滷代POPs廢物處理系統的製作方法

2023-05-26 03:05:31

滷代POPs廢物處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種滷代POPs廢物處理系統。該系統包括進料裝置、加熱反應裝置和冷卻裝置，所述進料裝置包括進料倉和輸料機，所述輸料機用於將所述進料倉內加入的物料輸送至加熱反應裝置；所述加熱反應裝置包括爐體，以及為所述爐體加熱的加熱器，所述輸料機的物料輸送口與所述爐體的進料口密封連接；所述冷卻裝置包括冷卻倉，所述加熱反應裝置的出料口與所述冷卻倉的進料口之間密封連接；所述加熱反應裝置以及所述冷卻倉內均設置攪拌傳輸裝置。本實用新型提供的系統，結構簡單，實現方便，可有效對滷代POPs廢物進行處理。
【專利說明】滷代POPs廢物處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及廢物處理技術，尤其涉及一種滷代POPs廢物處理系統。
【背景技術】
[0002]持久性有機汙染物(persistent organic pollutants, POPs)是一類具有長期殘留性、生物累積性和高度性的有機汙染物，其可通過各種環境介質，例如大氣、水、生物等長距離遷移，對人類健康和環境造成嚴重危害。其中，多氯聯苯(polychlorinatedbiphenylS，PCBS)就是一類人工合成的最具代表性的POPs，廣泛用作電力電容器的絕緣油、液壓系統的傳壓介質等，在人類社會發展過程中，造成大量PCBs的存在；此外，其它滷代POPs也大量存在，例如含全氟辛烷磺酸及其鹽、二惡英、多氯聯苯、氯苯類、氯酚類、多溴聯苯醚、四溴雙酚A、殺蟲劑、除草劑等，這些均是含有滷素的有機汙染物，通常也可稱為滷代POPs，而其中又以氯代POPs和溴代POPs較為常見。
[0003]由於POPs對環境和人體健康的危害性，在後工業發展階段，這些物質的製造和使用得到了有效的限制，但是，在此之前產生的大量POPs的存在，若不進行處理，仍舊會對環境和人體健康帶來極大的危害，因此對POPs進行處理是一個需要持續存在的問題。特別是對於中國等發展中國家來說，由於前期使用量過多，以及後期存放這些汙染物不當等原因，造成含POPs的廢物，例如土壤、汙泥等廣泛存在，提供一種處理效果較好，又經濟的POPs廢物處理方法就變得非常重要。其中，對滷代POPs廢物的處理，就是將其中的滷代有機汙染物進行降解處理，將滷代POPs轉換為低毒或無毒的物質。
[0004]目前，對滷代POPs廢物處理並工業化應用的主流技術為熱解法，即通過熔融、焚燒等對POPs進行處理。在對PCBs廢物進行焚燒法處理時，可以將其中的高氯代聯苯分解成小分子物質，以實現對汙染物的處理。其中，對滷代POPs廢物進行焚燒處理，就是將滷代POPs廢物集中在一個大的焚燒爐中，進行高溫焚燒，以對滷代POPs進行焚燒處理。
[0005]但是，現有這種處理方法中，由於汙染物中的氯離子無處不在，在對POPs廢物進行焚燒的同時，在燃後低溫區，氯離子可能會其它汙染物或有機物結合生成有機氯化物，進而生成二惡英或其前驅體，這在焚燒處理過程中，很難控制和管理，極易造成更大危害的二次汙染。因此，提供一種有效對滷代POPS廢物處理的處理系統，降低滷代POPs廢物處理成本非常重要。
實用新型內容
[0006]本實用新型提供一種滷代POPs廢物處理系統，可有效提高滷代POPs廢物處理效率，便於對處理過程進行控制，並可降低齒代POPs廢物處理成本。
[0007]本實用新型提供一種滷代POPs廢物處理系統，包括進料裝置、加熱反應裝置和冷卻裝置，其中:
[0008]所述進料裝置包括進料倉和輸料機，所述輸料機用於將所述進料倉內加入的物料輸送至加熱反應裝置；[0009]所述加熱反應裝置包括爐體，以及為所述爐體加熱的加熱器，所述輸料機的物料輸送口與所述爐體的進料口密封連接；
[0010]所述冷卻裝置包括冷卻倉，所述冷卻倉採用水或空氣作為冷媒，所述加熱反應裝置的出料口與所述冷卻倉的進料口之間密封連接；
[0011]所述加熱反應裝置以及所述冷卻倉內均設置攪拌傳輸裝置。
[0012]上述的系統中，所述輸料機具體可為電動推桿進料機。
[0013]上述的系統中，所述爐體具體可為迴轉式爐體，所述爐體內部設置有作為攪拌傳輸裝置的連續螺旋狀導料板，所述爐體連接有電機。
[0014]上述的系統中，所述爐體可分成多段，每段內均設置有螺旋狀導料板，以及與各導料板連接的電機。
