采用等离子体电弧技术处理危险废物的装置
2019-11-22

采用等离子体电弧技术处理危险废物的装置

本实用新型公开了一种采用等离子体电弧技术处理危险废物的装置,包括一炉体,该炉体内侧设有耐火材料、隔热材料衬及冷却水套,炉体上设有入料口、气体排放口和废料排出口;炉体顶部设有工作气体进口;炉体底部设有坩埚;至少两个与电源连接的电极斜插在炉体顶部;其特征在于,还包括一个用于对所述至少两个的电极进行电极定位和辅助起弧的起弧定位装置。本实用新型投资省、成本低,消耗的工作气体少,产生的尾气少,可以处理不适合于焚烧法处理的各种废物。

附图说明

Description

本实用新型采用等离子体电弧技术,其能量密度高,工作温度可在1200K-3500K下运行。有机物可分解为碳、氢等单质结构,金属矿或气态金属再凝聚后进行收集,硅酸盐变成无害玻璃状结构。本实用新型不仅可处理处置各种普通废物和危险废物,还可以生成可再利用的副产品,如:碳黑、金属、可燃气、玻璃状硅石等。产生尾气量仅为燃烧法的5-10%,有机物处理后容积可大幅度减少,最高可达99.7%。处理废物的电耗约0.6-1.3kW-h/kg,具有投资省、成本低等特点。对于焚烧法不适宜处理的废塑料、动物尸体、医院废物、石棉废料、废电池、废电子线路板、废显示屏等各类废弃物,均可采用本套设备处理处置。

本发明所述的方法及装置,对原料的成分没有严格要求,能够处理城市固体废物、医疗废物、电子工业废物、化学试剂、低放射性废物以及其它危险废物。实现上述工艺过程的系统可放置在密封装置内,在微负压(-10mm H2O)下运行,没有气体泄漏。本发明所述的方法及等离子体电弧炉,能连续24小时持续运行或间断运行,可根据要求自行选择。

通过本实用新型的起弧定位装置,可以提高等离子体电弧炉的定位准确性并辅助电极间的电弧产生,因此提高了等离子体弧的工作性能。

本实用新型涉及废物处理领域,更具体地说,本实用新型涉及采用等离子体电弧技术处理危险废物的装置。

本实用新型的目的在于克服现有技术处理废物时的缺点和不足,采用等离子体电弧技术在还原气氛下来实现废物的处理,从而提供一种采用等离子体电弧技术处理危险废物的装置。

在等离子体电弧炉的运行过程中,电极会有损耗,经常需要对电极进行重新定位并重新起弧。但是在进行废物处理时,特别是在处理危险废物时,等离子体电弧炉一般要封闭运行。因此就需要有一种能够对等离子体电弧炉的电极进行定位并辅助起弧的装置。

国外的专利技术有:美国星科(Startech)环境公司发展的直流等离子体专利技术,可以处理包括化学武器在内的多种废物,但技术复杂,设备成本昂贵。卡尔特(美国专利5280757)用电弧等离子体气化城市固体废物;巴顿(美国专利4644877)和贝尔(美国专利4431612)用电弧等离子体破坏多氯联苯(PCBs)等,但均存在电极更换成本较高的问题。

在图1中,工作气体由炉顶的中心口8内的通道进入,由电极端部间的电弧电离为等离子气体。经前处理的废物(固体和气体)从位于上炉体1或下炉体3的入料口7进入炉内,经与等离子体气体接触,在高温下裂解。裂解后产生的气体从气体排放口9排出,其中的无机物在石墨坩埚内形成金属层和熔渣层5沉积在坩埚4内,再从坩埚4底部的熔渣及金属排放口10排出。排放口10内设有堵塞装置11。等离子体电弧炉可在运行中从排放口10定期排出金属和熔渣,可从中收集金属和玻璃体。图1a中,入料口7和气体排放口9布置在炉顶,在实际应用时,它们也可以布置在炉侧,如图1b所示。等离子体电弧炉的工作温度保持在1200K-3500K。

技术领域

本发明所述的方法及装置,对原料的成分没有严格要求,能够处理城市固体废物、医疗废物、电子工业废物、化学试剂、低放射性废物以及其它危险废物。实现上述工艺过程的系统可放置在密封装置内,在微负压(-10mm H2O)下运行,没有气体泄漏。本发明所述的方法及等离子体电弧炉,能连续24小时持续运行或间断运行,可根据要求自行选择。

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