本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)廢棄物的高溫等離子氣化熔融處理系統(tǒng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有化工、醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)生的大量污泥以及其它固體廢棄物大都屬于危險(xiǎn)廢棄物，針對這些廢棄物，主要采用填埋或是焚燒的方式進(jìn)行處理。然而，對于填埋式處理，填埋場必須遠(yuǎn)離居民區(qū)，且填埋場防滲處理要求高，處置不好容易造成地下水污染，此外，填埋在地下的廢棄物，有可能分解產(chǎn)生易燃、易爆或有毒氣體，危害環(huán)境甚至人身健康。再者，填埋處理需要占用大量的土地，后期維護(hù)成本及風(fēng)險(xiǎn)較高。而對于焚燒處理，其主要采用回轉(zhuǎn)窯、爐排爐以及循環(huán)流化床等工藝，焚燒溫度在850℃-950℃之間，根據(jù)危險(xiǎn)廢物目錄中的規(guī)定，危險(xiǎn)廢物焚燒、熱解等處置過程中產(chǎn)生的底渣和飛灰還是屬于危險(xiǎn)廢物，因此焚燒處理只能做到減量化處理，而未做到無害化處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工業(yè)廢棄物的高溫等離子體氣化熔融處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢棄物的減量化、無害化處理以及資源化利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種工業(yè)廢棄物的高溫等離子體氣化熔融處理系統(tǒng)，包括等離子氣化單元以及余熱回收單元，其中：所述等離子氣化單元包括等離子氣化爐以及與等離子氣化爐的合成氣出口相通的二燃室，所述余熱回收單元包括與二燃室產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀嗤ǖ挠酂釗Q熱器，所述處理系統(tǒng)還包括用于處理余熱換熱器換熱產(chǎn)生的煙氣的煙氣處理單元。

優(yōu)選的是：所述處理系統(tǒng)還包括污泥干化系統(tǒng)，所述污泥干化系統(tǒng)包括污泥薄層干化機(jī)，所述污泥干化系統(tǒng)的干污泥出口與等離子氣化爐相通。

優(yōu)選的是：所述余熱換熱系統(tǒng)的蒸汽出口與污泥干化系統(tǒng)相通。

優(yōu)選的是：所述污泥干化系統(tǒng)包括閃蒸器，所述污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽凝液經(jīng)閃蒸器加熱后返回至余熱回收系統(tǒng)中。

優(yōu)選的是：所述閃蒸器與預(yù)熱換熱器之間設(shè)置有軟水箱，所述軟水箱中補(bǔ)充有脫鹽水。

優(yōu)選的是：所述污泥干化系統(tǒng)還包括與污泥薄層干化機(jī)的氣相出口相通的臭氣洗滌器，且所述臭氣洗滌器的出口與二燃室相通。

優(yōu)選的是：所述二燃室與所述余熱換熱器之間的煙道上設(shè)置有SNCR脫硝裝置。

優(yōu)選的是：所述煙氣處理單元包括旋風(fēng)除塵器、空氣急冷器、布袋除塵器、堿洗脫硫塔、濕式電除塵器以及活性炭吸附塔。

優(yōu)選的是，所述濕式電除塵器與活性炭吸附塔之間還設(shè)有升溫器。

優(yōu)選的是：所述空氣急冷器中通入有常溫空氣，所述常溫空氣經(jīng)空氣急冷器加熱后作為預(yù)熱空氣分別進(jìn)入到等離子氣化爐、二燃室以及升溫器中。

本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)，通過對工業(yè)廢棄物的高溫等離子氣化熔融處理，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢棄物的減量化、無害化、穩(wěn)定化以及資源化處理。而針對含有污泥的工業(yè)廢棄物，本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)及方法通過等離子氣化熔融處理和的污泥干化處理相結(jié)合的方法，可有效解決污泥以及其它廢物的處理問題，且本實(shí)用新型的污泥干化處理采用間接干燥方式，產(chǎn)生的臭氣量小，且產(chǎn)生的臭氣全部進(jìn)入到高溫等離子處理單元中進(jìn)行處理，無臭氣外排。處理成本低，解決了污泥等工業(yè)廢棄物的填埋和焚燒二次污染問題，不僅適用于處理化工、醫(yī)藥等各工業(yè)行業(yè)產(chǎn)生的污泥，也可適用于處理工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的其它工業(yè)廢棄物，包括各種固體廢棄物、液體廢棄物以及氣體廢棄物，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1示出了本實(shí)用新型所述的工業(yè)廢棄物的高溫等離子體氣化熔融處理系統(tǒng)的方框 原理示意圖；

