CN101775297A - 一种有机物、生物质干馏加热裂解系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机物、生物质干馏加热裂解系统，包括物料及导热介质入口端、干馏加热裂解主机和气液及固体出口端；干馏加热裂解主机包括裂解反应罐罐体，加热保温层，正、反向内螺旋滚筒，传送环；加热保温层安装在罐体外层；正、反向内螺旋滚筒和传送环安装在罐体内；反向内螺旋滚筒安装在罐体中间，外围均匀分布3或3个以上正向内螺旋滚筒，正向内螺旋滚筒间由传送环相连接；正、反向内螺旋滚筒构成加热裂解管道；裂解反应罐由外部联动装置带动旋转。优点是高效节能环保，加热裂解管道提高加热质的接触面积、加热时间，加热效率高；热载体封闭内循环，能量自给，反应系统原料利用效率高、能耗低；并具有良好的可控性，适应性广，寿命长。
Description
技术领域
本发明属于热处理技术领域，涉及一种有机物、生物质干馏加热裂解系统；特别适用于能源工业和环境治理的能源、有机物、生物质能源转化过程的热处理加热裂解。
背景技术
有机物、生物质热裂解液化技术是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术，该技术利用煤炭、煤矸石、油页岩、废旧塑料、橡胶等有机物；利用作物秸秆、木材木屑、草、农林废弃物、动物骨皮等生物质，通过热交换完成预热和物料干燥，进一步热解提取轻烃，以连续的工艺和工厂化的生产方式将有机物、生物质裂解转化为高品位的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料，可直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进提炼加工使液体燃料的品质接近柴油或汽油等常规动力燃料的品质，弥补液体燃料的短缺和石油资源不足问题；对有机物、生物质进行提质综合开发利用，提取具有商业价值的化工产品；燃烧副产品主要为焦炭、型煤、液体原油和煤气；原油同步提取和一次品位升级，使得产成品成为可以洁净利用的能源，大量减少排污总量；具有广泛的应用价值，社会价值和商业价值。热解提质技术对水的依赖程度低，属于节水新型化工项目，对地区经济发展具有十分重要的意义。
目前，国内外加热裂解装置，热传导过程中热量损失大，导热不完全，热能比耗量高，用火直烧时，物料在加热过程中受热不匀，温度或高或低，影响产成品的质量。在物料导热性能较差时，存在裂解时间长，换热效果差，转化率低，能源浪费，成本过高等问题。
发明内容
本发明公开了一种有机物、生物质干馏加热裂解系统，以解决现有技术中热量损失大、导热不完全、热能的比耗量高；物料导热性能较差时，裂解时间长、换热效果差、转化率低、能源浪费、成本过高等问题。
本发明本体为横向罐体，包括物料及导热介质入口端、干馏加热裂解主机和气液及固体出口端；物料及导热介质入口端连接安装在干馏加热裂解主机的一侧，气液及固体出口端连接安装在干馏加热裂解主机的另一侧；物料及导热介质入口端具有进料口、进料腔；气液及固体出口端具有物料出口、粉尘出口、气液出口。
物料及导热介质入口端包括电机、旋转搅龙；旋转搅龙安装在进料腔内，电机输出轴与旋转搅龙相连接，电机驱动旋转搅龙旋转。
干馏加热裂解主机包括裂解反应罐罐体、加热保温层、反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒、传送环；加热保温层安装加固在裂解反应罐罐体外层；反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒、传送环安装在裂解反应罐罐体内；反向内螺旋滚筒安装在裂解反应罐罐体中间，在反向内螺旋滚筒外围均匀分布3个或3个以上正向内螺旋滚筒，正向内螺旋滚筒间由圆形传送环相连接；裂解反应罐罐体内反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒构成中间的加热裂解管道，可拆卸，加热温度可控；裂解反应罐由外部联动装置带动下旋转。
气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区；物料分离区包括物料筛板、叶片、物料及导热质分离筛、导热质筛板；物料分离区下方具有物料出口；物料筛板安装在气液及固体出口端物料分离区内，与干馏加热裂解主机的连接侧；叶片安装在物料筛板后方，反向内螺旋滚筒上；导热质筛板安装在叶片的下方；物料及导热质分离筛安装在物料筛板、导热质筛板下方，物料出口前方；吸尘区包括滤网、除尘吸附剂、除尘吸附剂筛板；吸尘区下方具有粉尘出口，终端有气液出口；滤网安装气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区之间，吸尘区入口处；吸尘区中依次放置不同大小的除尘吸附剂和除尘吸附剂筛板；气液及固体出口端整体与裂解反应罐相连，随罐体一起进行旋转。
