環保熱處理系統的製作方法
2023-06-25 23:49:21
環保熱處理系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保熱處理系統，包括第一次加熱爐、一緩衝室、一灑料裝置、一第二次加熱爐、一第三次加熱爐、至少一集塵裝置，第一次加熱爐具有第一加熱室，於第一加熱室設置加熱器；緩衝室連接第一加熱室，可提供煙氣流速緩衝；灑料裝置具有漏鬥狀灑料盤與緩衝室連接，該灑料盤設於旋轉基座上；第二次加熱爐具有第二加熱室，第二加熱室與灑料盤連接，連設加熱器；第三次加熱爐具有第三加熱室設於第二加熱室下方位置，連設加熱器；集塵裝置具有集塵室，集塵室具有入口、出口、排煙口，入口連接第二加熱室與第三加熱室間，該集塵室出口連接第三加熱室下方位置，設置方向閥、輸送器；藉此本發明可具有較佳適用性及一貫化有效率環保處理。
【專利說明】環保熱處理系統【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環保熱處理系統，尤其是指一種可同時適合汙染土壤或醫療工業或其他廢棄物處理具有較佳適用性、一貫性及有效率節能的環保熱處理系統。
【背景技術】
[0002]在工業發達的現代中因各式工業產品相繼的被製造，因而製造過程中的損耗或製造成品於使用一段時間損壞時即產生了各式工業廢棄物、汙泥，又人類生活中將產生食物、醫療或其他各式各樣的廢棄物，目前處理方式一般是置放焚化爐或熔融爐形成飛灰渣或熔融塊燃燒處理。
[0003]而目前的焚化或熱處理一般分別針對土壤或針對工業廢棄物處理，具有特定性設計，且不易彈性針對不同廢棄物需求熱處理條件一貫化處理，具有適用性不理想缺失。
[0004]又該焚化爐、熔融爐主要設置燃燒機並由燃燒機加熱，但仍易造成爐內中心位置的廢棄物受熱不均勻而導致不能有效焚燒及熱分解有毒物質缺失，且該加熱機組必須持續補充燃油、電或其他能源產生加熱能量，具有耗能不環保缺失。
[0005]有鑑於此，本設計人針對上述環保處理系統設計上未臻完善所導致的諸多缺失及不便，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本案。
【發明內容】
[0006]本發 明的目的在於提供一種可同時適合汙染土壤或醫療工業或其他廢棄物處理的環保熱處理系統，其具有較佳適用性、一貫性及有效率節能、減低成本的功效。
[0007]為了達成上述目的，本發明的解決方案是:
一種環保熱處理系統，其包括:
一第一次加熱爐，具有第一加熱室，第一加熱室具有入口、出口，又於第一加熱室設置加熱器；一緩衝室，具有入口、出口，入口連接第一加熱室的出口 ；一灑料裝置，具有與緩衝室出口連接的漏鬥狀灑料盤，該灑料盤設於旋轉基座上；一第二次加熱爐，具有第二加熱室，第二加熱室具有入口、出口，第二加熱室的入口設於灑料裝置下方並與灑料盤連接，連設加熱器；一第三次加熱爐，具有第三加熱室設於第二加熱室下方位置，並具有入口、出口，其入口與第二加熱室的出口連接，並連設加熱器；至少一個集塵裝置，具有集塵室，集塵室具有入口、出口、排煙口，而該入口連接第二加熱室與第三加熱室間，該集塵室出口連接第三加熱室下方出口位置，並設置方向閥、輸送器。
[0008]上述第一加熱室的加熱溫度為300~1200°C ;第二加熱室的加熱溫度為800~13500C ;第三加熱室的加熱溫度為1000~1500°C。
[0009]上述第三加熱室還設置焦碳投入口、送風口，送風口設有導入外部空氣至第三加熱室的送風機。
[0010]上述第二次加熱爐的加熱器對應第二加熱室中心呈上揚及切線方向。
[0011]上述該第一次加熱爐連接旋轉裝置，該旋轉裝置具有動力馬達、齒輪；該灑料裝置的旋轉基座具有齒輪盤並由動力馬達傳動旋轉。
[0012]上述緩衝室設置有導入配方材料的導入口，該配方材料為二氧化矽或氧化鈣。
[0013]上述第三加熱室出口設置電極裝置。
