CN103316899B - 一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，包括箱体本体及烟囱，烟囱固装在箱体本体上端中心部位，所述箱体本体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱，在上顶板上斜向滑动安装有垃圾进料门，在侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门，在侧立板及底板上均安装有进气管，在箱体内的侧立板上或者箱体内的底板上安装有离子增量装置。本发明所涉及的处理器能解决不易长途转运处理的生活垃圾，排汽与出灰符合国家环保标准和环境容量要求，利于可再生资源的集中回收利用，节约转运和集中处理生活垃圾的费用，具有十分现实的社会意义。

Description

一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体

技术领域

本发明属于垃圾处理领域，涉及处理生活垃圾的装置，尤其是一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体。

背景技术

生活垃圾处理的常规方法有多种，传统的处理方法包括焚烧、填埋、堆肥等，新兴的处理方法包括沼气、微波、等离子等。传统的生活垃圾处理方法具有一定的方便性，但也存在诸多缺陷，不但存在占地、处理效果差、处理效率低下的问题，同时也存在二次污染问题。新兴的处理方法虽然可以高效处理垃圾，但大都离不开外部动力源，无法即时处理临时、偏远分散、不便集中的生活垃圾；此外，这些垃圾处理器大都形成压力气场，存在一定的安全隐患。

通过专利文献检索，发现如下三篇相关公开专利文献：

1、一种等离子垃圾处理系统及方法（CN102284467A），包括：过热蒸汽干燥器将垃圾进行干燥；等离子气化炉在等离子火炬高温作用下，将干燥后的垃圾热解，产生包含氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合气；高温换热器将混合气进行换热降温；氧气换热器用换热降温后的混合气对助燃的氧气进行加热，输出烟气；骤冷塔用碱液对氧气换热器输出的烟气进行降温和脱酸处理；第一除尘器对骤冷塔处理后的烟气进行除尘；引风机传送第一除尘器除尘后的烟气；燃气内燃机用引风机传送的烟气带动发电机发电，输出烟气；余热锅炉将燃气内燃机输出的烟气进行降温；第二除尘器将余热锅炉降温后的烟气进行除尘，送入烟囱排放。

2、一种等离子体焚烧垃圾处理设备（CN101457934），其等离子体焚烧垃圾炉的垃圾进料口连接有垃圾预热装置，预热处理装置的入料口连接垃圾破碎装置，垃圾预热装置上设置有混合废气的排气管路与蒸汽锅炉的燃烧室连通，蒸汽锅炉的蒸汽管路连通蒸汽发电设备，向蒸汽发电设备输送蒸汽发电。其垃圾进入等离子焚烧炉中焚烧前，不但被破碎为小块，而且还经预热蒸发了大部分的水分，进入焚烧炉的垃圾体积小、水分少，不会出现垃圾因含水量大，在瞬间高温下快速产生过量混合气引起爆炸的可能，安全性能好。同时，其垃圾在预热中能产生大量CO等可燃性混合气体，这些混合气体通入蒸汽锅炉燃烧，加热产生热蒸汽，通过热蒸汽输入蒸汽发电设备做功发电，产生的电能可用于提供等离子体焚烧垃圾炉工作所需的电能，因而也降低了等离子体焚烧垃圾处理设备的耗电量。

3、一种城市生活垃圾处理的方法与装置（CN102553880A），包括：热解气化单元、骤冷塔、湍流塔。热解气化炉、膨胀反应室、骤冷塔、湍流塔由通道依次联接构成一个上下交替的曲线流形气体通道。热解气化炉的炉壁上安装两个以上的交流等离子炬，上面设有供风管。交流等离子炬的轴线与热解气化炉膛轴线为中心的同心圆相切，在膨胀反应室或膨胀反应室与骤冷塔的气体通道中，至少在其中的一处安装有小功率交流等离子炬进行二次热解。骤冷塔进行气体冷却，湍流塔进行气体脱硫净化。本发明利用等离子技术对城市生活垃圾进行工业化的气化处理，获得可以利用的燃气，并且其排放达到环保标准。

