一种回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的制作方法

1.本发明涉及废弃物处理相关设备的技术领域，尤其涉及一种回转窑与等离子熔融炉危废处理装置。


背景技术：

2.随着我国人民生活水平的提高和工业化进程的急剧加快，产生的废物的数量也随之不断地增加，其中对人生安全和环境危害较大的废物，如医疗废物、化工行业产生的无机、有机废物，汽车制造行业产生的喷漆等，具有腐蚀性、毒性等性质的废物，统一称之为危险废物。
3.近些年来，危险废物给环境造成的污染以及对人类身体健康形成的危险，是全球各国不得不面对和亟需处理的难题之一。根据我国相关单位发布的统计数据，全国每年产生的危险废物的量在1000万吨左右，并且逐年增加，其具有量大、性质复杂、分布广泛的特点。目前危险废物处置普遍存在技术水平较低，处理成本高，存在二次污染的问题。
4.国内外用于处理危险废物的方法主要有综合利用、填埋、焚烧，其中尤以焚烧为主。经过焚烧，危险废物的体积可减小80％～90％，危险废物中所含有的有毒有害成分在高温下被氧化、热解，重金属成分被浓缩转移到灰渣和飞灰中，焚烧过程产生的热量可回收利用用于发电、供暖等。焚烧法是一种可以同时实现危险废物减量化、无害化的技术。
5.国内外用于焚烧处理危险废物的炉型较多，主要有：回转窑焚烧炉、热解焚烧炉、流化床焚烧炉、液体喷射炉等。除回转窑外，其他的炉型对于物料的状态，尺寸等都有一定的要求，而回转窑焚烧炉可根据危险废物的性质通过调整转速来调整物料在炉膛中的停留时间，能够适应固态、液态、半固态的废物，操作灵活可控，是目前焚烧处理危险废物的主要炉型。
6.然而回转窑焚烧处置危险废物的焚烧效率比较低，排放的烟气温度较低，焚烧过程中不可避免的会产生二噁英，焚烧残渣的热灼减率也较高，会产生二次污染。因此，亟需设置一种能够对危险废物进行彻底的处理，大幅降低二噁英的排放浓度，提高废渣的热灼减率，资源化利用危险废物中的重金属的危险废物处置系统。


技术实现要素：

7.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
8.鉴于上述现有的废弃风机叶片处理装置存在的问题，提出了本发明。
9.因此，本发明目的是提供一种回转窑与等离子熔融炉危废处理装置，使得回转窑与等离子熔融炉协同处置，利用等离子体炬的高温特性在回转窑尾部和等离子熔融炉中将合成气充分燃烧，熔融从回转窑排出的废渣，提高了危险废物的处理程度。
10.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种回转窑与等离子熔融炉危
废处理装置，包括，气化组件，包括进料部件、设置在进料部件一侧的回转窑部件和设置在回转窑部件尾部的等离子熔融炉部件；以及，净化组件，连接在气化组件一侧，包括余热处理部件和设置在余热锅炉部件一侧的急冷部件，所述余热处理部件与等离子熔融炉部件相连接。
11.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述进料部件包括进料仓和炉前推料器，所述炉前推料器设置在进料仓下侧，所述进料仓设置在回转窑部件端部。
12.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述回转窑部件包括回转窑、设置在回转窑一端的第一组合燃烧器和回转窑进风口，所述第一组合燃烧器设置在进料仓一侧，所述回转窑进风口设置在组合燃烧器相对一侧。
13.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述等离子熔融炉部件包括等离子熔融炉、设置在等离子熔融炉内部的二燃室和熔融室，所述二燃室设置在熔融室上侧。
14.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述二燃室外壁设置有第二组合燃烧器，所述第二组合燃烧器设置在回转窑相对一侧，所述二燃室上侧连接气化室，且一侧连接有进水管；其中，所述二燃室下侧连接有承接环，所述承接环设置在等离子熔融炉，所述承接环上侧设置有二燃室进风口。
15.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述熔融室外壁上均布有支等离子炬，所述等离子炬上侧设置有熔融室进风口，所述熔融室下侧设置有的排渣口。
16.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述排渣口下侧设置有急冷水箱和玻璃渣捞渣机，所述玻璃渣捞渣机设置在急冷水箱一侧，且与急冷水箱互相连接。
