CN111423895A - 基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺 - Google Patents
基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及热解催化技术领域,提供了一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺,炉体与炉盖之间形成加热腔,还包括催化管、热解管、外管、落料管、定量进料斗和连续进料装置,催化管设置在加热腔内,热解管设置在加热腔内,热解管插入至催化管内,热解管与催化管之间具有间隙,外管设置在加热腔内、且在催化管和热解管的外侧,外管具有外管进气口,落料管插入至热解管内,落料管具有落料管进气口,连续进料装置包括螺旋给料机、连续进料斗和电机。本发明提供的一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺,进料方式不再单一,密封性较好且降低了爆管的风险。
Description
技术领域
本发明涉及热解催化技术领域,具体涉及一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺。
背景技术
在日常生活和工业生产的过程中会产生许多的有机废弃物,例如废塑料、油泥或其他有机固废等。这些有机废弃物如果采用填埋或燃烧的方式处理,会对环境造成较大危害。目前,通过热解催化炉对这些有机废塑料进行回收处理是最好的方式。
现有的热解催化炉存在以下问题:1.进料方式单一,现有的热解催化炉一般仅采用螺旋给料机进料,但是当有机废弃物较少时,这种进料方式会降低热解催化炉的工作效率。2.密封性较差且存在爆管的风险,现有的热解催化炉基本上都是使用密封垫进行密封,高温下对密封材料要求苛刻,密封效果不是很好,且热解管与催化管大都采用刚性连接,容易因加热膨胀而爆管。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺,使进料方式不再单一,密封性较好、且不易因加热膨胀而爆管。
根据本发明的一个方面,提供一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,包括炉体和与所述炉体可拆卸连接的炉盖,所述炉体与所述炉盖之间形成有加热腔,还包括催化管、热解管、外管、落料管、定量进料斗和连续进料装置,
所述催化管沿纵向设置在所述加热腔内、且下端穿过所述炉体后向外伸出,所述催化管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述催化管内安装有第一支撑板,所述第一支撑板上开有多个通孔,
所述热解管沿纵向设置在所述加热腔内、且位于所述催化管的上方,所述热解管的上端穿过所述炉体后向外伸出,所述热解管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述热解管的下端插入至所述催化管内,所述热解管的下端的管壁与所述催化管的管壁之间具有间隙,所述热解管内安装有第二支撑板,所述第二支撑板上开有多个通孔,
所述外管沿纵向设置在所述加热腔内、且围绕在所述催化管和所述热解管的外侧,所述外管的上下两端均与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述外管的上端具有与其内部连通的外管进气口,
所述落料管沿纵向设置在所述炉体的上方、且下端穿过所述炉体后插入至所述热解管内,所述落料管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述落料管的上端具有与其内部连通的落料管进气口,
所述定量进料斗设置在所述落料管的上方,所述定量进料斗的顶部具有盖体、上端具有与其内部连通的定量进料斗进气口和定量进料斗排气口,所述定量进料斗的下端具有进料管,所述进料管与所述落料管的顶部连通,所述进料管内设置有阀门,
所述连续进料装置包括螺旋给料机、连续进料斗和电机,所述螺旋给料机沿横向设置在所述炉体上,所述连续进料斗位于所述螺旋给料机的上方,所述连续进料斗的顶部具有盖体、上端具有与其内部连通的连续进料斗进气口和连续进料斗排气口,所述连续进料斗与所述螺旋给料机的进料端连通,所述螺旋给料机的出料端与所述落料管连通,所述电机设置在所述炉体上、用于驱动所述螺旋给料机工作。
进一步地,所述螺旋给料机的进料端的螺旋叶片为单螺旋、出料端的螺旋叶片为双螺旋。
进一步地,所述定量进料斗排气口与所述连续进料斗进气口连通。
进一步地,所述外管的顶部安装有第一密封堵头,所述第一密封堵头上开有用于容纳所述热解管和所述落料管的第一通道,所述落料管与所述第一密封堵头之间安装有多个夹紧装置,所述夹紧装置包括夹紧块和螺钉,所述夹紧块的两端分别与所述落料管和所述第一密封堵头卡接,所述螺钉设置在所述夹紧块的顶部,所述螺钉穿过所述夹紧块后与所述第一密封堵头抵接,所述螺钉与所述夹紧块之间设置有第一预紧弹簧。
进一步地,所述外管的底部安装有第二密封堵头,所述第二密封堵头与所述外管之间也设置有多个所述夹紧装置。
