CN112094656B - 裂解炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种裂解炉。裂解炉包括燃气燃烧室、储气罐、投料机构、以及冷却水箱。燃气燃烧室配置有炉胆和喷嘴。储气罐储存有可燃气，储气罐与喷嘴连接，以向燃气燃烧室供应可燃气。投料机构与炉胆的投料口连接，以向炉胆内投放有机物垃圾。冷却水箱与炉胆的排气口和储气罐连接，以冷却由排气口排出的可燃裂解气，并将冷却后的可燃裂解气排入储气罐中。裂解炉能够有效地裂解机物垃圾，且利用裂解产生的可燃气体作为裂解热能来驱动垃圾不断裂解，高效利用裂解炉产生的能量。

Description

裂解炉

技术领域

本申请涉及塑料、木材等有机物的裂解、热机应用技术领域，具体而言，涉及一种裂解炉。

背景技术

近些年来有机厨余、塑料等白色垃圾的环境污染等问题日益严重，如何有效处理利用这些垃圾做成可用产品和可用能源，寻找合适方法就成了摆在面前的课题。

垃圾热解气化是指在无氧或缺氧的条件下，垃圾中有机组分的大分子发生断裂，产生小分子气体、焦油和残渣的过程。垃圾热解气化技术不仅实现垃圾无害化、减量化和资源化，而且还能有效克服垃圾焚烧产生的二噁英污染问题，因而成为一种具有较大发展前景的垃圾处理技术。

热解炉通通过对有机垃圾的裂解，会产生可燃气体，然而现有技术中，并没有有效利用裂解产生的可燃气体。

发明内容

本申请提供了一种裂解炉，裂解炉能够有效地裂解机物垃圾，且利用裂解产生的可燃气体作为裂解热能来驱动垃圾不断裂解，高效利用裂解炉产生的能量。

本申请提供了一种裂解炉，包括：

燃气燃烧室，配置有炉胆和喷嘴，炉胆形成有投料口、排渣口以及排气口；

储气罐，储气罐储存有可燃气，储气罐与喷嘴连接，以向燃气燃烧室供应可燃气；

投料机构，投料机构与炉胆的投料口连接，以向炉胆内投放有机物垃圾；以及

冷却水箱，冷却水箱与炉胆的排气口和储气罐连接，以冷却由排气口排出的可燃裂解气，并将冷却后的可燃裂解气排入储气罐中。

用储气罐中存储的可燃气点燃喷嘴，使燃气在热燃气燃烧室中燃烧，加热炉胆。待燃气燃烧室温度升高到960℃以上后，操作人员将要处理的塑料/木头/废纸张/杂草等有机物垃圾通过投料机构投放至炉胆内，有机物垃圾会在炉胆内裂解，以产生可燃裂解气和渣料，渣料由排渣口排出，可燃裂解气进入冷却水箱中冷却，冷却后的可燃裂解气排入储气罐中，完成一个循环，为加热燃气燃烧室提供能量。

