本發(fā)明屬于危險廢棄物的處理領(lǐng)域,尤其是涉及一種帶高效冷卻系統(tǒng)的等離子體廢液處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
工業(yè)生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量的有毒有害的廢液,尤其是有機廢液,廢液處理是目前化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥和石化領(lǐng)域等領(lǐng)域的廢棄物處理的重要項目,廢液排放需要滿足一定的環(huán)保要求。而現(xiàn)有技術(shù)中,經(jīng)常采用焚燒的方式對廢液進行處理,由于現(xiàn)有的焚燒爐內(nèi)溫度有限,一些有機物無法完全分解,燃燒不完全會產(chǎn)生二次污染物,燃燒產(chǎn)生的煙氣冷卻不及時或溫度不夠低容易二噁英等劇毒物質(zhì),會對人體和環(huán)境造成嚴重的破壞,人們亟需找到一種新的方法來處理廢液,如提高焚燒的溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種帶高效冷卻系統(tǒng)的等離子體廢液處理系統(tǒng),該系統(tǒng)采用等離子體處理廢液技術(shù)大大提高處理溫度,同時通過巧妙地設(shè)置冷卻系統(tǒng),能最大程度地回收熱能、降低能耗,同時保護好作為主反應(yīng)器的裂解裝置。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
帶高效冷卻系統(tǒng)的等離子體廢液處理系統(tǒng),包含裂解裝置和焚燒裝置,所述裂解裝置包括裂解管和設(shè)置在裂解管外側(cè)的冷卻層,所述冷卻層上連接進液口和出液口,所述焚燒裝置包含焚燒管和外保護層,所述外保護層內(nèi),設(shè)置有余熱回收盤管,所述余熱回收盤管的進口端與進水管道相連接,所述盤管的出口端,與進液口相連接。
所述出液口還連接有余熱回收裝置。
所述裂解裝置上端,設(shè)有布料器。
所述布料器包含相連通的進料口和圓環(huán)狀的布料盤,所述布料盤的圓環(huán)壁上分布有若干貫穿圓環(huán)的噴淋孔。
所述布料器的前端,還設(shè)有依次連接的殘液桶、殘液輸送泵和殘液輸送管道,所述殘液輸送管道與布料器的進料口相連接。
所述布料器的上端,設(shè)有等離子體發(fā)生器,用于產(chǎn)生等離子體炬。
所述裂解管連通一檢測管,所述檢測管還可用于干預(yù)裂解氣體流向,焚燒區(qū)上部設(shè)有用于補氣的進氣管。
所述焚燒裝置上,還設(shè)有補氣口,根據(jù)物料平衡,將氧氣或者水蒸氣直接補入焚燒區(qū),使得高溫的C、H等原子在此區(qū)域進行反應(yīng)二次重組,直接生成穩(wěn)定的二氧化碳、水蒸氣等化學穩(wěn)定無毒無害的物質(zhì),優(yōu)點,反應(yīng)更加充分,同時使得等離子產(chǎn)生的高溫熱量集中在主反應(yīng)區(qū)用于加熱裂解殘液,大大減少了無效的熱量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的裝置采用電弧等離子體裂解技術(shù),可以在焚燒之前先將廢液用高溫的等離子體炬進行裂解,有機大分子經(jīng)裂解后結(jié)合焚燒可以使得燃燒更充分,避免二次污染物產(chǎn)生,危險廢棄物處理能力強,范圍廣,能完成幾乎所有類型廢液、廢氣的無毒、無害化處理,可面向化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、石化等諸多領(lǐng)域,處理結(jié)果能達到美國、日本、歐洲多個國家的環(huán)保要求,是處理危險廢液、廢氣的理想選擇,再結(jié)合布置巧妙的裂解裝置和焚燒裝置之間密切配合的冷卻系統(tǒng)加熱和熱能回收,最大限度地保護了處于等離子高溫區(qū)的裂解裝置,大大延長了其使用壽命,也充分利用了焚燒余熱,節(jié)能高效,值得推廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例的布料器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例的裂解裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1-3所示,帶高效冷卻系統(tǒng)的等離子體廢液處理系統(tǒng),其特征在于,包含裂解裝置6和焚燒裝置7,所述裂解裝置6包括裂解管6.1和設(shè)置在裂解管外側(cè)的冷卻層6.2,所述冷卻層6.2上連接進液口6.21和出液口6.22,所述焚燒裝置7包含焚燒管和外保護層,所述外保護層內(nèi),設(shè)置有余熱回收盤管7.2,所述余熱回收盤管7.2的進口端與進水管道8相連接,所述盤管的出口端,與進液口6.21相連接。