进一步地,还包括安装在所述外管的顶部的抱紧装置,所述抱紧装置包括固定架和弧形抱箍,所述固定架固定设置在所述炉体上,所述弧形抱箍的两端与所述固定架均通过蝶形螺母连接,所述固定架与所述弧形抱箍之间形成有用于容纳所述外管的第二通道。
进一步地,所述固定架上设置有预紧块和第二预紧弹簧,所述预紧块与所述外管接触,所述预紧块的顶部具有橡胶防滑块,所述橡胶防滑块与所述外管接触,所述第二预紧弹簧设置在所述固定架上,所述第二预紧弹簧使所述预紧块具有靠近所述外管的趋势。
进一步地,还包括与所述催化管的底部连通的收集装置。
根据本发明的第二个方面,提出了一种热解催化工艺,应用于上述基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,包括以下步骤:
称取催化剂,将催化剂装入催化管内,并检查整个装置的气密性;
向外管进气口和落料管进气口通入氮气;
开启加热炉,使炉内温度上升至600℃;
关闭阀门,向定量进料斗中加入有机废弃物,关闭定量进料斗的盖体;或关闭阀门,向连续连续进料斗中加入有机废弃物,关闭连续进料斗的盖体;
向定量进料斗进气口通入氮气;
打开阀门或开启电机;
有机废弃物进入热解管和催化管,反应20-30min;
取出热解管内的残余物质称重,取出催化管内的催化剂称重;
蒸发丙酮,得到热解油并分析,
清洗催化管、热解管、外管和落料管,并烘干。
本发明的有益效果:
1.本发明提供的一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺,具有定量进料斗和连续进料装置两种设计,工作人员可根据有机废弃物的多少选择具体的进料方式,使得进料方式不再单一。
2.本发明提供的一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置与工艺。在热解管和催化管的外围还设计有外管,反应炉工作时,通入外管的氮气从热解管与催化管之间的间隙进入催化管,与通入落料管的氮气汇合。两股氮气带着热解管产生的热解气进入催化管内发生催化反应,催化管内的催化剂对热解气进行改性,然后这两股氮气再带着改性后的热解气进入收集装置中,避免了热解气从各个部件之间的缝隙溢出,使得密封性较好。并且将反应管分为热解管和催化管两段、且热解管和催化管之间具有间隙,热解管与催化管之间的间隙取代了传统的刚性连接,不易因加热膨胀而爆管。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中A部的放大结构示意图;
图3为本发明的俯视结构示意图;
图4为本发明的正视结构示意图;
图5为图4中B部的放大结构示意图;
图6本发明的剖面结构示意图;
图7为图6中C部的放大结构示意图;
图8为图6中D部的放大结构示意图;
图9为图6中E部的放大结构示意图;
图10为收集装置的结构示意图。
附图标记:10-炉体、11-加热腔、12-密封垫、20-炉盖、30-催化管、31-第一支撑板、32-催化剂、40-热解管、41-间隙、42-第二支撑板、50-外管、51-外管进气口、52-第一密封堵头、521-第一通道、53-夹紧装置、531-夹紧块、532-螺钉、54-第二密封堵头、55-抱紧装置、551-固定架、552-弧形抱箍、553-蝶形螺母、554-第二通道、555-预紧块、556-第一预紧弹簧、557-橡胶防滑块、558-第二预紧弹簧、60-落料管、61-落料管进气口、70-定量进料斗、701-定量进料斗进气口、702-定量进料斗排气口、71-进料管、72-阀门、80-连续进料装置、81-螺旋给料机、811-单螺旋、812-双螺旋、82-连续进料斗、821-连续进料斗进气口、822-连续进料斗排气口、83-电机、90-收集装置、91-集气瓶、92-干燥瓶、93-集气袋、94-第一管道、95-第二管道、96-第三管道、97-冰水。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
如图1-10所示,本发明提供一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置。热解催化炉安装在支撑平台上,包括炉体10、炉盖20、催化管30、热解管40、外管50、落料管60、定量进料斗70和连续进料装置80。炉体10与炉盖20可拆卸连接、且炉体10与炉盖20之间形成有加热腔11。
催化管30沿纵向设置在加热腔11内、且下端穿过炉体10后向外伸出。催化管30与炉体10可拆卸连接、且通过密封垫12保持密封。催化管30内安装有第一支撑板31,第一支撑板31上开有多个通孔,在第一支撑板31上放置有催化剂32。
热解管40沿纵向设置在加热腔11内、且位于催化管30的上方。优选地,热解管40和催化管30的加热温度可分别单独控制。热解管40的上端穿过炉体10后向外伸出,热解管40与炉体10可拆卸连接、且保持密封。热解管40的下端插入至催化管30内,热解管40的下端的管壁与催化管30的管壁之间具有间隙41。热解管40内安装有第二支撑板42,第二支撑板42上也开有多个通孔。
外管50沿纵向设置在加热腔11内、且围绕在催化管30和热解管40的外侧。外管50的上下两端均与炉体10可拆卸连接、且保持密封,外管50的上端具有与其内部连通的外管进气口511。