可选地，在一种可能的实现方式中，

燃气燃烧室配置有两个喷嘴，其中一个喷嘴位于燃气燃烧室的侧面，另一个喷嘴位于燃气燃烧室的底面；

储气罐通过管道同时与两个喷嘴连接；

每一个喷嘴配置有手动阀门。

可选地，在一种可能的实现方式中，

炉胆的排气口配置有多根直管；

冷却水箱固定于燃气燃烧室的侧方，每一根直管通过可拆弯管连通冷却水箱。

可选地，在一种可能的实现方式中，

冷却水箱配置有分离器，以去除可燃裂解气中的杂物；

分离器与储气罐之间设有压缩机；

储气罐与压缩机之间设有阀门。

可选地，在一种可能的实现方式中，

投料机构包括进料管、进料推动电动缸以及推料密封活塞；

进料管的一端与炉胆的投料口连接，且竖直布置，进料管的壁面设有料斗，以将有机物垃圾由料斗投入进料管的内部；

进料推动电动缸固定于进料管的另一端，进料推动电动缸的执行端与推料密封活塞连接；

推料密封活塞处于进料管内，且在进料推动电动缸的驱动下将有机物垃圾推入炉胆内。

可选地，在一种可能的实现方式中，

进料管与炉胆之间设有电动闸阀；

电动闸阀与炉胆之间之间设有抽真空接口，抽真空接口用于连接真空泵。

可选地，在一种可能的实现方式中，

裂解炉还包括蛟龙输送机构；

蛟龙输送机构的螺杆轴设于炉胆内，用于将有机物垃圾由投料口运输至排渣口。

可选地，在一种可能的实现方式中，

蛟龙输送机构中的驱动电机通过齿轮链条驱动螺杆轴转动。

可选地，在一种可能的实现方式中，

炉胆的中间部位处于燃气燃烧室内，炉胆的两端暴露于燃气燃烧室外；

暴露于外的炉胆的部分设有水夹套。

可选地，在一种可能的实现方式中，

裂解炉还包括机架，燃气燃烧室固定于机架的上方。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中裂解炉的立体示意图；

图2为本实施例中裂解炉的局部剖视图；

图3为图2中Ⅲ处的放大图。

图标：10-裂解炉；10a-机架；11-燃气燃烧室；12-储气罐；13-投料机构；14-冷却水箱；15-炉胆；16-手动阀门；17-直管；18-可拆弯管；19-电动闸阀；

110-喷嘴；111-螺杆轴；

130-进料管；131-进料推动电动缸；132-推料密封活塞；133-料斗；

140-分离器；141-压缩机；142-阀门；

150-投料口；151-排渣口；152-排气口；153-水夹套；

190-抽真空接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种裂解炉10，裂解炉10能够有效地裂解机物垃圾，且利用裂解产生的可燃气体作为裂解热能来驱动垃圾不断裂解，高效利用裂解炉10产生的能量。

请参见图1和图2，图1为本实施例中裂解炉10的立体示意图，图2为本实施例中裂解炉10的局部剖视图。

裂解炉10包括燃气燃烧室11、储气罐12、投料机构13以及冷却水箱14。

燃气燃烧室11配置有炉胆15和喷嘴110，炉胆15形成有投料口150、排渣口151以及排气口152。

储气罐12储存有可燃气，储气罐12与喷嘴110连接，以向燃气燃烧室11供应可燃气。

投料机构13与炉胆15的投料口150连接，以向炉胆15内投放有机物垃圾。

冷却水箱14与炉胆15的排气口152和储气罐12连接，以冷却由排气口152排出的可燃裂解气，并将冷却后的可燃裂解气排入储气罐12中。

用储气罐12中存储的可燃气点燃喷嘴110，使燃气在燃气燃烧室11中燃烧，加热炉胆15。待燃气燃烧室11温度升高到960℃以上后，操作人员将要处理的塑料/木头/废纸张/杂草等有机物垃圾通过投料机构13投放至炉胆15内，有机物垃圾会在炉胆15内裂解，以产生可燃裂解气和渣料，渣料由排渣口151排出，可燃裂解气进入冷却水箱14中冷却，冷却后的可燃裂解气排入储气罐12中，完成一个循环，为加热燃气燃烧室11提供能量。

本公开中参见图1，燃气燃烧室11配置有两个喷嘴110，其中一个喷嘴110位于燃气燃烧室11的侧面，另一个喷嘴110位于燃气燃烧室11的底面(位于燃气燃烧室11的底面的喷嘴110在图中未示出)。

储气罐12通过管道同时与两个喷嘴110连接；

每一个喷嘴110配置有手动阀门16。

两个喷嘴110能够同时点燃，以同时对燃气燃烧室11提供热能，以保证炉胆15内部裂解反应的正常进行，同时两个喷嘴110也能保证燃气燃烧室11温度均匀。

在其他具体实施方式中，燃气燃烧室11配置有可配置由其他数量的喷嘴110，例如三个、四个或者五个等。

需要说明的是，为避免由于喷嘴110损坏导致可燃气泄漏的安全事故，本公开中每一个喷嘴110配置有手动阀门16，当发现喷嘴110损坏，可关闭其对应的手动阀门16，以避免燃气泄漏，同时保证另一个喷嘴110可正常工作。在其他具体实施方式中，可用电磁阀代替手动阀门16。当采用电磁阀时，喷嘴110可配置有熄火自动报警和切断可燃气的功能，以免发生事故。

