CN109337696A - 旋转式炭化炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式炭化炉。该旋转式炭化炉包括转炉（1）和分别位于转炉（1）两端的进料仓（21）、出料仓（22），转炉（1）由热源提供用于干燥物料的热能，转炉（1）包括同轴设置的外转炉（11）和内转炉（12），外转炉（11）和内转炉（12）由各自的传动装置（3）驱动旋转；外转炉（11）和内转炉（12）的两端部分别伸入至进料仓（21）和出料仓（22）的内部，外转炉（11）与进料仓（21）和出料仓（22）旋转密封连接；外转炉（11）和内转炉（12）能同时被热源加热从而在外转炉（11）的内壁和内转炉（12）的外壁之间形成物料炭化空间；外转炉（11）的内壁设置有对物料进行搅拌与输送的抄板（4）。该旋转式炭化炉具有较高的炭化效率。

Description

旋转式炭化炉

技术领域

本发明属于炭化炉技术领域，特别涉及一种旋转式炭化炉。

背景技术

随着社会的发展，人类生产、生活过程中产生了大量的固体废物，废弃活性炭、市政污泥、有机污染土壤等等。随着各国环境保护意识的增强，固废的处理受到各国政府的关注。目前固废处理领域，焚烧处理技术应用较广泛。但焚烧过程中易产生二噁英，造成二次污染，且焚烧处理的成本较高。热解炭化技术处理成本低、能源回收利用率高，不会产生二次污染，更符合环境友好的要求，因此各国对其关注度大大提高。

目前，现有的炭化炉，为实现设备的连续运行，一般采用两种方式：（1）利用炭化炉内的螺旋轴实现物料的连续进出。发明专利201520621091.0公开的一种旋转式炭化炉，所述的螺旋轴由旋转装置驱动其相对炉体转动，借助螺旋轴与物料之间的挤压作用实现物料的输送。炭化炉内增加螺旋轴，螺旋轴与物料间的挤压作用，有利于清除炉体内壁粘附的焦油，减少结垢，但螺旋轴与炉体的摩擦，加速设备的损耗。（2）利用炭化炉的旋转实现物料的搅拌与输送。炭化炉内壁布设有抄板，炭化炉旋转时，物料被抄起并向前推送。发明专利201410214501.X披露了这样一种旋转式炭化炉，其包括旋转圆筒、进料器和出料器、燃烧室、火道与烟气通道，旋转圆筒的旋转实现物料的搅拌与输送。物料沿着其内壁滑动，像一块面粉团在铁锅里滑动，大部分情况下只有一个受热面。而且虽然物料整体在移动，但物料内部相互之间的位移很小，导致炭化效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能提高炭化效率的旋转式炭化炉。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

旋转式炭化炉，包括转炉和分别位于转炉两端的进料仓、出料仓，转炉由热源提供用于干燥物料的热能，所述转炉包括同轴设置的外转炉和内转炉，外转炉和内转炉由各自的传动装置驱动旋转；外转炉和内转炉的两端部分别伸入至进料仓和出料仓的内部，外转炉与进料仓和出料仓旋转密封连接；外转炉和内转炉能同时被热源加热从而在外转炉的内壁和内转炉的外壁之间形成物料炭化空间；外转炉的内壁设置有对物料进行搅拌与输送的抄板。

作为改进，所述外转炉设置有外转炉加热套，内转炉内部设置有烟气通道，热源为高温烟气，高温烟气通过外转炉加热套和烟气通道分别实现对外转炉和内转炉的加热。

作为进一步改进，所述外转炉加热套的上部和下部分别设有烟气出口a和烟气进口a；内转炉的两端分别设有烟气出口b和烟气进口b。

作为改进，所述传动装置包括传动电机、第一链轮、链条、第二链轮，第一链轮安装在传动电机上，第二链轮安装在转炉上，链条连接第一链轮和第二链轮。

作为改进，所述进料仓内设有螺旋输料装置，进料仓的上部设有进料口，螺旋输料装置位于进料口下方。

作为改进，所述出料仓设有出料口和气体出口。

作为进一步改进，所述内转炉上排布有外翅片，外翅片沿着内转炉的轴向设置。

本发明的有益效果有：

（1）外转炉内设置内转炉，外转炉由外转炉加热套加热，内转炉由通过其内部的高温烟气加热。外转炉抄起的物料，在下落过程中掉落到内转炉外壁，与内转炉继续进行换热，内转炉的设置，加大了整个炭化炉的换热面积，提高传热速率，并且使物料在外转炉和内转炉之间实现了多角度加热，有利于提高炭化效率。

（2）现有技术中的外转炉式炭化炉，外转炉的内壁总有一块区域在旋转的过程中没有与物料直接接触，或者这块区域上物料较少，这块区域往往位于外转炉物料下落方向的侧面。本方案，可以通过调快内转炉的转速，将外转炉顶部刚刚落到内转炉的物料，部分地甩至外转炉物料下落方向的侧面，从而使外转炉的内壁得到了充分的利用。

（3）在炭化炉内，物料不断的被外转炉上的抄板抄起，并掉落至内转炉上，物料在内外转炉之间不断的撞击、摩擦，有利于大粒径物料破碎成小粒径的物料，增大物料的比表面积，提高处理效率。

（4）内转炉外壁设翅片，翅片为落到内转炉上的物料提供一个支持，翅片同时也进一步加大了换热面积。两个相邻翅片间的容积，能够堆积部分物料，增加物料与内转炉外壁及翅片的接触时间，从而增加热传导的时间，进一步提高传热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明转炉的截面图；