通过技术特征对比，上述公开专利文献与本发明申请有较大的不同，对本发明申请的创造性没有构成影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，该处理器箱体利用闪蒸原理处理生活垃圾，处理效率高、处理效果好，属于非压力容器，且无需外部能源。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，包括箱体本体及烟囱，烟囱固装在箱体本体上端中心部位，其特征在于：所述箱体本体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱，在上顶板上斜向滑动安装有垃圾进料门，在侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门，在侧立板和底板上均安装有进气管，在箱体内的侧立板上或者箱体内的底板上安装有离子增量装置。

而且，在上顶板两侧边对称并斜向滑动各安装有两个垃圾进料门，垃圾进料门的上、下两端各安装有两个滚轮，在垃圾进料门上平面中部固装有一提手。

而且，所述侧立板外壁内嵌装有保温砌块，侧立板的内壁四周均间隔固装有保湿隔板。

而且，所述箱体的底板包括下底板、上底板、砌块及过水槽板，下底板与上底板之间填装保温砌块，上底板为拼块式结构，相邻之间的上底板拼块之间均有缝隙；在上底板中间部位制有一加强层板，该加强层板的上平面高于周围的平面，在上底板上均布间隔制有过水孔，该过水孔为均布间隔的圆通孔，在上底板的四周间隔固装过水槽板，该过水槽板内嵌装保温砌块，在对应过水槽板的下底板上均布间隔制有出水圆孔，过水槽板位于下底板外延内，在安装过水槽板外缘的下底板的外延上竖直嵌装侧立板，侧立板的保湿隔板与底板的过水槽板上下相对设置，在相邻的过水槽板之间设置出灰口，在对应该出灰口的侧立板上安装出灰门。

而且，在箱体的侧立板上安装有侧立板进气管及底板进气管，其中侧立板进气管分别设置在与箱体内腔连通的箱体侧立板四角中下部位置，底板进气盲管均布间隔安装在底板上，底板进气盲管的上端与箱体内腔连通，其下端与外部和上、下底板之间连通，底板进气盲管为圆柱状，其上均布间隔制有进气孔。

而且，在箱体内的侧立板四角位置的侧立板上均安装有离子增量装置，该离子增量装置包括钕铁硼永磁体材料构成的球、条、块状物体。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明应用了自然界的闪蒸原理，即在处理器工作过程中，空气中的氧与有机物中的碳结合，大部分转变为热能，部分生成一氧化碳和二氧化碳，部分组合沉淀转变为干热灰，氧与有机物中的氢和其它元素结合，生成水蒸汽和其它气体。氮部分从蒸汽排口排出，其它物质和气体经循环处理后的杂质，绝大部分组合沉淀为干热灰。投入的生活垃圾和处理后的灰分为固态，垃圾携带的水和处理器工作循环的冷凝水为液态；供入的空气、产生的湿混气和水蒸汽为气态，处理器小环境内的生活垃圾，在离子态近似闪电效果的作用下，物质的四大形态不断转换，仅数小时达到生活垃圾被处理的目的，是生活垃圾规模集中处理的补充，可有效提高全社会生活垃圾处理水平，进一步实现生活垃圾处理无害、减量、资源化。

2、本箱体采用离子增量装置产生离子场效应，与处理器内的被处理垃圾的不同物质形态和不同介质性质变化形成的离子共同作用，有效促进处理器在操作、垃圾、环境变化时的正常工作。

3、本发明所涉及的处理器能解决不易长途转运处理的生活垃圾，排汽与出灰符合国家环保标准和环境容量要求，利于可再生资源的集中回收利用，节约转运和集中处理生活垃圾的费用，具有十分现实的社会意义。

附图说明

图1为本发明的结构主视图（半剖）；

图2为图1的另一面的结构主视图（半剖）；

图3为图1的俯视放大图（半剖）；

图4为图1的进料门结构放大示意图；

图5为本发明底板的结构主视图；

图6为图5的A-A向截面剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，包括箱体本体及烟囱1，烟囱通过其过滤基座2固装在箱体本体上端中心部位。

