CN109536186B - 固体热载体法烘干热解一体式回转窑及烘干热解方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑及烘干热解方法，该回转窑包括：外筒；驱动装置，与外筒连接，驱动装置用于驱动外筒转动；内筒，设置于外筒内，并与外筒固体连接，内筒通过外筒转动而带动其转动，内筒包括烘干段筒体和热解段筒体，烘干段筒体用于为热载体烘干物料提供第一容置空间，热解段筒体用于为热载体热解物料提供第二容置空间。本发明采用双筒结构，通过在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道对热载体进行加热，在烘干段筒体对物料进行烘干，在热解段筒体对物料进行热解，使物料的烘干和热解在同一台设备内完成，并且还实现了热烟气、水蒸气及热解气的分开排出，同时还有效利用了空间，进而减小了设备体积小。

Description

固体热载体法烘干热解一体式回转窑及烘干热解方法

技术领域

本发明涉及一种回转窑，特别是涉及一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑及烘干热解方法。

背景技术

现有技术的以燃料作为热源的回转烘干方式有两种。其中一种回转烘干方式是回转筒体外部加热，利用筒壁将热量间接传递给筒内含水物料，使物料中水分达到蒸发温度，这种间接加热方式虽然脱液蒸发气体能与加热烟气分开排放，但是由于受筒体表面积的限制和筒体钢板较厚的影响，存在热传导速度慢、热效率低、设备体积大、内壁易粘结的缺点。

另一种回转烘干方式是在回转筒体的一端加热，将热烟气通入筒体内，热烟气与筒内含液物料直接接触传递热量，使物料中水分达到蒸发温度，这种直接加热方式虽然热传导速度快，热效率高，设备体积小，但是由于蒸发气体与热烟气不能分开排出，导致产生的混合气体体积大、温度高，进而导致后续降解有害气体难度增大的问题。

另外，直接传热方式一般采用物料板将物料在筒体内散落与高温烟气接触，而对于容易粘结物料的适应能力不强，无法进行扬料，热交换的接触面积极小，脱液效果极差，较大的筒体内部空间被浪费。

现有技术的以燃料作为热源的回转热解方式有两种。其中一种回转热解方式是回转筒体外部加热，利用筒壁将热量间接传递给筒内含油物料，使物料中的油或有机物达到热解温度，这种利用筒壁间接传递热量方式由于受筒体表面积的限制和筒体钢板较厚的影响，其热解速度慢和热效率低。

另一种回转热解方式是通过对热载体加热，将高温热载体与含油或含有机物的物料接触，使油或有机物达到热解温度，这种热载体回转热解方式还存在两种热解方法。其中一种热解方法是气体热载体法，通过高温无氧烟气或少氧气与物料接触，使物料达到热解温度，但是采用气体热载体法进行热解其气体含氧量难以控制，热解出油出气率低，热解区物料发生氧化反应产生有害气体。

另一种热解方法是通过高温烟气对固体热载体(或自产渣作为热载体)加热，将高温固体热载体与物料混合，使物料达到热解温度，这种采用固体热载体法进行热解其热解速度快和热效率高，同时热解区含氧量容易控制，物料不易发生氧化反应产生有害气体少。因此现有技术中通常所采用的热解方法是固体热载体法热解技术。

现有技术的烘干热解工艺通常是将烘干和热解分别在多台设备内完成，因此存在设备之间物料输送环境多、气体管道连接多的问题，特别是存在高温物料(如高温热载体)输送或提升难度大的问题。

同时，在各个设备内还存在如上述所述的热传导速度慢、热效率低、设备体积小大、烟气排出温度高、物料粘结严重、烟气水蒸气混合排出处理难度大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑及烘干热解方法，以解决上述技术问题，具体的技术方案如下：

本发明提供一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑，通过热载体烘干及热解物料，其中固体热载体法烘干热解一体式回转窑包括：外筒；驱动装置，与外筒连接，驱动装置用于驱动外筒转动；内筒，设置于外筒内，并与外筒固体连接，内筒通过外筒转动而带动其转动，内筒包括烘干段筒体和热解段筒体，烘干段筒体用于为热载体烘干物料提供第一容置空间，热解段筒体用于为热载体热解物料提供第二容置空间；进料管，穿过外筒与烘干段筒体连接，进料管用于上料物料；蒸汽接管，穿过外筒与烘干段筒体连接，蒸汽接管用于排出热载体烘干物料时所产生的水蒸气；热解气导出筒，穿过外筒与热解段筒体连接，热解气导出筒用于排出热载体热解物料时所产生的热解气。

第一网筒，设置于外筒及内筒之间，并且第一网筒的一端与烘干段筒体连接，第一网筒的另一端与热解段筒体连接，第一网筒通过内筒转动而带动其转动，第一网筒与外筒之间形成第一通道，第一网筒与内筒之间形成第二通道；第二网筒，设置于第一网筒与烘干段筒体之间，并与烘干段筒体连接，第二网筒通过内筒转动而带动其转动，第二网筒与烘干段筒体之间形成第三通道，第三通道位于第二通道内，并且第三通道的远离热解段筒体端与第二通道的一端连通；第三网筒，设置于第一网筒与热解段筒体之间，并与热解段筒体连接，第三网筒通过内筒转动而带动其转动，第三网筒与热解段筒体之间形成第四通道，第四通道位于第二通道内，并且第四通道的远离烘干段筒体端与第二通道的另一端连通。

