[实用新型]一种低温等离子体氧化降解反应炉

说明书

本实用新型公开了一种低温等离子体氧化降解反应炉，包括反应炉本体，反应炉本体的顶盖上端连接阀门和流量计；顶盖中心设有伸入炉内的中空石墨电极，所述中空石墨电极表面缠绕高频线圈，所述高频线圈的两端与设置在反应炉本体外部的高频电源相连；所述反应炉本体的炉膛上部设有阳极板，中部设有废物料反应室，下部设有阴极板；反应炉本体的顶盖中心设有伸入炉内的中空石墨电极，所述反应炉本体炉膛的底部真空系统接口，所述反应炉本体的炉膛侧面下部设有熔融体排出口，上部设有供高温热解气体排出的气体出口，所述气体出口与气体收集室连接。本实用新型通过炉内上部和下部布置阳极板和阴极板，解决了低温等离子体氧化降解反应炉猝灭问题。

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧无害化处理技术，具体涉及一种低温等离子体氧化降解反应炉。

背景技术

目前用于垃圾焚烧降解的等离子体反应炉内设石墨电极，在高频电场作用下，产生激发态的高能量原子，激发态原子通过辐射放出外层电子，回到基态释放能量，由于高能量的正价原子和游离电子容易碰撞复合为氧原子，而导致猝灭失去氧化性强的氧正离子，氧正离子数量减少使得物料氧化降解速率降低，而且还需额外高温加热至500～800℃才能降解完全，能耗增大。因此，研发一种低温等离子体氧化降解反应炉以解决现有垃圾焚烧降解等离子体反应炉的猝灭问题，以及高温加热的高耗能问题具有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种低温等离子体氧化降解反应炉，以解决现有垃圾焚烧降解等离子体反应炉的猝灭问题，以及高温加热的高耗能问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种低温等离子体氧化降解反应炉，其包括反应炉本体，所述反应炉本体的顶盖上端连接阀门和流量计；顶盖中心设有伸入炉内的中空石墨电极，所述中空石墨电极表面缠绕高频线圈，所述高频线圈的两端与设置在反应炉本体外部的高频电源相连；所述反应炉本体的炉膛上部设有阳极板，用于分离电子，中部设有废物料反应室，下部设有阴极板，用于分离氧正离子，防止氧正离子和电子复合为原子态氧而发生猝灭；反应炉本体的顶盖中心设有伸入炉内的中空石墨电极，所述反应炉本体炉膛的底部真空系统接口，所述真空系统接口连接真空计和真空泵，真空系统使垃圾分解产生的气态物质快速排出，真空度保持在0.1～0.3kPa，有利于物料氧化；所述反应炉本体的炉膛侧面下部设有熔融体排出口，上部设有供高温热解气体排出的气体出口，所述气体出口与气体收集室连接。

优选地，所述反应炉本体内表面设有耐火材料炉衬和隔热保温层。

优选地，所述废物料反应室包括物料仓，所述物料仓的四周布置铜网筛板，所述铜网筛板上分布有气孔，供燃烧后蒸汽通过，所述物料仓的下面设有预热装置。预热温度为50～150℃。

优选地，所述中空石墨电极的中空部分为待处理废物料和氧气输入反应炉本体的通道；所述中空石墨电极穿过阳极板，置于废物料反应室的顶部。

优选地，所述阳极板、阴极板是厚度为2～4mm的铜紫板。

优选地，所述高频线圈是直径为10～15mm的紫铜线，其在中空石墨电极上的绕制匝数与高频电源的功率相匹配。

优选地，所述反应炉本体的顶盖上端通过连接阀门和流量计与氧气源连接；所述阀门为针型阀，所述流量计为转子流量计。氧气流量控制在100～600mL/min。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过低温等离子技术可实现垃圾物料的无害化处理，节约能源。

2、本实用新型通过炉内上部和下部布置阳极板和阴极板，使分子态氧电离出的激发状态的氧正离子在电场作用下向下端阴极板迁移，电子向上端阳极板迁移，有效避免电离产生的氧正离子和电子结合为原子态氧，解决了低温等离子体氧化降解反应炉猝灭问题，同时该分离过程可大幅增加氧正离子的动能，高速氧正离子的轰击可加快垃圾分解。