固体废物等离子体气化处理装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109161402A(43)申请公布日2019.01.08(21)申请号201811092162.7B01D53/40(2006.01)(22)申请日2018.09.19B01D46/02(2006.01)(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学(72)发明人马文超郭振飞陈冠益楚楚陈冬梅钟磊颜蓓蓓程占军(74)专利代理机构天津一同创新知识产权代理事务所(普通合伙)12231代理人王丽(51)Int.Cl.C10J3/00(2006.01)C10J3/76(2006.01)C10J3/84(2006.01)B01D53/80(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称固体废物等离子体气化处理装置与方法(57)摘要本发明涉及一种固体废物等离子体气化处理装置与方法，处理装置包括等离子体气化炉、二燃室、冷凝器、喷淋塔及袋式除尘器；由导气管连接气化炉依次通过二燃室、冷凝器、喷淋塔和袋式除尘器。等离子体气化炉在顶部竖直插入可升降的等离子体炬，用于气化固体废弃物，产生大量合成气；合成气经二燃室充分燃烧，除去烟气中有机污染物，如二噁英等；燃烧后的烟气，先经冷凝器，迅速降温，避免二噁英类物质的产生，再去除烟气中的酸性物质。最后，经袋式除尘器，可确保处理的烟气达到处理目标。本发明系统利用等离子体快速升温，具有原料适应性强，可充分燃烧，去除污染物彻底的特点；适用于处理多种固体废弃物处理。CN109161402ACN109161402A权利要求书1/2页1.一种固体废物等离子体气化处理装置：包括等离子体气化炉、二燃室、冷凝器、喷淋塔及袋式除尘器；由导气管连接气化炉依次通过二燃室、冷凝器、喷淋塔和袋式除尘器。2.如权利要求1所述的装置，其特征是等离子体气化炉在顶部竖直插入可升降的等离子体炬，气化炉底部设有储灰室；在气化炉内部，设置有用于盛放物料的坩埚，坩埚底部配托盘，托盘连接升降杆，将产生的灰渣转移至储灰室；等离子体气化炉侧壁设置有进料管和出气口；助燃剂进气孔；气化剂进气孔；侧壁设有保温层，保温层与炉壁之间设有水冷层。3.如权利要求1所述的装置，其特征是二燃室设置有保温层，顶部设有电打火装置；二燃室内设有挡板；二燃室设置有连接等离子体气化炉的进气口和连接冷凝器的出气口；在进气口的侧壁，设有空气进气孔；二燃室侧壁设置有测温孔、测压孔。4.如权利要求1所述的装置，其特征是冷凝器采用冷却水箱供应冷却水，冷却水以折流方式由上而下通过冷凝器；冷凝器进气口设在下部，冷凝器上部设置有出气口。5.如权利要求1所述的装置，其特征是喷淋塔采用旋转喷雾吸收塔，喷淋塔进气管设在塔内轴线上，管口竖直朝下；喷淋塔下部设有吸收液收集装置；喷淋塔出气口设在塔顶；喷淋塔配有雾化器。6.如权利要求1所述的装置，其特征是袋式除尘器进气口在装置下部，袋式除尘器出气口在装置上部；装置中部设有多个布袋；装置底部设有灰斗。7.利用权利要求1～6所述任意一项装置进行固体废物等离子体气化处理方法；其特征是流程如下：1)固体废物经进料管被投加到等离子体气化炉的坩埚中，并向炉内通入气化剂，在等离子体炬作用下，炉内温度快速升高，固体废物发生一系列物理化学反应，被快速气化；固体废物经过气化炉处理后，被转化为合成气和残渣，产生的合成气随着载气经出气口排出；产生的残渣通过调节升降杆，将残渣倒入储灰室；若固体废物热值较低，通过助燃剂进气孔通入丙烷，提高气体热值有利于气化过程；2)合成气进入二燃室，空气进气孔供入空气，二者充分混合，用电打火装置引燃，使合成气在二燃室内充分燃烧；二燃室内设置挡板，用于延长气体停留时间，可燃物质和气态有机污染物被氧化分解；3)二燃室产生的烟气，以折流方式通过冷凝器气体管道，由上部排出；冷却水由水箱供应，由上部管道折流通过冷凝器；烟气与冷却水充分接触降温；4)冷却后的烟气，通过喷淋塔进气管进入喷淋塔，由塔顶的出气口排出；喷淋塔内配有雾化器，由塔上部喷淋，再由喷淋塔出气口排出；塔底部设有吸收液收集装置；5)最后，烟气由袋式除尘器进气口进入除尘器，经过除尘器内部，去除烟气中残留的颗粒物，气体由袋式除尘器出气口排出。8.如权利要求7所述的方法，其特征是等离子体气化炉中的工艺条件为：等离子体炬功率为10-1000KW，等离子体炬入口的工作气体压力范围为0.4～0.7MPa，压力波动范围小于20kPa，工作气体供气管道在连接等离子炬软管之前设置过滤器，过滤精度不低于0.1mm；测温方式采用双铂铑传感器，测温范围可达0-1700℃。9.如权利要求7所述的方法，其特征是二燃室工艺条件为：冷却水要采用去离子水或纯净水，pH7.0～8.5，碱度小于1.2mg/L；冷却水压力控制在