本實用新型涉及垃圾焚燒飛灰處理的方法，尤其是一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置。

背景技術：

垃圾焚燒飛灰中富含二惡因和重金屬等危害物，燒結(jié)處理可以分解飛灰中二惡因、固化大部分重金屬，并制備成陶粒。但傳統(tǒng)飛灰燒結(jié)都采用燃煤、燃氣、燃油加熱的回轉(zhuǎn)窯燃燒裝置，產(chǎn)生高溫煙氣對出料進行加熱，受不完全燃燒等影響，燒結(jié)過程中，由于受熱不均勻，導致燒結(jié)回收率低，且燒結(jié)時間周期長、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，燒結(jié)不均勻。

微波加熱因其加熱速度快、選擇性強、加熱均勻等優(yōu)點，近年來得到了非常廣泛的應用。“熱點效應”是微波加熱的重要特性，由該效應所產(chǎn)生的快速加熱效果是傳導和對流方式所達不到的。專利CN 103601526B公開了醫(yī)療焚燒飛灰微波燒制陶粒的方法。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。為解決其環(huán)境污染問題，硫鐵礦燒渣作為廢渣通常被用來制礦渣磚或作為燒制水泥的輔料。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型克服了現(xiàn)有技術中的缺點，提供了一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置，包括第一料斗、第二料斗、攪拌裝置、成型機、第一進料口、第二進料口、回轉(zhuǎn)反應爐、微波加熱裝置、前支架、后支架、煙氣出口、冷卻裝置、振動網(wǎng)篩、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器和引風機；其中：

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

攪拌裝置連接成型機，利用進料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度；

成型機連接回轉(zhuǎn)反應爐上的第一進料口，在回轉(zhuǎn)反應爐的第一進料口側(cè)方設置第二進料口，用于微波耦合劑的進料；

回轉(zhuǎn)反應爐的前端為布料室，與布料室相連的回轉(zhuǎn)反應爐的中部為燒結(jié)室，回轉(zhuǎn)反應爐的尾端與尾部罩殼相連并形成冷卻室，在燒結(jié)室的爐體表面上設置微波加熱裝置，在燒結(jié)室的外側(cè)同軸設置外罩殼；

在回轉(zhuǎn)反應爐的前端下方設置前支架，在回轉(zhuǎn)反應爐的后端下方設置后支架，在前支架和后支架下方設置底部斜面，使回轉(zhuǎn)反應爐與水平面呈一定傾角，使得爐內(nèi)的顆?？梢匝貭t體向右側(cè)滾動；或者在回轉(zhuǎn)反應爐的前端下方設置前支架，在回轉(zhuǎn)反應爐的后端下方設置后支架，在前支架的下端設置液壓裝置，液壓裝置可以調(diào)節(jié)前支架的高度，使得回轉(zhuǎn)反應爐與水平面呈一定傾角，使得爐內(nèi)的顆粒可以沿爐體向右側(cè)滾動；

在反應爐的末端的尾部罩殼底端設置冷卻裝置，冷卻裝置連接振動網(wǎng)篩，尾部罩殼頂端通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置通過管路與脫酸塔的頂端相連，脫酸塔通過管路連接布袋除塵器，在脫酸塔和布袋除塵器相連的管路上設置性炭噴射裝置，布袋除塵器連接引風機。

而且，在所述的第一進料口上設置第一鎖氣器，在第二進料口上設置第二鎖氣器，在尾部罩殼與冷卻裝置的連接處設置第三鎖氣器。

而且，在所述的布料室的前端設置前封頭罩，在前端頭罩和布料室的連接處設置密封圈。

而且，所述的布料室為鋼制，燒結(jié)室為氧化鋁陶瓷制，在二者的連接處設置密封圈。

而且，所述的尾部罩殼與回轉(zhuǎn)反應爐末端的連接處設置密封圈。

而且，上述所述的密封圈為紫銅密封圈。

而且，所述的外罩殼為不銹鋼，外罩殼內(nèi)設置保溫層，外罩殼與燒結(jié)室的連接處設置石墨環(huán)進行密封。

而且，所述的微波加熱裝置為磁控管，其設置方式為，在回轉(zhuǎn)反應爐的爐體外側(cè)沿縱向設置6-15組磁控管，每組磁控管均為沿圓周環(huán)繞均勻設置，每組磁控管的數(shù)量為4-6個。