落料管60沿纵向设置在炉体10的上方、且下端穿过炉体10后插入至热解管40的上端。落料管60与炉体10可拆卸连接、且保持密封。落料管60的上端具有与其内部连通的落料管进气口61。
定量进料斗70设置在落料管60的上方,定量进料斗70的顶部具有盖体、用于控制定量进料斗70的开闭。定量进料斗70的上端具有与其内部连通的。定量进料斗进气口701和定量进料斗排气口702。有机废弃物装入定量进料斗70后关闭其盖体,向定量进料斗进气口701通入氮气可以排出定量进料斗70内的空气。定量进料斗70的下端具有进料管71,进料管71与落料管60的顶部连通,进料管71内设置有阀门72,阀门72用于控制定量进料斗70内的有机废弃物的下落。
连续进料装置80包括螺旋给料机81、连续进料斗82和电机83。螺旋给料机81沿横向设置在炉体10上,连续进料斗82位于螺旋给料机81的上方。连续进料斗82的顶部具有盖体、用于控制连续进料斗82的开闭。连续进料斗82的上端具有与其内部连通的连续进料斗进气口821和连续进料斗排气口822。有机废弃物装入连续进料斗82后关闭其盖体,向连续进料斗进气口821通入氮气可以排出连续进料斗82内的空气。连续进料斗82与螺旋给料机81的进料端连通,螺旋给料机81的出料端与落料管60连通,电机83设置在炉体10上、用于驱动螺旋给料机81工作。
优选地,当有机废弃物的量较多时,选择连续进料的方式。将有机废弃物加入到连续进料斗82内,打开电机83,在螺旋给料机81的作用下使得有机废弃物连续下落。这样有利于有机废弃物逐渐进入热解管40,以达到连续热解的效果,避免了大量有机废弃物同时进入热解管40,导致内层的有机废弃物热解不够充分和热解时间长等问题。
当有机废弃物的量较少时,选择定量进料的方式。将有机废弃物加入到定量进料斗70内,打开阀门72,使得有机废弃物全部下落。由于有机废弃物的量比较少,因此这些有机废弃物在热解管40内能够快速地热解完全,相较于连续逐渐进料的方式,减少了进料的时间,从而提高了热解效率。工作人员可以根据情况选择上述两种进料方式,使得进料方式不再单一。
具体地工作过程为:定量进料斗70或连续进料斗82内的有机废弃物从落料管60进入到热解管40内,在热解管40内的第二支撑板42上热解。热解后的产生的热解气穿过热解管40内的第二支撑板42进入到催化管30,在催化管30内发生催化反应,催化剂能对热解气进行改性,降低污染物的排放,改性后的催化剂的表面会结焦。在进料的同时,向外管进气口511和落料管进气口61通入氮气,通入外管50的氮气从热解管40与催化管30之间的间隙41进入催化管30,与通入落料管60的氮气汇合,两股氮气带着催化反应改质后的热解气从催化管30的底部快速排出,避免了热解气从各个部件之间的缝隙溢出,使得密封性较好。热解管40与催化管30之间的间隙41取代了传统的刚性连接,外管50通入内通入氮气实现了密封功能,外管50两端的连接密封位置处于非加热区,对密封材料要求不高、且材料热膨胀程度较小,降低了因加热膨胀导致的爆管风险。
优选地,催化管30的管径采用变径处理,即催化管30的管径从第一支撑板31的位置到底部逐渐变小,这样能够加快热解气排出的速度,防止热解气在催化管30内提前冷凝。
在一个实施例中,螺旋给料机81的进料端的螺旋叶片为单螺旋811、出料端的螺旋叶片为双螺旋812。双螺旋812的设计能够避免有机废弃物在螺旋给料机81的出料端堵塞。
在一个实施例中,定量进料斗排气口702与连续进料斗进气口821连通。这样不论是选择定量进料还是连续进料,工作人员只需要向定量进料斗进气口701通入氮气,就能够将定量进料斗70和连续进料斗82内的空气一起从连续进料斗排气口822排出。减少了操作步骤,减轻了工作人员的劳动强度。
在一个实施例中,外管50的顶部安装有第一密封堵头52。第一密封堵头52使外管50的顶部保持密封,优选地,第一密封堵头52为锥形结构。第一密封堵头52上开有用于容纳落料管60和热解管40的第一通道521。落料管60、热解管40与第一密封堵头52之间设有密封垫12,落料管60与第一密封堵头52之间安装有多个夹紧装置53。夹紧装置53包括夹紧块531和螺钉532,夹紧块531的两端分别与落料管60和第一密封堵头52卡接,螺钉532设置在夹紧块531的顶部,螺钉532穿过夹紧块531后与第一密封堵头52抵接,旋紧螺钉532能使得落料管60与第一密封堵头52之间的密封性更好。螺钉532与夹紧块531之间设置有第一预紧弹簧556、以防止螺钉532变得松弛。
在一个实施例中,外管50的底部安装有第二密封堵头54。第二密封堵头54与外管50之间也设置有多个夹紧装置53,使得第二密封堵头54与外管50之间的密封性更好。具体结构与上述夹紧装置53的结构相似,在此不再赘述。
在一个实施例中,还包括安装在外管50的顶部的抱紧装置55,抱紧装置55包括固定架551和弧形抱箍552。固定架551固定设置在炉体10上,弧形抱箍552的两端与固定架551均通过蝶形螺母553连接,蝶形螺母553便于工作人员拧动。固定架551与弧形抱箍552之间形成有用于容纳外管50的第二通道554。抱紧装置55能够使外管50与第一密封堵头52之间的密封性更好,同时增加各个整个装置的稳固性。
