CN105368477B - 一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺 - Google Patents

一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺，属于静态裂解设备及其生产工艺技术领域。本发明包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置、收集装置和水封罐，裂解装置包括主炉体和加热炉，主炉体内部设有炉腔，炉腔通过导管与分气过滤装置连通，主炉体与地面间通过支架支撑，在主炉体下端对应设有多个加热炉，主炉体与加热炉之间通过螺栓连接固定，在各加热炉的底部均设有移动装置；鼓风机一通过支撑板一固定设于加热炉的侧面。本发明采用相应的设备和工艺，充分利用加热炉内燃料燃烧后产生的烟气热量，并将可燃废气进行充分利用，有效的防止了资源的浪费，提高了整理的裂解效果。

Description

一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺，属于静态裂解设备及其生产工艺技术领域。
背景技术
近年来能源逐渐缺乏，且环境污染日益严重，世界各国无不积极建立法案、设置机构以降低人们对于环境的污染，其中便产生了回收再生工业，例如人们将废弃纸张回收后再处理生出纸张、将废弃金属回收后再处理还原成金属、或将废塑料回收后裂解再生出油品，因此回收再生工业可降低废弃物对环境的污染，且再生的产物也可降低人们继续开采破坏环境的机会。
在现有技术中，静态裂解设备的加热炉通常采用砖块垒砌而成，同时用于支撑主炉体，然而，采用该种方式设计的裂解设备，由于加热炉为固定于某一位置无法移动，当炉内物料裂解完成后，需等待该炉内温度降低后再将炭黑及钢丝等取出才能进行下一裂解过程，导致整个裂解时间过长，严重影响裂解效率；为提高生产效率，常采用多套静态裂解设备进行平行化生产，然而现有技术中仅仅是采用多套裂解设备进行独自的裂解过程，且裂解后产生的可燃性废气均采用直接燃烧法处理，造成整理生产效率低下，且造成能源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备及其生产工艺，其解决了现有技术中的加热炉无法移动，而使得一套加热炉只能提供一台裂解设备的加热问题，且将产生的可燃废气进行充分的利用，节约能耗，提高生产效率。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备，包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置、收集装置和水封罐，所述裂解装置包括主炉体和加热炉，所述主炉体内部设有炉腔，所述炉腔通过导管与分气过滤装置连通，所述加热炉由炉膛和传导热量的空间组成，所述炉膛配有鼓风机一，其特征在于：所述主炉体与地面间通过支架支撑，在所述主炉体下端对应设有多个加热炉，所述主炉体与所述加热炉之间通过螺栓连接固定，在所述各加热炉的底部均设有移动装置，本实施例中的移动装置为滑轮；所述鼓风机一通过支撑板一固定设于所述加热炉的侧面。
进一步地，本发明还包括废气燃烧装置，所述废气燃烧装置包括集气管，所述集气管的一端与所述水封罐的出气端连接，另一端连接有多根输气支管，所述输气支管分别对应伸入至所述各加热炉的炉膛内部，在所述输气支管上均设有开关阀。
进一步地，本发明还包括多个控制器和固定架，所述固定架位于所述加热炉的侧面，所述控制器控制所述鼓风机一的启停。
进一步地，本发明还包括多个用于提供废气燃烧用氧气的鼓风机二，所述鼓风机二通过支撑板二固定于所述加热炉的侧面，所述鼓风机二与对应的控制器相连接。
一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备的生产工艺，包括如下步骤：
（1）生产线安装：在厂房安装一组或一组以上的生产线，一组生产线包括两条生产线，每条生产线均包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置、收集装置和水封罐，每条生产线经过水封罐后均通入至同一集气管内，集气管均与各生产线的加热炉连接且设有开关阀；
