[发明专利]一种医疗废物等离子体气化熔融处理装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种医疗废物等离子体气化熔融处理装置、系统及方法，包含气化熔融炉炉体、第一等离子体炬和电极，第一等离子体炬和电极设置在气化熔融炉炉体内部的下侧，其中第一等离子体炬位于熔池上方，电极位于熔池内。本发明在熔池的上方布置等离子体炬，同时在熔池内部布置电极，通过电极加热熔池保证熔池的流动性，通过等离子体炬对气相加热燃烧，通过这样结合加热方式，降低了熔融炉尺寸，同时由于等离子体炬无需提供底渣熔融所需热量，从而可以选用小功率等离子体炬。

技术领域

本发明涉及一种医疗废物处理装置、系统及方法，特别是一种医疗废物等离子体气化熔融处理装置、系统及方法，属于医疗废物处理技术领域。

背景技术

医疗废物处置技术如高温蒸煮、微波消毒、化学消毒等非焚烧技术不能处置化学性、药物性废物，且消毒处理后的残渣需进一步焚烧处置。热解气化焚烧、回转窑焚烧、等焚烧处置技术可处置五类医疗废物，减量化程度高，但焚烧过程中二噁英、重金属等二次污染问题严重。等离子体处置医疗废物目前多还停留在研究阶段，有部分单位公开了相关专利技术。

如中国航天空气动力技术研究院 CN100526716C 2009年8月12日公开了“等离子体医疗垃圾焚烧方法”，所述焚烧炉炉内氧含量小于0.09%，基本满足医疗废物焚烧所需全部氧量。实际生产过程中，由于医疗废物类型多，且成包上料，医疗废物入炉量是波动的，焚烧炉的氧含量无法预先很好控制，必然会导致焚烧炉内有时候会处于氧化氛围。未提及到等离子体炬的载气，若采用空气或氮气等，焚烧炉内会产生大量NOx，整套系统会出现NOx超标排放。所述烟气冷却过程采用烟气换热器，而烟气中携带飞灰主要成分为盐分，当换热器外壁表面温度超过500℃，很容易发生熔盐凝结腐蚀。此外，该专利未提及焚烧炉内供风口布置及等离子体炬布置位置，能量在焚烧炉内是否合理分布未知。所述排出气体参数已不满足现行排放标准GB 39707-2020《医疗废物处理处置污染控制标准》排放要求。

上海第升环保科技有限公司 CN111457385A 2020年07月28日申请公布了“一种医疗废物的等离子体连续热解气化裂解处理装置”，旨在实现连续处理、连续固态出渣，所涵盖范围为气化裂解炉、进料口、出灰口、等离子体炬口及补风口。所述等离子体炬安装在出渣口附近，目的是促进气化裂解，但等离子体炬高温射流很容易造成局部底渣熔融，造成固态排渣堵塞。

现有技术中，均未综合考虑等离子体炬向炉内提供能量对气化熔融炉整体炉膛各区域温度影响。等离子体炬布置在底渣/熔渣区上方，主要通过辐射、对流传热，大部分热量进入到气相空间，其热量向熔池传递效果差（向熔池传热量小于等离子体炬总供热量的20%），为了使熔池内底渣维持熔融态需要采用较大功率的等离子体炬。但这使得大量热量进入气化熔融炉气相空间，会造成气相温度过高，物料热解速度过快导致形成难焚烧焦油，同时由于医疗废物下落过程已热解气化导致料层难以稳定建立。并且，热量先通过对流、辐射传递到熔池表面，然后通过熔渣的热传导往下传递，为了使底部熔渣能维持在熔融温度会导致上部熔渣温度过高，这样既浪费热量也会导致上部熔池耐材温度高而寿命降低。此外，气化熔融炉气相温度过高，气相空间耐材使用寿命降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种医疗废物等离子体气化熔融处理装置、系统及方法，提高熔池热传递效果并且降低了等离子体炬的功率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种医疗废物等离子体气化熔融处理装置，其特征在于：包含气化熔融炉炉体、第一等离子体炬和电极，第一等离子体炬和电极设置在气化熔融炉炉体内部的下侧，其中第一等离子体炬位于熔池上方，电极位于熔池内。

进一步地，所述气化熔融炉炉体的上端设置有进料口、对辊加料器和料仓，进料口为沿竖直方向设置的管体并且进料口固定在气化熔融炉炉体的上端，对辊加料器设置在进料口内，料仓为锥形的料斗并且料仓的下端与进料口的上端固定连接。