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一种易燃废弃物燃烧处理装置 

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申请/专利权人:中国电子科技集团公司第十三研究所

摘要:本发明提供一种易燃废弃物燃烧处理装置,属于环保设备技术领域,采用的技术方案是一种易燃废弃物燃烧处理装置,包括设有填料口的压力容器及配套的供氧系统,所述压力容器腔内设有燃烧系统、燃烧物吸收池及吸收液补给系统,所述燃烧物吸收池底端设有排放口,压力容器腔体外还设有循环水冷系统。有益效果是本易燃废弃物燃烧处理装置能够高效、快速处理废磷、含磷废弃物等易燃废弃物,实现零废气排放处理、速度可控处理;运行稳定、易于控制,可以在线添加待处理物及碱性溶液,在线排放,实现了连续化作业;设备占地面积小、结构简单、易于操作和控制,进一步改进的方案中实现了自动化控制,成本低,产业化应用价值高。

主权项:1.一种易燃废弃物燃烧处理装置,包括设有填料口(1-1)的压力容器(1)及配套的供氧系统,其特征在于,所述压力容器(1)腔内设有燃烧系统、定位于底面上的燃烧物吸收池(6)及吸收液补给系统(6-2),所述燃烧物吸收池(6)底端设有排放口(6-1),压力容器(1)腔体外还设有循环水冷系统;燃烧所产生的烟尘颗粒密闭在压力容器(1)内;所述燃烧系统中包括借助支撑架(3-2)定位的坩埚(3)及设置在坩埚(3)外围的加热系统(4),所述供氧系统的出气口(5-1)位于坩埚(3)上方;所述坩埚(3)底部设有漏液孔(3-1),所述漏液孔(3-1)与燃烧物吸收池(6)连通;所述装置设有综合控制系统,所述支撑架(3-2)上设有重量传感器,所述燃烧物吸收池(6)设有配套的液位检测器和酸度检测器,所述综合控制系统采集重量传感器、液位检测器和酸度检测器的信号,并控制填料口(1-1)、吸收液补给系统(6-2)及供氧系统的对应阀门开度,实现自动处理;所述燃烧物吸收池(6)内装有碱性溶液;所述供氧系统中包括与气源连接的供氧管路(5),供氧管路(5)的出气口(5-1)伸入压力容器(1)腔内,供氧管路(5)上设有减压阀(5-2)和关断阀(5-3)。

全文数据:一种易燃废弃物燃烧处理装置技术领域本发明涉及环保设备技术领域,具体涉及一种易燃废弃物燃烧处理装置。背景技术工业生产中难免产生较多的可燃废弃物,如磷、砷、硫、碳等,在有些生产线,可燃废弃物的产生对安全生产有较大的威胁,其处理是较为棘手的事情。在半导体中生产中,磷及含磷废弃物的处理一直是个难点,目前主流的处理方法是将磷及含磷废弃物放置在燃烧塔中进行燃烧处理,由于燃烧过程中在短时间内产生大量烟尘颗粒,因此一般是在燃烧后紧跟吸附降尘处理,将烟尘颗粒通过活性炭或者喷淋式尾气处理系统。在这种处理方式目前凸显出一下弊端:一是含磷物燃烧剧烈,会瞬时产生大量的烟尘,活性炭及喷淋系统很难在短时间内吸附的较为完全,造成处理后的尾气难以达到排放标准,污染环境;二是处理设备燃烧塔占地面积大,且需要排风及尾气处理系统进行配合处理,成本居高不下。因此需要更为有效的处理装置。发明内容为解决现有可燃废弃物处理设备成本高、占用空间大、尾气污染大的技术问题,本发明提供一种易燃废弃物燃烧处理装置,采用在密闭压力容器内控制燃烧而后收集至吸收池进而排出中性盐溶液的技术方案,实现了高效、快速处理可燃废弃物,且设备结构简单,易于控制,环境友好。本发明采用的技术方案是,一种易燃废弃物燃烧处理装置,包括设有填料口的压力容器及配套的供氧系统,所述压力容器腔内设有燃烧系统、定位于底面上的燃烧物吸收池及吸收液补给系统,所述燃烧物吸收池底端设有排放口,压力容器腔体外还设有循环水冷系统。