（2）第一条生产线的水焦油回收：首先向第一条生产线的加热炉的炉膛内添加燃料，对该生产线裂解装置内的废弃物料进行裂解，其中，燃料燃烧后产生的烟气经过主炉体后通入第二条生产线的加热炉内部，炉腔内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到可燃废气，可燃废气通过水封罐后进入至集气管内；
（3）第一条生产线的可燃废气利用：将集气管与第一条生产线的加热炉间连接的开关阀打开，使可燃废气进入第一条生产线的加热炉内部进行燃烧，给第一条生产线的裂解装置提供热量，同时停止向加热炉内添加燃料；
（4）第二条生产线的水焦油回收：当第一条生产线的裂解设备达到自动裂解条件时，将集气管与第二条生产线的加热炉连接的开关阀打开，使集气管内的多余可燃废气通入第二条生产线的加热炉内部进行燃烧，给第二条生产线的裂解装置提供热量；在该生产线中的加热炉内燃烧后产生的烟气经过主炉体后通入下一条生产线的加热炉内部，炉腔内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到第二条生产线的可燃废气，该可燃废气通过水封罐后进入至集气管内；
（5）当第一条生产线的水焦油裂解完成时，将第一条生产线的加热炉移至第二组生产线的其中一条生产线上进行利用；当第二条生产线的水焦油裂解完成时，将第二条生产线的加热炉移至第二组生产线上另一条生产线上进行利用；
（6）待第一条生产线和第二条生产线的裂解设备裂解完成并冷却后将其内部的炭黑和钢丝取出，即完成第一组生产线的裂解回收过程，其它组的生产线采用同样的方法依次循环完成。
进一步地，本发明的各生产线均配合有单独的分气过滤装置、冷却装置和收集装置，并采用同一水封罐。
本发明相对现有技术，具有以下有益效果：本发明采用支架直接将主炉体支撑，主炉体与加热炉之间通过螺栓连接固定，同时在加热炉的底部设有移动装置，在裂解完成后直接将螺栓卸下即可将加热炉移出，该移动装置可将加热炉方便的移出主炉体底部之外；将加热炉分为多个，可提高裂解效率，整理结构设计简单、稳定，操作方便；本发明将每条生产线经裂解、分气过滤、冷却、收集步骤后产生的可燃废气通过水封罐后进入集气管内，以便对可燃废气加以利用，充分利用能源，防止资源的浪费；将加热炉内燃烧产生的烟气经过热传导作用给当前生产线的炉腔加热完成后又通入下一条生产线的加热炉内部，目的是充分利用该烟气的热量，将该烟气通入下一条生产线的加热炉内部，可有效对下一条生产线的裂解过程起到预热的作用；当第一组生产线的水焦油裂解完成时，可将第一组生产线的加热炉移至第二组生产线中使用，目的是一套加热炉可用于多套裂解装置，减少设备的制造成本，将第一组生产线的加热炉移开，也可使第一组生产线的裂解装置快速冷却创造条件，节省冷却时间，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的裂解装置结构示意图。
图2为本发明的主炉体与加热炉之间的连接结构示意图。
图3为本发明的加热炉结构示意图。
附图中：1为主炉体，11为炉腔，12为导管，2为加热炉，21为炉膛，22为传导热量的空间，3为鼓风机一，4为支架，5为螺栓，6为滑轮，71为支撑板一，72为支撑板二，81为集气管，82为输气支管，83为开关阀，91为控制器，92为固定架，93为鼓风机二。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1-图3，实施例包括两组生产线，每组生产线包括两条生产线，依次分别为第一条生产线、第二条生产线、第三条生产线和第四条生产线，每条生产线均包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置和收集装置，每条生产线的收集装置均与同一水封罐连接。