加热装置，与外筒体连接，加热装置用于向外筒体内通热烟气，加热位于第一通道、第二通道、第三通道及第四通道内的热载体；第一密封通料螺旋环管，一端与第一通道连通，第一密封通料螺旋环管的另一端与烘干段筒体连通，第一密封通料螺旋环管用于将位于第一通道内加热完成的热载体输送至烘干段筒体内；第一筛分装置，设置于烘干段筒体内，并位于靠近热解段筒体侧，第一筛分装置用于筛分热载体及烘干后的物料，并将其筛分的热载体输送至第三通道内；第三密封通料螺旋环管，一端与第一筛分装置连接，第三密封通料螺旋环管的另一端与热解段筒体连接，第三密封通料螺旋环管用于将第一筛分装置筛分出的物料输送至热解段筒体内；第四密封通料螺旋环管，一端与第四通道连接，第四密封通料螺旋环管的另一端与热解段筒体连接，第四密封通料螺旋环管用于将位于第四通道内的热载体输送至热解段筒体内；第二筛分装置，设置于热解段筒体内，并位于远离烘干段筒体侧，第二筛分装置用于筛分热载体及热解后的物料，并将热载体输送至第一通道内；以及第六密封通料螺旋环管，与第二筛分装置连接，第六密封通料螺旋环管用于下料第二筛分装置筛分出的物料。

其中，当外筒、内筒、第一网筒、第二网筒和第三网筒转动时，位于第一通道内的热载体向第一密封通料螺旋环管移动，位于烘干段筒体内的热载体及物料向第一筛分装置移动，位于第三通道内的热载体向第二通道内移动，位于第二通道内的热载体向第四通道内移动，位于第四通道内的热载体向第四密封通料螺旋环管移动，位于热解段筒体内的热载体及物料向第二筛分装置移动。

在一种可能的设计中，外筒还包括：外筒体，一侧设有第一外筒体开孔段，外筒体的另一侧设有第二外筒体开孔段，加热装置与第一外筒体开孔段连接，加热装置通过第一外筒体开孔段向外筒体内通热烟气，第二外筒体开孔段用于排出热烟气；第一环状外筒体端板，设置于外筒体的一端，第一环状外筒体端板用于密封外筒体的一端；以及第二环状外筒体端板，设置于外筒体的另一端，第二环状外筒体端板用于密封外筒体的另一端。

在一种可能的设计中，加热装置还包括：加热罩，与第一外筒体开孔段对应设置；补热燃烧器，与加热罩连接，补热燃烧器用于向加热罩内通热烟气，热烟气经加热罩进入外筒内；以及烟气罩，与第二外筒体开孔段对应设置，烟气罩上还设有烟气排出口，热烟气经烟气排出口排出。

在一种可能的设计中，还包括：大底座，用于支撑固体热载体法烘干热解一体式回转窑；多个轮带，间隔设置于外筒体上；多个挡轮装置，间隔设置于大底座上，多个挡轮装置用于限位多个轮带的移动；以及多个托轮装置，与多个带轮及大底座连接，多个托轮装置将多个轮带固定在大底座上。

在一种可能的设计中，驱动装置还包括：大齿圈，与外筒固定连接；小齿轮，与大齿圈啮合；以及驱动机构，与小齿轮连接，驱动机构通过驱动小齿轮及大齿圈转动而带动外筒体转动。

在一种可能的设计中，还包括：热载体分配阀，设置于第一通道与第二通道之间，热载体分配阀用于控制第一通道与第二通道的之间连通或闭合，热载体分配阀还包括铰链、阀门、滑动扣环、螺杆、限位母、调整手轮和螺纹套，阀门通过铰链设置于第一通道与第二通道之间，滑动扣环设置于阀门上，螺纹套设置于外筒上，螺杆的一端穿过螺纹套通过限位母与滑动扣环连接，调整手轮与螺杆的另一端连接。

在一种可能的设计中，还包括：多个导料板，分别设置于第二通道与第三通道的连通处及第二通道与第四通道的连通处，多个导料板用于将热载体由第三通道导向第二通道及由第二通道导向第四通道。

在一种可能的设计中，第一筛分装置还包括：第一导球槽，一端与烘干段筒体内连通，第一导球槽用于导入热载体及烘干后的物料；第一筛筒，一端与第一导球槽的另一端连接，第一筛筒还与第三密封通料螺旋环管连接，第一筛筒用于筛分物料及热载体，并将筛分出的物料输送至第三密封通料螺旋环管内；第二导球槽，一端与第一筛筒的另一端，第二导球槽的另一端与第三通道连接，第二导球槽用于将第一筛筒筛分的热载体输送至第三通道内；第二筛分装置还包括：第三导球槽，一端与热解段筒体内连通，第三导球槽用于导入热载体及热解后的物料；第二筛筒，一端与第三导球槽的另一端连接，第二筛筒还与第六密封通料螺旋环管连接，第二筛筒用于筛分物料及热载体，并将筛分出的物料输送至第六密封通料螺旋环管内；以及第四导球槽，一端与第二筛筒的另一端，第四导球槽的另一端与第一通道连接，第四导球槽用于将第二筛筒筛分的热载体输送至第一通道内。

在一种可能的设计中，还包括：带防爆膜法兰，一侧与热解气导出筒出气端连接；防爆出气罩，与带防爆膜法兰的另一侧连接，防爆出气罩通过带防爆膜法兰安装在热解气导出筒上；热解气排出总管，进气端热解气导出筒连接，热解气排出总管的出气端穿过外筒设置于第一通道内，热解气排出总管用于将热解气导入第一通道内；热解气烧嘴，设置于外筒上，并与热解气排出总管的出气端对应设置，热解气烧嘴用于燃烧热解气。

本发明还提供一种烘干热解方法，其中烘干热解方法包括以下步骤：提供如上述所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，并将热载体预先放入固体热载体法烘干热解一体式回转窑内；启动驱动装置，驱动外筒、内筒、第一网筒、第二网筒及第三网筒转动，使位于第一通道内的热载体向第一密封通料螺旋环管移动，经第一密封通料螺旋环管进入烘干段筒体内，位于烘干段筒体内的热载体向第一筛分装置移动，经第一筛分装置进入第三通道内，位于第三通道内的热载体向第二通道内移动，位于第四通道内的热载体向第四密封通料螺旋环管移动，经第四密封通料螺旋环管进入热解段筒体内，位于热解段筒体内的热载体向第二筛分装置移动，经第二筛分装置进入第一通道内，依次循环。