进一步的,所述燃烧系统中包括借助支撑架定位的坩埚及设置在坩埚外围的加热系统,所述供氧系统的出气口位于坩埚上方。进一步的,所述坩埚底部设有漏液孔,所述漏液孔与燃烧物吸收池连通。进一步的,所述供氧控制系统中包括与气源连接的供氧管路,供氧管路的出气口伸入压力容器腔内,供氧管路上设有减压阀和关断阀。进一步的,所述装置设有综合控制系统,所述支撑架上设有重量传感器,所述燃烧物吸收池设有配套的液位检测器和酸度检测器,所述综合控制系统采集重量传感器、液位检测器和酸度检测器的信号,并控制填料口、吸收液补给系统及供氧系统的对应阀门开度,实现自动处理。进一步的,所述装置还设有压力控制系统,压力控制系统中包括安全阀和放气阀。进一步的,所述压力容器的一侧设有移动门,所述移动门关闭时借助卡扣、密封组件实现压力容器的密封。进一步的,所述压力容器为耐酸碱腐蚀材质或内表面涂覆有耐酸碱腐蚀的保护层。进一步的,所述循环水冷系统中包括依次与≤40℃水源连接的循环水进水管、围设在压力容器腔体外的水冷区、循环水回水管。进一步的,所述易燃废弃物为磷、含磷废弃物、砷、含砷废弃物、硫、和或含硫废弃物,所述燃烧物吸收池内装有碱性溶液。上述技术方案中,提供一种易燃废弃物燃烧处理装置,处理装置中包括压力容器,是处理易燃废弃物的主体,压力容器设有填料口,配套供氧系统,作为本发明的关键设计在于,压力容器还配套设置有循环水冷系统,压力容器腔内设有燃烧系统、燃烧物吸收池及吸收液补给系统,燃烧物吸收池中盛装有吸收液,用于吸收燃烧物;循环水冷系统用于带走燃烧反应产生的热量,为压力容器降低温度。使用时,开启循环水冷系统,易燃废弃物从填料口进入压力容器内的燃烧系统,在供氧系统的配合下实现燃烧,燃烧所产生的烟尘颗粒密闭在压力容器内,或重力沉降或与压力容器腔内水汽结合,最终沉入燃烧物吸收池,燃烧物吸收池底端设有排放口,当吸收液吸收效力不足时可通过排放口排出,再由吸收液补给系统补充吸收液。本发明的有益效果是:本发明提供的易燃废弃物燃烧处理装置能够高效、快速处理废磷、含磷废弃物等易燃废弃物,实现零废气排放处理;通过供氧压力实现了废弃物的处理速度可控;本装置在处理过程中运行稳定、易于控制,可以在线添加待处理物及碱性溶液,在线排放生成的盐类溶液,实现了连续化作业;设备占地面积小、结构简单、易于操作和控制,进一步改进的方案中实现了自动化控制,成本低,产业化应用价值高。附图说明图1是本发明易燃废弃物燃烧处理装置的结构示意图;图中:1、压力容器,1-1、填料口,1-2、移动门,2、循环水冷系统,2-1、循环水进水管,2-2、水冷区,2-3、循环水回水管,3、坩埚,3-1、漏液孔,3-2、支撑架,4、加热系统,5、供氧管路,5-1、出气口,5-2、减压阀,5-3、关断阀,6、燃烧物吸收池,6-1、排放口,6-2、吸收液补给系统,7、安全阀,8、放气阀。具体实施方式以下以具体实施例详细说明本发明所提供的一种易燃废弃物燃烧处理装置的结构及使用方法,但不以任何形式限制本发明的保护范围。实施例1本实施例提供一种易燃废弃物燃烧处理装置,参见附图1所示,处理装置中包括压力容器1,压力容器设有填料口1-1及配套供氧系统,供氧系统中包括与氧气源连接的供氧管路5,供氧管路5上设有减压阀5-2和关断阀5-3,减压阀5-2用于控制和稳定压力容器1内的氧气压力,从而实现控制燃烧速率,供氧管路5的出气口5-1伸入压力容器1腔内。在压力容器1腔内设有燃烧系统,燃烧系统中包括借助支撑架3-2定位的坩埚3及设置在坩埚3外围的加热系统4,供氧管路5的出气口5-1位于坩埚3的上方,加热系统4用于加热坩埚3,从而保证坩埚3内的易燃废弃物能够达到着火点,在氧气助燃下保持燃烧状态。