裂解装置包括主炉体1和加热炉2，主炉体1内部设有炉腔11，炉腔11通过导管12与分气过滤装置连通，加热炉2由炉膛21和传导热量的空间22组成，炉膛21配有鼓风机一3，主炉体1与地面间通过支架4支撑，在主炉体1下端对应设有多个加热炉2，主炉体1与加热炉2之间通过螺栓5连接固定，在各加热炉2的底部均设有移动装置，本实施例中的移动装置为滑轮6；鼓风机一3通过支撑板一71固定设于加热炉2的侧面。
裂解装置还包括废气燃烧装置，废气燃烧装置包括集气管81，集气管81的一端与水封罐的出气端连接，另一端连接有多根输气支管82，输气支管82分别对应伸入至各加热炉2的炉膛21内部，在各集气管81以及输气支管82上均设有对应的开关阀83。
本实施例中的各生产线均包括多个控制器91、固定架92和多个用于提供废气燃烧用氧气的鼓风机二93，固定架92位于加热炉2的侧面，控制器91控制鼓风机一3的启停；鼓风机二93通过支撑板二72固定于加热炉2的侧面，鼓风机二93与对应的控制器91相连接。
本实施例的生产工艺包括如下步骤：
（1）生产线安装：在厂房内安装四条生产线，两条生产线作为一组，每条生产线均包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置和收集装置，每条生产线的收集装置均连接于同一水封罐，并将水封罐的出气端连于同一集气管81，集气管81均与各生产线的输气支管82连接，在各集气管81以及输气支管82上均设有对应的开关阀83。
（2）第一条生产线的水焦油回收：首先向第一条生产线的各加热炉2的炉膛21内添加燃料，通过控制器91控制鼓风机一3的启动并点燃燃料，该生产线裂解装置内的废弃物料裂解过程开始进行，其中，在加热炉2内燃烧后产生的烟气经过主炉体1后通入第二条生产线的加热炉2内部；炉腔11内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到可燃废气，可燃废气通过水封罐后进入至集气管81内。
（3）第一条生产线的可燃废气利用：当第一条生产线内产生可燃废气后，将集气管81与第一条生产线的加热炉2连接的开关阀83打开，通过控制器91控制鼓风机二93开始工作，控制鼓风机一3停止工作，使可燃废气进入第一条生产线的各加热炉2内部进行燃烧，给第一条生产线的裂解装置提供热量，同时停止向加热炉2内添加燃料。
（4）第二条生产线的水焦油回收：当第一条生产线的裂解设备达到自动裂解条件时，将集气管81与第二条生产线的加热炉2连接的开关阀83打开，使集气管81内的多余可燃废气通入第二条生产线的加热炉2内部进行燃烧，给第二条生产线的裂解装置提供热量；在该生产线中的加热炉2内燃烧后产生的烟气经过主炉体1后通入下一条生产线的加热炉2内部，炉腔11内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到第二条生产线的可燃废气，该可燃废气通过水封罐后进入至集气管81内。
（5）当第一条生产线的水焦油裂解完成时，将第一条生产线的加热炉2移至第三条生产线上进行利用，待第一条生产线的裂解装置内部冷却后将炭黑和钢丝取出，即完成第一条生产线的裂解回收过程。
（6）第三条生产线的水焦油回收：当第二条生产线的裂解设备达到自动裂解条件时，采用如步骤（4）同样的方法，采用收集到的可燃废气对该生产线的裂解装置进行加热，并将该生产线的水焦油进行回收，得到第三条生产线的可燃废气，该可燃废气通过水封罐后进入至集气管81内。
（7）当第二条生产线的水焦油裂解完成时，将第二条生产线的加热炉2移至第四条生产线上进行利用，待第二条生产线的裂解装置内部冷却后将炭黑和钢丝取出，即完成第二条生产线的裂解回收过程。
（8）第四条生产线的水焦油回收：当第四条生产线的裂解设备达到自动裂解条件时，采用如步骤（4）同样的方法，采用收集到的可燃废气对该生产线的裂解装置进行加热，并将该生产线的水焦油进行回收，得到第四条生产线的可燃废气，该可燃废气通过水封罐后进入至集气管81内。
（9）当第三条生产线的水焦油裂解完成时，将第三条生产线的加热炉2又移回至第一条生产线上进行利用，待第三条生产线的裂解装置内部冷却后将炭黑和钢丝取出，即完成第三条生产线的裂解回收过程。同时采用如步骤（4）同样的方法，采用收集到的可燃废气对第一条生产线的裂解装置进行加热，继续其它步骤，对该四条生产线进行循环裂解过程。
