一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉的制作方法

1.本发明涉及废物处理技术和装备制造领域，具体为一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉。


背景技术：

2.随着我国的经济逐步走强，垃圾废弃物成分也有了很大改变，有机物含有纸制品、橡胶、塑料制品、木制品等明显提高，也使热解气化处置成为可能，传统的焚烧、填埋与堆肥方式来处理固废垃圾都难以做到彻底解决垃圾固废资源化问题，亟需开发新型的技术辅以切实有效的措施，来补齐短板。
3.近年来出现了热解气化、等离子体熔融等技术来处理生活垃圾和生物质垃圾带来了不错的处理效果，但是由于热解气化针对复杂的垃圾成分，存在处置难度较大、热解产品热值低略、残渣处理不彻底等问题；而等离子体熔融技术又存在运营成本过高，造成了商业运营推广困难。
4.针对短板将热解气化技术和等离子体熔融技术优势进行有效融合，开发的新型固废处理装备，装备技术在当前国家环境生态环保和和谐发展战略前提下，能够兼顾环境生态环保和资源回收利用，具有重要的现实意义，有较好应用前景。


技术实现要素：

5.为克服热解气化和等离子体熔融技术装备商业推广短板，达到应用性价比普适效果，以解决商业运营推广困难窘境问题。
6.本发明一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉具体通过以下技术方案实现：
7.装置包括了包含了密封给料系统、热解气化系统和等离子体熔融系统及热解气净化系统；
8.密封给料系统包含了料仓、推料筒、推料机构和料封，料仓设置在推料筒动力输出端1/3处的上方，推料机构设置在推料筒内部，料封的位置占推料筒总长度的1/2，在出口位置设置了阻料盖板；
9.密封给料系统的推料筒通过热解气化系统前端盖的给料动态密封插入热解气化系统；
10.热解气化系统为滚筒炉窑结构；
11.热解气化系统前端盖与密封给料系统的推料筒连接，后端设置有密封罩，通过炉筒动态密封与炉筒连接，下方呈90
°
对称分布设置有托轮；
12.密封罩的上方设置有热解气导出口，通过热解气连接管道与热解气净化系统连接；下方设置有等离子体熔融系统，与密封罩呈一体形成等离子体熔融室；
13.热解气净化系统设置了冷凝净化装置和产品回收装置，冷凝净化装置通过不凝气利用管道连接燃烧器；
14.等离子体熔融系统从下往上包含了螺旋输送、等离子体火焰咀和等离子体熔融
室；
15.等离子体火焰咀设置在等离子体熔融室侧壁上；
16.螺旋输送设置在等离子体熔融室底部，出料位置设置有50cm长度尾渣出口料封和阻料挡板。
17.本发明融合了热分解和等离子体熔融技术，与传统热解气化和等离子体熔融装备对比优势是运营综合消耗较小，处理效果彻底，有回收产品(热解油)，经济性良好，有很好的运营性价比。与焚烧、化学方式等处理方法相比较，从源头上避免了二噁英、呋喃等高污染物质的生产；同时本发明的热解不凝可燃气导入热解系统燃烧可以节省装置能源消耗成本。
附图说明
18.图1装置结构示意图
19.图2装置前端进料位置剖面示意图
20.图3装置密封罩位置剖面示意图
21.图中：1密封给料系统、2推料筒、3推料机构、4料仓、5料封、给料动态密封、6阻料盖板、7热解气化系统、8托轮、9炉筒、10燃烧器、11密封罩、12炉筒动态密封、13热解气导出口、14热解气连接管道、15热解气净化系统、16冷凝净化装置、17等离子体熔融室、18等离子体火焰咀、19螺旋输送、20尾渣出口料封、21阻料挡板、22前端盖、23产品回收装置、24不凝气利用管道。
具体实施方式
22.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施案例仅仅是本发明解释实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他类似实施例，都属于本发明保护的范围。
23.参照附图所示，包含了密封给料系统1、热解气化系统8和等离子体熔融系统18及热解气净化系统16，热解气净化系统16为辅助功能不做过多描述。所述密封给料系统1设置在热解气化系统8的炉筒10前端，通过给料动态密封6与热解气化系统8的炉筒10前端盖23连接；所述热解气化系统8为滚筒炉窑结构，炉筒10的前端盖23中心设置有给料动态密封6，后端设置有密封罩12；所述等离子体熔融系统设置在密封罩12下方与密封罩12呈一体形成等离子体熔融室18；所述等离子体火焰咀19设置在等离子体熔融室18侧壁上，螺旋输送20设置在等离子体熔融室18底部。
24.本发明固废热解与等离子体熔融协同处理装置使用过程：
25.将固废投入密封给料系统1的料仓4，通过密封给料系统1的推料机构3往复运动作用下，固废物料落入推料筒2内，被逐渐推入热解气化系统8的炉筒10中，在推送过程中由于设置在炉筒10出口位置的阻料盖板7作用，使固废物料在推料筒2内拥堵1/2长度，形成料封料封5，实现密封给料过程；
26.密封给料系统1与热解气化系统8的密封对接依靠设置在炉筒10前端盖23中心位置的给料动态密封6实现；
27.热解气化系统8结构是密封滚筒炉窑形式，落入炉筒10的源固废物料在炉筒10的旋转作用下，在筒内翻转，使热解过程受热均匀；
28.热解气化系统8热能提供通过设置在炉筒10尾端密封罩12中心偏下位置的燃烧器11直接明火辐射热能，使炉筒10内腔达到400℃
‑
500℃裂解温度；
29.热解气化系统8的热解气通过设置在密封罩12上方的热解气导出口14、热解气连接管道15与热解气净化系统16连接，在热解气净化系统16的冷凝净化装置17作用下燃油成分凝结，通过产品回收装置24收集利用，不凝可燃气则通过不凝气利用管道15导入燃烧器11焚烧利用。
30.热解气化系统8热裂解后的残渣落入密封罩12，在下部等离子体熔融室18侧壁设置的等离子体火焰咀19作用下，形成1300℃
‑
2000℃高温熔融场，热解残渣将被熔融成玻璃体状，再通过底部的螺旋输送20推送排出；在排出口位置设置有阻料挡板22，使熔融后的尾渣形成拥堵料封。