坩埚3下方设有燃烧物吸收池6,燃烧物吸收池中盛装有吸收液,用于吸收燃烧物,燃烧物吸收池6底端设有排放口6-1,吸收液吸收燃烧物至效力不足时,可通过排放口6-1排出,燃烧物吸收池6配套设有吸收液补给系统用于补充吸收液。为降低压力容器1内燃烧反应产生的过大热量,为压力容器1降低温度,压力容器1腔体外配套设有循环水冷系统,包括依次与≤40℃水源连接的循环水进水管2-1、围设在压力容器1腔体外的水冷区2-2和循环水回水管2-3。为避免燃烧物或燃烧物与压力容器1腔内水汽结合后的液滴沉降到坩埚3内覆盖待燃烧处理废弃物导致处理中断,所述坩埚3底部设有漏液孔3-1,所述漏液孔3-1与燃烧物吸收池6连通。为防止压力容器1内压力意外过大引发危险,所述装置还设有压力控制系统,压力控制系统中包括安全阀7和放气阀8。所述压力容器1的一侧设有移动门1-2,所述移动门1-2关闭时借助卡扣、密封组件实现压力容器1的密封,从而保证了燃烧后产生的颗粒等物质溢出至环境产生污染、危险等,另一方面,移动门1-2的设置,更方便了清理坩埚3等操作。压力容器1根据处理量、材料性能参数选择抗压材质及厚度,为保证处理装置的使用安全及寿命,所述压力容器1为耐酸碱、耐腐蚀材质或在内表面涂覆具有耐酸碱、耐腐蚀性能的保护层。本处理装置主要用于处理易燃废弃物,如磷、含磷废弃物、砷、含砷废弃物、砷、含砷废弃、硫和或含硫废弃物等,废弃物燃烧后形成的燃烧物沉降入燃烧物吸收池内,或燃烧物与压力容器1内的水汽结合形成液滴沉降入燃烧物吸收池内从而实现无害化收集处理。以处理废磷及含磷废弃物为例说明本处理装置的使用方法:(1)装料:在普通大气压环境下,开启压力容器1的移动门1-2,打开填料口1-1上的板阀,将需要燃烧处理的含磷废弃物由填料口17倒进坩埚3,完成填料后,关闭板阀;(2)加液:打开吸收液补给系统6-2上的阀门,将碱性溶液如氨水、石灰水注入燃烧物吸收池6中,到达指定液位高度后,停止注入;(3)充压:关闭移动门1-2,打开供氧管路5上的关断阀5-3,调节减压阀5-2至所需压力,一般要求0.1—0.5MPa,本实施例控制0.1MPa;(4)开循环水:打开循环水冷系统;(5)燃烧:开启加热系统4,待坩埚3内温度达到磷的着火点,磷便开始燃烧;(6)吸附和沉降:磷燃烧的产物,在压力容器1中弥漫,但是不会有任何的排放,在重力作用下一部分燃烧物颗粒沉降至燃烧物吸收池6,另由于压力容器1内温度较高,水蒸气压压较大,一部分燃烧物会与水汽结合形成酸性液滴进而也沉降至燃烧物吸收池6,与其中的吸收液酸碱中和形成磷酸盐;(7)排放:当待处理含磷废弃物处理完毕或吸收液吸收效力不足时,将减压阀5-2压力调至0.1MPa,待压力容器1内压力稳定后,打开排放口6-1将磷酸盐溶液排出,再由吸收液补给系统6-2补充吸收液,处理完毕。处理过程中的压力保持过程如下:燃烧所消耗的氧气由供氧系统在减压阀精确控制下持续供氧保证燃烧的持续,另一方面,由于压力容器1在密闭之前,处于常压状态,空气中氮气始终在容器中,且燃烧过程中无氮气的消耗,压力容器1内气氛安全;分批处理含磷废弃物过程中的在线添加废弃物及碱性吸收液过程如下:将减压阀5-2压力调至0.1MPa,待压力容器1内压力稳定后,打开放气阀8,然后打开填料口1-1上的板阀,将废弃物由填料口1-1添加至坩埚3后关闭板阀,从而实现需处理的物的废弃物在线添加;同时,可以通过开启吸收液补给系统6-2阀门的方式,在线添加吸收液;实施例2在实施例1的基础上,本实施例的易燃废弃物燃烧处理装置中设有综合控制系统,坩埚3的支撑架3-2上设有重量传感器,能对坩埚3内待处理废弃物称重,燃烧物吸收池6内设有配套的液位检测器和酸度检测器,综合控制系统信号采集端与重量传感器、液位检测器和酸度检测器分别连接,信号输出端分别于填料口1-1上的板阀、吸收液补给系统6-2上的阀门连接,当坩埚3重量低于设定的低限值后,综合控制系统控制填料口1-1上的板阀打开填料至设定范围或高限值;当液位检测器检测到液位过低或酸度检测器检测到pH值大于设定值时,综合控制系统控制吸收液补给系统6-2上的阀门开启补充吸收液至液位高位以保证较高的吸收效力。