以上实施例对本发明作出了较为详细的描述，但是这些描述并非是对本发明的限制，即本发明并不局限于上述实施例的具体结构及描述。本发明的保护范围包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (6)

1.一种利用废弃物料制备水焦油的裂解设备，包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置、收集装置和水封罐，所述裂解装置包括主炉体和加热炉，所述主炉体内部设有炉腔，所述炉腔通过导管与分气过滤装置连通，所述加热炉由炉膛和传导热量的空间组成，所述炉膛配有鼓风机一，其特征在于：所述主炉体与地面间通过支架支撑，在所述主炉体下端对应设有多个加热炉，所述主炉体与所述加热炉之间通过螺栓连接固定，在所述各加热炉的底部均设有移动装置；所述鼓风机一通过支撑板一固定设于所述加热炉的侧面。
2.根据权利要求1所述的利用废弃物料制备水焦油的裂解设备，其特征在于：还包括废气燃烧装置，所述废气燃烧装置包括集气管，所述集气管的一端与所述水封罐的出气端连接，另一端连接有多根输气支管，所述输气支管分别对应伸入至所述各加热炉的炉膛内部，在所述输气支管上均设有开关阀。
3.根据权利要求1所述的利用废弃物料制备水焦油的裂解设备，其特征在于：还包括多个控制器和固定架，所述固定架位于所述加热炉的侧面，所述控制器控制所述鼓风机一的启停。
4.根据权利要求3所述的利用废弃物料制备水焦油的裂解设备，其特征在于：还包括多个用于提供废气燃烧用氧气的鼓风机二，所述鼓风机二通过支撑板二固定于所述加热炉的侧面，所述鼓风机二与对应的控制器相连接。
5.采用如权利要求1所述的利用废弃物料制备水焦油的裂解设备的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）生产线安装：在厂房安装一组或一组以上的生产线，一组生产线包括两条生产线，每条生产线均包括依次连接的裂解装置、分气过滤装置、冷却装置、收集装置和水封罐，每条生产线经过水封罐后均通入至同一集气管内，集气管均与各生产线的加热炉连接且设有开关阀；
（2）第一条生产线的水焦油回收：首先向第一条生产线的加热炉的炉膛内添加燃料，对该生产线裂解装置内的废弃物料进行裂解，其中，燃料燃烧后产生的烟气经过主炉体后通入第二条生产线的加热炉内部，炉腔内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到可燃废气，可燃废气通过水封罐后进入至集气管内；
（3）第一条生产线的可燃废气利用：将集气管与第一条生产线的加热炉间连接的开关阀打开，使可燃废气进入第一条生产线的加热炉内部进行燃烧，给第一条生产线的裂解装置提供热量，同时停止向加热炉内添加燃料；
（4）第二条生产线的水焦油回收：当第一条生产线的裂解设备达到自动裂解条件时，将集气管与第二条生产线的加热炉连接的开关阀打开，使集气管内的多余可燃废气通入第二条生产线的加热炉内部进行燃烧，给第二条生产线的裂解装置提供热量；在该生产线中的加热炉内燃烧后产生的烟气经过主炉体后通入下一条生产线的加热炉内部，炉腔内裂解出的油气直接通过分气过滤装置、冷却装置和收集装置，以对水焦油进行回收，并得到第二条生产线的可燃废气，该可燃废气通过水封罐后进入至集气管内；
（5）当第一条生产线的水焦油裂解完成时，将第一条生产线的加热炉移至第二组生产线的其中一条生产线上进行利用；当第二条生产线的水焦油裂解完成时，将第二条生产线的加热炉移至第二组生产线上另一条生产线上进行利用；
（6）待第一条生产线和第二条生产线的裂解设备裂解完成并冷却后将其内部的炭黑和钢丝取出，即完成第一组生产线的裂解回收过程，其它组的生产线采用同样的方法依次循环完成。
6.根据权利要求5所述的利用废弃物料制备水焦油的裂解设备的生产工艺，其特征在于：各生产线均配合有单独的分气过滤装置、冷却装置和收集装置，并采用同一水封罐。
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