CN116511207B - 废物等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废物等离子体处理装置，包括炉体、池体机构和等离子加热机构，炉体内部衬设有隔热耐火层，且其上开设有可连续投料的进料口，池体机构包括在炉体内从上向下置设的物料池和熔液池，以及将物料池和熔液池上下分隔开的隔板，物料池内设置有电加热装置，物料池上设置有溢流口，通过排液管道溢出物料池内上层熔液至熔液池内，等离子加热机构包括多组一级等离子体炬和多组二级等离子体炬；本发明废物物料通过进料口无需破碎直接进入炉体落至物料池内，多组一级等离子体炬与电加热装置相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，再通过多组一级等离子体炬和多组二级等离子体炬对熔液进行两次处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

Description

废物等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及废物处理技术领域，具体为废物等离子体处理装置。

背景技术

随着制造业快速发展，人类制造使用的物品也充斥在世界的每个角落，特别是一些含有铅、铬、镉等有害的化学物质电子产品元件属于高危垃圾，对这些废物的处理也引发国际社会的关注，传统技术一般采用填埋、焚烧等方式处理，但是不能完全熔解，还会产生有害废气，对环境造成直接污染或间接污染；

近些年采用等离子体进行废物处理的方式开始扩展开来，等离子体火炬的中心温度可高达万摄氏度，当高温高压的等离子体去冲击被处理的对象时，被处理物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质，甚至能变为可再利用的资源；

而为保证采用等离子体的对废物的分解效果，需要提前废物进行破碎肢解，一些废物含有电池等电源部件，在破碎时内部短路造成燃烧或爆炸，导致在一起破碎的废物共燃，产生有毒有害气体直接泄露至大气环境中，即，此种方式远离了对废物处理的初衷，为此，本发明提出能够解决上述问题的废物等离子体处理装置。

发明内容

本发明的目的在于提供废物等离子体处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：废物等离子体处理装置，包括：

炉体，内部衬设有隔热耐火层，且其上开设有可连续投料的进料口；

池体机构，包括在炉体内从上向下置设的物料池和熔液池，以及将物料池和熔液池上下分隔开的隔板，物料池内设置有电加热装置，用于对进入的物料加热熔化，物料池上设置有溢流口，通过排液管道溢出物料池内上层熔液至熔液池内；

等离子加热机构，包括多组一级等离子体炬和多组二级等离子体炬，多组一级等离子体炬上通过安装件以固定状态产生等离子体焰流与物料池熔液接触，多组二级等离子体炬通过活动机构以活动状态产生等离子体焰流与熔液池内熔液接触。

作为本发明一种优选的技术方案，所述隔板气密性将炉体上下分隔为上处理室和下处理室，所述排液管道穿过横板与熔液池连通，所述上处理室和下处理室均设有进气口和出气口。

作为本发明一种优选的技术方案，所述物料池底部设置有排渣管，所述排渣管延伸至炉体外部，且所述排渣管上安装有密封阀。

作为本发明一种优选的技术方案，溢流口有多个，每个溢流口均对应设置与一组排液管道，多个所述溢流口在所述物料池上成连续状分布，且每个所述溢流口在所述物料池上的高度不同。

作为本发明一种优选的技术方案，所述物料池内设有挡板，所述挡板和所述物料池形成直通于多个溢流口的溢流通道。

作为本发明一种优选的技术方案，所述活动机构包括与所述隔板连接的桁架，穿在桁架上的轴杆，以及与轴杆连接的托板，以及安装在炉体外的动力源，多组所述二级等离子体炬成对称分布在托板上，所述动力源通过传动组件与轴杆驱动连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述桁架转动连接有圈体，所述轴杆为多边形杆并穿过所述圈体，所述托板活动穿设在轴杆上，且所述托板连接有穿过圈体的活动杆，所述圈体上安装有用于驱动活动杆上下移动的升降源。

