本發(fā)明涉及醫(yī)療垃圾焚燒飛灰處理的方法，尤其是一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的裝置。

背景技術(shù)：

微波加熱因其加熱速度快、選擇性強(qiáng)、加熱均勻等優(yōu)點(diǎn),近年來得到了非常廣泛的應(yīng)用。“熱點(diǎn)效應(yīng)”是微波加熱的重要特性，由該效應(yīng)所產(chǎn)生的快速加熱效果是傳導(dǎo)和對(duì)流方式所達(dá)不到的?；卺t(yī)療垃圾焚燒飛灰中碳組分(活性炭和未燃?xì)執(zhí)?在微波場中容易形成“熱點(diǎn)效應(yīng)”，進(jìn)而采用微波處理的方式對(duì)飛灰進(jìn)行處理，例如中國專利CN103601526B公開了醫(yī)療焚燒飛灰微波燒制陶粒的方法，該方法可以通過微波實(shí)現(xiàn)二惡英的有效分解并燒制成陶粒，但在實(shí)際應(yīng)用中需要在顆粒周圍再填充SiC、活性炭或Fe₃O₄等微波耦合劑來強(qiáng)化其吸波性能，導(dǎo)致燒結(jié)后陶粒與這些微波耦合劑的分離工序較為復(fù)雜，在工業(yè)應(yīng)用方面有待改善，而且這些純微波耦合劑的添加會(huì)帶來運(yùn)行成本的升高，如何將簡單的實(shí)驗(yàn)室原理運(yùn)用到工業(yè)應(yīng)用中，是一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的裝置，包括第一料斗，第二料斗，攪拌裝置，成型機(jī)，燒結(jié)爐體，水冷裝置，脫酸塔，活性炭噴射裝置，布袋除塵器，引風(fēng)機(jī)；其中：

第一料斗和第二料斗分別連接攪拌裝置，通過兩個(gè)料斗向攪拌裝置添加醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

攪拌裝置連接成型機(jī)，利用成型機(jī)將混合均勻的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

成型機(jī)通過進(jìn)料裝置與燒結(jié)爐體相連，利用進(jìn)料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度；

在燒結(jié)爐體的中央位置設(shè)置由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC容器組成的傳送裝置，傳送鏈條的兩端分別與主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪相連，并在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪之間形成與水平方向平行的上下兩個(gè)傳動(dòng)平面；在傳送鏈條上設(shè)置固定軸，在固定軸上設(shè)置SiC容器；在燒結(jié)爐體上設(shè)置微波加熱裝置，對(duì)燒結(jié)爐體體內(nèi)進(jìn)行微波加熱；在傳送裝置一側(cè)的垂直下方設(shè)置陶粒收集斗，陶粒收集斗下端設(shè)置出料裝置，以便于收集位于燒結(jié)爐體中的SiC容器中陶粒；在燒結(jié)爐體的上端設(shè)置氣體收集口；

氣體收集口通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置的底端通過管路與脫酸塔的頂端相連；脫酸塔的底部通過管路與布袋除塵器相連，并在管路上設(shè)置活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風(fēng)機(jī)相連。

而且，所述的輔料為硫鐵礦燒渣、SiC或Fe₃O₄中的一種，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料的質(zhì)量比為(2-10)：1。

而且，所述的燒結(jié)爐體內(nèi)部采用不吸收微波或者少量吸收微波的耐火材料制成，外殼由不銹鋼材料制成，以防止微波向外泄露。

而且，所述微波加熱裝置為磁控管，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，在燒結(jié)爐體上端表面沿爐體長度方向均勻設(shè)置上端磁控管，且在燒結(jié)爐體兩側(cè)面沿爐體長度方向交替設(shè)置上端兩側(cè)磁控管，在兩側(cè)面上設(shè)置的上端兩側(cè)磁控管的高度與燒結(jié)爐體內(nèi)位于上傳動(dòng)平面上的SiC容器的中心高度一致；或者在燒結(jié)爐體上下端的表面上，沿爐體長度方向均勻設(shè)置上端磁控管和下端磁控管，且在燒結(jié)爐體兩側(cè)面沿爐體長度方向交替設(shè)置上端兩側(cè)磁控管和下端兩側(cè)磁控管，在兩側(cè)面上設(shè)置的下端磁控管的高度與燒結(jié)爐體內(nèi)位于下傳動(dòng)平面上的SiC容器的中心高度一致。