[0015]上述的系統還可包括預加熱爐體，設置在所述輸料機的輸送口與所述加熱反應裝置的進料口之間，用於對從輸料機傳輸的物料進行預加熱；
[0016]所述預加熱爐體的進料口與所述輸料機的輸送口，以及所述預加熱爐體的出料口與所述加熱反應裝置的進料口之間均密封連接。
[0017]上述的系統中，所述加熱器具體可為鐵烙鋁加熱絲，設置在爐體的內壁上。
[0018]上述的系統中，所述冷卻倉具體可為冷卻爐管，所述冷卻爐管傾斜設置，且所述冷卻爐管的進料口高度低於所述冷卻爐管的出料口的高度。
[0019]上述的系統中，所述爐體也可具體為固定式爐體，所述固定式爐體內部設置有攪拌推進槳，所述攪拌推進槳連接有電機。
[0020]本實用新型提供的滷代POPs廢物處理系統，可對滷代POPs廢物進行連續的處理，具有結構簡單，實現方便，易於控制，處理效率高，以及成本優勢，可有效用於滷代POPs廢物的處理中，便於工業化的推廣和應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例提供的滷代POPs廢物處理系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型實施例提供一種滷代POPs廢物處理系統，可對滷代POPs廢物進行處理，其具體結構簡單，處理效率高，可應用於滷代POPs廢物的處理應用中。其中，本實施例可通過在POPs廢物中增加催化劑的方式，利用本實施例系統對POPs進行處理。具體而言，可通過在齒代POPs廢物中添加鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物作為催化劑，並在較低溫度條件下進行脫滷反應，可有效去除廢物中的有機滷，實現對廢物的處理，在整個處理過程中，可在較低溫度條件下進行，控制過程簡單、可靠，同時具有較好的處理效果，處理成本較低，可適用於大量廢物的處理的工業應用中。下面將以具體實例來進行詳細說明。
[0023]圖1為本實用新型實施例提供的滷代POPs廢物處理系統的結構示意圖。如圖1所示，本實施例提供的滷代POPs廢物處理系統，包括進料裝置10、加熱反應裝置20和冷卻裝置30，其中，進料裝置10包括進料倉101和輸料機102，該輸料機102用於將進料倉101內加入的物料輸送至加熱反應裝置20 ;加熱反應裝置20包括爐體，以及為爐體加熱的加熱器(圖中未示出)，輸料機102的物料輸送口與爐體的進料口密封連接；冷卻裝置30包括冷卻倉，加熱反應裝置20的出料口與冷卻倉的進料口之間密封連接；加熱反應裝置20以及冷卻倉30內均設置攪拌傳輸裝置(圖中未示出)。
[0024]本實施例中，如圖1所示，該進料裝置10的輸料機102，具體為採用不鏽鋼電動推桿進料機，該推桿進料機為間歇推進，上部對接進料倉101，經過混合的POPs廢物和催化劑的物料從進料倉101進入，並被電動推桿進料機推進後續的加熱反應裝置20。具體地，在加熱反應裝置20的進料口設置進料倉101，進料倉101下部設置電動推桿進料機，當需要為加熱反應裝置20加入物料時，可由進料倉下部的電動推桿間歇地將放入進料倉的物料送入加熱反應裝置20。同時，如圖1所示，電動推桿進料機的出料口，即進料倉101與加熱反應裝置的進料口對接的口，與加熱反應裝置的進料口之間通過密封裝置密封連接，這樣，在後續的物料加熱過程中，不會受外部環境影響。實際應用中，可根據需要，在不需進料機送入物料時，也可在密封連接處設置有開關裝置，例如閥門，來關閉加熱反應裝置的進料口，實現加熱反應裝置的密封加熱處理。實際應用中，上述的電動推桿的推進速度可調，通過調整推進速度實現對進料速度的控制。其具體調節速度可根據需要而設定。
[0025]本實施例中，加熱反應裝置20的爐體具體可為迴轉式爐體，該爐體內部設置有作為攪拌傳輸裝置的連續螺旋狀導料板，爐體連接有電機。此外，所述爐體可分成多段，每段內均設置有螺旋狀導料板。加熱反應裝置20中的加熱器具體可為鐵烙鋁加熱絲，設置在爐體的內壁上，具體地，該加熱絲可半鑲嵌在圓形爐體內壁，具有布局簡潔，加熱效率高的特點。此外，本實施例系統還可包括預加熱爐體40，設置在輸料機102的輸送口與加熱反應裝置20的進料口之間，用於對從輸料機傳輸的物料進行預加熱；且預加熱爐體40的進料口 Rl與輸料機的輸送口，以及預加熱爐體的出料口與加熱反應裝置的進料口之間均密封連接。