工作过程如下：
在旋转时，物料及导热介质从入口端，由进料口进入旋转搅龙中，在电机的带动下，旋转搅龙开始旋转，将物料及导热介质传送至进料腔，在传送环的传送下进入加热裂解反应罐管道的内螺旋滚筒中。在加热保温层的加热作用下，将物料充分干馏加热裂解，进行高温干馏加热裂解过程，物料在此过程中形成利用效率更高的新的能源物质，包括固体、气体及轻烃类物质；同时在正向内螺旋滚筒及传送环的传动下，物料及导热介质沿罐体正向传送至出口端，经裂解反应罐加热裂解后的物料固体部分在物料筛板和物料及导热质分离筛的分离作用下，由出口端下方物料出口排出，物料产生的高温气体经过初步净化由气液出口排出；物料产生的高温气体经分离，变成价值较高的液体燃料及可燃气体；导热介质继续前行，导热介质在出口端与物料分离，在分离筛、导热质筛板和叶片的共同作用下，进入加热裂解管道中间反向内螺旋滚筒中，经中间反向内螺旋滚筒，重新输送至入口端，循环利用提高物料加热效率；气液及粉尘经过滤网进入吸尘区，粉尘在吸附剂的吸附下，由吸尘区下方粉尘出口排出，气液经过吸尘区初步净化后由气液出口排出，再经分离，变成价值较高的液体燃料及可燃气体。
本发明的优点是：高效、节能、环保。罐体中间加热裂解管道大大提高了加热质的接触面积、加热时间，加热效率高；热载体封闭内循环，能量自给，反应系统原料利用效率高、能耗低；并具有良好的可控性，适应性广，寿命长。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明物料及导热介质入口端局部放大示意图。
图3是本发明气液及固体出口端局部放大示意图。
图4是本发明第一种裂解反应罐横切面结构示意图。
图5是本发明第二种裂解反应罐横切面结构示意图。
图中：1电机、2进料口、3旋转搅龙、4进料腔、5传送环、6裂解反应罐罐体、7正向内螺旋滚筒、8反向内螺旋滚筒、9加热保温层、10物料筛板、11叶片、12导热质筛板、13除尘吸附剂筛板、14滤网、15物料及导热质分离筛、16物料出口、17粉尘出口、18气液出口。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3所示：包括物料及导热介质入口端、干馏加热裂解主机和气液及固体出口端；物料及导热介质入口端连接安装在干馏加热裂解主机的一侧，气液及固体出口端连接安装在干馏加热裂解主机的另一侧；物料及导热介质入口端具有进料口2、进料腔4；气液及固体出口端具有物料出口16、粉尘出口17、气液出口18。罐体横置。
如图1、图2所示：物料及导热介质入口端包括电机1、旋转搅龙3；旋转搅龙3安装在进料腔内4，电机1输出轴与旋转搅龙3相连接，电机1驱动旋转搅龙3旋转。
如图1、图4所示：干馏加热裂解主机包括传送环5、裂解反应罐罐体6、三个正向内螺旋滚筒7、一个反向内螺旋滚筒8、加热保温层9；加热保温层9安装加固在裂解反应罐罐体6外层；传送环5、正向内螺旋滚筒7、反向内螺旋滚筒8安装在裂解反应罐罐体6内；反向内螺旋滚筒8安装在裂解反应罐罐体6中间，正向内螺旋滚筒7均匀分布在反向内螺旋滚筒8外围；正向内螺旋滚筒7间由圆形传送环5相连接；裂解反应罐罐体6内反向内螺旋滚筒8、正向内螺旋滚筒7构成中间的加热裂解管道，可拆卸，加热温度可控；裂解反应罐由外部联动装置带动下旋转。
如图1、图3所示：气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区；物料分离区包括物料筛板10、叶片11、导热质筛板12、物料及导热质分离筛15；物料分离区下方具有物料出口16；物料筛板10安装在气液及固体出口端物料分离区内，与干馏加热裂解主机的连接侧；叶片11安装在物料筛板10后方，反向内螺旋滚筒8上；导热质筛板12安装在叶片11的下方；物料及导热质分离筛15安装在物料筛板10、导热质筛板12下方，物料出口16前方；吸尘区包括滤网14、除尘吸附剂、除尘吸附剂筛板13；吸尘区下方具有粉尘出口17，终端有气液出口18；滤网14安装气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区之间，吸尘区入口处；吸尘区中依次放置不同大小的除尘吸附剂和除尘吸附剂筛板13；气液及固体出口端整体与裂解反应罐相连，随罐体一起进行旋转。