17.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述急冷部件包括急冷塔和设置在急冷塔一侧的干式脱酸塔和湿式脱酸塔，所述干式脱酸塔上侧设置有干式脱酸喷射装置和活性炭喷射装置，所述干式脱酸塔一侧设置有布袋除尘器。
18.作为本发明所述回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的一种优选方案，其中：所述布袋除尘器一侧连接有湿式脱酸塔，所述湿式脱酸塔一侧连接有湿式电除尘器，所述湿式电除尘器一端设置有烟筒，所述烟筒下端设置有引风机。
19.本发明的有益效果：本发明提供了一种新的回转窑与等离子熔融炉危废处理装置。通过设置气化组件解决传统回转炉窑危废处置系统无法高效处置危废物品的问题，回转窑部件和等离子熔融炉部件新型的协同处置工艺，不仅降低了处置成本，还可生成无害玻璃渣，作为路基材料。同时，设置余热处理部件和急冷部件对处理过的危废物品的气体进行二次利用，提高利用效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本发明回转窑与等离子熔融炉危废处理装置的整体结构示意图。
22.图2为本发明回转窑与等离子熔融炉危废处理装置所述的气化组件示意图。
23.图3为本发明回转窑与等离子熔融炉危废处理装置所述的气化组件和净化组件连接结构示意图。
24.图4为本发明回转窑与等离子熔融炉危废处理装置所述的净化组件结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
28.再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
29.实施例1
30.参照图1和图2，一种回转窑与等离子熔融炉危废处理装置，包括，气化组件100，包括进料部件101、设置在进料部件101一侧的回转窑部件102和设置在回转窑部件102尾部的等离子熔融炉部件103；以及，净化组件200，连接在气化组件100一侧，包括余热处理部件201和设置在余热处理部件201一侧的急冷部件202，余热处理部件201与等离子熔融炉部件103相连接。
31.具体的，本发明主体结构包括气化组件100和净化组件200，在本实施例中气化组件100，包括进料部件101、设置在进料部件101一侧的回转窑部件102和设置在回转窑部件102尾部的等离子熔融炉部件103；以及，净化组件200，连接在气化组件100一侧，包括余热处理部件201和设置在余热处理部件201一侧的急冷部件202，余热处理部件201与等离子熔融炉部件103相连接。
32.目前回转炉窑102危废处置工艺，出来的炉渣还是危废，需要固化后填埋，废弃物品含有大量的二氧化硅，会增大回转炉窑炉渣量，增大了处置成本。通过增加等离子熔融炉103，可以直接将回转炉窑102焚烧后的炉渣，直接进行熔融，变成无害的玻璃态渣，成为一般固废，可以做喷砂处理基材，获取经济价值，降低综合处置成本。即实现了危废处置的彻底化和无害化，也回收了能量及无机物，实现资源化。
33.相比传统的等离子熔融203工艺，通过回转炉窑201焚烧工艺的协同，可降低整个系统能耗。同时等离子熔融203工艺需要投加废玻璃来固溶危险废物内重金属等有害物质，通过协同处置废弃风机叶片，可以完全替代废玻璃的投加，废弃叶片熔融后的炉渣，可以很
好地固溶重金属等有害物质。
34.进一步的，净化组件200，连接在气化组件100一侧，包括余热处理部件201和设置在余热处理部件201一侧的急冷部件202，余热处理部件201与等离子熔融炉部件103相连接。净化组件200可以实现废弃风机叶片中sio2的回收，叶片中的树脂及粘合剂等有机部分为处置系统提供热量，多余的热量可以通过余热炉进行回收利用。烟气经过尾气处理系统，充分去除其中的二恶因，氮氧化物，so2、hcl、hf等酸性气体，粉尘以及重金属等有毒有害污染物，最终达标排放。
35.操作过程：通过回转窑部件102分解废弃风机叶片与危险废物的混合物，其中有机部分分解、气化、进入二燃室，与空气混合充分燃烧放出热量，通过余热处理部件201回收利用；用等离子熔融炉部件103代替原回转炉窑部件102危废处理工艺的捞渣机，混合物中无机部分及未反应完全部分落入等离子熔融炉部件103，在等离子炬电弧高温作用下，熔融后形成无害玻璃渣，废弃物品中的二氧化硅可增加熔渣中sio2含量，确保有毒有害物体更好的固溶在熔渣中，无毒无害的玻璃渣可进行资源化利用。
36.实施例2
37.参照图2-图4，该实施例不同于第一个实施例的是：进料部件101包括进料仓104和炉前推料器105，炉前推料器105设置在进料仓104下侧，进料仓104设置在回转窑部件102端部。回转窑部件102包括回转窑106、设置在回转窑106一端的第一组合燃烧器107和回转窑进风口108，第一组合燃烧器107设置在进料仓104一侧，回转窑进风口108设置在组合燃烧器相对一侧。