[0026]具體地，如圖1所示，加熱反應裝置20具體為迴轉式爐體，可採用316L不鏽鋼特殊加工而成，並與作為預加熱裝置的預加熱爐體40—體。爐管分成預加熱段K，以及加熱反應段A、B、C、D、E、F，每段內均設置有加熱器，且各段均設置有導料板，爐體與電機201連接，由電機201帶動爐體轉動，進而帶動導料板轉動。由於爐管內表面光滑平整，內部可設置有連續螺旋狀導料板，這樣可使進入爐體內的物料受熱均勻、反應充分、前進有序。爐管的進料端和出料端採用組合密封，既能保證動靜結合的良好密封性，又能在高溫下長期使用。其中，各爐管內的導料板均可在電機201帶動爐體轉動時一起轉動，以對物料進行均勻翻轉夕卜，還實現對物料的輸送，即將物料輸送至加熱反應裝置20的輸料口，以進入冷卻裝置30中。
[0027]本實施例中，電機201的轉速可根據具體需要來設定，具體而言，可根據加熱設定的時間等因素來設置成合適的速度，以確保物料在由預加熱段K均勻緩慢的依次進入加熱反應段A、B、C、D、E、F，使得物料在進入預加熱爐體後，可在導料板的帶動下，均勻流動、翻轉的向前傳輸，並在加熱器的加熱下均勻加熱，並最終從加熱反應裝置20的出料口 R2進入冷卻裝置30的進料口 R3，在這整個過程中，物料可均勻受熱，提高物料在加熱反應裝置中的脫滷處理效果。後面將會對脫滷反應進行詳細說明。同時，在加熱反應裝置的出料端可設置出料鬥，通過出料鬥將排出的物料送入冷卻裝置，該出料鬥處可設置觀察孔，以觀察出料情況，可根據人工觀察來控制進料速度、加熱的溫度控制等；且加熱反應裝置內部還可設置有傳感器，以通過傳感器來檢測加熱的溫度，可根據需要對加熱功率進行調整，以確保在設定的溫度範圍。
[0028]本實施例中，冷卻裝置30具體可採用水冷或空氣冷卻等冷卻方式，即冷媒為空氣或水，在此不做特別限制，其中，如圖1所示，冷卻裝置30的冷卻倉具體可採用冷卻爐管，該冷卻爐管傾斜設置，傾斜角度可在0-1度，且冷卻爐管的進料口 R3高度低於冷卻爐管的出料口 R4的高度，它們之間通過密封的管道連通；其中，冷卻爐管內設置有螺旋導料板，並與爐管端部設置的電機連接，以在電機帶動下帶動物料從冷卻爐管的出料口排出，出料口可設置在爐管的端部後靠近端部的位置，本實施例不做特別限制。其中，冷卻爐管傾斜裝置，可在電機帶動導料板的過程中，由下往上運動，以實現對物料的冷卻處理，可使得的物料能夠連續的冷卻爐管的出料口排出；同時，可在冷卻爐管的出料一端設置出料鬥，並可在出料鬥處設置觀察孔，以便人為觀察出料情況，可對電機的轉速，加熱溫度，進料的速度等進行控制。
[0029]上述本實用新型實施例中，在加熱反應裝置的爐體的進出料端，還可設置有振動器，以在物料加熱及傳送過程中，可進行間歇振動，以避免爐體內壁粘結大量物料。
[0030]上述本實用新型實施例中，各電機，以及加熱器等均可連接有一控制器，以對整個加熱溫度、物料傳送速度等進行集中控制，以提高對物料的處理效率。當然，也可根據實際設計的需要，不設置控制器，而是根據設計值來對電機及加熱器加熱進行控制。
[0031]上述本實用新型實施例中，作為加熱反應裝置的爐體可採用輕質耐火材料製作而成，其中，外層可為陶瓷纖維輕質保溫層，內部加熱部分可選用耐火纖維真空澆注組合半圓模塊，以形成圓形爐膛，可具有較好的加熱和節能效果。
[0032]上述本實用新型實施例中，如圖1所示，各裝置均可設置在金屬框架G上，以利用金屬框架G來支撐各裝置。
[0033]上述本實用新型實施例中，加熱反應裝置以及冷卻裝置均可連接有進氣和排氣管路，以通過為其內部提供一定氣氛的氣體，以實現在特定氣氛條件下的加熱反應和冷卻處理，具體設置方式本實施例不做特別限制。
[0034]實際應用中，上述的加熱反應裝置20的爐體也可以為固定式爐體，該固定式爐體內部設置有攪拌推進槳，攪拌推進槳連接有電機，在此不再贅述。
[0035]上述對本實用新型提供的處理系統的結構及功能進行了說明，下面對利用本實用新型提供的系統對POPs廢物的處理過程進行說明。
[0036]首先，可為物料供給電機，即電動推桿進料機的進料速度進行設定，以及對加熱反應裝置中驅動導料板的電機的速度，以及冷卻裝置中驅動導料板的電機的速度進行設定合適值，為加熱器的加熱功率設定合適值；然後，向進料裝置中的進料倉內加入已經加入一定比例催化劑的POPs廢物，以在進料機推動下，進入加熱反應裝置的爐體內部；進入爐體內部的物料，在導料板的轉動作用下，依次向前傳輸，同時在加熱器加熱下，產生脫滷反應，最後從加熱反應裝置的出料口排出，進入冷卻裝置的爐管內；進入爐管內的物料在導料板的作用下，依次向前傳輸，在循環冷卻水作用下，冷卻並從出料口排出，從而可利用本系統連續的對POPs廢物進行處理。