同时，启动加热装置，向外筒体内通热烟气，加热位于第一通道、第二通道、第三通道及第四通道内的热载体，并且当热载体由第一通道进入烘干段筒体内时，热载体的温度大于等于物料中的水分的蒸发温度，当热载体由第四通道进入热解段筒体内时，热载体的温度大于等于物料的热解温度；同时，将物料经进料管上料至烘干段筒体内，向第一筛分装置移动，并与位于烘干段筒体内的热载体接触，加热物料，将物料中的水分蒸发，经蒸汽接管排出，烘干物料，烘干后的物料经第一筛分装置及第三密封通料螺旋环管进入热解段筒体内，向第二筛分装置移动，并与位于热解段筒体内的热载体接触，热解物料，经热解气导出筒排出热解气，并将热解后的物料经第二筛分装置及第六密封通料螺旋环管下料。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

1、本发明采用双筒结构，通过在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道对热载体进行加热，在烘干段筒体对物料进行烘干，在热解段筒体对物料进行热解，使物料的烘干和热解在同一台设备内完成，并且还实现了热烟气、水蒸气及热解气的分开排出，同时还有效利用了空间，进而减小了设备体积小。

2、本发明中烘干筛分后的热载体加热至高温后作为热解用热载体使用，热解筛分后的热载体加热至高温后作为烘干用热载体使用，烘干用富余的高温热载体通过分配阀与烘干筛分的低温热载体混合一同加热至高温用于热解，使热载体的热量充分利用，进而提高了热效率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一实施例的固体热载体法烘干热解一体式回转窑的结构示意图。

图2是本发明一实施例的图1中A向的结构示意图。

图3是本发明一实施例的图1中B-B向的剖视结构示意图。

图4是本发明一实施例的图1中C-C向的剖视结构示意图。

图5是本发明一实施例的图1中D-D向的剖视结构示意图。

图6是本发明一实施例的图1中E-E向的剖视结构示意图。

图7是本发明一实施例的图1中F处的局部放大结构示意图。

图8是本发明一实施例的图1中G处的局部放大结构示意图。

图9是本发明二实施例的烘干热解方法的步骤流程示意图。

图10是本发明二实施例的烘干热解方法的流程原理方框示意图。

具体实施方式

本发明一实施例中，揭露了一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑1，通过热载体作为热传导介质，烘干及热解物料，在选择热载体时，优选的选择与物料细度差异较大的固体热载体作为热传导介质，例如陶瓷球，但并不以此为限。请参考图1-8所示，固体热载体法烘干热解一体式回转窑1包括外筒2、驱动装置3、内筒4、进料管5、蒸汽接管6、热解气导出筒7、第一网筒8、第二网筒9、第三网筒10、加热装置11、第一密封通料螺旋环管26、第一筛分装置12、第三密封通料螺旋环管13、第四密封通料螺旋环管14、第二筛分装置15和第六密封通料螺旋环管16。

请参考图1所示，外筒2主要是用于支撑内筒4及为热载体提供一加热空间，本实施例公开的外筒2还包括外筒体201、第一环状外筒体端板202和第二环状外筒体端板203，第一环状外筒体端板202和第二环状外筒体端板203分别设置于外筒体201的两端，以实现密封外筒体201，其设置方式可以是通过焊接方式焊接于外筒体201的两端，也可以是通过螺栓连接于外筒体201的两端，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产情况选择其他合适的设置方式。本实施例进一步公开的外筒体201的外层还包覆一层保温层37，以增加外筒2的保温性能的，但并不以此为限。

请参考图1所示，外筒体201的侧面还设有第一外筒体开孔段2011和第二外筒体开孔段2012，第一外筒体开孔段2011用于与加热装置11连接，通过第一外筒体开孔段2011向内筒201内通热烟气，加热热载体，并通过第二外筒体开孔段2012排出热烟气，优选的第一外筒体开孔段2011和第二外筒体开孔段2012设置于外筒体201侧面的两侧，以增大热烟气的流动距离，增加热烟气的利用效率，但并不以此为限。然外筒2的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构的外筒2。

在一优选实施例中，请参考图1所示，固体热载体法烘干热解一体式回转窑1还包括大底座17、多个轮带18、多个挡轮装置19和多个托轮装置20，大底座17主要是用于支撑固体热载体法烘干热解一体式回转窑1，在本发明中对于大底座17的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以为水泥台。

请参考图1所示，多个轮带18间隔设置于外筒体201上，具体的是外筒体201穿过多个轮带18并与多个轮带18固定连接，通过多个轮带18的滚动而带动外筒体201转动，以方便外筒体201的转运，本实施例公开的多个轮带18的数量为二个，二个轮带18设置于外筒体201的两侧，但并不以此为限。

请参考图4、5所示，多个挡轮装置19间隔设置于大底座17上，优选的相邻二个挡轮装置19之间间隔与相邻二个轮带18之间的间隔相等，但并不以此为限。多个挡轮装置19通过限位多个轮带18的移动，进而限位外筒体201的移动，本实施例公开的挡轮装置19为挡板，但并不以为限，本领域技术人员也可根据实际生产需求选择其他合适的挡轮装置19，例如可以为挡块。

请参考图4、5所示，多个托轮装置20与多个带轮及大底座17连接，多个托轮装置20将多个轮带18固定在大底座17上，以防止生产时，轮带18带动外筒体201滚动，造成生产事故，在本发明中对于托轮装置20的结构的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

请参考图1-3所示，驱动装置3与外筒2连接，驱动装置3用于驱动外筒2转动，本实施例公开的驱动装置3还包括大齿圈301、小齿轮302和驱动机构303，大齿圈301与外筒2固定连接，小齿轮302与大齿圈301啮合，驱动机构303与小齿轮302连接，驱动机构303可以是驱动电机，也可以是驱动电机及齿轮传动结构，但并不以此为限。驱动机构303通过驱动小齿轮302转动，带动大齿圈301转动，进而带动外筒体2转动，然驱动装置3的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构的驱动装置3。