作为本发明一种优选的技术方案，所述传动组件包括穿过炉体的横杆，所述动力源输出端与所述横杆连接，所述横杆和所述轴杆以齿轮组啮合传动。

作为本发明一种优选的技术方案，每组所述排液管道上均安装有用于检测是否有熔液流过的检测单元，多个所述检测单元通过控制处理器与和升降源电信号连接。

本发明一还提供一种废物等离子体处理装置的废物处理工艺，具体包括以下步骤：

S1、在炉体内从上向下置设物料池和熔液池，并在物料池上设置溢流口；

S2、废物物料通过进料口无需破碎直接进入炉体落至物料池内，多组一级等离子体炬与电加热装置相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，多组一级等离子体炬保持固定状态对物料池内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，使熔液中的有机物发生热解氧化反应，物料池内上层熔液通过排液管道溢出至熔液池内；

S3、多组二级等离子体炬通过活动机构以活动状态产生等离子体焰流与熔液池内熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明废物等离子体处理装置，废物物料通过进料口无需破碎直接进入炉体落至物料池内，多组一级等离子体炬与电加热装置相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，多组一级等离子体炬对物料池内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，危害有机物的发生热解氧化反应将会重新组合而生成新的物质，使有害物质变为无害物质，由于不断投入废物物料，加热熔化形成熔液会从溢流口通过排液管道进入至熔液池，多组二级等离子体炬通过活动机构以活动状态产生等离子体焰流与熔液池内熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明炉体横剖斜视图；

图3为本发明炉体一中心面侧剖斜视图；

图4为本发明炉体另一中心面侧剖斜视图；

图5为本发明物料池结构示意图；

图6为本发明动力源通过传动组件与轴杆驱动连接关系示意图；

图7为本发明活动机构结构示意图；

图中：100、炉体；110、进料口；120、进气口；130、出气口；140、上处理室；150、下处理室；200、池体机构；210、物料池；211、溢流口；212、排液管道；213、检测单元；214、排渣管；215、挡板；220、熔液池；230、隔板；240、电加热装置；300、等离子加热机构；310、一级等离子体炬；320、二级等离子体炬；400、活动机构；410、桁架；420、轴杆；421、限位块；430、托板；440、动力源；441、横杆；442、齿轮组；450、圈体；451、活动杆；452、升降源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：废物等离子体处理装置，包括炉体100、池体机构200和等离子加热机构300，炉体100内部衬设有隔热耐火层，且其上开设有可连续投料的进料口110，隔热耐火层由硅藻土制品、石棉制品、绝热板、粘土砖中的一种或多种材料组成。

请参阅图2、图3、图4、图5，池体机构200，包括在炉体100内从上向下置设的物料池210和熔液池220，以及将物料池210和熔液池220上下分隔开的隔板230，物料池210内设置有电加热装置240，用于对进入的物料加热熔化，炉体100内设置有用于进料口110导料的导料板，废物物料通过进料口110无需破碎直接进入炉体100落至物料池210内，物料池210上设置有溢流口211，通过排液管道212溢出物料池210内上层熔液至熔液池220内，排液管道212同样选用隔热耐火材料制成，由于不断投入废物物料，加热熔化形成熔液会从溢流口211通过排液管道212进入至熔液池220。

请参阅图3、图4，等离子加热机构300，包括多组一级等离子体炬310和多组二级等离子体炬320，多组一级等离子体炬310上通过安装件以固定状态产生等离子体焰流与物料池210熔液接触，多组一级等离子体炬310与电加热装置240相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，并对物料池210内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，危害有机物的发生热解氧化反应将会重新组合而生成新的物质，使有害物质变为无害物质，可变为可再利用的资源，多组二级等离子体炬320通过活动机构400以活动状态产生等离子体焰流与熔液池220内熔液接触，多组二级等离子体炬320持续运动以离子体焰流与溢流进熔液池220的熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

废物物料通过进料口110无需破碎直接进入炉体100落至物料池210内，多组一级等离子体炬310与电加热装置240相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，多组一级等离子体炬310对物料池210内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，危害有机物的发生热解氧化反应将会重新组合而生成新的物质，使有害物质变为无害物质，由于不断投入废物物料，加热熔化形成熔液会从溢流口211通过排液管道212进入至熔液池220，多组二级等离子体炬320通过活动机构400以活动状态产生等离子体焰流与熔液池220内熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

