等离子体炉连续排渣装置及连续排渣方法与流程

[0001]
本发明涉及等离子体处理危险废物技术应用设备相关的领域，尤其是涉及一种等离子体炉连接排渣装置及连续排渣方法。


背景技术：

[0002]
等离子体处理危险废物的原理是利用超过5500℃高温等离子体炬作为热源，处理危险废物，处理过程中反应温度可达1300℃-1600℃，在少量空气及高温条件下，废物中的有毒有害有机物完全转化成无害的小分子物质如co2和h2o等。等离子体高温和缺氧环境，消除了二噁英生成可能，同时也彻底裂解了进料中的二噁英。废物经处理后，二噁英的排放远低于国家规定排放标准；同时，废物中不可分解的无机物、重金属等在高温熔融后，可形成玻璃态熔渣，该熔渣呈惰性、无毒且无浸出，在《国家危险废物名录》已明确指出玻璃态熔渣不属于危险废物，可以用做地砖、道路、混凝土等。处理过程实现了危险固体废弃物无害化与资源化，等离子体技术是目前发达国家公认处理危险废物最好的技术。
[0003]
在目前的等离子工作过程中，危险废物在等离子体炉内被加热到1300℃-1500℃，形成熔融的流体状态再排出炉外。因等离子炉处理危险废物的规模一般较小，在处理过程中产生的熔融态物质也较少，如连续对外排放，较少量的熔融不能维护排放过程中热量损失，熔融物会因为温度下降过快而发生凝固，造成堵塞排放通道。因此等离子体炉的排渣方式通常采用间歇式的排出方式：即先将炉体排渣口用耐火材料堵住，待炉内熔融物积累到一定量时，再人工用工具将排渣口的堵料清理干净，炉内高温熔渣便可排出。
[0004]
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0005]
(1)每次排放物料，都要重复进行堵住排渣口和清理排渣口工作，增加人力劳动，也较为危险；
[0006]
(2)由于炉体排渣口用耐火材料堵住，增加了工作过程中原料的消耗；
[0007]
(3)在出渣过程中，装置需要处于停止工作状态，也影响装置连续运行，工作效率降低；
[0008]
(4)在出渣过程中部分有害物质及高温辐射散发到外界，影响工作环境。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的在于提供一种等离子体炉连接排渣装置及连续排渣方法，以解决现有技术中存在的等离子体炉通常采用间歇式的排渣方式导致工作效率低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0010]
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
[0011]
本发明提供的等离子体炉连接排渣装置，包括烟气道和排渣通道，其中，所述烟气道和所述排渣通道均与等离子体炉的炉膛相连通，所述烟气道与所述排渣通道之间设置有连通管路，危险废物在所述等离子体炉内产生的部分烟气能通过所述排渣通道进入所述连通管路再汇入所述烟气道排出。
[0012]
优选地，所述排渣通道向下倾斜设置且所述排渣通道的轴线与水平面的夹角为3
°
～5
°
。
[0013]
优选地，所述排渣通道的直径为50～80mm，所述烟气道的轴线与所述排渣通道的轴线处于同一垂直面。
[0014]
优选地，所述等离子体炉连接排渣装置还包括渣水池，所述渣水池与所述排渣通道相连通，所述烟气道上远离所述等离子体炉的端部连接有烟气处理系统。
[0015]
优选地，所述排渣通道与所述渣水池之间设置有下渣管路，所述下渣管路与所述连通管路相连通且所述下渣管路的轴线与所述连通管路的轴线位于同一竖直线上。
[0016]
优选地，所述排渣通道沿其轴线方向凸出于所述连通管路设置且所述排渣通道上远离所述等离子体炉的端部设置有封堵部，所述封堵部与所述排渣通道可拆卸连接且所述封堵部由透明材质制成。
[0017]
优选地，所述连通管路沿其轴线方向凸出于所述烟气道设置且所述连通管路上远离所述下渣管路的端部设置有堵塞部，所述堵塞部与所述连通管路可拆卸连接且所述堵塞部由透明材质制成。
[0018]
优选地，所述烟气道内部、所述排渣通道内部、所述连通管路内部和所述下渣管路内部均设置有耐火材料层。
[0019]
一种利用所述的等离子体炉连接排渣装置进行连续排渣方法，包括：
[0020]
步骤s1，通过所述等离子体炉的原料进口向其炉膛内放置危险废物；
[0021]
步骤s2，所述等离子体炉内的加热源开始工作，炉膛内的危险废物通过所述加热源的高温作用发生分解并升温至熔融状态。
[0022]
优选地，在所述步骤s2中，所述加热源为等离子体炬；
[0023]
炉膛内产生烟气，部分烟气能通过所述烟气道流出，部分烟气能通过所述排渣通道进入连通管路再汇入到所述烟气道排出，所述炉膛内产生的液态熔融的物质从所述排渣通道流出。
[0024]
本发明提供的等离子体炉连接排渣装置，包括烟气道和排渣通道，其中，烟气道和排渣通道均与等离子体炉的炉膛相连通，烟气道与排渣通道之间设置有连通管路，危险废物在等离子体炉内产生的部分烟气能通过排渣通道进入连通管路再汇入烟气道排出，由于烟气温度较高(通常能达到1100-1500℃)，所以烟气通过的区域将会被加热，当炉内有液态熔融的物质产生时，将会从排渣通道流出，而排渣通道已经被流经的烟气所加热，因而液态熔融的物质不会在排渣通道产生凝固现象，进而可实现稳定、连续排渣，且结构简单，有利于提高等离子体炉的排渣效率。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1是本发明实施例提供的等离子体炉连接排渣装置的结构示意图。