请参考图1所示，内筒4设置于外筒2内，并与外筒2固体连接，本实施例公开的内筒4的两端是与外筒2两端的第一环状外筒体端板202和第二环状外筒体端板203固定连接，但并不以此为限。内筒4通过外筒2转动而带动其转动，内筒4包括烘干段筒体401和热解段筒体402，本实施例公开的烘干段筒体401和热解段筒体402设置方式是在内筒4内设置一个烘干热解隔板403，将内筒4的内部分隔成二段空间，进而形成烘干段筒体401和热解段筒体402，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的设置方式，例如选取二个筒体分别用于作为烘干段筒体401和热解段筒体402。烘干段筒体401用于为热载体烘干物料提供第一容置空间4011，热解段筒体402用于为热载体热解物料提供第二容置空间4021。

当内筒4转动时，位于烘干段筒体401内的热载体及物料向第一筛分装置12移动，位于热解段筒体402内的热载体及物料向第二筛分装置15移动，具体的可以是在烘干段筒体401和热解段筒体402内分别设置一个或多个螺旋叶片(图中未示出)，以实现内筒4转动时，热载体及物料沿着筒体移动，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择其他的设置方式，例如可以为将烘干段筒体401和热解段筒体402的内壁制成螺旋叶片状。

请参考图1、2所示，进料管5穿过外筒2与烘干段筒体401连接，本实施例公开的连接方式是进料管5的一端穿过第一环状外筒体端板202的内环，伸进烘干段筒体401内，与烘干段筒体401连通，进料管5的另一端设置于外筒2的外部，但并不以此为限。物料通过进料管5进入到烘干段筒体401内，实现物料的上料。

请参考图1所示，蒸汽接管6穿过外筒2与烘干段筒体401连接，本实施例公开的连接方式是蒸汽接管6的一端穿过第一环状外筒体端板202的内环，伸进烘干段筒体401内，与烘干段筒体401连通，蒸汽接管6的另一端设置于外筒2的外部，并且位于外部的蒸汽接管6上设有蒸气出口601，但并不以此为限。热载体烘干物料时所产生的水蒸气经蒸汽接管6上的蒸气出口601从烘干段筒体401排出。

请参考图1、2所示，热解气导出筒7穿过外筒2与热解段筒体402连接，本实施例公开的连接方式是热解气导出筒7的一端穿过第二环状外筒体端板203的内环，伸进热解段筒体402内，与热解段筒体402连通，蒸汽接管6的另一端设置于外筒2的外部，但并不以此为限。热载体烘热解物料时所产生的热解气经热解气导出筒7从热解段筒体402排出。

请参考图1所示，第一网筒8设置于外筒2及内筒4之间，并且第一网筒8的一端与烘干段筒体401连接，其连接方式可以是通过一第一封闭环板21连接，但并不以此为限。第一网筒8的另一端与热解段筒体402连接，其连接方式可以是通过一第二封闭环板39连接，但并不以此为限。第一网筒8通过内筒4转动而带动其转动，第一网筒8与外筒2之间形成第一通道22，第一网筒8与内筒4之间形成第二通道23。

当第一网筒8及外筒2转动时，位于第一通道22内的热载体向第一密封通料螺旋环管26移动，位于第二通道23内的热载体向第四通道25内移动，具体的可以是在第一通道22和第二通道23内分别设置一个或多个螺旋叶片(图中未示出)，以实现第一网筒8及外筒2转动时，热载体及物料沿着第一通道22和第二通道23移动，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择其他的设置方式，例如可以为将外筒2的内壁、第一网筒8的内壁制成螺旋叶片状。

请参考图1、3、4所示，第二网筒9设置于第一网筒8与烘干段筒体401之间，并与烘干段筒体401连接，其连接方式可以是通过一第三封闭环板27连接，但并不以此为限。第二网筒9通过内筒4转动而带动其转动，第二网筒9与烘干段筒体401之间形成第三通道24，第三通道24位于第二通道23内，并且第三通道24的远离热解段筒体402端与第二通道23的一端连通，以使热载体可以由第三通道24进入到第二通道23内。本实施例公开的第二通道23与第三通道24的连通处还设有第一导料板28，第一导料板28用于将热载体由第三通道24导向第二通道23内，但并不以此为限。

当第二网筒9转动时，位于第三通道24内的热载体向第二通道23内移动，具体的可以是在第三通道24内设置一个或多个螺旋叶片(图中未示出)，以实现第二网筒9转动时，热载体及物料沿着第三通道24移动，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择其他的设置方式，例如可以为将第二网筒9的内壁制成螺旋叶片状。

请参考图1所示，第三网筒10设置于第一网筒8与热解段筒体402之间，并与热解段筒体402连接，其连接方式可以是通过一第四封闭环板29连接，但并不以此为限。第三网筒10通过内筒4转动而带动其转动，第三网筒10与热解段筒体402之间形成第四通道25，第四通道25位于第二通道23内，并且第四通道25的远离烘干段筒体401端与第二通道23的另一端连通，以使热载体可以由第二通道23进入到第四通道25内。本实施例公开的第四通道25与第二通道23的连通处还设有第二导料板30，第二导料板30用于将热载体由第二通道23导向第四通道25内，但并不以此为限。

当第三网筒10转动时，位于第二通道23内的热载体向第四通道25内移动，具体的可以是在第四通道25内设置一个或多个螺旋叶片(图中未示出)，以实现第三网筒10转动时，热载体及物料沿着第四通道25移动，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际生产需求选择其他的设置方式，例如可以为将第三网筒10的内壁制成螺旋叶片状。