实施例2

在实施例1的基础上，请参阅图2、图5，溢流口211有多个，每个溢流口211均对应设置与一组排液管道212，多个溢流口211在物料池210上成连续状分布，且每个溢流口211在物料池210上的高度不同，废物物料在物料池210内熔化成熔液，可据熔液在物料池210的内高度通过不同的数量的溢流口211排至熔液池220内，实现对连续投入的废物物料的熔化并排出。

请参阅图6、图7，活动机构400包括与隔板230连接的桁架410，穿在桁架410上的轴杆420，以及与轴杆420连接的托板430，以及安装在炉体100外的动力源440，多组二级等离子体炬320成对称分布在托板430上，动力源440通过传动组件与轴杆420驱动连接，动力源440优选伺服电机，在炉体100外部对托板430的转动提供动力。

请参阅图6、图7，桁架410转动连接有圈体450，圈体450可在桁架410上转动，轴杆420为多边形杆并穿过圈体450，托板430活动穿设在轴杆420上，且托板430连接有穿过圈体450的活动杆451，圈体450上安装有用于驱动活动杆451上下移动的升降源452，升降源452优选电缸，通过驱动活动杆451上下升降带动托板430进行升降，轴杆420底部设置有限位块421，用于对托板430在轴杆420上最低位置起到限位作用。

请参阅图3、图4、图5，每组排液管道212上均安装有用于检测是否有熔液流过的检测单元213，多个检测单元213通过控制处理器与和升降源452电信号连接，不同对应高度的多组溢流口211通过排液管道212排出熔液时，熔液池220内进入熔液池220量不同，即熔液池220的熔液高度不同，此时，控制处理器通过接收流出熔液最高溢流口211对应的排液管道212上的检测单元213传递的信号，并处理后通过一个延迟信号控制升降源452作出相应的动作，带动托板430上升或下降，使二级等离子体炬320产生的等离子体焰流最高温的部分与熔液池220内表层熔液接触，使熔液残存有机物达到最佳的分解速率。

请参阅图6、图7，传动组件包括穿过炉体100的横杆441，动力源440输出端与横杆441连接，横杆441和轴杆420以齿轮组442啮合传动。

由于通过进料口110投入废物量和体积变化，废物物料加热熔化形成熔液会可据在物料池210的内高度通过不同的数量的溢流口211排至熔液池220内，控制处理器通过接收流出熔液最高溢流口211对应的排液管道212上的检测单元213传递的信号，并处理后通过一个延迟信号控制升降源452作出相应的动作，带动托板430上升或下降，动力源440通过驱动横杆441，横杆441以齿轮组442和轴杆420传动最终带动托板430上的多个二级等离子体炬320来回转动，使得二级等离子体炬320产生的等离子体焰流最高温的部分充分与熔液池220内表层熔液接触，有效提高熔液池220内有机物无害化的分解速率。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，请参阅图3、图4，隔板230气密性将炉体100上下分隔为上处理室140和下处理室150，排液管道212穿过横板与熔液池220连通，上处理室140和下处理室150均设有进气口120和出气口130，进气口120通过外部进气装置提供氧气等氧化性气体，上处理室140和下处理室150分别连接有外部输气管道，输气管道将排出的气体输送的气体净化装置进行处理无害化排出。

请参阅图4、图5，物料池210底部设置有排渣管214，排渣管214延伸至炉体100外部，且排渣管214上安装有密封阀，密封阀也采用耐火材料制成，对排渣管214起到封堵，在一次废物处理中，多组一级等离子体炬310以离子体焰流充分冲击接触物料池210内的熔液后，物料池210内剩余金属熔液层和其他杂质可通过排渣管214排出。