而且，所述的磁控管的散熱方式為水冷降溫。

而且，所述的底部斜面與平面的夾角角度為5-15度，所述的反應爐與平面的夾角角度為5-15度。

而且，所述的前支架旁設置驅(qū)動電機，與回轉(zhuǎn)反應爐相連，為回轉(zhuǎn)反應爐的轉(zhuǎn)動(即以自身中心軸為中心進行旋轉(zhuǎn))提供動力。

在上述技術方案中，液壓裝置調(diào)節(jié)前支架的高度，使得回轉(zhuǎn)反應爐與水平面呈一定傾角后，對回轉(zhuǎn)反應爐的傾斜姿態(tài)予以鎖緊，再啟動驅(qū)動電機，帶動回轉(zhuǎn)反應爐以自身中心軸為中心進行旋轉(zhuǎn)，以使爐內(nèi)物料在傾斜狀態(tài)下實現(xiàn)混合均勻和加熱。

一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的運行方法，

按照下述步驟進行：

步驟1：啟動微波加熱裝置對回轉(zhuǎn)反應爐內(nèi)進行加熱至設定溫度，啟動驅(qū)動電機，使回轉(zhuǎn)反應爐進行轉(zhuǎn)動；

步驟2：在第一料斗內(nèi)添加垃圾焚燒飛灰，在第二料斗內(nèi)添加硫鐵礦燒渣，二者在攪拌裝置內(nèi)混合攪拌均勻后，經(jīng)成型機壓制成飛灰顆粒，飛灰顆粒經(jīng)過第一鎖氣器和第一進料口，進入回轉(zhuǎn)反應爐的布料室內(nèi)，同時微波耦合劑經(jīng)過第二鎖氣器和第二進料口，進入回轉(zhuǎn)反應爐的布料室內(nèi)；

步驟3：在回轉(zhuǎn)反應爐的轉(zhuǎn)動中，飛灰顆粒與微波耦合劑在布料室內(nèi)進行混合，而后進入回轉(zhuǎn)反應爐的燒結(jié)室內(nèi)，由微波加熱裝置加熱燒結(jié)成陶粒熟料，陶粒熟料進入尾部罩殼，陶粒熟料經(jīng)第三鎖氣器排出，經(jīng)冷卻器冷卻、振動篩篩分后，得到陶粒成品和可重復使用的微波耦合劑，這部分微波耦合劑可送至第二進料口再次使用；

步驟4：在陶粒的燒結(jié)過程中產(chǎn)生了大量廢氣，廢氣由煙氣出口依次進入水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置和布袋除塵器，完成廢氣的處理后排放至大氣中。