38.等离子熔融炉部件103包括等离子熔融炉109、设置在等离子熔融炉109内部的二燃室110和熔融室111，二燃室110设置在熔融室111上侧。二燃室110外壁设置有第二组合燃烧器112，第二组合燃烧器112设置在回转窑106相对一侧，二燃室110上侧连接气化室113，且一侧连接有进水管114；其中，二燃室110下侧连接有承接环115，承接环115设置在等离子熔融炉109，承接环115上侧设置有二燃室进风口116。
39.熔融室111外壁上均布有4支等离子炬117，等离子炬117上侧设置有熔融室进风口118，熔融室111下侧设置有的排渣口119。排渣口119下侧设置有急冷水箱120和玻璃渣捞渣机121，玻璃渣捞渣机121设置在急冷水箱120一侧，且与急冷水箱120互相连接。
40.具体的，在本实施例中，进料部件101包括进料仓104和炉前推料器105，炉前推料器105设置在进料仓104下侧，进料仓104设置在回转窑部件102端部。回转窑部件102包括回转窑106、设置在回转窑106一端的第一组合燃烧器107和回转窑进风口108，第一组合燃烧器107设置在进料仓104一侧，回转窑进风口108设置在组合燃烧器相对一侧。
41.进一步的，等离子熔融炉部件103包括等离子熔融炉109、设置在等离子熔融炉109内部的二燃室110和熔融室111，二燃室110设置在熔融室111上侧。二燃室110外壁设置有第二组合燃烧器112，第二组合燃烧器112设置在回转窑106相对一侧，二燃室110上侧连接气化室113，且一侧连接有进水管114；其中，二燃室110下侧连接有承接环115，承接环115设置在等离子熔融炉109，承接环115上侧设置有二燃室进风口116。组合燃烧器的燃料可以燃烧一些液体危废、柴油或者天然气，为混合物焚烧提供足够热量。回转炉窑106窑体倾斜度范围1～2
°
，物料在炉窑内停留时间60-90分钟。熔渣在等离子熔融炉109内的停留时间45-90分钟，确保熔融完全。焚烧及熔融系统物料处置规模1.5～4吨/小时，等离子熔融炉109熔融
处置规模0.5-1.6吨/小时，需匹配等离子炬功率400～1500kw。等离子炬117产生的等离子电弧温度3500-5000℃，单支等离子炬205额定功率250kw,并150-300kw范围连续可调。
42.进一步的，回转窑106两端的侧壁分设有第一组合燃烧器107和回转窑进风口108，冷却风机与回转窑进风口108连接。使用过程中，危险废物经过预处理后，进料仓104送入进料仓104，进料仓104内的危险废物传送给位于其下方的炉前推料器105，炉前推料器105的出口与回转窑106的入口相连，危险废物通过炉前推料器105传送给回转窑106，危险废弃物在回转窑106头部设置的第一组合燃烧器107的高温作用下迅速热解、气化，回转窑106内控制空气的加入量，形成缺氧环境，温度控制在600～800℃，热解、气化产生的合成气与未燃尽的残渣随着回转窑106的不断转动，逐步由窑头转移到窑尾，合成气在设置在窑尾的第二组合燃烧器112的高温条件下，充分燃烧生成烟气，烟气在熔融炉109中由下向上流出，回转窑106内的残渣落入等离子熔融炉109的底部，在底部设置的等离子体炬117的高温下熔融形成液态熔渣，经熔渣排出口排出流入急冷水箱120，等离子熔融炉109内温度控制在1350℃以上。
43.进一步的，二燃室110上侧连接气化室113，且一侧连接有进水管114。进水管114的采用能够在处理固态危险废物的同时用于处理液态危险废物。其中，二燃室110下侧连接有承接环115，承接环115设置在等离子熔融炉109，承接环115上侧设置有二燃室进风口116。承接环115不仅可以配合二燃室进风口116提高二燃室110燃烧温度，还可以对进水管114排入的液态危险废物进行承接，二燃室进风口116对承接环115进行吹动风，加速蒸发燃烧。
44.其余结构与实施例1相同。
45.操作过程：危险废弃物经过预处理后，进料仓104送入进料仓104，进料仓104内的危险废弃物传送给位于其下方的炉前推料器105，炉前推料器105的出口与回转窑106的入口相连，危险废物通过炉前推料器105传送给回转窑106，混合物在回转炉窑106内的高温作用下热解、气化，通过控制入炉空气量，控制混合物在窑内反应温度在850～1000℃，热解、气化、燃烧，产生的热烟气及未燃尽混合气进入二燃室110充分燃烧，物料不断反应并随着回转炉窑106的不断转动，逐步由窑头转移到窑尾，未燃尽的残渣落入等离子熔融炉109的底部的熔池，等离子炬117产生高温等离子弧，使未燃尽的炉渣融化彻底熔融，并形成熔池，熔浆积累到一定量后，由排渣口排出，落入急冷水箱120，形成水淬玻璃渣，再由玻璃渣捞渣机121捞出送到收集箱，等离子熔融炉109内温度控制在1300-1500℃，等离子熔融炉109每半小时排一次熔渣。
