[發明專利]一種利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置和方法

有效

• 申請號: 201910334782.5
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110026414B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 義烏了塵環保科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 張亦華

1.一種利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，包括爐體(4)和爐蓋(10)，爐蓋上開設有進料口(3)，爐蓋中央設有伸入爐體內的中空電極棒(1)，中空電極棒的中空部為兩端開口的主進料通道(2)，其特征在于，爐體底部嵌設有與中空電極棒相對的電極圓環(9)，電極圓環外徑大于中空電極棒的外徑，中空電極棒下端與電極圓環之間對應的爐體外壁設有磁場發生裝置，中空電極棒、電極圓環與電源串聯構成放電回路，中空電極棒與電極圓環之間的電弧在磁場作用下形成梯形環狀旋轉弧等離子體(8)；爐體側壁開設有出料口A(13)，用于排出廢物高溫熔融后產生的尾氣和熔融玻璃體(6)；

進料口為2-4個，均勻分布在中空電極棒四周，進料口和主進料通道上方對應設有送料器；

出料口A為共享出料口，用于同時排出廢物高溫熔融后產生的尾氣和熔融玻璃體，出料口A對應的爐體內壁豎直固定圓弧形或U型隔板(11)，隔板的上下兩端均超出共享出料口上下兩端，超出距離為15-20cm；共享出料口對應的爐體外壁設有與共享出料口連通并向上的尾氣出口(12)以及與共享出料口連通并向下的熔融玻璃體出口(14)。

2.根據權利要求1所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，其特征在于，電極圓環的環部橫截面等于中空電極棒的有效橫截面。

3.根據權利要求1所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，其特征在于，磁場發生裝置為接電源的線圈(7)，線圈環繞在爐體外壁，線圈匝數為10-20，線圈單獨與電源構成回路，或者，線圈與中空電極棒、電極圓環構成回路，電源為直流恒流電源，電流范圍為10A～5000A。

4.根據權利要求1所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，其特征在于，尾氣出口連接尾氣處理系統，熔融玻璃體出口連接收集裝置，收集裝置外部設置冷卻裝置。

5.根據權利要求1所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，其特征在于，爐體側壁下部開設有出料口B(15)，用于排出富集重金屬的熔融玻璃體。

6.根據權利要求1所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，其特征在于，中空電極棒活動插裝在爐蓋上開設的安裝孔內，中空電極棒上部與爐體外部設置的自動升降系統(19)連接，中空電極棒的長度大于爐體底部到爐蓋頂部的距離，電極圓環的內徑小于或等于中空電極棒的外徑。

7.一種利用旋轉弧等離子體處置廢物的方法，其特征在于，所述處置方法采用權利要求1-6任一所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的裝置，包括如下步驟：

(1)對飛灰進行造粒處理形成物料備用；

(2)接通電源，啟動磁場發生裝置，使中空電極棒下端與電極圓環之間形成梯形環狀旋轉弧等離子體；

(3)當爐體內平均溫度達到1200℃時，將步驟(1)中的部分物料通過投料口均勻連續地投入爐體內，使物料均勻堆積在中空電極棒周圍，并將中空電極棒下端淹沒；

(4)將步驟(1)中的另一部分物料通過主進料通道均勻連續地投入高溫電弧區；爐內物料在旋轉弧等離子體作用下形成的尾氣及熔融玻璃體通過出料口A排出。

8.根據權利要求7所述的利用旋轉弧等離子體處置廢物的方法，其特征在于，在步驟(1)中，對飛灰進行造粒時，需要添加輔料進行配伍，輔料包括捕集劑、溶劑、還原劑，飛灰與輔料的重量配比為：飛灰：捕集劑：溶劑：還原劑＝100:1～6:1～2:0.3～0.5，飛灰造粒完成后進行烘干處理。