醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置的製作方法

2023-12-04 11:30:31

本發明涉及醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置，屬於高溫催化裂解的環境保護技術領域。可應用於醫療廢物、危險廢物、工業廢物、生活垃圾處理。

背景技術：

醫療廢物高溫熱解處理是環保部推薦的主流技術，我們在2002年6月6日申請了發明專利：一種熱解氣化湍流噴射燃燒裝置，專利號zl02115337x。該發明專利熱解反應和獨特的湍流噴射燃燒、高溫蓄熱燃燒，可以確保高溫狀況下可燃性氣體及吸附在煙塵上的有毒有害物質燃燒分解。

經過多年的實踐和探索，我們發現湍流噴射燃燒裝置雖然減排效果顯著，但還有燃燒效果不穩定，無催化功能焦油、積碳偏多、煙道管易結垢堵塞等不足。

技術實現要素：

隨著社會發展，焚燒類廢物處置的排放標準要求越來越高。隨著技術進步，各種新技術、新器件不斷湧現。本發明醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置就是在原來的一種熱解氣化湍流噴射燃燒裝置基礎上，採用新的微波等離子體器件，根據中國國情，將低成本的熱解氣化技術和先進的微波等離子體技術耦合協同，先將具有熱值的醫療廢物用控氧熱解工藝氣化，再用微波等離子體技術將可燃氣體催化裂解燃燒，使設備投資成倍下降，使能源消耗大大降低，使最新技術實施成為可能。利用微波等離子體+蓄熱催化裂解再處理切實解決了醫療廢物處置中汙染控制問題。不斷的技術創新和技術優化組合可實現醫療廢物處置完全的內循環、零汙染及無害化、減量化和資源化。

醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置就是先將廢物用控氧熱解工藝氣化，將微波能耦合給氣體而形成的等離子體，使諧振腔電離而產生輝光放電，在極短時間內達到高溫使醫療廢物熱解產生的可燃氣體被催化裂解燃燒。醫療廢物微波等離子體催化裂解是通過高能量等離子體對醫療廢物等汙染物熱解後的氣體直接擊穿和直接轟擊，使分子鏈斷裂，使大分子汙染物轉變為簡單小分子安全物質，使有毒有害物質轉變成無毒無害的物質。二惡英類物質含有氯，是親電子基團，更容易被電子轟擊。該技術具有減容率高、適用範圍廣、處置效率高、有害物質產生少等特點。

微波等離子體諧振腔反應釜放電產生的電子能量高，密度大，是常用等離子技術體的1500倍。微波等離子體技術反應快，物體和氣體通過速度在3-15米/秒，即可達到很好的處理效果。微波等離子體電極與醫療廢物和廢氣不直接接觸，根本上解決了微波等離子體設備腐蝕問題。具有處理效果好、運行費用低、無二次汙染。

本發明熱解氣體化和微波等離子體二項技術耦合後，技術先進、結構合理、功能獨特，處理成本可控，解決了現在醫療廢物處理技術的難題和困局，解決了醫療廢物低能耗處理技術，解決了醫療廢物處理尾氣中重金屬和二惡英的零排放等二次汙染問題，醫療廢物處理低成本控制，醫療廢物處理後的資源化利用等有關技術問題。經過滅菌、回收和循環使用的醫療廢物，集中處置模式的蓄熱催化熱解再處理，減少了醫療廢物的最終處理量，降低處理難度和運行成本，符合現代垃圾管理策略，即通過垃圾最少化和回收利用，實現醫療廢物的資源化。

醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解系統有別於其他氧化和裂解技術的關鍵點是通過在熱環境下微波等離子體的催化裂解作用，將多個有機小分子組合成需要的分子鏈，將多個大分子鏈斷開成多個需要的小分子鏈，其原含有的化學鍵能都被重新分布到各種小分子中。可以實現這些小分子按其物化形態性質被分離後就得到了人們所稱的「油、氣、炭」類物質。實現環境可持續性。使處置過程始終處於安全、可控、合規、合法的環境之中。

醫療廢物微波等離子體消毒滅菌裝置其微波等離子體的特徵在於：所述微波等離子電源，脈衝上升時間＜30us、脈寬＜3us、電源功率：6000-20000va、脈衝高壓：15000-30000v、脈衝頻率：2.45ghz。

醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置中溫度傳感器同變頻風機構成智能閉環系統，在保持溫度450-650℃內自動調節熱解釜的空氣量。

醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置熱管換熱器，具有油氣冷凝功能，在換熱的同時將油氣分離。

附圖說明

圖1為本發明醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置結構示意圖。

圖2為本發明醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本發明。

醫療廢物經自動上料系統進入熱解反應釜，根據熱解溫度自動調節變頻風機控制熱解釜風量進入，利用醫療廢物自身熱值使醫療廢物產生熱化學反應熱解為可燃氣體，可燃氣體在負壓狀態被引入微波等離子體反應釜（微波等離子體諧振腔），被催化裂解後的可燃氣體進入蓄熱催化燃燒，高溫煙氣經換熱器後高溫熱空氣通過控氧布風系統進入熱解反應釜，加速釜內醫療廢物熱解，熱解後的灰渣由旋轉排渣系統自動排出。

醫療廢物微波等離子體控氧催化裂解裝置，該裝置參照圖1中10為控氧催化熱解釜的旋轉出渣和布風系統，從18熱管換熱器取得熱空氣經10進入反應釜內供氧；圖1中11為熱解釜，12為自動螺旋進料系統，醫療廢物從密封的進料系統連續進料；13為旋風除塵裝置；14為柱狀圓形容器的微波等離子體催化裂解反應釜，（微波等離子體諧振腔）醫療廢物被控氧熱解的氣體進入微波等離子體諧振腔催化裂解；15為熱管換熱器，16為不可凝氣體出口；17為冷空氣入口，18為熱空氣出口，煙氣冷凝的燃料油供預熱燃燒器使用。

參照圖2醫療廢物經自動上料系統10進入控氧熱解反應釜，圖1中21根據熱解溫度自動調節變頻風機控制控氧熱解釜熱風溫度，熱解釜11利用醫療廢物自身熱值使醫療廢物產生熱化學反應熱解為可燃氣體，可燃氣體在負壓狀態被引入微波等離子體反應釜12（微波等離子體諧振腔），被催化裂解後的可燃氣體進入蓄熱催化燃燒13，高溫煙氣經熱管換熱器21後高溫熱空氣通過布風系統進入熱解反應釜熱力循環系統，加速熱解反應釜內醫療廢物熱解；氫氧氣催化穩燃系統32助燃將不可凝氣體在13蓄熱催化燃燒後送人21、22進入熱循環系統；熱解後的灰渣由旋轉排渣系統30自動排出，尾氣經除塵系統20排放。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。