处理装置还设有检测腔内压力的压力传感器,综合控制系统信号采集端与压力传感器连接,信号输出端与供氧管路5上的关断阀5-3、减压阀5-2分别连接,从而实现压力容器1内的恒压控制。本发明的易燃废弃物燃烧处理装置利用磷、砷、硫等易燃烧及产物易溶于水的特性,让废磷及含磷废弃物等在压力容器1中与恒定压力和比例的氧气发生燃烧反应,并进一步沉降、吸收直至安全无害排出,实现了高效、零废气废尘处理废弃物,且安全度大大提高,实现了自动化控制处理,易于产业化应用。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

权利要求:1.一种易燃废弃物燃烧处理装置,包括设有填料口(1-1)的压力容器(1)及配套的供氧系统,其特征在于,所述压力容器(1)腔内设有燃烧系统、定位于底面上的燃烧物吸收池(6)及吸收液补给系统(6-2),所述燃烧物吸收池(6)底端设有排放口(6-1),压力容器(1)腔体外还设有循环水冷系统。2.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述燃烧系统中包括借助支撑架(3-2)定位的坩埚(3)及设置在坩埚(3)外围的加热系统(4),所述供氧系统的出气口(5-1)位于坩埚(3)上方。3.根据权利要求2所述的处理装置,其特征在于,所述坩埚(3)底部设有漏液孔(3-1),所述漏液孔(3-1)与燃烧物吸收池(6)连通。4.根据权利要求3所述的处理装置,其特征在于,所述装置设有综合控制系统,所述支撑架(3-2)上设有重量传感器,所述燃烧物吸收池(6)设有配套的液位检测器和酸度检测器,所述综合控制系统采集重量传感器、液位检测器和酸度检测器的信号,并控制填料口(1-1)、吸收液补给系统(6-2)及供氧系统的对应阀门开度,实现自动处理。5.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述供氧控制系统中包括与气源连接的供氧管路(5),供氧管路(5)的出气口(5-1)伸入压力容器(1)腔内,供氧管路(5)上设有减压阀(5-2)和关断阀(5-3)。6.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述装置还设有压力控制系统,压力控制系统中包括安全阀(7)和放气阀(8)。7.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述压力容器(1)的一侧设有移动门(1-2),所述移动门(1-2)关闭时借助卡扣、密封组件实现压力容器(1)的密封。8.根据权利要求1或7所述的处理装置,其特征在于,所述压力容器(1)为耐酸碱腐蚀材质或内表面涂覆有耐酸碱腐蚀的保护层。9.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述循环水冷系统中包括依次与≤40℃水源连接的循环水进水管(2-1)、围设在压力容器(1)腔体外的水冷区(2-2)、循环水回水管(2-3)。10.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述易燃废弃物为磷、含磷废弃物、砷、含砷废弃物、硫和或含硫废弃物,所述燃烧物吸收池内装有碱性溶液。

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