CN110452716A - 一种有机热裂解送料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机热裂解送料装置，包括圆筒形送料腔体和与圆筒形送料腔体同轴布置的输送轴，圆筒形送料腔体的首端设置有进料口，圆筒形送料腔体的尾端与热裂解腔体密封连接；输送轴上设置有用于将进料口的物料输送至热裂解腔体的送料叶片，送料叶片绕输送轴螺旋布置且送料叶片沿输送轴的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置。该有机热裂解送料装置，实现了排氧处理与裂解处理连续进行，中间不存在间断，整个工作过程连贯，大大提升了处理量，并且有效地缩短了单位物料的处理周期。
Description
技术领域
本发明涉及有机热裂解技术领域，尤其涉及一种有机热裂解送料装置。
背景技术
为了有效减小和避免二恶英等有害物质的产生，大部分有机物裂解炉或气化炉需要在无氧或还原条件下实施裂解反应。为了满足无氧裂解条件，通常需要对物料进行预处理，在预处理腔体中完成排氧、密封。目前的排氧预处理与裂解过程基本都采用分体式结构，即在预处理排氧后密封，然后通过特定通道送入裂解腔，并以单向阀或其它密封机制隔氧；排氧主要方式包括抽真空、注惰性气体(氮气)、水封、水蒸气驱等。这样的给料过程必然是间歇式或阶段式的，势必导致处理量小、处理周期长、能耗大、投资成本高等问题。
综上所述，如何解决无氧热裂解过程处理量小和处理周期长的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机热裂解送料装置，以解决无氧热裂解过程处理量小和处理周期长的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种有机热裂解送料装置，包括圆筒形送料腔体和与所述圆筒形送料腔体同轴布置的输送轴，所述圆筒形送料腔体的首端设置有进料口，所述圆筒形送料腔体的尾端与热裂解腔体密封连接；
所述输送轴上设置有用于将所述进料口的物料输送至所述热裂解腔体的送料叶片，所述送料叶片绕所述输送轴螺旋布置且所述送料叶片沿所述输送轴的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置。
优选地，所述送料叶片的螺距单向递减的方式为连续性螺距递减结构。
优选地，所述送料叶片的螺距单向递减的方式为阶梯性螺距递减结构。
优选地，所述阶梯性螺距递减结构至少包括沿所述输送轴依次布置的三个级段，分别为预加压输送段、加压输送段和加压保压输送段，且所述预加压输送段、所述加压输送段和所述加压保压输送段的螺距逐级段递减。
优选地，所述阶梯性螺距递减结构还包括沿所述输送轴布置且位于所述预加压输送段之前的平稳输送段，且所述平稳输送段的螺距比所述预加压输送段的螺距大。
优选地，所述圆筒形送料腔体与所述裂解腔室之间通过锁气装置实现密封连接，且位于所述输送轴的输送尾端的所述送料叶片穿过所述锁气装置并伸入至所述裂解腔室内。
优选地，还包括温控系统，所述温控系统包括设置在所述圆筒形送料腔体内的温度传感器和设置在所述输送轴上的热源，所述温度传感器至少包括用于检测所述进料口的进料温度的第一温度传感器和用于检测所述圆筒形送料腔体的出料温度的第二温度传感器；当所述第一温度传感器的检测温度与所述第二温度传感器的检测温度的差值低于预设温度值时，所述热源对所述圆筒形送料腔体内的物料进行加热。
优选地，所述热源沿所述输送轴的轴向布置且沿所述输送轴的轴向方向的温度递增。
优选地，位于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的所述送料叶片中至少一片具有隔热保温功能。
优选地，还包括自调节系统，所述圆筒形送料腔体内还设置有压力传感器、湿度传感器和含氧率传感器中的一种或多种；当所述压力传感器检测的压力超出预设压力范围时，所述自调节系统通过控制输送轴的转速以调节所述圆筒形送料腔体内的压力至所述预设压力范围内；当所述湿度传感器检测的湿度超出预设湿度范围时，所述自调节系统通过控制所述进料口的进料干度以调节所述圆筒形送料腔体内的湿度至所述预设湿度范围内；当所述含氧率传感器检测的含氧率超出预设含氧率范围时，所述自调节系统通过控制所述进料口的进料速度以调节所述圆筒形送料腔体内的含氧率至所述预设含氧率范围内。