技术特征：
1.一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：包括密封给料系统(1)、热解气化系统(8)和等离子体熔融系统(18)及热解气净化系统(16)，密封给料系统(1)设置在热解气化系统(8)的炉筒(10)前端，通过给料动态密封(6)与热解气化系统(8)的炉筒(10)前端盖(23)连接，炉筒(10)后端设置有密封罩(12)，通过炉筒动态密封(13)连接，在密封罩(12)的端面设置了燃烧器(11)，下方设置了等离子体熔融系统(18)。2.根据权利要求1所述一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：螺旋输送(20)的出料位置设置有50cm长度尾渣出口料封(21)和阻料挡板(22)。3.根据权利要求1所述一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：所述热解气化系统(8)为滚筒炉窑结构，炉筒(10)的前端盖(23)中心设置有给料动态密封(6)与密封给料系统(1)动态连接，后端设置有密封罩(12)，通过炉筒动态密封(13)与炉筒(10)动态连接。4.根据权利要求3所述一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：在炉筒(10)下方呈90
°
对称分布设置有托轮(9)。5.根据权利要求2所述一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：密封罩(12)的上方设置有热解气导出口(14)，通过热解气连接管道(15)与热解气净化系统(16)连接；密封罩(12)端面中心偏下位置设置有燃烧器(11)。6.根据权利要求1所述一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，其特征在于：所述等离子体熔融系统(18)设置在密封罩(12)的下部，与密封罩(12)呈一体形成等离子体熔融室(18)，在等离子体熔融室(18)的底部设置了熔渣螺旋输送(20)，熔渣螺旋输送(20)上方侧壁位置设置了等离子体火焰咀(19)。

技术总结
本发明公开了一种固废热解与等离子体熔融协同裂解炉，包括密封给料系统、热解气化系统和等离子体熔融系统及热解气净化系统，密封给料系统设置在热解气化系统的炉筒前端，通过给料动态密封与热解气化系统的炉筒前端盖连接，炉筒后端设置有密封罩，通过炉筒动态密封连接，在密封罩的端面设置了燃烧器，下方设置了等离子体熔融系统。本发明运营综合消耗较小，处理效果彻底，有回收产品，经济性良好，有很好的运营性价比。与焚烧、化学方式等处理方法相比较，从源头上避免了二噁英、呋喃等高污染物质的生产；同时本发明的热解不凝可燃气导入热解系统燃烧可以节省装置能源消耗成本。入热解系统燃烧可以节省装置能源消耗成本。入热解系统燃烧可以节省装置能源消耗成本。


技术研发人员：周蕊 黎垭鑫 李钰潼 黄永新 寇梦玄
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2021/9/3