实施例2
如图1、图5所示：干馏加热裂解主机包括传送环5、裂解反应罐罐体6、四个正向内螺旋滚筒7、一个反向内螺旋滚筒8、加热保温层9；加热保温层9安装加固在裂解反应罐罐体6外层；传送环5、正向内螺旋滚筒7、反向内螺旋滚筒8安装在裂解反应罐罐体6内；反向内螺旋滚筒8安装在裂解反应罐罐体6中间，正向内螺旋滚筒7均匀分布在反向内螺旋滚筒8外围；正向内螺旋滚筒7间由圆形传送环5相连接；裂解反应罐罐体6内反向内螺旋滚筒8、正向内螺旋滚筒7构成中间的加热裂解管道，可拆卸，加热温度可控；裂解反应罐由外部联动装置带动下旋转。
本发明的第一个实施例、二个实施例工作过程如下：
在旋转时，物料及导热介质从入口端，由进料口2进入旋转搅龙3中，在电机1的带动下，旋转搅龙3开始旋转，将物料及导热介质传送至进料腔4，在传送环5的传送下进入加热裂解反应罐管道的内螺旋滚筒中。在加热保温层9的加热作用下，将物料充分干馏加热裂解，进行高温干馏加热裂解过程，物料在此过程中形成利用效率更高的新的能源物质，包括固体、气体及轻烃类物质；同时在正向内螺旋滚筒及传送环的传动下，物料及导热介质沿裂解反应罐罐体6正向传送至气液及固体出口端，经裂解反应罐6加热裂解后的物料固体部分在物料筛板10和物料及导热质分离筛15的分离作用下，由出口端下方物料出口16排出，物料产生的高温气体经过初步净化由气液出口18排出；物料产生的高温气体经分离，变成价值较高的液体燃料及可燃气体；导热介质在气液及固体出口端与物料分离，在物料及导热质分离筛15、导热质筛板12和叶片11的共同作用下，进入加热裂解管道中间反向内螺旋滚筒8中，重新输送至物料及导热介质入口端，循环利用；气液及粉尘经过滤网14进入三级吸尘区，三级吸尘区中依次放置不同大小的除尘吸附剂和除尘吸附剂筛板13，粉尘在吸附剂的吸附下，由吸尘区下方粉尘出口17排出，气液经过吸尘区初步净化后由气液出口18排出，再经分离，变成价值较高的液体燃料及可燃气体。
Claims (5)
1.一种有机物、生物质干馏加热裂解装置，包括物料及导热介质入口端、干馏加热裂解主机和气液及固体出口端；物料及导热介质入口端连接安装在干馏加热裂解主机的一侧，气液及固体出口端连接安装在干馏加热裂解主机的另一侧；物料及导热介质入口端具有进料口、进料腔；气液及固体出口端具有物料出口、粉尘出口、气液出口；其特征在于：干馏加热裂解主机包括裂解反应罐罐体、加热保温层、反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒、传送环；加热保温层安装加固在裂解反应罐罐体外层；反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒、传送环安装在裂解反应罐罐体内；反向内螺旋滚筒安装在裂解反应罐罐体中间，在反向内螺旋滚筒外围均匀分布正向内螺旋滚筒，正向内螺旋滚筒间由圆形传送环相连接；裂解反应罐罐体内反向内螺旋滚筒、正向内螺旋滚筒构成中间的加热裂解管道；裂解反应罐由外部联动装置带动下旋转。
2.根据权利要求1所述的有机物、生物质干馏加热裂解装置，其特征在于：气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区；物料分离区包括物料筛板、叶片、物料及导热质分离筛、导热质筛板；物料分离区下方具有物料出口；物料筛板安装在气液及固体出口端物料分离区内，与干馏加热裂解主机的连接侧；叶片安装在物料筛板后方，反向内螺旋滚筒上；导热质筛板安装在叶片的下方；物料及导热质分离筛安装在物料筛板、导热质筛板下方，物料出口前方；吸尘区包括滤网、除尘吸附剂、除尘吸附剂筛板；吸尘区下方具有粉尘出口，终端有气液出口；滤网安装气液及固体出口端包括物料分离区和吸尘区之间，吸尘区入口处；吸尘区中依次放置不同大小的除尘吸附剂和除尘吸附剂筛板；气液及固体出口端整体与裂解反应罐相连，随罐体一起进行旋转。
3.根据权利要求1所述的有机物、生物质干馏加热裂解装置，其特征在于：物料及导热介质入口端包括电机、旋转搅龙；旋转搅龙安装在进料腔内，电机输出轴与旋转搅龙相连接，电机驱动旋转搅龙旋转。
4.根据权利要求1所述的有机物、生物质干馏加热裂解装置，其特征在于：为横向装置罐体，出口端整体与裂解反应罐相连，随罐体一起进行旋转。
5.根据权利要求1所述的有机物、生物质干馏加热裂解装置，其特征在于：正向内螺旋滚筒3个或3个以上。
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