在一优选实施例中，请参考图1所示，外筒2与第一网筒8、第一网筒8与第二网筒9、第一网筒8与第三网筒10、第二网筒9与内筒4、第三网筒10与内筒4之间还分别设有多个网筒支架38，以增加第一网筒8、第一网筒8及第三网筒10的刚性，防止第一网筒8、第一网筒8及第三网筒10因热载体的重量过重而变形，但并不以此为限。

请参考图1所示，加热装置11与外筒体201连接，加热装置11用于向外筒体201内通热烟气，由于第一网筒8第二网筒9及第三网筒10均为网状结构，热烟气可以自由穿过其网孔，因此，热烟气可以进入到第一通道22、第二通道23、第三通道24及第四通道25内，进而加热位于第一通道22、第二通道23、第三通道24及第四通道25内的热载体。

在一优选实施例中，请参考图3、6所示，加热装置11包括补热燃烧器111、加热罩112和烟气罩113，加热罩112与第一外筒体开孔段2011对应设置，优选设置方式是加热罩112包覆第一外筒体开孔段2011，但并不以此为限，补热燃烧器111与加热罩112连接，补热燃烧器111用于向加热罩内通热烟气，热烟气经加热罩112进入外筒内，烟气罩113与第二外筒体开孔段2012对应设置，优选设置方式是烟气罩113包覆第二外筒体开孔段2012，但并不以此为限，烟气罩113上还设有烟气排出口11311，热烟气经烟气排出口11311排出，然加热装置11的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的加热装置11。

请参考图1所示，第一密封通料螺旋环管26的一端与第一通道22连通，第一密封通料螺旋环管26的另一端与烘干段筒体401连通，第一密封通料螺旋环管26用于将位于第一通道22内加热完成的热载体输送至烘干段筒体401内，此处加热完成是指热载体的温度达到物料中的水分蒸发的温度，以使热载体在烘干段筒体401与物料进行接触混合后，将热载体中的热量直接传导给低温物料，使物料中的水分蒸发，进而烘干物料。在本发明中对于第一密封通料螺旋环管26的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

请参考图1所示，第一筛分装置12设置于烘干段筒体401内，并位于靠近热解段筒体402侧，第一筛分装置12用于筛分热载体及烘干后的物料，并将其筛分的热载体输送至第三通道24内，以对烘干物料后变为低温的热载体进行再次加热，使其加热至高温状态，进行后续的热解物料。

在一优选实施例中，请参考图1所示，第一筛分装置12包括第一导球槽121、第一筛筒122和第二导球槽123，第一导球槽121的一端与烘干段筒体401内连通，第一导球槽121用于导入热载体及烘干后的物料，第一筛筒122一端与第一导球槽121的另一端连接，第一筛筒122还与第三密封通料螺旋环管13连接，第一筛筒122用于筛分物料及热载体，将烘干后的物料筛分出来并至第三密封通料螺旋环管13内，第二导球槽123的一端与第一筛筒122的另一端，第二导球槽123的另一端与第三通道24连接，第二导球槽123用于将第一筛筒122筛分的热载体输送至第三通道23内，然第一筛分装置12的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的第一筛分装置12。

请参考图1所示，第三密封通料螺旋环管13的一端与第一筛分装置12连接，第三密封通料螺旋环管13的另一端与热解段筒体402连接，第三密封通料螺旋环管13用于将第一筛分装置12筛分出的物料输送至热解段筒体402内，在热解段筒体402内对物料进行热解，在本发明中对于第三密封通料螺旋环管13的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

请参考图1所示，第四密封通料螺旋环管14的一端与第四通道25连接，第四密封通料螺旋环管14的另一端与热解段筒体402连接，第四密封通料螺旋环管14用于将位于第四通道25内的热载体输送至热解段筒体402内，此处所输送的热载体的温度达到物料的热解温度，以使热载体在热解段筒体402与物料进行接触混合后，将热载体中的热量直接传导给低温物料，进而热解物料，在本发明中对于第四密封通料螺旋环管14的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

请参考图1所示，第二筛分装置15设置于热解段筒体402内，并位于远离烘干段筒体401侧，第二筛分装置15用于筛分热载体及热解后的物料，并将热载体输送至第一通道22内，以对热解物料后变为中温的热载体进行再次加热，使其加热至高温状态，再用于对物料的烘干，使热载体进行循环使用。

在一优选实施例中，请参考图1所示，第二筛分装置15包括第三导球槽151、第二筛筒152和第四导球槽153，第三导球槽151的一端与热解段筒体402内连通，第三导球槽151用于导入热载体及热解后的物料，第二筛筒152的一端与第三导球槽151的另一端连接，第二筛筒152还与第六密封通料螺旋环管16连接，第二筛筒152用于筛分物料及热载体，并将筛分出的热解后的物料输送至第六密封通料螺旋环管16内，第四导球槽153的一端与第二筛筒152的另一端，第四导球槽153的另一端与第一通道22连接，第四导球槽153用于将第二筛筒152筛分的热载体输送至第一通道22内，然第二筛分装置15的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的第二筛分装置15。

请参考图1所示，第六密封通料螺旋环管16与第二筛分装置15连接，第六密封通料螺旋环管16用于下料第二筛分装置15筛分出的物料，此处筛分出的物料应该是热解后的物料，在本发明中对于第六密封通料螺旋环管16的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

在一优选实施例中，请参考图1所示，固体热载体法烘干热解一体式回转窑1还包括热载体分配阀31，热载体分配阀31设置于第一通道22与第二通道23之间，本实施例公开的热载体分配阀31是设置于第一封闭环板21上，但并不以此为限。热载体分配阀31用于控制第一通道22与第二通道23的之间连通或闭合，以使热载体在进入烘干段筒体401之前，经过热载体分配阀31将部分热载体分离出来，使其进入去往热解段筒体402的热载体中，进而控制烘干段筒体401和热解段筒体402的内部温度差异，同时控制烘干和热解处理量和补热量。