圖2根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，示出了本實(shí)用新型所述的工業(yè)廢棄物的高溫等離子體氣化熔融處理方法的詳細(xì)工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述的高溫等離子體氣化熔融處理系統(tǒng)，包括通過管道依次連通的等離子氣化單元、余熱回收單元以及煙氣處理單元，其中，所述等離子氣化單元包括刮板機(jī)、等離子氣化爐、二燃室以及排渣單元，工業(yè)廢物經(jīng)過刮板機(jī)進(jìn)入到等離子氣化爐中，且所述等離子氣化爐還配備有等離子炬以產(chǎn)生等離子體并使得工業(yè)廢物在等離子氣化爐中發(fā)生等離子氣化反應(yīng)生成CO、H₂、CH₄等合成氣，隨后合成氣經(jīng)過二燃室再燃以將合成氣中的有機(jī)成分、CO和H₂混合氣氧化成CO₂和H₂O，并釋放大量的熱。所述余熱回收單元包括余熱換熱器，二燃室產(chǎn)生的含有大量熱能的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到余熱換熱器中以回收煙氣中的大部分熱量。進(jìn)一步地，所述二燃室與所述余熱換熱器之間的煙道上設(shè)置有SNCR脫硝裝置，以有效脫除煙氣中的氮氧化物。

所述煙氣處理單元包括依次設(shè)置的旋風(fēng)除塵器、空氣急冷器、布袋除塵器、堿洗脫硫塔、濕式電除塵器以及活性炭吸附塔，以對經(jīng)余熱換熱器換熱后的煙氣進(jìn)行旋風(fēng)除塵、急冷、布袋除塵、堿洗脫硫、濕式電除塵以及活性炭吸附等處理以使得其最終能通過煙囪直接排放至大氣中。

當(dāng)本實(shí)用新型所述的處理系統(tǒng)用于處理污泥時，所述處理系統(tǒng)還可包括污泥干化系統(tǒng)，所述污泥干化系統(tǒng)包括污泥薄層干化機(jī)，污泥經(jīng)過污泥薄層干化機(jī)干化處理后經(jīng)刮板機(jī)進(jìn)入到等離子氣化爐中并進(jìn)行如上所述的后續(xù)處理。進(jìn)一步地，所述余熱回收系統(tǒng)經(jīng)換熱產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入到所述污泥干化系統(tǒng)中供所述污泥薄層干化機(jī)用于對污泥進(jìn)行干化處理。更進(jìn)一步地，所述污泥干化處理系統(tǒng)還包括閃蒸器，污泥干化系統(tǒng)干化處理過程中產(chǎn)生的蒸汽凝液經(jīng)閃蒸器加熱后返回至余熱回收系統(tǒng)中供余熱換熱器使用。

