[發明專利]一種微波等離子體處理塑料垃圾裝置

在審

• 申請號: 201711076960.6
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107695085A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 張貴新;黃詩洋;劉程;謝宏;鄧磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B01D53/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 曹曉斐

技術領域

本發明涉及微波等離子體用于垃圾處理領域，具體涉及一種微波等離子體處理塑料垃圾裝置。

背景技術

目前，環境污染中的塑料垃圾，由于難以降解而被稱為“白色污染”(如醫療垃圾、電子垃圾等)，塑料產品耗量大且不易生物降解的特性導致塑料廢棄物只增不減。

塑料垃圾廢棄物通常采用焚燒或者掩埋等方式進行處理，掩埋處理需要占據較大量的土地，而且掩埋在地下的塑料垃圾廢棄物也很難降解。焚燒處理塑料垃圾廢棄物時，若采用常規的低溫焚燒方法，由于焚燒溫度過低(1000℃左右)，會產生二噁英等有害物質，這些典型持久性的二次污染物對人類和生態環境均具有潛在危害。若采用電弧等方式進行焚燒，焚燒溫度太高(9000-10000℃)，能耗過大，還會產生大量的氮氧化物等有害氣體。

為了更加安全環保的處理塑料垃圾廢棄物，申請日為2008年12月31日，公開號為CN101457934A的中國專利公開了一種等離子體焚燒垃圾處理設備，塑料垃圾廢棄物進行預熱處理，去除大部分水分；再采用等離子體對塑料垃圾廢棄物進行處理。

申請日為2017年6月14日，申請公布號為CN107185949A的中國專利公開了一種微波等離子體垃圾處理裝置及其處理方法，其包括微波等離子體化學反應器，微波等離子體化學反應器的底部設置微波等離子體管，微波等離子體管處產生的微波等離子體羽流朝向微波等離子體化學反應器的開口。

垃圾推進微波等離子體化學反應器之后，有些塑料垃圾顆粒可能來不及加熱就直接被微波等離子體羽流吹向微波等離子體化學反應器的開口，影響微波等離子體羽流焚燒垃圾的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種微波等離子體處理塑料垃圾裝置，其具有方便清理微波等離子體反應爐中未完全裂解殘留物的特點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種微波等離子體處理塑料垃圾裝置，包括預處理區，通過進料通道與預處理區相連設置微波等離子體反應爐，還包括與微波等離子體反應爐通過出料通道相連的后處理區，進料通道和出料通道設置于微波等離子體反應爐的同側；微波等離子體反應爐內連接若干第一微波等離子體管，第一微波等離子體管產生的等離子體羽流背離進料通道和出料通道。

采用以上技術方案，待處理的塑料垃圾經過預處理區后，通過進料通道輸送至微波等離子體反應爐中，塑料垃圾堆積在微波等離子體反應爐的底部，即遠離進料通道和出料通道的一側。第一微波等離子體管產生的等離子體羽流朝向塑料垃圾處，塑料垃圾被裂解后形成的氣體從出料通道排至后處理區內。在該過程中，等離子體羽流朝向塑料垃圾四周加熱，提高塑料垃圾的裂解效率；并且在處理垃圾的過程中，等離子體羽流背離進料通道和出料通道的開口，不會將未經加熱的垃圾吹向出料通道處，提高垃圾分解效率。

進一步地，微波等離子體反應爐遠離進料通道和出料通道的一端連接反應殘留物處理室。

微波等離子體反應爐在堆積垃圾的位置處開設反應殘留物處理室，微波等離子體反應爐中未完全分解的殘留物可通過反應殘留物處理室排出。

進一步地，后處理區靠近出料通道的位置處設置微波反應核心腔，微波反應核心腔包括沿出料通道的長度方向連接的至少一個第二微波等離子體管。

塑料垃圾經過第一微波等離子體管處理后，通過出料通道進入微波反應核心腔，進行二次分解處理，進一步提高塑料垃圾的分解效率。

進一步地，微波反應核心腔沿氣體流動方向的出口連接尾氣吸收裝置。

采用以上技術方案，塑料垃圾經過第一微波等離子體和第二微波等離子體的處理之后，裂解形成的氣體直接連接尾氣吸收裝置，尾氣吸收裝置中填充活性炭和過濾網，對排放的氣體進行再次吸附過濾。

進一步地，微波等離子體反應爐上連接有輔助反應物添加裝置。

采用以上技術方案，采用微波等離子體反應爐處理塑料垃圾時，若需要輔助吹風或者加入額外的燃料(比如水蒸氣、焦炭等)時，可以從輔助反應物添加裝置處進行添加。

進一步地，預處理區包括延伸至進料通道的傳送帶一，傳送帶一上依次設有微波干燥器、分揀區和粉碎機。

采用以上技術方案，塑料垃圾通過傳送帶一，預先經過微波干燥器除去水分；再進入分揀區，將塑料垃圾中的金屬、陶瓷、石塊等雜物除去；將分揀之后的塑料垃圾送至粉碎機處進行粉碎處理，以增大塑料垃圾的比表面積，與微波等離子體羽流接觸面積更大。

優選地，進料通道處連接有進料閥門。