图3为物料在转炉内滚动时的状态图。

图中：1、转炉；11、外转炉；12、内转炉；121、烟气出口b；122、烟气进口b；123、外翅片；124、加强肋；13、外转炉加热套；131、烟气出口a；132、烟气进口a；14、烟气通道；21、进料仓；211、进料口；22、出料仓；221、气体出口；222、出料口； 3、传动装置；301、传动电机；302、第一链轮；303、链条；304、第二链轮；4、抄板； 5、螺旋输料装置； 6、底座。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明所述的旋转式炭化炉，包括转炉1和分别位于转炉1两端的进料仓21、出料仓22。进料仓21内设有螺旋输料装置5，进料仓21的上部设有进料口211，螺旋输料装置5位于进料口211下方。出料仓22设有出料口222和气体出口221。转炉1包括同轴设置的外转炉11和内转炉12，外转炉11和内转炉12由各自的传动装置3驱动旋转。外转炉11和内转炉12的两端部分别伸入至进料仓21和出料仓22的内部，外转炉11与进料仓21和出料仓22旋转密封连接。外转炉11的内壁设置有对物料进行搅拌与输送的抄板4。内转炉12上排布有外翅片123，外翅片123沿着内转炉12的轴向设置。内转炉12的外壁上还设置有加强肋124。

外转炉11设置有外转炉加热套13，内转炉12内部设置有烟气通道14，转炉1由热源提供用于干燥物料的热能，热源为高温烟气，高温烟气通过外转炉加热套13和烟气通道14分别实现对外转炉11和内转炉12的加热。外转炉加热套13和烟气通道14可以连通，使高温烟气形成循环。运行时，外转炉11和内转炉12能同时被热源加热从而在外转炉11的内壁和内转炉12的外壁之间形成物料炭化空间。作为显而易见的变形，外转炉11或内转炉12也可采用电加热模式。

外转炉加热套13的上部和下部分别设有烟气出口a131和烟气进口a132；内转炉12的两端分别设有烟气出口b121和烟气进口b122。

传动装置3包括传动电机301、第一链轮302、链条303、第二链轮304，第一链轮302安装在传动电机301上，第二链轮304安装在转炉1上，链条303连接第一链轮302和第二链轮304。传动电机301的转速及旋转方向均可调。

旋转式炭化炉整体位于一底座6上，底座6由型钢制成。

物料由进料口211进入进料仓21，进料口211下方的螺旋输送装置5将物料输送至外转炉11内，在旋转的外转炉11内，物料被抄板4抄起，对物料起到搅拌及输送的作用。

抄板4与外转炉11炉壁切线方向呈一定夹角α，与外转炉5轴线方向呈一定夹角β，α=60°～75°，β=10°～20°。外转炉11旋转时，抄板4接触物料，由于抄板4凸出于外转炉11内壁表面，外转炉11旋转时，抄板4将带动物料一起运动，即物料被抄起。抄板4与外转炉11炉壁切线方向呈一定夹角α，与外转炉5轴线方向呈一定夹角β，物料被抄起到一定高度，在重力作用下，物料开始滑落并在物料行进方向获得一定的初速度，从而实现物料的搅拌及输送。

物料与外转炉11的内壁及抄板4完成换热过程。抄起的物料在掉落过程中掉入内转炉12相邻外翅片123的间隔空间内，物料与内转炉继续进行换热。相邻外翅片123间堆积部分物料，增加物料与内转炉2的接触时间，有利于提高传热效率。如图3所示，外转炉11在所示旋转方向旋转时，由于重力的缘故，很少有物料与其内壁的左边直接接触，通过调快内转炉12的转速，将外转炉11顶部刚刚落到内转炉12的物料部分地甩至外转炉11的左侧内壁，从而使外转炉11的所有内壁均得到了充分的利用。物料处理过程中产生的气体由出料仓22的气体出口221排出，处理后的物料由出料仓22的出料口222排出。

Claims (7)

1.旋转式炭化炉，包括转炉（1）和分别位于转炉（1）两端的进料仓（21）、出料仓（22），转炉（1）由热源提供用于干燥物料的热能，其特征在于：所述转炉（1）包括同轴设置的外转炉（11）和内转炉（12），外转炉（11）和内转炉（12）由各自的传动装置（3）驱动旋转；外转炉（11）和内转炉（12）的两端部分别伸入至进料仓（21）和出料仓（22）的内部，外转炉（11）与进料仓（21）和出料仓（22）旋转密封连接；外转炉（11）和内转炉（12）能同时被热源加热从而在外转炉（11）的内壁和内转炉（12）的外壁之间形成物料炭化空间；外转炉（11）的内壁设置有对物料进行搅拌与输送的抄板（4）。

2.如权利要求1所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述外转炉（11）设置有外转炉加热套（13），内转炉（12）内部设置有烟气通道（14），热源为高温烟气，高温烟气通过外转炉加热套（13）和烟气通道（14）分别实现对外转炉（11）和内转炉（12）的加热。

3.如权利要求2所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述外转炉加热套（13）的上部和下部分别设有烟气出口a（131）和烟气进口a（132）；内转炉（12）的两端分别设有烟气出口b（121）和烟气进口b（122）。

4.如权利要求1所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述传动装置（3）包括传动电机（301）、第一链轮（302）、链条（303）、第二链轮（304），第一链轮（302）安装在传动电机（301）上，第二链轮（304）安装在转炉（1）上，链条（303）连接第一链轮（302）和第二链轮（304）。

5.如权利要求1所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述进料仓（21）内设有螺旋输料装置（5），进料仓（21）的上部设有进料口（211），螺旋输料装置（5）位于进料口（211）下方。

6.如权利要求1所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述出料仓（22）设有出料口（222）和气体出口（221）。

7.如权利要求1所述的旋转式炭化炉，其特征在于：所述内转炉（12）上排布有外翅片（123），外翅片（123）沿着内转炉（12）的轴向设置。