具體地，如圖2所示，本實(shí)用新型如上所述的處理系統(tǒng)處理工業(yè)廢棄物的過程包括：工業(yè)廢物經(jīng)刮板機(jī)進(jìn)入到等離子氣化爐中進(jìn)行等離子處理。根據(jù)進(jìn)料物料熱值可通過刮板 機(jī)向等離子氣化爐中同時加入還原劑以確保等離子氣化爐內(nèi)部等達(dá)到穩(wěn)定的氣化條件，且所加入的還原劑還可作為氣化爐中的床層。在本實(shí)用新型中，可采用焦炭作為還原劑，等離子氣化爐內(nèi)氧過量時，可通過焦炭達(dá)到還原性氣氛，并且，焦炭熱值較高，可補(bǔ)充等離子氣化爐的熱量輸入，降低等離子炬的電能輸入。此外，采用焦炭作為床層，由于焦炭密度低，其漂浮在熔池上面，處理物料則會落到焦炭床層上進(jìn)行氣化處理。根據(jù)所處理的物料的量，所述還原劑的加入量一般不高于所述物料量的10％。等離子氣化過程屬于缺氧氣化而非燃燒，等離子氣化爐底部熔融區(qū)溫度可達(dá)到1450-1600℃，其上部氣化區(qū)域可達(dá)1200℃以上。在等離子氣化過程中，還可向所述等離子氣化爐中通入預(yù)熱空氣，以提高處理單元的熱效率。在等離子氣化爐的底部，工業(yè)廢物中的無機(jī)物被熔融成為熔漿態(tài)并通過排渣單元排出，其經(jīng)冷卻處理后可得到產(chǎn)品，根據(jù)該產(chǎn)品的物料成分可得到無毒無害的玻璃化渣，其可作為沙石骨料用于筑路，也可制成泡沫玻璃或者保溫巖棉等。在本實(shí)用新型中，還可通過刮板機(jī)向等離子氣化爐內(nèi)添加石灰石、廢玻璃等作為助熔劑，以有效降低熔池的熔點(diǎn)并增加熔池的流動性，調(diào)整等離子氣化爐底部熔漿的出渣形態(tài)，更好地形成玻璃化渣。根據(jù)所處理的物料的量，所述助熔劑的加入量一般不高于所述物料量的5％。等離子氣化爐上部的氣化區(qū)域氣化反應(yīng)生成CO、H₂、CH₄等合成氣，隨后合成氣進(jìn)入二燃室再燃燒以將合成氣中的有機(jī)成分、CO和H₂混合氣氧化成CO₂和H₂O，并釋放大量的熱；其中，所述二燃室的溫度高于1100℃，合成氣在二燃室內(nèi)的停留時間大于2s。并且，在燃燒過程中，也可向所述二燃室內(nèi)通入預(yù)熱空氣。

經(jīng)二燃室再燃燒形成的高溫?zé)煔膺M(jìn)入到余熱換熱器中以回收高溫?zé)煔庵兴鶖y帶的大部分熱量。進(jìn)一步地，所述二燃室與所述余熱換熱器之間的煙道上設(shè)置有SNCR脫硝裝置，并向所述SNCR脫硝裝置中噴入氨水，以有效脫除煙氣中的氮氧化物。

經(jīng)余熱換熱器降溫后的煙氣進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器中進(jìn)行除塵處理，處理產(chǎn)生的飛灰可回收并定期再次送入到等離子氣化爐內(nèi)進(jìn)行處理。經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵處理后的溫度高于500℃的煙氣進(jìn)入到空氣急冷器中進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻處理，使得煙氣溫度在1s內(nèi)急冷由500℃以上急冷至200℃以下，以避免二惡英的生成。同時，通入到所述空氣急冷器中的常溫空氣被加熱得到的預(yù)熱空氣可分別進(jìn)入到等離子氣化爐以及二燃室中作為如上所述的預(yù)熱空氣。

經(jīng)空氣急冷器急冷至200℃以下的煙氣進(jìn)入到布袋除塵器中進(jìn)行凈化處理，進(jìn)一步 地，所述布袋除塵器中還可通入活性炭和氫氧化鈣粉末，所述活性炭和氫氧化鈣粉末在布袋除塵器中與煙氣充分接觸，以吸附煙氣中夾帶的二惡英和呋喃，并去除部分二氧化硫等酸性氣體。所述布袋除塵器中處理產(chǎn)生的飛灰可回收并定期再次送入到等離子氣化爐內(nèi)進(jìn)行處理。

經(jīng)布袋除塵器凈化處理后的煙氣進(jìn)入到堿洗脫硫塔中進(jìn)行堿洗脫硫處理，以有效降低煙氣中二氧化硫、氯化氫等酸性氣體的含量，同時還可以去除煙氣中的部分粉塵。

隨后，煙氣進(jìn)入到濕式電除塵器中，以有效去除煙氣中的微小顆粒，確保煙氣中的顆粒物含量低于5mg/Nm³，達(dá)到超低排放要求。

經(jīng)濕式電除塵器處理后的煙氣進(jìn)入到活性炭吸附塔中進(jìn)行活性炭吸附處理，進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，所述濕式電除塵器與活性炭吸附塔之間還可設(shè)置一升溫器，濕式電除塵器出來的溫度低于100℃的煙氣先經(jīng)升溫器升溫至100℃以上后再進(jìn)入活性炭吸附塔進(jìn)行吸附處理。更進(jìn)一步地，所述升溫器中通入有空氣急冷器換熱產(chǎn)生的預(yù)熱空氣，以便于與煙氣在升溫器中進(jìn)行換熱節(jié)省能源，經(jīng)換熱后的煙氣可直接排放?；钚蕴课剿鳛橛行У臒煔馓幚碓O(shè)備，其可以吸附煙氣中顆粒物等有害物質(zhì)，保證煙氣的合格排放。