而且，所述的垃圾焚燒飛灰和硫鐵礦燒渣的質(zhì)量比為10：1～2：1。

而且，所述的微波耦合劑為粉末狀，包括碳化硅、活性炭、四氧化三鐵等。

而且，所述的廢氣包括二惡英、揮發(fā)性重金屬及酸性氣體等。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為：在進料中先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，同時硫鐵礦燒渣中硅酸鹽和氧化物提高了飛灰中成陶成分，實現(xiàn)以廢治廢；與顆粒一起進入的微波耦合劑將顆粒周圍包裹，微波耦合劑在微波場下迅速產(chǎn)生高溫，這樣可在極短時間內(nèi)將二惡英徹底分解，同時提高了陶粒燒結(jié)效率；通過傾斜設置回轉(zhuǎn)反應爐，使陶粒在滾動混合的同時受到微波加熱，燒結(jié)后陶粒熟料與微波耦合劑分離，分離后的微波耦合劑作為原料返回再利用，這一創(chuàng)新提高了微波耦合劑的利用率，同時本實用新型的制備過程簡單，能源利用充分，解決了傳統(tǒng)燒結(jié)技術中產(chǎn)生大量需要凈化的有害煙氣問題，促進焚燒飛灰微波燒結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進程，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；回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)在燒結(jié)過程中不斷翻轉(zhuǎn)加熱，物料無滯留，筒體內(nèi)分布均勻，熱輻射面積大，升溫速度快，即可以防止結(jié)焦有實現(xiàn)較短的反應時間；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，無需復雜的尾氣凈化設施。本實用新型有效利用飛灰成分及添加物料對微波的吸收性能，促進焚燒飛灰微波燒結(jié)的產(chǎn)業(yè)化進程，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是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是回轉(zhuǎn)反應爐的截面結(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，4-1為第一鎖氣器，4-2為第二鎖氣器，4-3為第三鎖氣器，5-1為第一進料口，5-2為第二進料口，6為布料室，7為回轉(zhuǎn)反應爐，8為前支架，9為驅(qū)動電機，10為燒結(jié)室，11為微波加熱裝置，12為外罩殼，13為后支架，14為尾部罩殼，15為冷卻裝置，16為振動網(wǎng)篩，17為水冷裝置，18為脫酸塔，19為活性炭噴射裝置，20為布袋除塵器，21為引風機，22為底部斜面，23為前封頭罩，24為煙氣出口，25為液壓裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體的實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

一種回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒飛灰微波燒結(jié)陶粒的裝置，包括第一料斗、第二料斗、攪拌裝置、成型機、第一進料口、第二進料口、回轉(zhuǎn)反應爐、微波加熱裝置、前支架、后支架、煙氣出口、冷卻裝置、振動網(wǎng)篩、水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置、布袋除塵器和引風機；其中：

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

攪拌裝置連接成型機，利用進料裝置控制向燒結(jié)爐體中加入的顆粒數(shù)量和速度；

成型機連接回轉(zhuǎn)反應爐上的第一進料口，在回轉(zhuǎn)反應爐的第一進料口側(cè)方設置第二進料口，用于微波耦合劑的進料；

回轉(zhuǎn)反應爐的前端為布料室，與布料室相連的回轉(zhuǎn)反應爐的中部為燒結(jié)室，回轉(zhuǎn)反應爐的尾端與尾部罩殼相連并形成冷卻室，在燒結(jié)室的爐體表面上設置微波加熱裝置，在燒結(jié)室的外側(cè)設置外罩殼；

在回轉(zhuǎn)反應爐的前端下方設置前支架，在回轉(zhuǎn)反應爐的后端下方設置后支架，在前支架和后支架下方設置底部斜面(如圖1所示)，使回轉(zhuǎn)反應爐與水平面呈一定傾角，使得爐內(nèi)的顆粒可以沿爐體向右側(cè)滾動；或者在回轉(zhuǎn)反應爐的前端下方設置前支架，在回轉(zhuǎn)反應爐的后端下方設置后支架，在前支架的下端設置液壓裝置，液壓裝置可以調(diào)節(jié)前支架的高度(如圖2所示)，使得回轉(zhuǎn)反應爐與水平面呈一定傾角，使得爐內(nèi)的顆?？梢匝貭t體向右側(cè)滾動；

在反應爐的末端的尾部罩殼底端設置冷卻裝置，冷卻裝置連接振動網(wǎng)篩，尾部罩殼頂端通過管路與水冷裝置的頂端相連，水冷裝置通過管路與脫酸塔的頂端相連，脫酸塔通過管路連接布袋除塵器，在脫酸塔和布袋除塵器相連的管路上設置性炭噴射裝置，布袋除塵器連接引風機。