[0014]上述集塵裝置的集塵室設置導入口，集塵裝置的排煙口連接排煙管至外部廢氣處理裝置處理，該排煙管外部再設置套管，並該套管與排煙管外壁間形成熱回收室，該熱回收室具有入口、出口，出口連接導管至前述各加熱器。
[0015]上述環保熱處理系統還包括一收集裝置，該收集裝置設於第三次加熱爐下方，具有導軌、轉輪裝置、熔融矸堝，並該轉輪裝置、熔融矸堝於導軌上位移至對應第三加熱室出口位置，於熔融矸堝較高及較低位置分別設置熔巖、熔融金屬導出口。
[0016]採用上述結構後，本發明設置的第一次加熱爐可旋轉動作，並可提供一般焚化作業或土壤乾燥預熱，並其加熱溫度可為300?1000°C ;緩衝室可提供煙氣流速緩衝，使由第一次加熱爐加熱燃燒後的不可燃飛灰或灰渣或土壤導入緩衝室內，並處理工業或醫療廢棄物其成分含有難以加熱使其汽化分離的重金屬如五價鉻、砷等物質時可依需求導入適當矽砂與飛灰、灰渣充分混合調整鹽基度至適當比例，以利進行熔融加熱程序作業，使有毒重金屬無機物質包覆於二氧化矽晶質結構網目中，可防止有毒重金屬物質釋出；灑料裝置的旋轉基座具有齒輪盤並由動力馬達傳動旋轉，使得由緩衝室導出至灑料裝置灑料盤的飛灰、灰渣可經由灑料盤離心旋轉混合再導出，並經由灑布方式可擴大加熱比表面積；第二次加熱爐可將由灑料盤導出落下的飛灰、灰渣或汙染土壤再加熱至800?1350°C得以將熱處理目標物完全熱透將低汽化溫度的重金屬如汞、鉛、鎘等熱脫附分離，並有效率的熱分解殘餘有機物質如戴奧辛或其他有毒物質，第二加熱室中的加熱器對應第二加熱室中心呈上揚及切線方向，使得由加熱器導出至第二加熱室可形成向上旋轉燃燒熱氣流造成熱滯留現象，並可對落下的飛灰或灰渣或土壤更有效率加熱和殘餘有機物質熱分解燃燒，且該落下的飛灰、灰渣是由灑料盤依序離心旋轉灑出，並可配合熱氣流旋轉所產生的氣流揚升力減緩飛灰或灰渣或土壤重力速度延遲加熱滯留時間，因而可提供位於第二加熱室位置進入的飛灰或灰渣或土壤可均勻的被加熱及分解毒物處理；第三次加熱爐連設加熱器或送風機，並該加熱器可為燃燒機或電漿火炬，其加熱器揚角朝下造成熱滯留現象以具有聚熱功能，使由第二加熱室落下的飛灰或灰渣或土壤可加熱至1200?1500°C以更徹底分解脫附毒物或以形成熔融狀態導出，又於第三加熱室設置焦碳投入口、送風口，該焦碳投入口具有給料鬥、餵料機，如廢棄物質中含有可經濟回收金屬成分，如醫療廢棄物中的針頭、刀片等，可依需求投入焦碳將第三加熱室轉換成為還原加熱爐室，以提供回收金屬還原氣氛環境更有效率加熱回收金屬及灰渣熔融處理，其焦碳投入方式可分次投入，可供灰渣、焦碳層次疊合，使得可藉由焦碳燃燒生熱得以均勻加熱的功效，又於第三加熱室出口可設置電極裝置，該電極裝置可為石墨電極或鑰電極，可提升出口溫度以供第三加熱室內產生的熔融液導流至出口位置時不會冷卻以及順利導出；集塵裝置由外部吸風裝置吸風動作，而該入口連接第二加熱室與第三加熱室間，使得第一、二、三容室加熱產生的熱煙可導入集塵室內再由排煙口導出，該由第二加熱室落下至第三加熱室較輕的細粉塵亦可被吸入集塵室內得以分離，較輕的細粉塵於第二加熱室已充分加熱熱處理完成無需再進入第三加熱室加熱以節省能源，使得進入第三加熱室內重量較重的大顆料灰渣或土壤可充分利用加熱能源，並可大幅提升第三加熱室加熱能源利用效率，該集塵室出口連接第三加熱室下方位置，設置方向閥、輸送器，可切換方向閥封閉或不封閉集塵室出口，並使集塵室內的細土壤可由出口導出收集，又於集塵室連設泵浦並可依需求導入氨水防治氮氧化物NOx生成，可切換方向閥以將收集的細粉塵依需求選擇排出或再經由輸送器再導入第三加熱室底部熔融矸堝，因細粉塵體積小，因而可快速藉由電極加熱和吸收已熔融的熔巖漿液的熱能達到共熔效果，可使得大顆粒灰渣於第三加熱室入口至下方位置間可更有效率的不受細粉塵影響均勻加熱，該排煙口可連接排煙管排出至外部廢氣處理裝置處理，並該排煙管外部可再設置套管，該套管與排煙管外壁間形成熱回收室，該熱回收室具有入口、出口，並於入口連設泵浦導入外界冷空氣，出口連接導管至前述各加熱器，使得由外部導入的冷空氣可被排煙管的溫度間接加熱熱交換形成熱空氣氣流導入燃燒加熱器使用以提升加熱效率及減少加熱器能源損耗，另生成的廢氣可銜接適當效能的空汙廢氣處理設備處理的；又收集裝置設於第三次加熱爐下方，具有導軌、轉輪裝置、熔融矸堝，該轉輪裝置、熔融矸堝可依需求於導軌位移至對應第三加熱室出口位置，並於熔融矸堝較高及較低位置分別設置熔融巖漿液、熔融金屬導出口 ；藉此本發明可提供土壤或其他不同廢棄物處理，並可一貫化更有效率作業以具有節省設備建置和節能降低環保熱處理作業成本功效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的架構示意圖；
圖2是本發明的灑料裝置示意圖；
圖3是本發明的第二次加熱爐剖視示意圖；
圖4是本發明對汙染土壤熱處理脫附處理示意圖；
圖5是本發明對醫療廢棄物處理示意圖。
·[0018]主要組件符號說明
I第一次加熱爐 11第一加熱室 111入口
112出口13料鬥14餵料機
15加熱器16旋轉裝置161動力馬達
162齒輪2緩衝室21入口
22出口23導入口24餵料機
3灑料裝置31灑料盤32旋轉基座
321齒輪盤322馬達4第二次加熱爐
41第二加熱室 411入口412出口
42加熱器5第三次加熱爐51第三加熱室
511入口512出口52加熱器
53送風機54焦碳投入口541給料鬥
542餵料機55送風口56電極裝置
6集塵裝置61集塵室611入口
612出口62排煙口621排煙管
63方向閥64輸送器65導入口
66泵浦67套管68熱回收室
681入口682出口7收集裝置71導軌72轉輪裝置73熔融矸堝
731導出口732導出口81 土壤
82廢棄物83焦碳。
【具體實施方式】
[0019]為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。
[0020]請參閱圖1至圖3，本發明包括一第一次加熱爐1、一緩衝室2、一灑料裝置3、一第二次加熱爐4、一第三次加熱爐5、至少一集塵裝置6、一收集裝置7，其中該第一次加熱爐I具有第一加熱室11，第一加熱室11具有入口 111、出口 112，並於入口 111連設料鬥13、餵料機14，可提供定量投料，又於第一加熱室11設置加熱器15，該第一次加熱爐I連接旋轉裝置16，該旋轉裝置16具有動力馬達161、齒輪162以提供第一次加熱爐I旋轉動作，可提供一般焚化作業或土壤81乾燥預熱，並其加熱溫度可為300°C~1000°C。
[0021]緩衝室2具有入口 21、出口 22，入口 21連接第一加熱室11的出口 112，可提供煙氣流速緩衝，又設置導入口 23，並於導入口 23設置餵料機24。
[0022]灑料裝置3具有漏鬥狀灑料盤31與緩衝室2出口 22連接，該灑料盤31設於旋轉基座32上，並該旋轉基座32具有齒輪盤321並由動力馬達322傳動旋轉。
[0023]第二次加熱爐4具有第二加熱室41，第二加熱室41具有入口 411、出口 412，第二加熱室41的入口 411設於灑料裝置3下方的灑料盤31連接，並連設加熱器42，可再加熱至800~1350°C，該加熱器42對應第二加熱室41中心呈上揚及切線方向，使得由加熱器42導出至第二加熱室41可呈向上旋轉熱氣流。
[0024]第三次加熱爐5具有第三加熱室51設於第二加熱室41下方位置，並具有入口511、出口 512，其入口 511與第二加熱室41的出口 412連接，並連設加熱器52或送風機53 (如圖5所示)，該加熱器52可為燃燒機或電漿火炬，其加熱器52揚角朝下以具有聚熱功能，並可加熱至1200~1500°C，又於第三加熱室51設置焦碳投入口 54、送風口 55 (本發明的送風口可與加熱器52位置共享)，該焦碳投入口 54具有給料鬥541、餵料機542，又於第三加熱室51出口 512設置電極裝置56，該電極裝置56可為石墨電極或鑰電極，可提升出口溫度以供第三加熱室51內產生的熔融液導流至出口位置時不會冷卻以及順利導出。