裂解裝置6和焚燒裝置7之間密切配合的冷卻系統(tǒng)加熱和熱能回收,最大限度地保護了處于等離子高溫區(qū)的裂解裝置,大大延長了其使用壽命,也充分利用了焚燒余熱,節(jié)能高效,值得推廣。
所述出液口6.22還連接有余熱回收裝置,經(jīng)過余熱回收盤管7.2加熱后的冷卻液再經(jīng)過對裂解裝置6進行冷卻后,冷卻液已是高溫液體甚至是氣體,對其再進行余熱回收,可進一步節(jié)約熱能。
所述裂解裝置6上端,設(shè)有布料器4。
所述布料器4包含相連通的進料口4.1和圓環(huán)狀的布料盤4.2,所述布料盤4.2的圓環(huán)壁上分布有若干貫穿圓環(huán)的噴淋孔4.21。
所述布料器4的前端,還設(shè)有依次連接的殘液桶1、殘液輸送泵2和殘液輸送管道3,所述殘液輸送管道3與布料器4的進料口4.1相連接,用于供液。殘液通過布料器上的小孔進入,布料器在等離子弧的出口高溫區(qū),物料在布料器內(nèi)會受熱汽化,在等離子弧的引射下雨等離子弧混合后直接進入主反應(yīng)區(qū),即起到了混合又起到了迅速升溫,減少了無效熱損傷,使得裂解能耗低,裂解充分,同時,殘液在布料器內(nèi),起到了冷卻布料器的作用,防止等離子的高溫損壞進料區(qū)。
所述殘液輸送管道3上,還連接有可進行切換的殘液預(yù)加熱器。
所述布料器4的上端,設(shè)有等離子體發(fā)生器5,用于產(chǎn)生等離子體炬。
所述裂解管6.1連通一檢測管,所述檢測管還可用于干預(yù)裂解氣體流向。
所述焚燒裝置7上,還設(shè)有補氣口7.1,根據(jù)物料平衡,將氧氣或者水蒸氣直接補入焚燒區(qū),使得高溫的C、H等原子在此區(qū)域進行反應(yīng)二次重組,直接生成穩(wěn)定的二氧化碳、水蒸氣等化學穩(wěn)定無毒無害的物質(zhì),優(yōu)點,反應(yīng)更加充分,同時使得等離子產(chǎn)生的高溫熱量集中在主反應(yīng)區(qū)用于加熱裂解殘液,大大減少了無效的熱量。
在裂解裝置中,廢液經(jīng)噴淋孔噴入等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的溫度可到3000-6000℃的電弧等離子體炬的高溫區(qū),有毒廢棄物在高溫下發(fā)生裂解,形成裂解氣,裂解氣進入焚燒裝置后,燃燒溫度依然在1500攝氏度以上,甚至2000-3000℃,可以使得燃燒更充分,避免二次污染物產(chǎn)生,危險廢棄物處理能力強,范圍廣,能完成幾乎所有類型廢液、廢氣的無毒、無害化處理,可面向化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、石化等諸多領(lǐng)域,處理結(jié)果能達到美國、日本、歐洲多個國家的環(huán)保要求,是處理危險廢液、廢氣的理想選擇。
裂解裝置處于等離子的高溫區(qū),如不設(shè)置冷卻層,極易導(dǎo)致裂解裝置的壽命短,但通入一般溫度的冷卻水又會帶走大量的等離子熱量,能量損耗大??紤]將這部分冷卻水設(shè)置成閉路循環(huán)的高溫冷卻水,即,在焚燒裝置中設(shè)置余熱回收盤管,冷卻水通過這個余熱回收盤管加熱成高溫的熱水,然后用高溫的熱水作為裂解裝置的冷卻層用冷卻液。裂解裝置區(qū)域的溫度高到數(shù)千度(3000-6000℃),冷卻液的溫度可控制在200℃或者更高的溫度,既能保護裂解裝置又能減少能耗,當系統(tǒng)一直循環(huán),冷卻液的溫度越來越高,因此在冷卻層后面可再設(shè)置一個余熱回收器,將多余的熱量用于作為其他裝置的熱源進行利用,如給廢液在進入布料器之間進行預(yù)加熱,使得熱量利用最大化,也提高殘液的流動性,甚至時殘液先受熱變成氣態(tài)再進入布料器,那樣,裂解將更徹底。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。