相比于背景技术介绍内容，上述有机热裂解送料装置，包括圆筒形送料腔体和与圆筒形送料腔体同轴布置的输送轴，圆筒形送料腔体的首端设置有进料口，圆筒形送料腔体的尾端与热裂解腔体密封连接；输送轴上设置有用于将进料口的物料输送至热裂解腔体的送料叶片，送料叶片绕输送轴螺旋布置且送料叶片沿输送轴的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置。该有机热裂解送料装置在实际应用过程中，物料通过进料口进入圆筒形送料腔体内，在输送轴上设置的螺旋布置的送料叶片的螺旋进给下，物料有圆筒形送料腔体的首端输送至圆筒形送料腔体的尾端，由于送料叶片沿输送轴的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置，因此，通过进料口的连续给料，使物料在送料叶片的作用下向前推进的同时会持续增压，从而实现了对物料的递进式增压排氧处理，并且经过排氧处理的物料直接连续的进入裂解腔体内进行裂解，并且一旦出现生产过程中断，由于该排氧处理过程为圆筒形送料腔体内的物料为递进式增压，因此生产中断时，物料将充当变密度密封塞实现对裂解腔体的密封。上述有机热裂解送料装置，实现了排氧处理与裂解处理连续进行，中间不存在间断，整个工作过程连贯，大大提升了处理量，并且有效地缩短了单位物料的处理周期。
附图说明
图1为本发明实施例提供的有机热裂解送料装置的整体原理结构示意图；
图2为本发明实施例提供的有机热裂解送料装置的截面结构示意图。
上图1和图2中，
圆筒形送料腔体1、输送轴2、进料口3、热裂解腔体4、送料叶片5、平稳输送段6、预加压输送段7、加压输送段8、加压保压输送段9、锁气装置10、驱动电机11。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种有机热裂解送料装置，以解决无氧热裂解过程处理量小和处理周期长的问题。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种有机热裂解送料装置，包括圆筒形送料腔体1和与圆筒形送料腔体1同轴布置的输送轴2，圆筒形送料腔体1的首端设置有进料口3，圆筒形送料腔体1的尾端与热裂解腔体4密封连接；输送轴2上设置有用于将进料口3的物料输送至热裂解腔体4的送料叶片5，送料叶片5绕输送轴2螺旋布置且送料叶片5沿输送轴2的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置。
该有机热裂解送料装置在实际应用过程中，物料通过进料口进入圆筒形送料腔体内，在输送轴上设置的螺旋布置的送料叶片的螺旋进给下，物料有圆筒形送料腔体的首端输送至圆筒形送料腔体的尾端，由于送料叶片沿输送轴的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置，因此，通过进料口的连续给料，使物料在送料叶片的作用下向前推进的同时会持续增压，从而实现了对物料的递进式增压排氧处理，并且经过排氧处理的物料直接连续的进入裂解腔体内进行裂解，并且一旦出现生产过程中断，由于该排氧处理过程为圆筒形送料腔体内的物料为递进式增压，因此生产中断时，物料将充当变密度密封塞实现对裂解腔体的密封。上述有机热裂解送料装置，实现了排氧处理与裂解处理连续进行，中间不存在间断，整个工作过程连贯，大大提升了处理量，并且有效地缩短了单位物料的处理周期。
这里需要说明的是，上述有机热裂解送料装置的送料叶片的螺距递减梯度由一般由进料口的物料孔隙体积和圆筒形送料腔体的总长度决定，并且对应最后一个螺旋腔的体积大于等于物料物体颗粒总体积。另外需要说明的是，一般来说输送轴2一般是通过驱动电机11实现驱动。
另外需要说明的是，上述送料叶片5的螺距单向递减的方式，具体可以为连续性螺距递减结构，也可以为阶梯性螺距递减结构。其中，连续性螺距递减结构是指相邻的送料叶片5间的螺距单向递减；阶梯性螺距递减结构是指送料叶片分为多个级段，相邻的两个级段所对应的螺距呈单向递减的方式布置，当然任意一个级段上的送料叶片之间的螺距可以是等距离布置，也可以为螺距单向递减的方式布置，实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择布置。