请参考图7所示，热载体分配阀31还包括铰链311、阀门312、滑动扣环313、螺杆314、限位母315、调整手轮316和螺纹套317，阀门312通过铰链311设置于第一通道22与第二通道23之间，本实施例公开的阀门312是通过铰链311设置于第一封闭环板21上，但并不以此为限。滑动扣环313设置于阀门312上，螺纹套317设置于外筒2上，本实施例公开的螺纹套317是设置于第一环状外筒体端板202上，但并不以此为限。螺杆314的一端穿过螺纹套317通过限位母315与滑动扣环313连接，调整手轮316与螺杆314的另一端连接，通过转动调整手轮316，带动螺杆314沿着螺纹套317往复移动，并通过限位母315及滑动扣环313拉动阀门312沿着铰链311进行翻转，进而实现阀门312的打开或关闭，然热载体分配阀31的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构的热载体分配阀31。

在一优选实施例中，请参考图1所示，固体热载体法烘干热解一体式回转窑1还包括带防爆膜法兰32、防爆出气罩33、热解气排出总管34和热解气烧嘴35，带防爆膜法兰32一侧与热解气导出筒7出气端连接，防爆出气罩33与带防爆膜法兰32的另一侧连接，防爆出气罩33通过带防爆膜法兰32安装在热解气导出筒7上，热解气排出总管34的进气端热解气导出筒7连接，热解气排出总管34的出气端穿过外筒2设置于第一通道22内，热解气排出总管34用于将热解气导入第一通道22内，热解气烧嘴35设置于外筒2上，并与热解气排出总管34的出气端对应设置，热解气烧嘴35用于燃烧热解气，并产生热烟气，与加热装置11所通入的热烟气一同加热热载体，进而提高加热效率，节约能源。

在一优选实施例中，请参考图8所示，热解气烧嘴35还包括热解气环管351、空气环管352、热解气燃烧气嘴353和燃烧配气套354，热解气环管351一端与热解气排出总管34连通，热解气环管351上设有多个热解气燃烧气嘴353，热解气燃烧气嘴353穿过第二环状外筒体端板203伸进外筒2内，空气环管352设置于热解气环管351与第二环状外筒体端板203之间，热解气燃烧气嘴353处于空气环管352中，燃烧配气套354套设于热解气燃烧气嘴353上，并位于内筒2内，安装固定在第二环状外筒体端板203上，使燃烧配气套354与热解气燃烧气嘴353之间形成环形间隙355，并且该环形间隙355与空气环管352连通，进而形成外筒的内部与外部的连通，以便于为热解气燃烧气嘴353燃烧热解气提供空气(氧气)，然热解气烧嘴35的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构的热解气烧嘴35。

在本发明二实施例中，还揭露了一种烘干热解方法36，以进一步说明上述一实施例中的固体热载体法烘干热解一体式回转窑1的使用方法及工作原理，请参考图9、10并结合图1-8所示，其中烘干热解方法36包括以下步骤：

S1，准备。提供如上述一实施例中所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑1，并将热载体预先放入固体热载体法烘干热解一体式回转窑1内。

具体的，选择陶瓷球作为热载体，并且陶瓷球的直径应远大于所需要烘干及热解的物料的细度，以方便热传导，但并不以此为限。

S2，启动驱动装置3。启动驱动装置3，驱动外筒2、内筒4、第一网筒8、第二网筒9及第三网筒10转动，使位于第一通道22内的热载体向第一密封通料螺旋环管26移动，经第一密封通料螺旋环管26进入烘干段筒体401内，位于烘干段筒体401内的热载体向第一筛分装置12移动，经第一筛分装置12进入第三通道24内，位于第三通道24内的热载体向第二通道23内移动，位于第四通道25内的热载体向第四密封通料螺旋环管14移动，经第四密封通料螺旋环管14进入热解段筒体402内，位于热解段筒体402内的热载体向第二筛分装置15移动，经第二筛分装置15进入第一通道22内，依次循环。

S3，启动加热装置11。同时，启动加热装置11，向外筒体201内通热烟气，加热位于第一通道22、第二通道23、第三通道24及第四通道25内的热载体，并且当热载体由第一通道22进入烘干段筒体401内时，热载体的温度大于等于物料中的水分的蒸发温度，当热载体由第四通道25进入热解段筒体402内时，热载体的温度大于等于物料的热解温度。

具体的，加热装置11向内筒2内通入的热烟气的温度可以为1200℃，但并不以此为限。

具体的，在加热装置11加热及驱动装置3驱动转动过程中，调节热载体分配阀31的打开及闭合状态，控制热载体在进入烘干段筒体401之前，经过热载体分配阀31将部分热载体分离出来，使其进入去往热解段筒体402的热载体中，进而控制烘干段筒体401和热解段筒体402的内部温度差异，同时控制烘干和热解处理量和补热量。

具体的，热载体由第一通道22进入烘干段筒体401内时的温度应为高温，例如可以为600℃，但并不以此为限。热载体在烘干段筒体401内与物料进行热交换后，烘干物料，其温度降低，变为中温度,例如可以为150℃，但并不以此为限。经再次加热后，热载体的温度再次升至高温，此时的高温应高于进入烘干段筒体401内时的温度，例如可以为1000℃，但并不以此为限。热载体在热解段筒体402内与物料进行热交换后，其温度降低，例如可以为800℃,但并不以此为限。热载体在由第一通道22向第一密封通料螺旋环管26移动过程中，由于第一通道22位于所有通道最外侧，热烟气在热量交换后，变为中温烟气(低于600℃)，经由第一通道22进入第二外筒体开孔段2012排出过程中，此时的热烟气会与高温的高温热载体发生热量交换，带走部分位于第一通道22内的高温热载体的热量，使热载体降温，例如降为600℃，但并不以此为限，热烟气升温后排出，例如可以为600℃。