而且，所述的設(shè)置在燒結(jié)爐體上端的磁控管數(shù)量為8-15個(gè)，設(shè)置在燒結(jié)爐體兩側(cè)的磁控管每一側(cè)的數(shù)量為8-15個(gè)。

而且，所述的SiC容器的個(gè)數(shù)為20-40個(gè)。

一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的運(yùn)行方法：

利用上述裝置燒結(jié)陶粒的運(yùn)行方法，按照下述步驟進(jìn)行：

步驟1，啟動(dòng)微波加熱裝置對(duì)燒結(jié)爐體內(nèi)進(jìn)行加熱至設(shè)定溫度，啟動(dòng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)SiC容器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；

步驟2，通過兩個(gè)料斗向攪拌裝置添加醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

步驟3，攪拌裝置連接成型機(jī)，利用成型機(jī)將混合均勻的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

步驟4，成型機(jī)通過進(jìn)料裝置與燒結(jié)爐體相連，利用進(jìn)料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度

步驟5，顆粒進(jìn)入燒結(jié)爐體內(nèi)，落在SiC容器中并沿傳動(dòng)鏈條向前運(yùn)動(dòng)，至鏈條末端，SiC容器轉(zhuǎn)至下傳動(dòng)平面，燒結(jié)后的顆粒落入陶粒收集斗中，并通過收集裝置予以收集；

步驟6，燒結(jié)過程中產(chǎn)生的氣體，自氣體收集口通過管路進(jìn)入水冷裝置，經(jīng)冷卻處理后，由水冷裝置的底端通過管路進(jìn)入脫酸塔，進(jìn)行脫酸，完成脫酸后，氣體通過管路進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，管路上設(shè)置有活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風(fēng)機(jī)相連。

而且，在步驟1中，所述的輔料為硫鐵礦燒渣、SiC或Fe₃O₄中的一種，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料的質(zhì)量比為(2-10)：1。

而且，所述的水冷裝置的冷卻溫度為10-20攝氏度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的系統(tǒng)由造粒成型單元(料斗、攪拌裝置和成型機(jī))、物料輸送機(jī)構(gòu)(主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC舟)、微波加熱系統(tǒng)(磁控管)及煙氣凈化系統(tǒng)(氣體收集口、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī))等組成，在造粒成型單元中，采用富集微波耦合劑-Fe₃O₄的硫鐵礦燒渣作為輔料，并結(jié)合飛灰中自身物質(zhì)在微波場中的吸波特性，保證了顆粒內(nèi)部的吸波特性，同時(shí)硫鐵礦燒渣中硅酸鹽和氧化物提高了飛灰中成陶成分，實(shí)現(xiàn)以廢治廢；在物料輸送機(jī)構(gòu)中，SiC舟作為容器承載飛灰顆粒，在微波場下，使得飛灰顆粒內(nèi)外加熱并迅速升溫，提高飛灰燒結(jié)效率，降低燒結(jié)過程的能量消耗，另外，SiC舟逐個(gè)布置在傳送鏈條，有利于提高處理量，在途徑下部鏈條時(shí)SiC舟空載吸波預(yù)熱，使得微波能得以有效利用。在微波加熱系統(tǒng)中，不需通入大量空氣，產(chǎn)生煙氣量少，極少量揮發(fā)性重金屬如Cd、Pb隨煙氣蒸發(fā)，可通過后面的煙氣凈化系統(tǒng)捕捉收集，無需復(fù)雜的尾氣凈化設(shè)施；在煙氣凈化系統(tǒng)中，采用水冷裝置有效防止了燒結(jié)煙氣中二惡因的二次合成。本發(fā)明具有加熱速度快、電能消耗少、電熱轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)，促進(jìn)焚燒飛灰微波燒結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，特別適合以焚燒飛灰燒結(jié)陶粒為目的的飛灰無害化處理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是燒結(jié)爐體的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖1。

