無需特制，而且便于維修和更換，大幅降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖

其中：1原料倉；2輸送帶；3加熱管；4料位引風(fēng)機(jī)；5閉式循環(huán)泵機(jī)；6干料倉；7震打器；701第一震打器；702第二震打器；8輸送機(jī)；9電機(jī)；10熔爐；11熔池；12等離子噴槍；1201第一等離子噴槍；1202第二等離子噴槍；13測溫點；1301第一測溫點；1302第二測溫點；14熔液出口；15熱交換器；1501高溫?zé)峤粨Q器；1502低溫?zé)峤粨Q器；16除塵器；17粉塵出口；18煙氣處理器；19煙氣引風(fēng)機(jī)；20煙筒；21煙氣處理漿液出口；

具體實施方式

為使本發(fā)明的方案更加明了，下面結(jié)合附圖說明和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1所示，一種工業(yè)危險廢棄物等離子熔融固化處理裝置，包括原料干燥與輸送裝置、熔融裝置、等離子噴槍12、熱交換器15和煙氣處理裝置；原料干燥與輸送裝置的出口與熔融裝置的入口連接，熔融裝置上安裝有等離子噴槍12，熔融裝置的氣體出口與熱交換器15的入口連接，熱交換器15的出口與煙氣處理裝置的入口連接。

原料干燥與輸送裝置包括原料倉1、輸送帶2、加熱管3、料位引風(fēng)機(jī)4、閉式循環(huán)泵機(jī)5、干料倉6、震打器7、輸送機(jī)8和電機(jī)9；原料倉1和干料倉6均為空心錐臺，原料倉1放置在輸送帶2一端，輸送帶2上安裝有加熱管3，加熱管3外殼上部通過管道與料位引風(fēng)機(jī)4連接，加熱管3外殼側(cè)部通過管道與閉式循環(huán)泵機(jī)5連接，輸送帶2另一端與干料倉6入口連接，干料倉6出口側(cè)面上安裝震打器7，干料倉6出口與輸送機(jī)8入口連接，輸送機(jī)8上安裝有電機(jī)9，輸送機(jī)8出口與熔融裝置入口連接。

熔融裝置包括熔爐10、熔池11、測溫點13和熔液出口14；熔爐10焊接在熔池11上，熔爐10為圓臺且熔爐10內(nèi)壁上設(shè)有5～10°斜坡，熔池11為圓柱體，熔爐10與熔池11中均設(shè)有測溫點13，測溫點13包括第一測溫點1301和第二測溫點1302，第一測溫點1301位于距熔爐10頂部三分之一處，第二測溫點1302位于距熔池11頂部五分之一處，第一測溫點1301和第二測溫點1302均采用B型熱電偶測量，熔池11側(cè)面設(shè)有用于安裝等離子噴槍12的孔，熔池11底部設(shè)有熔液出口14。

等離子噴槍12采用氣體載體等離子噴槍，等離子噴槍12介質(zhì)氣體為空氣、氮氣或氬氣，等離子噴槍12采用直流電源。

熱交換器15包括高溫?zé)峤粨Q器1501和低溫?zé)峤粨Q器1502；熔融裝置的氣體出口與高溫?zé)峤粨Q器1501的煙氣入口連接，高溫?zé)峤粨Q器1501通過除塵器16與低溫?zé)峤粨Q器1502連通，低溫?zé)峤粨Q器1502的煙氣出口與煙氣處理裝置的入口連接，高溫?zé)峤粨Q器1501和低溫?zé)峤粨Q器1502均與閉式循環(huán)泵機(jī)5連接。

煙氣處理裝置包括除塵器16、粉塵出口17、煙氣處理器18、煙氣引風(fēng)機(jī)19、煙筒20和煙氣處理漿液出口21；除塵器16入口與高溫?zé)峤粨Q器1501的煙氣出口連接，除塵器16與低溫?zé)峤粨Q器1502入口連接，除塵器16上設(shè)有粉塵出口17，煙氣處理器18入口與低溫?zé)峤粨Q器1502的煙氣出口連接，煙氣處理器18為空心圓柱體，煙氣處理器18頂部設(shè)有煙筒20，煙氣處理器18中部設(shè)有煙氣引風(fēng)機(jī)19，煙氣處理器18底部設(shè)有煙氣處理漿液出口21。

震打器7包括第一震打器701和第二震打器702；第一震打器701和第二震打器702對稱安裝在干料倉6出口側(cè)面上。

輸送機(jī)8采用螺旋給料輸送機(jī)，包括交流調(diào)速電動機(jī)、渦輪減速機(jī)、給料槽、給料螺旋和底座；工作時，交流調(diào)速電動機(jī)通過聯(lián)軸器帶動渦輪減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過安裝在渦輪減速機(jī)輸出軸上的聯(lián)軸器驅(qū)動給料螺旋，從而均勻輸送物料。

等離子噴槍12包括第一等離子噴槍1201和第二等離子噴槍1202，第一等離子噴槍1201和第二等離子噴槍1202呈V字形對稱安裝在熔池11側(cè)壁上。

等離子噴槍12供電通過直流整流設(shè)備把三相交流電源整流為直流電源，直流整流設(shè)備可采用晶閘管整流，也可采用IGBT晶體管整流。

熱交換器15采用熱管結(jié)構(gòu)，熱交換器15內(nèi)部封裝水或酒精。

本發(fā)明的工作原理是：

危險廢棄物由原料倉1進(jìn)入輸送帶2，經(jīng)過加熱管3輻射熱量干燥后，廢氣經(jīng)料位引風(fēng)機(jī)4和閉式循環(huán)泵機(jī)5排至熱交換器15；廢棄物通過震打器7、輸送機(jī)8、電機(jī)9的配合均勻進(jìn)入熔爐10，并在沉積后進(jìn)入熔池11，通過等離子噴槍12進(jìn)行加熱，熔融后的玻璃體熔液通過熔液出口14流出，熔爐10中的煙氣經(jīng)過熱交換器15降溫，并經(jīng)過除塵器16收集粉塵，粉塵通過粉塵出口排出，煙氣再經(jīng)過煙氣處理器18進(jìn)行脫硫脫硝處理，最后按照煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)將處理后的煙氣通過煙氣引風(fēng)機(jī)19從煙筒20排出，再將處理后的漿液通過煙氣處理漿液出口排出。

本發(fā)明說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。