实施例4

在1-3任一项的实施例的基础上，请参阅图2、图5，溢流口211有多个，每个溢流口211均对应设置与一组排液管道212，多个溢流口211在物料池210上成连续状分布，且每个溢流口211在物料池210上的高度不同，废物物料在物料池210内熔化成熔液，可据熔液在物料池210的内高度通过不同的数量的溢流口211排至熔液池220内，实现对连续投入的废物物料的熔化并排出；物料池210内设有挡板215，挡板215和物料池210形成直通于多个溢流口211的溢流通道，通过形成的溢流通道可避免进入物料池210内的废物物料对溢流口211进行遮挡堵塞，使产生的熔液可顺利通过溢流口211排出。

实施例5

废物等离子体处理装置的废物处理工艺，具体包括以下步骤：

S1、在炉体100内从上向下置设物料池210和熔液池220，并在物料池210上设置溢流口211；

S2、废物物料通过进料口110无需破碎直接进入炉体100落至物料池210内，多组一级等离子体炬310与电加热装置240相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，多组一级等离子体炬310保持固定状态对物料池210内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，使熔液中的有机物发生热解氧化反应，物料池210内上层熔液通过排液管道212溢出至熔液池220内；

S3、多组二级等离子体炬320通过活动机构400以活动状态产生等离子体焰流与熔液池220内熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.废物等离子体处理装置，其特征在于，包括：

炉体，内部衬设有隔热耐火层，且其上开设有可连续投料的进料口；

池体机构，包括在炉体内从上向下置设的物料池和熔液池，以及将物料池和熔液池上下分隔开的隔板，物料池内设置有电加热装置，用于对进入的物料加热熔化，物料池上设置有溢流口，通过排液管道溢出物料池内上层熔液至熔液池内；

等离子加热机构，包括多组一级等离子体炬和多组二级等离子体炬，多组一级等离子体炬上通过安装件以固定状态产生等离子体焰流与物料池熔液接触，多组二级等离子体炬通过活动机构以活动状态产生等离子体焰流与熔液池内熔液接触；

溢流口有多个，每个溢流口均对应设置与一组排液管道，多个所述溢流口在所述物料池上成连续状分布，且每个所述溢流口在所述物料池上的高度不同；

所述物料池内设有挡板，所述挡板和所述物料池形成直通于多个溢流口的溢流通道；

所述活动机构包括与所述隔板连接的桁架，穿在桁架上的轴杆，以及与轴杆连接的托板，以及安装在炉体外的动力源，多组所述二级等离子体炬成对称分布在托板上，所述动力源通过传动组件与轴杆驱动连接；

所述桁架转动连接有圈体，所述轴杆为多边形杆并穿过所述圈体，所述托板活动穿设在轴杆上，且所述托板连接有穿过圈体的活动杆，所述圈体上安装有用于驱动活动杆上下移动的升降源；

所述传动组件包括穿过炉体的横杆，所述动力源输出端与所述横杆连接，所述横杆和所述轴杆以齿轮组啮合传动；

每组所述排液管道上均安装有用于检测是否有熔液流过的检测单元，多个所述检测单元通过控制处理器与和升降源电信号连接。

2.根据权利要求1所述的废物等离子体处理装置，其特征在于，所述隔板气密性将炉体上下分隔为上处理室和下处理室，所述排液管道穿过横板与熔液池连通，所述上处理室和下处理室均设有进气口和出气口。

3.根据权利要求1所述的废物等离子体处理装置，其特征在于，所述物料池底部设置有排渣管，所述排渣管延伸至炉体外部，且所述排渣管上安装有密封阀。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的废物等离子体处理装置的废物处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、在炉体内从上向下置设物料池和熔液池，并在物料池上设置溢流口；

S2、废物物料通过进料口无需破碎直接进入炉体落至物料池内，多组一级等离子体炬与电加热装置相互配合可将刚进入的废物物料加热熔化，多组一级等离子体炬保持固定状态对物料池内部分熔液初步以离子体焰流冲击接触，使熔液中的有机物发生热解氧化反应，物料池内上层熔液通过排液管道溢出至熔液池内；

S3、多组二级等离子体炬通过活动机构以活动状态产生等离子体焰流与熔液池内熔液充分接触，对熔液二次进行处理，使得熔液残存有机物彻底被氧化分解去除。