[0025]集塵裝置6具有集塵室61，集塵室61具有入口 611、出口 612、排煙口 62，並由外部吸風裝置(圖中未標示)吸風動作，而該入口 611連接第二加熱室41與第三加熱室51間，使得第一、二、三加熱室11、41、51產生的熱煙可導入集塵室61內再由排煙口 62導出，又該集塵室61出口 612連接第三加熱室51下方位置，設置方向閥63、輸送器64，又於集塵室61設置導 入口 65，於導入口 65連設泵浦66並可依需求導入氨水，該排煙口 62可連接排煙管621排出至外部廢氣處理裝置(圖中未標示)處理，並該排煙管621外部再設置套管67，並該套管67與排煙管621外壁間形成熱回收室68，該熱回收室68具有入口 681、出口 682，於入口 681導入外界冷空氣，出口 682連接導管(圖中未標示)至前述各加熱器
15、42、52，使得由外部導入的冷空氣可被排煙管621的溫度加熱再形成熱氣流導入各加熱器15、42、52內以提升加熱效率及減少加熱器15、42、52能源損耗。
[0026]收集裝置7設於第三加熱爐5的出口 512下方，具有導軌71、轉輪裝置72、熔融矸堝73，該轉輪裝置72、熔融矸堝73可依需求於導軌71位移至對應第三加熱室51出口 512位置，並於熔融矸堝73較高及較低位置分別設置熔巖、熔融金屬導出口 731、732。
[0027]本發明可針對如土壤或工業及醫療廢棄物分別由不同程序處理，請參閱圖4，本發明針對含戴奧辛、泵汙染土壤脫附處理方式是令土壤81予以過篩前處理作業(圖中未標示)，使得土壤81去除大顆徑石塊，保持土壤81均勻料徑5mm以下，經前處理過篩土壤81送入第一次加熱爐I料鬥13、給餵料機14運轉以定量連續餵入第一加熱室11內，第一次加熱爐I加熱由加熱器15以直火保持300?500°C的窯溫，對土壤81進行乾燥加熱，透過第一次加熱爐I轉動使其土壤81鬆散乾燥，土壤81乾燥經由灑料盤31以圓周轉動將土壤81均勻灑入第二加熱室41，擴大加熱比表面積提升熱效率，土壤81進入第二加熱室41由加熱器42燃燒以直火對土壤81加熱，二次再熱燃維持1200?1350°C處理溫度，火焰以旋風切線火團氣流，對土壤81曳引揚升力，延長加熱時間，使其破壞戴奧辛成份及泵附脫效果。
[0028]較小粒徑的粉塵土壤81，經由集塵裝置6收集，並令方向閥63動作令出口 612流通，使得粉塵土壤81可排出系統外收集，不再進行加熱，較大粒徑土壤81則落入第三加熱室51持續加熱至1200?1300°C與前項所述原理再加熱以達到高溫能完全透入大粒徑土壤81，徹底脫泵和破壞戴奧辛。
[0029]氮氧化物NOx在煙氣經集塵裝置6時仍處於高溫時，可於導入口 65噴入氨水N2 (圖中未標示)還原，達成防止氮氧化物NOX濃度過高時空汙防治，又該出料轉輪裝置72可連續性將處理後的土壤81排出系統與集塵裝置6排出的粉塵土壤81 —並收集，並使本發明可提供汙染土壤81環保處理。
[0030]請參閱圖5為本發明提供醫療廢棄物82焚化熔融處理方式，並配合醫療廢棄物82因含有大量的塑料製品、生化藥品和金屬如針頭、手術刀片等，以焚化熔融金屬回收處理程序，達成零二次汙染，並此時令熔融矸堝73位於第三加熱室51的出口 512位置，令方向閥63封閉集塵室61出口 612其方式為:
1、將廢棄物82回收餵入第一次加熱爐I的第一加熱室11，以直火加熱焚化維持爐溫在800?1000°C進行焚燒。
[0031]2、經焚化灰渣、飛灰掉落灑料盤31，配方材料經餵料機24將預配好的材料如二氧化矽、氧化鈣(圖中未標示)等材料餵入，透過混合灑料盤31轉動，均勻灑入第二加熱室41。
[0032]3、第二加熱室41以直火焰團對灑入耐灰渣材料加熱，並徹底燃燒煙氣，使焚化過程中產生的戴奧辛完全破壞，第二次加熱室41以1200?1350°C進行熱處理。