在一个实施例中,固定架551上设置有预紧块555和第二预紧弹簧558。预紧块555与外管50接触,预紧块555的顶部具有橡胶防滑块557,橡胶防滑块557与外管50接触。第二预紧弹簧558设置在固定架551上,第二预紧弹簧558使预紧块555具有靠近外管50的趋势。预紧块555和第二预紧弹簧558能够进一步增加整个装置的稳固性。
在一个实施例中,还包括与催化管30的底部连通的收集装置90。收集装置90包括集气瓶91、干燥瓶92和集气袋93。集气瓶91内装有丙酮溶液,集气瓶91的外周围被冰水97环绕,冰水97起冷凝作用、用于冷凝热解气中可冷凝的气体。干燥瓶92内装有氢氧化钠结晶状固体。热解气和氮气的混合物从催化管30的底部排出,通过第一管道94进入到集气瓶91的丙酮溶液内,这时热解气被集气瓶91内的丙酮溶液收集。热解气中不可冷凝的气体和氮气再通过第二管道95进入到干燥瓶92内,携带的水分被氢氧化钠吸收。最后热解气中不可冷凝的气体和氮气再通过第三管道96进入到集气袋93内被收集。
一种热解催化工艺,应用上述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,包括以下步骤:
S10:称取催化剂32,将催化剂32装入到催化管30的第一支撑板31上,并检查整个装置的气密性。
S20:向外管进气口511和落料管进气口61通入氮气,以排出催化管30、落料管60和外管50之间的空气,避免空气的影响。排出空气后氮气继续保持通入。
S30:开启加热炉,使炉内温度以10℃/min从常温上升至600℃左右。
S40:关闭阀门72,向定量进料斗70中加入有机废弃物,关闭定量进料斗70的盖体。或者关闭阀门72,向连续连续进料斗82中加入有机废弃物,关闭连续进料斗82的盖体。
S50:向定量进料斗进气口701通入氮气,将排出定量进料斗70和连续进料斗82内的空气一起从连续进料斗排气口822排出,
S60:打开阀门72或开启电机83,使有机废弃物定量进料或连续进料。
S70:有机废弃物从定量进料斗70进入热解管40,并均匀置于第二支撑板42上,热解20-30min。或有机废弃物从连续进料斗81中通过螺旋送料以0.12g/min的速度连续进入热解管40,热解8min。气相产物经冷却后,可冷凝气体有集油重质收集,不可冷凝气体由集气袋收集。
S80:取出热解管40内的固体残碳称重,计算残碳产率;取出催化管30内的催化剂32称重,计算结焦率;
S90:蒸发丙酮,得到热解油并分析,计算热解油产率;通过减差法,计算热解气产率。
S100:清洗催化管30、热解管40、外管50和落料管60,并烘干。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,包括炉体和与所述炉体可拆卸连接的炉盖,所述炉体与所述炉盖之间形成有加热腔,其特征在于:还包括催化管、热解管、外管、落料管、定量进料斗和连续进料装置,
所述催化管沿纵向设置在所述加热腔内、且下端穿过所述炉体后向外伸出,所述催化管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述催化管内安装有第一支撑板,所述第一支撑板上开有多个通孔,
所述热解管沿纵向设置在所述加热腔内、且位于所述催化管的上方,所述热解管的上端穿过所述炉体后向外伸出,所述热解管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述热解管的下端插入至所述催化管内,所述热解管的下端的管壁与所述催化管的管壁之间具有间隙,所述热解管内安装有第二支撑板,所述第二支撑板上开有多个通孔,
所述外管沿纵向设置在所述加热腔内、且围绕在所述催化管和所述热解管的外侧,所述外管的上下两端均与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述外管的上端具有与其内部连通的外管进气口,
所述落料管沿纵向设置在所述炉体的上方、且下端穿过所述炉体后插入至所述热解管内,所述落料管与所述炉体可拆卸连接、且保持密封,所述落料管的上端具有与其内部连通的落料管进气口,
所述定量进料斗设置在所述落料管的上方,所述定量进料斗的顶部具有盖体、上端具有与其内部连通的定量进料斗进气口和定量进料斗排气口,所述定量进料斗的下端具有进料管,所述进料管与所述落料管的顶部连通,所述进料管内设置有阀门,
所述连续进料装置包括螺旋给料机、连续进料斗和电机,所述螺旋给料机沿横向设置在所述炉体上,所述连续进料斗位于所述螺旋给料机的上方,所述连续进料斗的顶部具有盖体、上端具有与其内部连通的连续进料斗进气口和连续进料斗排气口,所述连续进料斗与所述螺旋给料机的进料端连通,所述螺旋给料机的出料端与所述落料管连通,所述电机设置在所述炉体上、用于驱动所述螺旋给料机工作。
2.根据权利要求1所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:所述螺旋给料机的进料端的螺旋叶片为单螺旋、出料端的螺旋叶片为双螺旋。
3.根据权利要求1所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:所述定量进料斗排气口与所述连续进料斗进气口连通。