在一些具体的实施方案中，上述阶梯性螺距递减结构一般至少包括沿输送轴2依次布置的三个级段，分别为预加压输送段7、加压输送段8和加压保压输送段9，且预加压输送段7、加压输送段8和加压保压输送段9的螺距逐级段递减。上述三个级段的结构，通过预加压输送段7对物料进行初步加压排氧处理，然后在通过加压输送段8对物料进行进一步的排氧处理，通过加压输送段排氧后的物料基本满足排氧处理要求，在经过加压保压输送段对排氧处理的物料进行排氧率的保持，从而能够保证进入热裂解腔体内的物料为符合排氧处理要求的物料。此外，这样布置还能够使圆筒形送料腔体的物料由进料口到达热裂解腔体内时，至少经过三个压力变化阶段，并且采用逐级加压的方式，能够使得实现加压的同时有效的增长圆筒形送料腔体的加压长度，更加利于实现阶段性的排氧处理，从而能够使得排氧效率更高更彻底。当然可以理解的是，上述采用三级段的逐级加压方式仅仅是本发明实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以是采用更多级的加压方式。
进一步的实施方案中，上述阶梯性螺距递减结构具体还可以包括沿输送轴2布置且位于预加压输送段7之前的平稳输送段6，且平稳输送段6的螺距比预加压输送段7的螺距大。通过设置在预加压输送段之前设置平稳输送段，能够有效的避免预加压输送段的物料出现不足或者孔隙量过大的问题，保证了预加压输送段物料的充盈性，进入预加压输送段的物料能够产生比较明显的排氧处理效果。
另外需要说明的是，一般来说，圆筒形送料腔体1与裂解腔室4之间可以通过锁气装置10实现密封连接，且位于输送轴2的输送尾端的送料叶片5穿过锁气装置10并伸入至裂解腔室4内。通过设置锁气装置使得密封的同时避免氧气的再进入。本领域技术人员都应该知晓的是，对于锁气装置的具体结构及工作原理均为现有技术。
在一些更具体的实施方案中，上述有机热裂解送料装置还可以包括温控系统，温控系统包括设置在圆筒形送料腔体1内的温度传感器和设置在输送轴2上的热源，温度传感器至少包括用于检测进料口3的进料温度的第一温度传感器和用于检测圆筒形送料腔体1的出料温度的第二温度传感器；当第一温度传感器的检测温度与第二温度传感器的检测温度的差值低于预设温度值时，热源对圆筒形送料腔体1内的物料进行加热。通过设置温控系统，可以有效的控制进料温度与出料温度的温差，从而能够保证排氧处理的高效性。一般来说，需要保证出料温度比进料温度高出50℃以上。
进一步的实施方案中，上述热源的具体布置方式优选为沿输送轴2的轴向布置且沿输送轴2的轴向方向的温度递增。这样设置的目的是为了使得物料在圆筒形送料腔体内输送时，能够实现逐渐升温的效果，尽量避免了物料与热源之间出现温差过大和加热不均匀的现象产生。
在一些更具体的实施方案中，上述位于第一温度传感器与第二温度传感器之间的送料叶片5中至少一片具有隔热保温功能。通过设置具有隔热保温功能的送料叶片，使得两个温度传感器检测的温度值更加贴合自身所处位置的温度值，从而得到的实际温度差值更加准确。
在一些更具体的实施方案中，上述机热裂解送料装置还包括自调节系统，圆筒形送料腔体1内还可以设置有压力传感器、湿度传感器和含氧率传感器中的一种或多种；当压力传感器检测的压力超出预设压力范围时，自调节系统通过控制输送轴2的转速以调节圆筒形送料腔体1内的压力至预设压力范围内；当湿度传感器检测的湿度超出预设湿度范围时，自调节系统通过控制进料口3的进料干度以调节圆筒形送料腔体1内的湿度至预设湿度范围内；当含氧率传感器检测的含氧率超出预设含氧率范围时，自调节系统通过控制进料口3的进料速度以调节圆筒形送料腔体1内的含氧率至预设含氧率范围内，需要说明的是，一般来说，进入裂解腔体的物料含氧率需要控制在0.5％以下。通过设置上述不同的传感器，自调节系统可以实现不同功能的自动调节，使得有机热裂解送料装置更加智能、准确和稳定的运行。