[0037]其中，在滷代POPs廢物中，添加的催化劑為鹼金屬氧化物和/或鹼土金屬氧化物，具體可以為催化劑具體為Na20、K20、Mg0、Ca0中的一種或多種。且催化劑與滷代POPs廢物的質量比例可以在5%-60%之間。[0038]加熱反應裝置中的加熱溫度可維持在200°C -600°C的溫度條件下，優選可維持在350°C -550°C ;同時，可通過進氣管路，使得加熱反應裝置中的環境氧氣含量為小於或等於1%的氣氛條件下，且在導料板的帶動下，物料可在其中進行脫滷反應0.5小時-5小時。其中，氣氛條件具體是可以通過進氣管路通入一定的其他其他，或含氧量低於1%的混合氣體。由於爐體加熱溫度可控制在600度以下，因此，相對於現有通過焚燒方式的高溫而言，該溫度控制較簡單。
[0039]在冷卻裝置中，同樣可通入相同的氣體，使得在冷卻管路中，可對脫滷處理後的物料進行冷卻，並可將物料冷卻至150°C以下，以完成對POPs廢物的處理。
[0040]上述的POPs廢物具體可以是指包含全氟辛烷磺酸及其鹽、二惡英、多氯聯苯、氯苯類、氯酚類、多溴聯苯醚、四溴雙酚A、殺蟲劑、除草劑中的一種或多種POPs的汙染廢物。上述在加熱反應裝置中進行的脫滷反應，具體而言是將其中的滷代物進行脫滷，具體反應過程在此不再贅述。
[0041]本實用新型實施例提供的系統，可以實現對滷代POPs廢物進行連續處理，其結構簡單，實現方便，處理的溫度只需要再600度以下進行，具有控制簡單，成本低，處理效率高的優點，可廣泛應用於滷代POPs廢物的處理中。
[0042]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種滷代POPS廢物處理系統，其特徵在於，包括進料裝置、加熱反應裝置和冷卻裝置，其中: 所述進料裝置包括進料倉和輸料機，所述輸料機用於將所述進料倉內加入的物料輸送至加熱反應裝置； 所述加熱反應裝置包括爐體，以及為所述爐體加熱的加熱器，所述輸料機的物料輸送口與所述爐體的進料口密封連接； 所述冷卻裝置包括冷卻倉，所述冷卻倉採用水或空氣作為冷媒，所述加熱反應裝置的出料口與所述冷卻倉的進料口之間密封連接； 所述加熱反應裝置以及所述冷卻倉內均設置攪拌傳輸裝置。
2.根據權利要求1所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述輸料機具體為電動推桿進料機。
3.根據權利要求1所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述爐體具體為迴轉式爐體，所述爐體內部設置有作為攪拌傳輸裝置的連續螺旋狀導料板，所述爐體連接有電機。
4.根據權利要求3所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述爐體分成多段，每段內均設置有螺旋狀導料板，以及與各導料板連接的電機。
5.根據權利要求1-4任一所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，還包括預加熱爐體，設置在所述輸料機的輸送口與所述加熱反應裝置的進料口之間，用於對從輸料機傳輸的物料進行預加熱； 所述預加熱爐體的進料口與所述輸料機的輸送口，以及所述預加熱爐體的出料口與所述加熱反應裝置的進料口之間均密封連接。
6.根據權利要求3所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述加熱器具體為鐵烙鋁加熱絲，設置在爐體的內壁上。
7.根據權利要求1所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述冷卻倉具體為冷卻爐管，所述冷卻爐管傾斜設置，且所述冷卻爐管的進料口高度低於所述冷卻爐管的出料口的高度。
8.根據權利要求1所述的滷代POPs廢物處理系統，其特徵在於，所述爐體具體為固定式爐體，所述固定式爐體內部設置有攪拌推進槳，所述攪拌推進槳連接有電機。
【文檔編號】B09B3/00GK203764629SQ201420016755
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】高興保, 黃啟飛, 李麗, 汪嘉利 申請人:中國環境科學研究院