S4，上料。同时，将物料经进料管5上料至烘干段筒体401内，向第一筛分装置12移动，并与位于烘干段筒体401内的热载体接触，加热物料，将物料中的水分蒸发，经蒸汽接管6排出，烘干物料，烘干后的物料经第一筛分装置12及第三密封通料螺旋环管13进入热解段筒体402内，向第二筛分装置15移动，并与位于热解段筒体402内的热载体接触，热解物料，经热解气导出筒7排出热解气，并将热解后的物料经第二筛分装置15及第六密封通料螺旋环管16下料。

具体的，上料方式可以是通过喂料机进行上料，但并不以此为限。上料的物料温度应为低温湿物料，低温湿物料是指其温度至少是低于物料中的水分蒸发的温度，例如可以为20℃，但并不以此为限。

具体的，可以在第六密封通料螺旋环管16的出料端设置一物料收集箱(图中未示出)，以收集热解完成的物料。

具体的，热解气通过热解气排出总管34导入外筒2内，并通过热解气烧嘴35燃烧热解气，产生热烟气，与加热装置11所通入的热烟气一同加热热载体，进而提高加热效率，但并不以此为限。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种固体热载体法烘干热解一体式回转窑，通过热载体烘干及热解物料，其特征在于，所述固体热载体法烘干热解一体式回转窑包括：

外筒；

驱动装置，与所述外筒连接，所述驱动装置用于驱动所述外筒转动；

内筒，设置于所述外筒内，并与所述外筒固体连接，所述内筒通过所述外筒转动而带动其转动，所述内筒包括烘干段筒体和热解段筒体，所述烘干段筒体用于为所述热载体烘干所述物料提供第一容置空间，所述热解段筒体用于为所述热载体热解所述物料提供第二容置空间；

进料管，穿过所述外筒与所述烘干段筒体连接，所述进料管用于上料所述物料；

蒸汽接管，穿过所述外筒与所述烘干段筒体连接，所述蒸汽接管用于排出所述热载体烘干所述物料时所产生的水蒸气；

热解气导出筒，穿过所述外筒与所述热解段筒体连接，所述热解气导出筒用于排出所述热载体热解所述物料时所产生的热解气；

第一网筒，设置于所述外筒及所述内筒之间，并且所述第一网筒的一端与所述烘干段筒体连接，所述第一网筒的另一端与所述热解段筒体连接，所述第一网筒通过所述内筒转动而带动其转动，所述第一网筒与所述外筒之间形成第一通道，所述第一网筒与所述内筒之间形成第二通道；

第二网筒，设置于所述第一网筒与所述烘干段筒体之间，并与所述烘干段筒体连接，所述第二网筒通过所述内筒转动而带动其转动，所述第二网筒与所述烘干段筒体之间形成第三通道，所述第三通道位于所述第二通道内，并且所述第三通道的远离所述热解段筒体端与所述第二通道的一端连通；

第三网筒，设置于所述第一网筒与所述热解段筒体之间，并与所述热解段筒体连接，所述第三网筒通过所述内筒转动而带动其转动，所述第三网筒与所述热解段筒体之间形成第四通道，所述第四通道位于所述第二通道内，并且所述第四通道的远离所述烘干段筒体端与所述第二通道的另一端连通；

加热装置，与所述外筒体连接，所述加热装置用于向所述外筒体内通热烟气，加热位于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道及所述第四通道内的所述热载体；

第一密封通料螺旋环管，一端与所述第一通道连通，所述第一密封通料螺旋环管的另一端与所述烘干段筒体连通，所述第一密封通料螺旋环管用于将位于所述第一通道内加热完成的所述热载体输送至所述烘干段筒体内；

第一筛分装置，设置于所述烘干段筒体内，并位于靠近所述热解段筒体侧，所述第一筛分装置用于筛分所述热载体及烘干后的所述物料，并将其筛分的所述热载体输送至所述第三通道内；

第三密封通料螺旋环管，一端与所述第一筛分装置连接，所述第三密封通料螺旋环管的另一端与所述热解段筒体连接，所述第三密封通料螺旋环管用于将所述第一筛分装置筛分出的所述物料输送至所述热解段筒体内；

第四密封通料螺旋环管，一端与所述第四通道连接，所述第四密封通料螺旋环管的另一端与所述热解段筒体连接，所述第四密封通料螺旋环管用于将位于第四通道内的所述热载体输送至所述热解段筒体内；

第二筛分装置，设置于所述热解段筒体内，并位于远离所述烘干段筒体侧，所述第二筛分装置用于筛分所述热载体及热解后的所述物料，并将所述热载体输送至所述第一通道内；以及

第六密封通料螺旋环管，与所述第二筛分装置连接，所述第六密封通料螺旋环管用于下料所述第二筛分装置筛分出的所述物料；

其中，当所述外筒、所述内筒、所述第一网筒、所述第二网筒和所述第三网筒转动时，位于所述第一通道内的所述热载体向所述第一密封通料螺旋环管移动，位于所述烘干段筒体内的所述热载体及所述物料向所述第一筛分装置移动，位于所述第三通道内的所述热载体向所述第二通道内移动，位于所述第二通道内的所述热载体向所述第四通道内移动，位于所述第四通道内的所述热载体向所述第四密封通料螺旋环管移动，位于所述热解段筒体内的所述热载体及所述物料向所述第二筛分装置移动；

所述驱动装置还包括：

大齿圈，与所述外筒固定连接；

小齿轮，与所述大齿圈啮合；以及

驱动机构，与所述小齿轮连接，所述驱动机构通过驱动所述小齿轮及所述大齿圈转动而带动所述外筒体转动；

所述固体热载体法烘干热解一体式回转窑还包括：

热载体分配阀，设置于所述第一通道与所述第二通道之间，所述热载体分配阀用于控制所述第一通道与所述第二通道的之间连通或闭合，所述热载体分配阀还包括铰链、阀门、滑动扣环、螺杆、限位母、调整手轮和螺纹套，所述阀门通过所述铰链设置于所述第一通道与所述第二通道之间，所述滑动扣环设置于所述阀门上，所述螺纹套设置于所述外筒上，所述螺杆的一端穿过所述螺纹套通过所述限位母与所述滑动扣环连接，所述调整手轮与所述螺杆的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，所述外筒还包括：

