[發明專利]一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置及方法

在審

• 申請號: 201810613687.4
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108980841A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 艾為黨;余青霓;張良長;董文平;武重陽;李攀;李婷
• 申請（專利權）人: 中國航天員科研訓練中心;深圳市太空科技南方研究院
• 主分類號: F23G5/033
• 分類號: F23G5/033;F23G5/44;F23G7/07;F23J15/02
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

1.一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，包括系統參數采集控制裝置、焚燒裝置、尾氣除塵除水裝置、尾氣催化凈化裝置及尾氣成分檢測裝置，所述系統參數采集控制裝置與所述焚燒裝置、尾氣除塵除水裝置、尾氣催化凈化裝置及尾氣成分檢測裝置連接；

所述焚燒裝置包括焚燒爐，所述焚燒爐通過氣體流量控制器與空壓機連接，通過進料管與給料機連接，用于通過所述空壓機及氣體流量控制器定量供入助燃氣體，并通過給料機供入粉碎后的粉末態物料，所述焚燒爐尾氣出口設有灰斗；

所述尾氣除塵除水裝置與所述焚燒爐尾氣出口連接，所述尾氣除塵除水裝置包括依次連接的第一冷凝器、第一冷凝水箱、電動閥、干燥器、初級過濾器，所述焚燒爐尾氣出口設有灰斗，所述第一冷凝器與所述灰斗上部連接，所述初級過濾器與所述灰斗底部連接；

所述尾氣催化凈化裝置包括依次連接的CO催化反應床、第二冷凝器、第二冷凝水箱、NOx催化反應床、精細過濾器，所述CO催化反應床的進口端與所述灰斗頂部連接，所述精細過濾器與尾氣成分檢測裝置連接，經過所述尾氣除塵除水裝置除水、干燥、除塵后的燃燒尾氣進入所述尾氣催化凈化裝置進行催化反應去除尾氣中的有害氣體，并通過所述尾氣成分檢測裝置實時監測尾氣有害氣體濃度。

2.根據權利要求1所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述尾氣成分檢測裝置包括CO檢測儀、SO₂檢測儀、NOx檢測儀、VOC檢測儀及PM2.5、PM10檢測儀。

3.根據權利要求2所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述焚燒爐還包括排灰裝置，所述排灰裝置包括排灰氣缸及排灰活塞，所述排灰氣缸通過第五電磁閥與所述空壓機連接。

4.根據權利要求3所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述初級過濾器通過反吹管道及第六電磁閥與所述空壓機連接。

5.根據權利要求4所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述焚燒爐通過吹灰管道及第二電磁閥與所述空壓機連接，通過反吹管道及第一電磁閥與所述空壓機3連接，通過排灰管道及第四電磁閥與所述空壓機連接。

6.根據權利要求5所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述氣體流量控制器通過第三電磁閥與所述空壓機連接。

7.根據權利要求6所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述第一冷凝水箱及第二冷凝水箱與排水泵連接。

8.根據權利要求7所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述焚燒爐設有溫度傳感器及壓力傳感器，所述灰斗的頂部設有溫度傳感器，所述CO催化反應床設有溫度傳感器。

9.根據權利要求8所述的一種密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置，其特征在于，所述系統參數采集控制裝置與所述焚燒爐、CO催化反應床、NOx催化反應床、給料機、空壓機、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第一冷凝器、第二冷凝器、排水泵、尾氣成分檢測裝置、溫度傳感器、壓力傳感器及氣體流量控制器連接。

10.應用權利要求1-9任一項所述的密閉環境系統中的固體廢物高溫氧化裝置進行固體廢物高溫氧化的方法，其特征在于，包括：

控制焚燒爐及催化反應床溫度達到設定值，啟動空壓機并監測空壓機的氣體壓力，當空壓機壓力穩定到設定值后，將焚燒爐高溫氧化所需的助燃氣體由空壓機對密閉環境系統中的空氣加壓后，經氣體流量控制器以設定的流量輸入預熱至600-700℃的焚燒爐中，同時通過給料機將粉碎后的粉末態物料輸運至焚燒爐，給料速度控制為3-5g/min；

物料在焚燒爐內與助燃氣體按比例混合后迅速反應，燃燒產生的尾氣和飛灰從焚燒爐尾氣出口排出，通過第一冷凝器回收尾氣中的大部分水分，再經干燥器進一步干燥，然后進入初級過濾器除去尾氣中的飛灰；

經初級過濾器的尾氣再次通過焚燒爐加熱至催化反應溫度后，進入CO催化反應床，經鉑鈀催化劑將CO、TVOCs中的C轉化為CO₂，并通過NOx催化床去除部分NOx，再經精細過濾器去除殘留NOx，最后經再次除塵后排到密閉環境系統中。