[0033]4、於送風口 55設置送風機53，灰渣與配方材料進入第三加熱室51，第三加熱室51熱源以焦碳83經給餵料機542定時定量投入，可使灰渣及混合配料形成層次積疊，焦碳83經由放電電極裝置56產生電流點燃，並送風機53導入助燃空氣或調整氧氣濃度加熱機焰口導入，使其焦碳83燃燒藉以產生1350?1450°C高溫，又此時集塵裝置6可吸入細粉塵，使得大顆粒灰渣可落入第三加熱室51加熱，可避免由細粉塵包覆以提升加熱效率，而前述焦碳83亦可降低加熱環保處理成本。
[0034]5、令方向閥63動作，使集塵裝置6所收集的細粉塵飛灰輸送至第三加熱室51使其共熔進入熔融矸堝73中混熔。
[0035]6、灰渣中的金屬可經由焦碳83碳元素還原的金屬和熔巖，經焦碳83燃燒消耗逐漸下移，進入熔融矸堝73內，而該玻璃化熔融巖漿具有導電性、放電電極裝置56以低電壓高電流持續通電，使其熔融和金屬產生電阻熱可令其溫度升高至1550?1650°C的高溫，降低熔融巖漿黏度、增加流動性，巖漿可由上方導出口 731排出，較重的金屬熔液由下方導出口 732排出回收。
[0036]是以由以上所述，本發明可提供更佳適用性、一貫性及更有效率及節能、減低成本功效，而本發明亦可採用其他收集裝置，且其熔融液可提供造纖再生利用。
[0037]上述實施例和附圖並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
【權利要求】
1.一種環保熱處理系統，其特徵在於，包括: 一第一次加熱爐，具有第一加熱室，第一加熱室具有入口、出口，又於第一加熱室設置加熱器； 一緩衝室，具有入口、出口，入口連接第一加熱室的出口 ； 一灑料裝置，具有與緩衝室出口連接的漏鬥狀灑料盤，該灑料盤設於旋轉基座上； 一第二次加熱爐，具有第二加熱室，第二加熱室具有入口、出口，第二加熱室的入口設於灑料裝置下方並與灑料盤連接，連設加熱器； 一第三次加熱爐，具有第三加熱室設於第二加熱室下方位置，並具有入口、出口，其入口與第二加熱室的出口連接，並連設加熱器； 至少一個集塵裝置，具有集塵室，集塵室具有入口、出口、排煙口，而該入口連接第二加熱室與第三加熱室間，該集塵室出口連接第三加熱室下方出口位置，並設置方向閥、輸送器。
2.如權利要求1所述的環保熱處理系統，其特徵在於:第一加熱室的加熱溫度為300?1200°C ;第二加熱室的加熱溫度為800?1350°C ;第三加熱室的加熱溫度為1000?1500。。。
3.如權利要求2所述的環保處理系統，其特徵在於:第三加熱室還設置焦碳投入口、送風口，送風口設有導入外部空氣至第三加熱室的送風機。
4.如權利要求2或3所述的環保熱處理系統，其特徵在於:第二次加熱爐的加熱器對應第二加熱室中心呈上揚及切線方向。
5.如權利要求4所述的環保熱處理系統，其特徵在於:該第一次加熱爐連接旋轉裝置，該旋轉裝置具有動力馬達、齒輪；該灑料裝置的旋轉基座具有齒輪盤並由動力馬達傳動旋轉。
6.如權利要求5所述的環保處理系統，其特徵在於:緩衝室設置有導入配方材料的導入口，該配方材料為二氧化矽或氧化鈣。
7.如權利要求6所述的環保熱處理系統，其特徵在於:第三加熱室出口設置電極裝置。
8.如權利要求7所述的環保熱處理系統，其特徵在於:集塵裝置的集塵室設置導入口，集塵裝置的排煙口連接排煙管至外部廢氣處理裝置處理，該排煙管外部再設置套管，並該套管與排煙管外壁間形成熱回收室，該熱回收室具有入口、出口，出口連接導管至前述各加熱器。
9.如權利要求8所述的環保熱處理系統，其特徵在於:還包括一收集裝置，該收集裝置設於第三次加熱爐下方，具有導軌、轉輪裝置、熔融矸堝，並該轉輪裝置、熔融矸堝於導軌上位移至對應第三加熱室出口位置，於熔融矸堝較高及較低位置分別設置熔巖、熔融金屬導出口。
【文檔編號】F23G7/00GK103851631SQ201210496759
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2012年11月29日
【發明者】胡耀忠 申請人:大山環境科技有限公司