本发明所涉及的箱体本体是由上顶板16、侧立板6、底板构成的密闭矩形箱体结构，其中上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱的过滤基座，在上顶板两侧边对称并斜向滑动各安装有两个垃圾进料门3，垃圾进料门的结构参见图1及图4，垃圾进料门的上、下两端各安装有两个滚轮19，在垃圾进料门上平面中部固装有一提手18，垃圾进料门在上顶板设置的轨道上前后位移；箱体的上顶板及侧立板均由钢板制作并以角钢或者槽钢为骨架焊接而成，箱体的上顶板与侧立板为焊接固装，箱体的侧立板与底板为外套嵌接固装（也可以直接固定安装），在箱体的侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门8，在箱体的侧立板和底板上设置有进气系统。

所述箱体的侧立板外壁内嵌装有保温砌块，该保温砌块采用轻质、耐热、拒水保温材料制作，侧立板的内壁四周均间隔固装有保湿隔板4，该保湿隔板采用钢板制作，其作用即是侧立板内壁的保护护板，同时又是箱体侧立板内壁的滴水板和湿混气室。

所述箱体的底板包括下底板14、上底板10、保温砌块11及过水槽板9，参见图5、6，下底板与上底板之间填装砌块，上底板为拼块式结构，相邻之间的上底板拼块之间均有缝隙；尤其在上底板中间部位制有一加强层板13，该加强层板的上平面高于周围的平面，以提高该部位的耐热强度。在上底板上均布间隔制有过水孔17，该过水孔为均布间隔的圆通孔，其大小根据需要进行设定。在上底板的四周间隔固装过水槽板，该过水槽板内嵌装保温砌块，在对应过水槽板的下底板上均布间隔制有出水圆孔（图中没有标号），过水槽板位于下底板外延内，在安装过水槽板外缘的下底板的外延上竖直嵌装侧立板，侧立板的保湿隔板与底板的过水槽板上下相对设置，以使自侧立板及保湿隔板滴下的水经过砌块经出水圆孔流出。在相邻的过水槽板之间设置出灰口，在对应该出灰口的侧立板上安装出灰门，本实施例附图中的出灰口设置在上底板中部位置，为四个。

为了便于吊运并适于平稳放置，在箱体的下底板下底面固装有钢托架12。

在箱体的侧立板上安装有侧立板进气管7及底板进气管15，本实施例附图中，侧立板进气管分别设置在与箱体内腔连通的箱体侧立板四角中下部位置，底板进气盲管均布间隔安装在底板上，底板进气盲管的上端与箱体内腔连通，其下端与外部和上、下底板之间连通。底板进气盲管为圆柱状，其上均布间隔制有进气孔（没有标号）。

在箱体内的侧立板上或者箱体内的底板上安装有离子增量装置5，本实施例附图中是安装在箱体内的侧立板四角位置，离子增量装置包括钕铁硼永磁体等磁性材料构成的球、条、块状物体。离子增量装置能使箱体内的离子浓度在单位时间内达到每立方厘米十几万，磁场强度总量十几万高斯，使离子浓度高于外部环境本底上百倍，所产生的叠加增量效应在处理器工作时，与处理器内的被处理垃圾的不同物质形态和不同介质性质变化形成的离子共同作用，保障处理器在操作、垃圾、环境变化时的正常工作。

本发明的工作方式是：

视箱体内垃圾的高度、温度，确定投料数量、次数，视被处理垃圾塌落和蒸汽质量，调整进气阀门。垃圾过实使进气阀窜烟时，从横、纵向辅助通气。被处理垃圾表层冒烟、起火时，喷水、推捅填垃圾减少和消除。保持底灰干热10-20cm，出湿凉灰。

本发明的工作原理是：

箱体内是类似窑洞、积雨云的“仿生态环境”，在钢系元素塑造的特定结构形式中，创造自然界“闪电”形成的环境条件，即正、负离子分别聚集、亲和的条件。生活垃圾不断被投放至处理器内，适量供入空气（氧气21%、氮气78%、其它1%）。引燃干燥物，经火和光与热和能的不断作用温度升高，生活垃圾中有机物质的分子、原子的运动加剧，由基态变为激发态，部分原子的核外电子开始脱离原子核的束缚向外逃逸，生活垃圾中有机物的物质状态逐渐转变为离子态。过程中的干热物质含大量正离子，在箱体内下部聚集。箱体内部温度升高的同时，生活垃圾携带的液态水和结晶水逐渐蒸发为水蒸汽。水蒸汽与生活垃圾中有机物局部燃烧产生的其它气体成为湿混气。水对负离子有强亲和性，脱离原子核束缚的自由电子大多被湿混汽吸附。湿混气的主要成分为水蒸汽，密度较空气和其它气体轻。箱体内下部温度高，上部温度低。湿混气穿过被处理垃圾间的缝隙上升，温度逐渐降低，在垃圾表层与烟囱间的排汽段、混气段及过滤段上聚集。