[0027]
附图标记：1、等离子体炉；11、炉膛；12、等离子体炬；13、原料进口；2、烟气道；3、排
渣通道；4、连通管路；5、下渣管路；6、渣水池；7、封堵部；8、堵塞部。
具体实施方式
[0028]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0029]
参见图1，本发明提供了一种等离子体炉1连接排渣装置，包括烟气道2和排渣通道3，其中，烟气道2和排渣通道3均与等离子体炉1的炉膛11相连通，烟气道2与排渣通道3之间设置有连通管路4，危险废物在等离子体炉1内产生的部分烟气能通过排渣通道3进入连通管路4再汇入烟气道2排出。由于烟气温度较高(通常能达到1100-1500℃)，所以烟气通过的区域将会被加热，当炉内有液态熔融的物质产生时，将会从排渣通道3流出，而排渣通道3已经被流经的烟气所加热，因而液态熔融的物质不会在排渣通道3产生凝固现象，进而可实现稳定、连续排渣，且结构简单，有利于提高等离子体炉1的排渣效率。
[0030]
作为本发明实施例可选地实施方式，排渣通道3向下倾斜设置且排渣通道3的轴线与水平面的夹角为3
°
～5
°
，倾角可保证渣排出过程中，液态熔融的物质不会在排渣通道3上停留，保持此通道的畅通。
[0031]
同时，作为本发明实施例可选地实施方式，排渣通道3的直径为50～80mm，在液态渣排出的同时能保证不会挟带大量粉尘。烟气道2的轴线与排渣通道3的轴线处于同一垂直面上，并且烟气道2位于排渣通道3的上方。
[0032]
考虑到出渣过程中，炉膛11内的渣流出排渣通道3时，部分有害物质及高温辐射散发到外界会影响工作环境，作为本发明实施例可选地实施方式，等离子体炉1连接排渣装置还包括渣水池6，渣水池6与排渣通道3相连通，排渣通道3与渣水池6之间设置有下渣管路5，下渣管路5与连通管路4相连通且竖直设置，并且下渣管路5的轴线与连通管路4的轴线位于同一竖直线上，有利于烟气和熔渣的顺利排出。优选地，下渣管路5位于渣水池6的水面以下，高温渣(液态熔融的物质)流入渣水池6的水中进行冷却，渣水池6内的水起到密封作用，使得有毒气体不会扩散到外界，改善了工作环境。
[0033]
作为本发明实施例可选地实施方式，排渣通道3沿其轴线方向凸出于连通管路4设置且排渣通道3上远离等离子体炉1的端部设置有封堵部7，封堵部7与排渣通道3可拆卸连接。封堵部7由透明材质制成，工作过程中，可以通过此处查看液态渣的流动情况，如果出现堵塞时，可以拆下封堵部7，对排渣通道3进行清理，保持排渣的顺畅性。
[0034]
另外，本实施例中的连通管路4沿其轴线方向凸出于烟气道2设置且连通管路4上远离下渣管路5的端部设置有堵塞部8，堵塞部8与连通管路4可拆卸连接。堵塞部8由透明材质制成，工作过程中，可以通过此处观察烟气道2内部的情况，如果出现堵塞时，可以拆下堵塞部8，对烟气道2进行清理。本实施例中的封堵部7和堵塞部8均可以采用透明玻璃材质，封堵部7和堵塞部8的设计简洁，方便观察，也便于处理故障。
[0035]
作为本发明实施例可选地实施方式，烟气道2内部、排渣通道3内部、连通管路4内部和下渣管路5内部均设置有耐火材料层，从而有利于减少热量损失，防止温度传递到烟气道2、排渣通道3、连通管路4和下渣管路5表面。
[0036]
此外，本发明还提供了一种利用上述等离子体炉1连接排渣装置进行连续排渣的方法，包括如下步骤：
[0037]
步骤s1，通过等离子体炉1的原料进口13向其炉膛11内放置危险废物；
[0038]
步骤s2，等离子体炉1内的加热源开始工作，炉膛11内的危险废物通过加热源的高温作用发生分解并升温至熔融状态。
[0039]
具体的来说，在步骤s2中，加热源为等离子体炬12。危险废物从等离子体炉1的原料进口13进入炉膛11内，在等离子的高温作用下，危险废物发生分解，升温及熔融反应。在此过程中，炉膛11内会持续产生一定量的烟气，产生的烟气大部分通过等离子体炉1上部的烟气道2流出，烟气道2的自由端(烟气道2上远离等离子体炉1的端部)连接有烟气处理系统，也就是说，烟气道2流出的烟气会进入到下游的烟气处理系统。还有少部分的烟气会通过等离子体炉1下部的排渣管道进入连通管路4，再汇入到烟气道2。因为烟气温度较高，通常为1100-1500℃，所以烟气通过的区域将会被加热。此时如果有高温的熔渣流过排渣通道3，由于排渣通道3已经被烟气加热，因而不会产生凝固现象，再进而流入到渣水池6进行冷却。
[0040]
与等离子体炉1的间歇式排渣方式相比，本发明提供的的连续排渣方法，可在等离子炉运行过程中连续排出高温熔融渣，且操作简单，无需人工进行堵住排渣口和清理排渣口工作，降低了劳动强度，安全可靠，提高了排渣效率，同时减少了工作过程中相关原料的消耗，且整个过程处理于密封状态，避免了害物质外泄，改善了工作环境。
[0041]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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