圖3是燒結(jié)爐體的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖2。

圖4是燒結(jié)爐體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-1為第一料斗，1-2為第二料斗，2為攪拌裝置，3為成型機(jī)，4為從動(dòng)鏈輪，5為進(jìn)料裝置，6為磁控管，6-1為上端磁控管，6-2為上端兩側(cè)面的磁控管，6-3為下端兩側(cè)面的磁控管，6-4為下端磁控管，7為SiC容器，8為傳送鏈條，9為固定軸，10為主動(dòng)鏈輪，11為燒結(jié)爐體，12為陶粒收集斗，13為出料裝置，14為氣體收集口，15為水冷裝置，16為脫酸塔，17為活性炭噴射裝置，18為布袋除塵器，19為引風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰微波連續(xù)燒結(jié)陶粒的裝置，包括第一料斗，第二料斗，攪拌裝置，成型機(jī)，燒結(jié)爐體，水冷裝置，脫酸塔，活性炭噴射裝置，布袋除塵器，引風(fēng)機(jī)；其中：

第一料斗和第二料斗分別連接攪拌裝置，通過兩個(gè)料斗向攪拌裝置添加醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻；

攪拌裝置連接成型機(jī)，利用成型機(jī)將混合均勻的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

成型機(jī)通過進(jìn)料裝置與燒結(jié)爐體相連，利用進(jìn)料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度；

在燒結(jié)爐體的中央位置設(shè)置由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC容器組成的傳送裝置，傳送鏈條的兩端分別與主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪相連，并在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪之間形成與水平方向平行的上下兩個(gè)傳動(dòng)平面；在傳送鏈條上設(shè)置固定軸，在固定軸上設(shè)置SiC容器；在燒結(jié)爐體上設(shè)置微波加熱裝置，對(duì)燒結(jié)爐體體內(nèi)進(jìn)行微波加熱；在傳送裝置一側(cè)的垂直下方設(shè)置陶粒收集斗，陶粒收集斗下端設(shè)置出料裝置，以便于收集位于燒結(jié)爐體中的SiC容器中陶粒；在燒結(jié)爐體的上端設(shè)置氣體收集口；

氣體收集口通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置的底端通過管路與脫酸塔的頂端相連；脫酸塔的底部通過管路與布袋除塵器相連，并在管路上設(shè)置活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風(fēng)機(jī)相連。

而且，所述的燒結(jié)爐體內(nèi)部采用不吸收微波或者少量吸收微波的耐火材料制成，外殼由不銹鋼材料制成，以防止微波向外泄露。

而且，所述微波加熱裝置為磁控管，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，在燒結(jié)爐體上端表面沿爐體長度方向均勻設(shè)置上端磁控管，且在燒結(jié)爐體兩側(cè)面沿爐體長度方向交替設(shè)置上端兩側(cè)磁控管，在兩側(cè)面上設(shè)置的上端兩側(cè)磁控管的高度與燒結(jié)爐體內(nèi)位于上傳動(dòng)平面上的SiC容器的中心高度一致(如圖2和圖4所示)；或者在燒結(jié)爐體上下端的表面上，沿爐體長度方向均勻設(shè)置上端磁控管和下端磁控管，且在燒結(jié)爐體兩側(cè)面沿爐體長度方向交替設(shè)置上端兩側(cè)磁控管和下端兩側(cè)磁控管，在兩側(cè)面上設(shè)置的下端磁控管的高度與燒結(jié)爐體內(nèi)位于下傳動(dòng)平面上的SiC容器的中心高度一致(如圖3和圖4所示)。

而且，所述的設(shè)置在燒結(jié)爐體上端的磁控管數(shù)量為8-15個(gè)，設(shè)置在燒結(jié)爐體兩側(cè)的磁控管每一側(cè)的數(shù)量為8-15個(gè)，

而且，所述的SiC容器的個(gè)數(shù)為20-40個(gè)。

某醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的主要化學(xué)成分、熱灼減率及二惡英含量(％)見下表