經(jīng)活性炭吸附塔吸附處理后的煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下可通過煙囪直接排入大氣。引風(fēng)機(jī)的使用可保證整個系統(tǒng)為負(fù)壓系統(tǒng)，以確保煙氣不會通過煙道和設(shè)備向外排放。同時，為監(jiān)控?zé)煔馀欧艛?shù)據(jù)，還可在煙囪上設(shè)置煙氣在線監(jiān)測組件，以實(shí)施檢測煙氣排放數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，根據(jù)處理過程中所產(chǎn)生的煙氣的特性，本實(shí)用新型的煙氣處理系統(tǒng)的各處理單元可進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，以滿足不同的煙氣處理要求并使其滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貴方的排放要求。

當(dāng)工業(yè)廢棄物中含有污泥時，所述處理系統(tǒng)還可包括污泥干化系統(tǒng)，所述污泥干化系統(tǒng)包括污泥薄層干化機(jī)。污泥進(jìn)入到污泥薄層干化機(jī)中進(jìn)行干化處理，使得干化后的污泥含水率降至30％以下。隨后，所述污泥可通過刮板機(jī)進(jìn)入到等離子氣化爐中進(jìn)行如上所述的后續(xù)處理?；蛘?，所述污泥干化系統(tǒng)還了包括螺旋水冷卻器，干化后的污泥進(jìn)入到螺旋水冷器中冷卻后進(jìn)入到干污泥料倉中存儲，當(dāng)干污泥料倉中存儲有一定量的干污泥后可通過刮板機(jī)進(jìn)入到等離子氣化爐中進(jìn)行如上所述的后續(xù)處理。進(jìn)一步地，所述余熱換熱器中經(jīng)換熱產(chǎn)生的高溫蒸汽可進(jìn)入到所述污泥干化系統(tǒng)中用于污泥的干化處理。并且，所 述污泥干化處理系統(tǒng)還包括閃蒸器，所述污泥干化系統(tǒng)的干化處理過程中產(chǎn)生的蒸汽凝液經(jīng)閃蒸器加熱后返回至余熱回收系統(tǒng)中供余熱換熱器使用。更進(jìn)一步地，所述閃蒸器和余熱換熱器之間還設(shè)有軟水箱，所述軟水箱中定期補(bǔ)充有脫鹽水，經(jīng)閃蒸器加熱后的熱水先進(jìn)入軟水箱中進(jìn)行脫鹽處理后再進(jìn)入余熱換熱器中，以實(shí)現(xiàn)軟水的循環(huán)利用。此外，所述污泥干化系統(tǒng)還可包括臭氣洗滌器，污泥薄層干化機(jī)干化處理過程中產(chǎn)生的臭氣進(jìn)入臭氣洗滌器中進(jìn)行洗滌除臭，洗滌后的臭氣進(jìn)入二燃室中進(jìn)行焚燒處理，洗滌產(chǎn)生的干化凝水進(jìn)入污水處理廠處理。

本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)及方法，通過等離子氣化熔融處理，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢棄物的減量化、無害化、穩(wěn)定化以及資源化處理。而通過等離子氣化熔融處理和的污泥干化處理相結(jié)合的方法，可有效解決污泥以及其它廢物的處理問題，處理成本低，解決了污泥等工業(yè)廢棄物的填埋和焚燒二次污染問題，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

本實(shí)用新型已通過優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實(shí)施方式的變化和增加也是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所顯而易見的。申請人的意圖是所有這些變化和增加落在了本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍中。本文中使用的術(shù)語僅為對具體的實(shí)施例加以說明，其并非意在對實(shí)用新型進(jìn)行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)均與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的理解相同。公知的功能或結(jié)構(gòu)出于簡要和清楚的考慮或不再贅述。