4.根据权利要求1所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:所述外管的顶部安装有第一密封堵头,所述第一密封堵头上开有用于容纳所述热解管和所述落料管的第一通道,所述落料管与所述第一密封堵头之间安装有多个夹紧装置,所述夹紧装置包括夹紧块和螺钉,所述夹紧块的两端分别与所述落料管和所述第一密封堵头卡接,所述螺钉设置在所述夹紧块的顶部,所述螺钉穿过所述夹紧块后与所述第一密封堵头抵接,所述螺钉与所述夹紧块之间设置有第一预紧弹簧。
5.根据权利要求4所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:所述外管的底部安装有第二密封堵头,所述第二密封堵头与所述外管之间也设置有多个所述夹紧装置。
6.根据权利要求1所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:还包括安装在所述外管的顶部的抱紧装置,所述抱紧装置包括固定架和弧形抱箍,所述固定架固定设置在所述炉体上,所述弧形抱箍的两端与所述固定架均通过蝶形螺母连接,所述固定架与所述弧形抱箍之间形成有用于容纳所述外管的第二通道。
7.根据权利要求6所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:所述固定架上设置有预紧块和第二预紧弹簧,所述预紧块与所述外管接触,所述预紧块的顶部具有橡胶防滑块,所述橡胶防滑块与所述外管接触,所述第二预紧弹簧设置在所述固定架上,所述第二预紧弹簧使所述预紧块具有靠近所述外管的趋势。
8.根据权利要求1所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:还包括与所述催化管的底部连通的收集装置。
9.一种热解催化工艺,应用于权利要求1-8任意一项所述的基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置,其特征在于:包括以下步骤:
称取催化剂,将催化剂装入催化管内,并检查整个装置的气密性;
向外管进气口和落料管进气口通入氮气;
开启加热炉,使炉内温度上升至600℃;
关闭阀门,向定量进料斗中加入有机废弃物,关闭定量进料斗的盖体;或关闭阀门,向连续连续进料斗中加入有机废弃物,关闭连续进料斗的盖体;
向定量进料斗进气口通入氮气;
打开阀门或开启电机;
有机废弃物进入热解管和催化管,反应20-30min;
取出热解管内的残余物质称重,取出催化管内的催化剂称重;
蒸发丙酮,得到热解油并分析,
清洗催化管、热解管、外管和落料管,并烘干。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5976484A (en) * | 1997-09-23 | 1999-11-02 | Teng; Chien-Lang | Intermittent continuous method for recovering refined activated carbon from waste tires and the like and the device therefor |
KR100768485B1 (ko) * | 2007-01-24 | 2007-10-18 | 정암환경(주) | 미처리된 폐기물의 건조 탄화 방법 및 장치 |
WO2010053381A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-14 | Christopher Francis Newman | Pyrolytic rendering of organic material |
CN201942645U (zh) * | 2011-01-12 | 2011-08-24 | 西安科技大学 | 一种煤热解联合焦油催化裂解装置 |
US20140305786A1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Earl R. Beaver | Device and process for the recovery of increased volumes of pure terpenes and terpenoids from scrap polymers and elastomers |
CN104212469A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种热解、除尘、催化调质一体化反应装置 |
CN104861995A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 农业部规划设计研究院 | 可变式梯级调温生物质连续炭化装备 |
CN105509062A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-20 | 南京工业大学 | 全尺度电子电器废弃物连续热解焚烧装置 |
CN206572530U (zh) * | 2017-01-25 | 2017-10-20 | 上海煜工环保科技有限公司 | 一种连续进料出渣的节能电熔融装置 |