在本實(shí)施例中，輔料選擇硫鐵礦燒渣，所述硫鐵礦燒渣是采用硫鐵礦或含硫尾砂做原料生產(chǎn)硫酸過程中所排出的一種廢渣，其主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃、金屬的硫酸鹽、硅酸鹽和氧化物等，本實(shí)施例所實(shí)用的硫鐵礦購自山東鑫海礦裝股份有限公司。

利用上述裝置燒結(jié)陶粒的運(yùn)行方法，按照下述步驟進(jìn)行：

步驟1，啟動(dòng)微波加熱裝置對(duì)燒結(jié)爐體內(nèi)進(jìn)行加熱至設(shè)定溫度，啟動(dòng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)SiC容器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；

步驟2，通過兩個(gè)料斗向攪拌裝置添加醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料，并利用攪拌裝置混合均勻，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料的質(zhì)量比為10：1；

步驟3，攪拌裝置連接成型機(jī)，利用成型機(jī)將混合均勻的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰和輔料壓制成顆粒；

步驟4，成型機(jī)通過進(jìn)料裝置與燒結(jié)爐體相連，利用進(jìn)料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度

步驟5，顆粒進(jìn)入燒結(jié)爐體內(nèi)，落在SiC容器中并沿傳動(dòng)鏈條向前運(yùn)動(dòng)，至鏈條末端，SiC容器轉(zhuǎn)至下傳動(dòng)平面，燒結(jié)后的顆粒落入陶粒收集斗中，并通過收集裝置予以收集；

步驟6，燒結(jié)過程中產(chǎn)生的氣體，自氣體收集口通過管路進(jìn)入水冷裝置，經(jīng)冷卻處理后，由水冷裝置的底端通過管路進(jìn)入脫酸塔，進(jìn)行脫酸，完成脫酸后，氣體通過管路進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，管路上設(shè)置有活性炭噴射裝置，布袋除塵器與引風(fēng)機(jī)相連。

而且，所述的水冷裝置的冷卻溫度為10-20攝氏度。

SiC作為強(qiáng)的微波耦合劑，采用SiC作為承載物料的容器，在微波場下，SiC容器可以在其內(nèi)壁迅速產(chǎn)生熱量，將微波的能量轉(zhuǎn)換成承載物料的吸收的熱量。

本發(fā)明的系統(tǒng)由造粒成型單元(料斗、攪拌裝置和成型機(jī))、物料輸送機(jī)構(gòu)(主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、傳送鏈條、固定軸和SiC舟)、微波加熱系統(tǒng)(磁控管)及煙氣凈化系統(tǒng)(氣體收集口、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī))等組成，在造粒成型單元中，采用富集微波耦合劑-Fe₃O₄的硫鐵礦燒渣作為輔料，并結(jié)合飛灰中自身物質(zhì)在微波場中的吸波特性，保證了顆粒內(nèi)部的吸波特性，同時(shí)硫鐵礦燒渣中硅酸鹽和氧化物提高了飛灰中成陶成分，實(shí)現(xiàn)以廢治廢；在物料輸送機(jī)構(gòu)中，SiC舟作為容器承載飛灰顆粒，在微波場下，使得飛灰顆粒內(nèi)外加熱并迅速升溫，提高飛灰燒結(jié)效率，降低燒結(jié)過程的能量消耗，另外，SiC舟(即SiC容器)逐個(gè)布置在傳送鏈條，有利于提高處理量，在途徑下部鏈條時(shí)SiC舟空載吸波預(yù)熱，使得微波能得以有效利用。在微波加熱系統(tǒng)中，不需通入大量空氣，產(chǎn)生煙氣量少，極少量揮發(fā)性重金屬如Cd、Pb隨煙氣蒸發(fā)，可通過后面的煙氣凈化系統(tǒng)捕捉收集，無需復(fù)雜的尾氣凈化設(shè)施；在煙氣凈化系統(tǒng)中，采用水冷裝置有效防止了燒結(jié)煙氣中二惡英的二次合成。本發(fā)明具有加熱速度快、電能消耗少、電熱轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)，促進(jìn)焚燒飛灰微波燒結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，特別適合以焚燒飛灰燒結(jié)陶粒為目的的飛灰無害化處理。

以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。