[发明专利]火炉装置

说明书

用于焚烧固体废弃物的火炉装置包括腔室、固体废物进料口、进气管和出气管。腔室包括上部热解段和下部燃烧段，固体废物进料口为定位在腔室的上部以将固体废物输送到下部燃烧段。进气管接收空气用于下部燃烧段内固体废物燃烧。出气管从下部燃烧段排出燃烧的空气，其中，多个磁体可操作地连接在进气管和出气管上。接收的空气中的顺磁性氧气通过磁体浓缩，以及浓缩的氧气被引入在燃烧段内产生的等离子体以加速燃烧过程并氧化固体废物中存在的有毒物质。

相关申请交叉引用

本申请要求2016年2月24日提交美国专利商标局、题为“火炉装置(Furnaceapparatus)”、申请号为15/052,227的美国专利申请的优先权。上述引用专利申请的说明书以全文引用的方式纳入本文。

背景技术

固体废物处理一直是许多国家的主要问题，特别是美国，在美国需要消除用于垃圾处理的垃圾填埋问题。传统地，过去大部分的固体废物被燃烧并埋于土壤下。但最终，从长远来看，气候变化如降水和水位变化不鼓励这种做法。所以需要一种更简洁和战略性的方法处理固体废物。因此，根据世界各地的安全和污染标准，发明了一次性形式的专门燃烧和处理固体废物的焚化炉。

焚烧方法是倾倒垃圾处理的显著的替代品，并在全世界实施，且导致固体废物以及回收用能量大大减少，例如电力或蒸汽。焚烧方法的重要缺点之一是大量稳定和有毒的包括多氯二苯并二恶英或“二恶英”和多氯二苯并呋喃的化合物形成并以百万分之几(ppm)的浓度存在于通过燃烧形成的飞灰和堆(stack)内排放物中。此外，传统焚烧需要二次室，因此这增加了机器的尺寸并降低了机器的效率。焚烧也需要能源来达到温度因此消耗能量。

数百万吨垃圾在大城市焚烧，以及每百万吨的大量废弃物被焚烧产生大量的飞灰，以及这样产生的飞灰被静电沉积并倾倒于垃圾填埋场中。其余的飞灰与气态副产物(如水蒸汽、二氧化碳、空气以及其它有机化合物)一起从焚烧炉堆排出。气体堆排放物将二恶英扩散到大气中以及飞灰的填埋处理将二恶英扩散到地下，在此二恶英泄漏到土壤下的水渠中。二恶英对人类的主要威胁是癌症，但是二恶英对环境造成更大影响并被认为是令人反感的影响。

因此，需要一种自我维持(self-sustainable)的火炉装置来降低焚烧系统中的二恶英含量，同时通过根据含水率在短时间内减少垃圾量来解决垃圾填埋问题。

发明概述

本文公开的火炉装置配置成焚烧固体废物，并且包括大致正方形横截面的腔室、固体废物进料口、多个进气管和多个出气管。该腔室包括上部热解段和下部燃烧段，以及固体废物进料口定位在所述腔室的上部配置成将固体废物输送到下部燃烧段。进气管固定地连接到腔室的下部，以接收空气用于下部燃烧段内的固体废物燃烧。出气管固定地连接到腔室的下部并且相对进气管定位，以从下部燃烧段排出燃烧的空气，其中，多个磁体可操作地连接在所述进气管和出气管上。接收的空气中的顺磁性氧气通过磁体浓缩，以及浓缩的氧气被引入在燃烧段内产生的等离子体以加速燃烧过程并且氧化固体废物中存在的有毒物质。

在一个实施例中，固体废物进料口被限定为大致立方形的进料槽，该进料槽包括配置成打开进料槽以接收固体废物的上盖板和在下部燃烧段内的燃烧过程中将上盖板关闭和闭合关闭位置的夹紧装置。在一个实施例中，该火炉装置还包括位于固体废物进料口下方的上气闸，在此该上气闸用于防止排气从下部燃烧段内流入固体废物进料口。在一个实施例中，该火炉装置还包括邻近下部燃烧段定位的点火室，其中，点火起动材料装入点火室并点燃以引入下部燃烧段用于固体废物的燃烧。在一个实施例中，火炉装置还包括位于下部燃烧段下方的滴料盘室，其中，所述滴料盘室配置成收集从下部燃烧段滴出的燃烧废物。

在一个实施例中，火炉装置还包括位于下部燃烧段的下部的底部搅拌器，该底部搅拌器用于在燃烧过程中搅拌固体废物。在一个实施例中，火炉装置还包括位于下部燃烧段下方的底部气闸，该底部气闸用于防止燃烧气体通过下部燃烧段的下部排出。