CN108531204A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-14 | 江苏大学 | 两段式生物质定向热解制备酮类化合物的装置与方法 |
CN109679672A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-26 | 华南理工大学 | 一种催化热解有机固体废弃物制取气体燃料的反应系统及其方法 |
CN110066670A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-30 | 华南理工大学 | 催化剂再生的生物质连续催化热解方法及一体化装置 |
CN212076948U (zh) * | 2020-05-11 | 2020-12-04 | 重庆科技学院 | 基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置 |
-
2020
- 2020-05-11 CN CN202010393352.3A patent/CN111423895B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5976484A (en) * | 1997-09-23 | 1999-11-02 | Teng; Chien-Lang | Intermittent continuous method for recovering refined activated carbon from waste tires and the like and the device therefor |
KR100768485B1 (ko) * | 2007-01-24 | 2007-10-18 | 정암환경(주) | 미처리된 폐기물의 건조 탄화 방법 및 장치 |
WO2010053381A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-14 | Christopher Francis Newman | Pyrolytic rendering of organic material |
CN201942645U (zh) * | 2011-01-12 | 2011-08-24 | 西安科技大学 | 一种煤热解联合焦油催化裂解装置 |
US20140305786A1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Earl R. Beaver | Device and process for the recovery of increased volumes of pure terpenes and terpenoids from scrap polymers and elastomers |
CN104212469A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种热解、除尘、催化调质一体化反应装置 |
CN104861995A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 农业部规划设计研究院 | 可变式梯级调温生物质连续炭化装备 |
CN105509062A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-20 | 南京工业大学 | 全尺度电子电器废弃物连续热解焚烧装置 |
CN206572530U (zh) * | 2017-01-25 | 2017-10-20 | 上海煜工环保科技有限公司 | 一种连续进料出渣的节能电熔融装置 |
CN108531204A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-14 | 江苏大学 | 两段式生物质定向热解制备酮类化合物的装置与方法 |
CN109679672A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-26 | 华南理工大学 | 一种催化热解有机固体废弃物制取气体燃料的反应系统及其方法 |
CN110066670A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-30 | 华南理工大学 | 催化剂再生的生物质连续催化热解方法及一体化装置 |
CN212076948U (zh) * | 2020-05-11 | 2020-12-04 | 重庆科技学院 | 基于定量与连续进料的两段式热解催化炉装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王贤华;陈汉平;贺瑞雪;杨海平;张世红;龚维婷;: "生物质热解油的热解气化实验研究", 现代化工, no. 03, 20 March 2009 (2009-03-20) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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