[發明專利]一種工業固體廢棄物的資源化處理系統及處理方法

在審

• 申請號: 201710483577.6
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN109108042A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 劉初平
• 申請（專利權）人: 北京科立科盈科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵;郭凡

1.一種工業固體廢棄物的資源化處理系統，其特征在于，包括：

等離子體高溫熔融爐，用來燃燒粉末狀工業固體廢棄物，并將其熔化為熔融體；

固廢預處理裝置,用來將工業固體廢棄物處理成粉末狀，同時產生水汽和尾氣；

固廢輸送裝置，用來輸送粉末狀工業固體廢棄物；

氣體循環裝置，用來回收并利用等離子體高溫熔融爐和固廢預處理裝置產生氣體的能量；

富氧制備裝置，用來制備富氧空氣；以及

副產品生產回收裝置，用來回收并利用熔融體；

其中，固廢預處理裝置、固廢輸送裝置、等離子體高溫熔融爐和副產品生產回收裝置的固體管路依次相連，富氧制備裝置、等離子體高溫熔融爐、氣體循環裝置和固廢輸送裝置的氣體管路依次相連，固廢預處理裝置產生的尾氣與固廢輸送裝置的氣體管路相連，固廢預處理裝置產生的水汽與氣體循環裝置的氣體管路相連。

2.根據權利要求1所述資源化處理系統，其特征在于，所述等離子體高溫熔融爐包括爐體，爐體上部設置的高溫氣體排放口，爐體中部設置的固廢粉體輸入噴嘴和富氧氣輸入噴嘴，爐體下部設置的液態金屬排出口和非金屬熔體排出口。

3.根據權利要求2所述資源化處理系統，其特征在于，所述等離子體高溫熔融爐還包括安裝在爐體頂部的等離子體槍，所述等離子體槍優選為直流轉移弧或非轉移弧等離子體槍。

4.根據權利要求1-3任一所述資源化處理系統，其特征在于，所述固廢預處理裝置包括用來干燥工業固體廢棄物的干燥設備和用來將干燥后的工業固體廢棄物研磨成粉末狀的研磨機，干燥設備設有熱源入口、水汽出口、尾氣出口和干燥物料出口，研磨機設有物料入口和粉體出口，干燥設備的干燥物料出口與研磨機的物料入口相連。

5.根據權利要求4所述資源化處理系統，其特征在于，所述固廢輸送裝置包括粉料固廢倉和位于粉料固廢倉正下方的料封泵，粉料固廢倉設有粉體入口和粉料固廢出口，粉體入口與所述研磨機的粉體出口相通，粉料固廢出口經料封泵與等離子體高溫熔融爐的固廢粉體輸入噴嘴相連，所述干燥設備的尾氣出口與料封泵相通。

6.根據權利要求5所述資源化處理系統，其特征在于，所述氣體循環裝置包括噴水冷卻器、氣/汽混合器和離心風機；噴水冷卻器的高溫氣體入口與等離子體高溫熔融爐的高溫氣體排放口相連，噴水冷卻器的冷卻氣體出口和干燥設備的水汽出口均連至氣/汽混合器，氣/汽混合器上設置的混合氣出口經離心風機一部分通入料封泵，另一部分通入干燥設備的熱源入口。

7.根據權利要求2-6任一所述資源化處理系統，其特征在于，所述富氧制備裝置的富氧空氣出口與等離子體高溫熔融爐的富氧氣輸入噴嘴相連；富氧制備裝置優選工業變壓吸附富氧生產裝置，所述富氧為氧氣含量為95％的富氧空氣。

8.根據權利要求2-7任一所述資源化處理系統，其特征在于，所述副產品生產回收裝置包括工業巖棉生產設備和金屬回收設備，工業巖棉生產設備與非金屬熔體排出口相連，金屬回收設備與液態金屬排出口相連；優選的，所述工業巖棉生產設備和金屬回收設備根據工業固體廢棄物的元素含量擇一使用，所述金屬回收設備優選工業鋼錠模或鐵水模。

9.一種工業固體廢棄物的資源化處理方法，其特征在于，使用權利要求1-8任一所述資源化處理系統，將工業固體廢棄物排入固廢預處理裝置干燥并研磨成粉末狀后排至等離子體高溫熔融爐，使其在富氧制備裝置提供的富氧空氣氛圍下燃燒并熔化形成熔融體，將熔融體排入副產品生產回收裝置處理成可再利用的工業產品；將固廢預處理裝置在干燥工業固體廢棄物時產生的水汽排入氣體循環裝置，將等離子體高溫熔融爐在燃燒過程中產生的高溫氣體也排入氣體循環裝置并經冷卻，冷卻后的高溫氣體與水汽混合得到混合氣；控制一部分混合氣進入固廢預處理裝置作為熱源氣體用來加熱蒸發工業固體廢棄物中的水分以使工業固體廢棄物干燥，將該使用后的熱源氣體與另一部分混合氣一同進入固廢輸送裝置，并作為載氣將粉末狀工業固體廢棄物輸送至等離子體高溫熔融爐。

10.根據權利要求9所述資源化處理方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)、將工業固體廢棄物排入固廢預處理裝置，加熱蒸發工業固體廢棄物的水分至其含水量小于8％，再研磨成粒度小于1mm的粉末狀工業固體廢棄物后排入固廢輸送裝置，使蒸發的水分形成水汽排入氣體循環裝置；用于加熱的熱源氣體使用后被排入固廢輸送裝置作為載氣，控制載氣將粉末狀工業固體廢棄物輸送至等離子體高溫熔融爐；

(2)、粉末狀工業固體廢棄物進入等離子體高溫熔融爐后，在富氧制備裝置提供的富氧氣體作用下燃燒并形成熔融體，熔融體排至副產品生產回收裝置；

(3)、粉末狀工業固體廢棄物燃燒時產生的高溫氣體排入氣體循環系統后經冷卻，與步驟(1)的水汽混合后一部分輸送至固廢預處理裝置用作熱源氣體，另一部分輸送至固廢輸送裝置作為載氣將工業固體廢棄物輸送至等離子體高溫熔融爐；

優選的，還包括以下步驟：

(4)、排至副產品生產回收裝置的熔融體若富含金屬，則將熔融體分為金屬熔體和非金屬殘渣熔體，回收金屬熔體中的金屬，非金屬殘渣熔體經調質冷卻后得到玻璃體；若熔融體富含硅鈣類物質，則將熔融體制成保溫棉。