箱体内的下部正离子浓度较高的干热环境近似大地，上部负离子浓度较高的湿凉环境近似积雨云，具有形成闪电的环境条件。当下部干热环境中的正离子和上部湿凉环境中的负离子各自聚集到一定程度时，冲破垃圾缝隙间湿混气的阻障亲和，产生近似闪电效果。闪蒸是微观上的变化，量级为小数点后7位以上，在微米至纳米级。在处理器内瞬间不断发生，体量极小、数量极多、此起彼伏。生活垃圾携带的液态水和结晶水被闪蒸时瞬间蒸发，组成有机物的分子链解体，垃圾粉身碎骨表现为不断塌落，大部分元素矿化为灰分。

箱体内的局部燃烧是生活垃圾中有机物含的碳在闪蒸产生的热聚集到一定程度，与供入的空气相结合，达到燃点引起的局部现象，是处理器工作过程中必然发生和可控的现象，是生活垃圾被处理的辅助条件和组成部分，与闪蒸矿化有关联但有本质区别。经实证，燃点为300至600℃的常见通用和工程塑料，在处理器内宏观温度100℃左右的条件下，均可完全分解。

箱体工作时内部气压为90至130kPa，随被处理垃圾不同部位的塌落不断变化，低于规定压力容器的最低标准200kPa。

Claims (5)

1.一种生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，包括箱体本体及烟囱，烟囱固装在箱体本体上端中心部位，其特征在于：所述箱体本体是由上顶板、侧立板、底板构成的密闭矩形箱体结构，上顶板为上拱形，在上顶板中央部位固装烟囱，在上顶板上斜向滑动安装有垃圾进料门，在侧立板下部四面均设置有与箱体内连通的出灰门，在侧立板和底板上均安装有进气管，在箱体内的侧立板上或者箱体内的底板上安装有离子增量装置；

在箱体的侧立板上安装有侧立板进气管及底板进气盲管，其中侧立板进气管分别设置在与箱体内腔连通的箱体侧立板四角中下部位置，底板进气盲管均布间隔安装在底板上，底板进气盲管的上端与箱体内腔连通，其下端与外部和上、下底板之间连通，底板进气盲管为圆柱状，其上均布间隔制有进气孔。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，其特征在于：在上顶板两侧边对称并斜向滑动各安装有两个垃圾进料门，垃圾进料门的上、下两端各安装有两个滚轮，在垃圾进料门上平面中部固装有一提手。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，其特征在于：所述侧立板外壁内嵌装有保温砌块，侧立板的内壁四周均间隔固装有保湿隔板。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，其特征在于：所述箱体的底板包括下底板、上底板、砌块及过水槽板，下底板与上底板之间填装保温砌块，上底板为拼块式结构，相邻之间的上底板拼块之间均有缝隙；在上底板中间部位制有一加强层板，该加强层板的上平面高于周围的平面，在上底板上均布间隔制有过水孔，该过水孔为均布间隔的圆通孔，在上底板的四周间隔固装过水槽板，该过水槽板内嵌装保温砌块，在对应过水槽板的下底板上均布间隔制有出水圆孔，过水槽板位于下底板外延内，在安装过水槽板外缘的下底板的外延上竖直嵌装侧立板，侧立板的保湿隔板与底板的过水槽板上下相对设置，在相邻的过水槽板之间设置出灰口，在对应该出灰口的侧立板上安装出灰门。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理器箱体，其特征在于：在箱体内的侧立板四角位置的侧立板上均安装有离子增量装置，该离子增量装置包括钕铁硼永磁体材料构成的球、条、块状物体。