[发明专利]等离子体气化熔融炉及使用其对危险固体废物进行无害化处理的方法

说明书

本发明提供一种用于对危险固体废物进行无害化处理的等离子体气化熔融炉，该等离子体气化熔融炉包括：壳体，壳体包括彼此相对的第一端和第二端；位于第一端的进料口和合成气出口；位于第二端的排渣口；以及在第一端与第二端之间设置在壳体上的多个供气孔和多个等离子体炬。本发明还提供一种使用所述等离子体气化熔融炉对危险固体废物进行无害化处理的方法。本发明的目的在于提供一种等离子体气化熔融炉，在负压贫氧环境下利用等离子体炬产生高温能量源，使进入炉内的危险固体废物中有机成分裂解气化，转化为粗合成气，无机成分熔融形成无害化玻璃体残渣，实现危险固体废物减容、减重和初步无害化，与其它系统配合能使固废彻底无害化、无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种等离子体气化熔融炉及使用其对危险固体废物进行无害化处理的方法。

背景技术

焚烧处理是指在高温条件下，垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行化学反应，放出热量，转化成高温的燃烧气和量少而稳定的固体残渣，同时杀灭病毒细菌的方法。优点是能显著地减容、节省填埋场空间，可以进行余热回收利用或发电。焚烧可使垃圾重量减少75％，体积减少90％左右，有效地回收能源。垃圾焚烧技术经过数十年发展，应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉、回转窑焚烧炉等四类。近年来，以焚烧为代表的垃圾无害化处理方法越来越受到重视，在城市垃圾处理中占据比例逐年增多。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种等离子体气化熔融炉，以至少实现使危险固体废物更加充分地裂解，同时减少有害气体排放且节约能源。

为实现上述目的，本发明提供了一种等离子体气化熔融炉，该等离子体气化熔融炉包括：壳体，壳体包括彼此相对的第一端和第二端；位于第一端的进料口和合成气出口；位于第二端的排渣口；在第一端与第二端之间设置在壳体上的多个供气孔和多个等离子体炬。

根据本发明的一个实施例，进料口构造为居中地插入第一端且延伸到壳体的内部的第一纵长管道，合成气出口构造为邻近进料口插入第一端的第二纵长管道。

根据本发明的一个实施例，壳体由第一端到第二端依次包括第一直段、由第一直段会聚收缩的第一收缩段、第二直段、由第二直段会聚收缩的第二收缩段、以及熔池段。

根据本发明的一个实施例，第一收缩段的收缩全角在75度至90度的范围内，且第二收缩段的收缩全角在20度至45度的范围内。

根据本发明的一个实施例，进料口延伸到第一收缩段的起始端，多个供气孔包括设置在第二直段上的多个一次供气孔和设置在第二收缩段上的多个二次供气孔，多个一次供气孔沿第二直段圆周等间隔设置，多个二次供气孔沿第二收缩段圆周等间隔设置，且多个一次供气孔与多个二次供气孔在竖直方向上彼此错开。

根据本发明的一个实施例，多个供气孔中的每个以与水平方向成20度至45度之间的角度朝向第二端倾斜延伸。

根据本发明的一个实施例，多个等离子体炬圆周等间隔地设置在熔池段上，且每个等离子体炬以与水平方向成20度至45度之间的角度朝向第二端倾斜延伸。

根据本发明的另一方面，提供一种使用以上所述的等离子体气化熔融炉对危险固体废物进行无害化处理的方法，包括：步骤一：将危险固体废物与助溶剂混合后由进料口进入等离子体气化熔融炉；步骤二：开启多个等离子体炬以对进入等离子体气化熔融炉的危险固体废物加热；以及步骤三：选择性地开启多个供气孔中的部分供气孔或全部供气孔以使进入等离子体气化熔融炉的危险固体废物燃烧。

根据本发明的一个实施例，在步骤一之前，对危险固体废物进行检验以将其划分为两类：高热值危险固体废物和低热值危险固体废物，其中，

对于高热值危险固体废物，在步骤三中开启多个供气孔中的一部分或全部；对于低热值危险固体废物，在步骤三中不开启供气孔。