46.实施例3
47.参照图3-图4，该实施例不同于以上实施例的是：余热处理部件201包括余热锅炉203和余热发电装置204，余热锅炉203设置在气化室113一侧，余热锅炉203一端连接有余热发电装置204。
48.急冷部件202包括急冷塔205和设置在急冷塔205一侧的干式脱酸塔206和湿式脱酸塔207，干式脱酸塔206上侧设置有干式脱酸喷射装置208和活性炭喷射装置209，干式脱酸塔206一侧设置有布袋除尘器210。布袋除尘器210一侧连接有湿式脱酸塔207，湿式脱酸塔207一侧连接有湿式电除尘器211，湿式电除尘器211一端设置有烟筒212，烟筒212下端设置有引风机213。
49.具体的，余热处理部件201包括余热锅炉203和余热发电装置204，余热锅炉203设
置在气化室113一侧，余热锅炉203一端连接有余热发电装置204。气化室113排出充分燃烧后的热烟气，当烟气温度大于1100℃时，进入余热锅炉203，余热锅炉203吸热，并将烟气温度降到550-600℃，并进入尾气净化装置204。余热锅炉203产出蒸汽，供厂区内物料烘干，蒸汽加热和冬季供暖等方面使用，多余蒸汽可以通过余热发电装置204发电，并入厂用电，减少整个系统的综合电耗。
50.进一步的，急冷部件202包括急冷塔205和设置在急冷塔205一侧的干式脱酸塔206和湿式脱酸塔207。在余热锅炉203第一个腔室设置sncr脱硝喷射装置，选取烟气温度在850-1000℃区域，喷入脱硝剂，该法脱硝效率最高可达60％以上，脱硝效果好，为烟气后续处理打下良好基础。余热锅炉203出口550～600℃烟气经过急冷塔205将温度降低到180℃-200℃之间，从而避免二噁英等有毒气体的再合成；降温后的烟气进入在干式脱酸塔206与喷入的消石灰粉(也可用氢氧化钠粉)、活性炭反应，脱除部分酸性气体、二噁英、重金属氧化物以及部分水蒸汽。
51.进一步的，干式脱酸塔206上侧设置有干式脱酸喷射装置208和活性炭喷射装置209，干式脱酸塔206一侧设置有布袋除尘器210。布袋除尘器210一侧连接有湿式脱酸塔207，湿式脱酸塔207一侧连接有湿式电除尘器211，湿式电除尘器211一端设置有烟筒212，烟筒212下端设置有引风机213。烟气进入布袋除尘器210，烟气中的小颗粒灰,被过滤掉99％，以使烟气中烟尘含量低于30mg/m3；烟气由布袋除尘器210出来后经过湿式脱酸塔207，在湿式脱酸塔207中喷入3-5％浓度碱液进一步去除so2、hcl、hf等酸性气体，完成脱酸的烟气进入湿式电除尘器211，可去除粒径0.1μm以下尘粒，并降低含水率使烟气达到排放标准。最后经过净化的烟气(烟尘含量低于10mg/m3)在引风机213的作用下送入烟囱212排入大气中。
52.其余结构与实施例2相同。
53.操作过程：气化室113排出充分燃烧后的热烟气，进入余热锅炉203，余热锅炉203吸热，并将烟气温度降到550-600℃，并进入尾气净化装置204。在余热锅炉203第一个腔室设置sncr脱硝喷射装置，选取烟气温度在850-1000℃区域，喷入脱硝剂。余热锅炉203出口550～600℃烟气经过急冷塔207将温度降低到180℃-200℃之间，从而避免二噁英等有毒气体的再合成；降温后的烟气进入在干式脱酸塔206与喷入的消石灰粉(也可用氢氧化钠粉)、活性炭反应，脱除部分酸性气体、二噁英、重金属氧化物以及部分水蒸汽；随后烟气进入布袋除尘器210，烟气中的小颗粒灰,被过滤掉99％，以使烟气中烟尘含量低于30mg/m3；烟气由布袋除尘器210出来后经过湿式脱酸塔207，在湿式脱酸塔207中喷入3-5％浓度碱液进一步去除so2、hcl、hf等酸性气体，完成脱酸的烟气进入湿式电除尘器210，可去除粒径0.1μm以下尘粒，并降低含水率使烟气达到排放标准。最后经过净化的烟气(烟尘含量低于10mg/m3)在引风机213的作用下送入烟囱212排入大气中。
54.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目
或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
55.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
56.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
57.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。