以上对本发明所提供的有机热裂解送料装置进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种有机热裂解送料装置，其特征在于，包括圆筒形送料腔体(1)和与所述圆筒形送料腔体(1)同轴布置的输送轴(2)，所述圆筒形送料腔体(1)的首端设置有进料口(3)，所述圆筒形送料腔体(1)的尾端与热裂解腔体(4)密封连接；
所述输送轴(2)上设置有用于将所述进料口(3)的物料输送至所述热裂解腔体(4)的送料叶片(5)，所述送料叶片(5)绕所述输送轴(2)螺旋布置且所述送料叶片(5)沿所述输送轴(2)的轴向方向呈螺距单向递减的方式布置。
2.如权利要求1所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述送料叶片(5)的螺距单向递减的方式为连续性螺距递减结构。
3.如权利要求1所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述送料叶片(5)的螺距单向递减的方式为阶梯性螺距递减结构。
4.如权利要求3所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述阶梯性螺距递减结构至少包括沿所述输送轴(2)依次布置的三个级段，分别为预加压输送段(7)、加压输送段(8)和加压保压输送段(9)，且所述预加压输送段(7)、所述加压输送段(8)和所述加压保压输送段(9)的螺距逐级段递减。
5.如权利要求4所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述阶梯性螺距递减结构还包括沿所述输送轴(2)布置且位于所述预加压输送段(7)之前的平稳输送段(6)，且所述平稳输送段(6)的螺距比所述预加压输送段(7)的螺距大。
6.如权利要求1所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述圆筒形送料腔体(1)与所述裂解腔室(4)之间通过锁气装置(10)实现密封连接，且位于所述输送轴(2)的输送尾端的所述送料叶片(5)穿过所述锁气装置(10)并伸入至所述裂解腔室(4)内。
7.如权利要求1所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，还包括温控系统，所述温控系统包括设置在所述圆筒形送料腔体(1)内的温度传感器和设置在所述输送轴(2)上的热源，所述温度传感器至少包括用于检测所述进料口(3)的进料温度的第一温度传感器和用于检测所述圆筒形送料腔体(1)的出料温度的第二温度传感器；当所述第一温度传感器的检测温度与所述第二温度传感器的检测温度的差值低于预设温度值时，所述热源对所述圆筒形送料腔体(1)内的物料进行加热。
8.如权利要求7所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，所述热源沿所述输送轴(2)的轴向布置且沿所述输送轴(2)的轴向方向的温度递增。
9.如权利要求7所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，位于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的所述送料叶片(5)中至少一片具有隔热保温功能。
10.如权利要求1-9中任一项所述的有机热裂解送料装置，其特征在于，还包括自调节系统，所述圆筒形送料腔体(1)内还设置有压力传感器、湿度传感器和含氧率传感器中的一种或多种；当所述压力传感器检测的压力超出预设压力范围时，所述自调节系统通过控制输送轴(2)的转速以调节所述圆筒形送料腔体(1)内的压力至所述预设压力范围内；当所述湿度传感器检测的湿度超出预设湿度范围时，所述自调节系统通过控制所述进料口(3)的进料干度以调节所述圆筒形送料腔体(1)内的湿度至所述预设湿度范围内；当所述含氧率传感器检测的含氧率超出预设含氧率范围时，所述自调节系统通过控制所述进料口(3)的进料速度以调节所述圆筒形送料腔体(1)内的含氧率至所述预设含氧率范围内。
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