而且，在所述的第一進料口上設置第一鎖氣器，在第二進料口上設置第二鎖氣器，在尾部罩殼與冷卻裝置的連接處設置第三鎖氣器。

而且，在所述的布料室的前端設置前封頭罩，在前端頭罩和布料室的連接處設置密封圈。

而且，所述的布料室為鋼制，燒結(jié)室為氧化鋁陶瓷制，在二者的連接處設置密封圈。

而且，所述的尾部罩殼與回轉(zhuǎn)反應爐末端的連接處設置密封圈。

而且，上述所述的密封圈為紫銅密封圈。

而且，所述的外罩殼為不銹鋼，外罩殼內(nèi)設置保溫層，外罩殼與燒結(jié)室的連接處設置石墨環(huán)進行密封。

而且，所述的微波加熱裝置為磁控管，其設置方式為，在回轉(zhuǎn)反應爐的爐體外側(cè)沿縱向設置6-15組磁控管，每組磁控管均為沿圓周環(huán)繞均勻設置，每組磁控管的數(shù)量為4-6個。

而且，所述的磁控管的散熱方式為水冷降溫。

而且，所述的底部斜面與平面的夾角角度為10度，所述的反應爐與平面的夾角角度為10度。

而且，所述的前支架旁設置驅(qū)動電機，與回轉(zhuǎn)反應爐相連，為回轉(zhuǎn)反應爐的轉(zhuǎn)動提供動力。

以下通過具體實施例說明利用本裝置燒結(jié)陶粒的運行方法

在本實施例中，使用的某醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的主要化學成分、熱灼減率及二惡英含量(％)見下表

在本實施例中，使用的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，本實施例所實用的硫鐵礦購自山東鑫海礦裝股份有限公司。

具體運行方法按照下述步驟進行：

步驟1：啟動微波加熱裝置對回轉(zhuǎn)反應爐內(nèi)進行加熱至設定溫度，啟動驅(qū)動電機，使回轉(zhuǎn)反應爐進行轉(zhuǎn)動；

步驟2：在第一料斗內(nèi)添加垃圾焚燒飛灰，在第二料斗內(nèi)添加硫鐵礦燒渣，二者在攪拌裝置內(nèi)混合攪拌均勻后，經(jīng)成型機壓制成飛灰顆粒，飛灰顆粒經(jīng)過第一鎖氣器和第一進料口，進入回轉(zhuǎn)反應爐的布料室內(nèi)，同時微波耦合劑經(jīng)過第二鎖氣器和第二進料口，進入回轉(zhuǎn)反應爐的布料室內(nèi)；

步驟3：在回轉(zhuǎn)反應爐的轉(zhuǎn)動中，飛灰顆粒與微波耦合劑在布料室內(nèi)進行混合，而后進入回轉(zhuǎn)反應爐的燒結(jié)室內(nèi)，由微波加熱裝置加熱燒結(jié)成陶粒熟料，陶粒熟料進入尾部罩殼，陶粒熟料經(jīng)第三鎖氣器排出，經(jīng)冷卻器冷卻、振動篩篩分后，得到陶粒成品和可重復使用的微波耦合劑，這部分微波耦合劑可送至第二進料口再次使用；

步驟4：在陶粒的燒結(jié)過程中產(chǎn)生了大量廢氣，廢氣由煙氣出口依次進入水冷裝置、脫酸塔、活性炭噴射裝置和布袋除塵器，完成廢氣的處理后排放至大氣中。

而且，所述的垃圾焚燒飛灰和硫鐵礦燒渣的質(zhì)量比為10：1。

而且，所述的微波耦合劑為粉末狀，包括碳化硅、活性炭、四氧化三鐵等。

而且，所述的廢氣包括二惡英、揮發(fā)性重金屬及酸性氣體等。

以上對本實用新型進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。