外筒体，一侧设有第一外筒体开孔段，所述外筒体的另一侧设有第二外筒体开孔段，所述加热装置与所述第一外筒体开孔段连接，所述加热装置通过所述第一外筒体开孔段向所述外筒体内通所述热烟气，所述第二外筒体开孔段用于排出所述热烟气；

第一环状外筒体端板，设置于所述外筒体的一端，所述第一环状外筒体端板用于密封所述外筒体的一端；以及

第二环状外筒体端板，设置于所述外筒体的另一端，所述第二环状外筒体端板用于密封外筒体的另一端。

3.根据权利要求2所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，所述加热装置还包括：

加热罩，与所述第一外筒体开孔段对应设置；

补热燃烧器，与所述加热罩连接，所述补热燃烧器用于向所述加热罩内通所述热烟气，所述热烟气经所述加热罩进入所述外筒内；以及

烟气罩，与所述第二外筒体开孔段对应设置，所述烟气罩上还设有烟气排出口，所述热烟气经所述烟气排出口排出。

4.根据权利要求2所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，还包括：

大底座，用于支撑所述固体热载体法烘干热解一体式回转窑；

多个轮带，间隔设置于所述外筒体上；

多个挡轮装置，间隔设置于所述大底座上，所述多个挡轮装置用于限位所述多个轮带的移动；以及

多个托轮装置，与所述多个带轮及所述大底座连接，所述多个托轮装置将所述多个轮带固定在所述大底座上。

5.根据权利要求1所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，还包括：

多个导料板，分别设置于所述第二通道与所述第三通道的连通处及所述第二通道与所述第四通道的连通处，所述多个导料板用于将所述热载体由所述第三通道导向所述第二通道及由所述第二通道导向所述第四通道。

6.根据权利要求1所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，所述第一筛分装置还包括：

第一导球槽，一端与所述烘干段筒体内连通，所述第一导球槽用于导入所述热载体及烘干后的所述物料；

第一筛筒，一端与所述第一导球槽的另一端连接，所述第一筛筒还与所述第三密封通料螺旋环管连接，所述第一筛筒用于筛分所述物料及所述热载体，并将筛分出的所述物料输送至所述第三密封通料螺旋环管内；

第二导球槽，一端与所述第一筛筒的另一端，所述第二导球槽的另一端与所述第三通道连接，所述第二导球槽用于将所述第一筛筒筛分的所述热载体输送至所述第三通道内；

所述第二筛分装置还包括：

第三导球槽，一端与所述热解段筒体内连通，所述第三导球槽用于导入所述热载体及热解后的所述物料；

第二筛筒，一端与所述第三导球槽的另一端连接，所述第二筛筒还与所述第六密封通料螺旋环管连接，所述第二筛筒用于筛分所述物料及所述热载体，并将筛分出的所述物料输送至所述第六密封通料螺旋环管内；以及

第四导球槽，一端与所述第二筛筒的另一端，所述第四导球槽的另一端与所述第一通道连接，所述第四导球槽用于将所述第二筛筒筛分的所述热载体输送至所述第一通道内。

7.根据权利要求1所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，其特征在于，还包括：

带防爆膜法兰，一侧与所述热解气导出筒出气端连接；

防爆出气罩，与所述带防爆膜法兰的另一侧连接，所述防爆出气罩通过所述带防爆膜法兰安装在所述热解气导出筒上；

热解气排出总管，进气端所述热解气导出筒连接，所述热解气排出总管的出气端穿过所述外筒设置于所述第一通道内，所述热解气排出总管用于将所述热解气导入所述第一通道内；以及

热解气烧嘴，设置于所述外筒上，并与所述热解气排出总管的出气端对应设置，所述热解气烧嘴用于燃烧所述热解气。

8.一种烘干热解方法，其特征在于，所述烘干热解方法包括以下步骤：

提供如上述权利要求1-7中任意一项所述的固体热载体法烘干热解一体式回转窑，并将所述热载体预先放入所述固体热载体法烘干热解一体式回转窑内；

启动所述驱动装置，驱动所述外筒、所述内筒、所述第一网筒、所述第二网筒及所述第三网筒转动，使位于所述第一通道内的所述热载体向所述第一密封通料螺旋环管移动，经所述第一密封通料螺旋环管进入所述烘干段筒体内，位于所述烘干段筒体内的所述热载体向所述第一筛分装置移动，经所述第一筛分装置进入所述第三通道内，位于所述第三通道内的所述热载体向所述第二通道内移动，位于所述第四通道内的所述热载体向所述第四密封通料螺旋环管移动，经所述第四密封通料螺旋环管进入所述热解段筒体内，位于所述热解段筒体内的所述热载体向所述第二筛分装置移动，经所述第二筛分装置进入所述第一通道内，依次循环；

同时，启动所述加热装置，向所述外筒体内通热烟气，加热位于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道及所述第四通道内的所述热载体，并且当所述热载体由所述第一通道进入所述烘干段筒体内时，所述热载体的温度大于等于所述物料中的水分的蒸发温度，当所述热载体由所述第四通道进入所述热解段筒体内时，所述热载体的温度大于等于所述物料的热解温度；以及

同时，将所述物料经所述进料管上料至所述烘干段筒体内，向所述第一筛分装置移动，并与位于所述烘干段筒体内的所述热载体接触，加热所述物料，将所述物料中的所述水分蒸发，经所述蒸汽接管排出，烘干所述物料，烘干后的所述物料经所述第一筛分装置及所述第三密封通料螺旋环管进入所述热解段筒体内，向所述第二筛分装置移动，并与位于所述热解段筒体内的所述热载体接触，热解所述物料，经所述热解气导出筒排出热解气，并将热解后的所述物料经所述第二筛分装置及所述第六密封通料螺旋环管下料。