请参见图2，本公开中，炉胆15的排气口152配置有多根直管17。冷却水箱14固定于燃气燃烧室11的侧方，每一根直管17通过可拆弯管18连通冷却水箱14。

直管17呈竖直布置，裂解产生的可燃裂解气带有热量，其会向上运动，故可燃裂解气能够直接进入直管17通过可拆弯管18进入冷却水箱14，从而保证可燃裂解气急速冷却。

在可拆弯管18的折弯处，会残留有可燃裂解气带来的积碳，由于可拆弯管18与直管17是可拆卸地连接的，故操作人员可在定时拆卸可拆弯管18，以定时清洁积碳，防止积碳引起管道堵塞，造成压力升高甚至事故。

本公开中，冷却水箱14配置有分离器140，以去除可燃裂解气中的杂物。

分离器140与储气罐12之间设有压缩机141，储气罐12与压缩机141之间设有阀门142。

分离器140能去除可燃裂解气中的杂物，以保证干净地没有杂物的可燃裂解气向储气罐12输送。其中，在一种实施方式中，分离器140还可以与其他能量利用设备连接，例如，分离器140与其他以可燃气为动力能源的设备连接，以充分利用裂解炉10产生的可燃裂解气。

请参见图3，图3为图2中Ⅲ处的放大图。

投料机构13包括进料管130、进料推动电动缸131以及推料密封活塞132。

进料管130的一端与炉胆15的投料口150连接，且竖直布置，进料管130的壁面设有料斗133，以将有机物垃圾由料斗133投入进料管130的内部。

进料推动电动缸131固定于进料管130的另一端，进料推动电动缸131的执行端与推料密封活塞132连接。

推料密封活塞132处于进料管130内，且在进料推动电动缸131的驱动下将有机物垃圾推入炉胆15内。

待燃气燃烧室11温度升高到960℃以上后，从料斗133处加入一定量的要处理的塑料/木头/废纸张/杂草等有机物垃圾，然后开启进料推动电动缸131，使推料密封活塞132运行到料斗133以下，保证有机物垃圾完全进入炉胆15内。

为保证裂解是在无氧环境下高温裂解的，避免有害气体产生，本公开中，进料管130与炉胆15之间设有电动闸阀19。

电动闸阀19与炉胆15之间之间设有抽真空接口190，抽真空接口190用于连接真空泵。

在推料密封活塞132将有机物垃圾推送到料斗133以下，通过真空泵将进料管130的空气抽走。随后打开电动闸门，有机物垃圾靠重力及推料密封活塞132推动进入炉胆15内，然后关闭5闸阀，从而空气不会进入炉胆15内，保证炉胆15内处于无氧环境。

本公开中，裂解炉10还包括蛟龙输送机构，蛟龙输送机构的螺杆轴111设于炉胆15内，用于将有机物垃圾由投料口150运输至排渣口151。

为减少有机物垃圾的二次及深度裂解，避免造成碳产物数量的增加，设有蛟龙输送机构。

当有机物垃圾靠重力及推料密封活塞132推动进入炉胆15内，关闭5闸阀后，蛟龙输送机构的螺杆轴111转动，从而推动有机物垃圾进入炉胆15高温区裂解。不时地开启和停止螺杆轴111，使有机物垃圾充分搅动和进料，保证有机物垃圾完全裂解。

需要说明的是，本公开中，蛟龙输送机构中的驱动电机通过齿轮链条驱动螺杆轴111转动。

需要说明的是，炉胆15的中间部位处于燃气燃烧室11内，炉胆15的两端暴露于燃气燃烧室11外，暴露于外的炉胆15的部分设有水夹套153。

水夹套153使炉胆15外露的部分和密封部位温度不致过高，保证炉胆15的运行安全。

为操作方便，裂解炉10还包括机架10a，燃气燃烧室11固定于机架10a的上方。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种裂解炉，其特征在于，包括：

燃气燃烧室，配置有炉胆和喷嘴，所述炉胆形成有投料口、排渣口以及排气口，所述炉胆的中间部位处于所述燃气燃烧室内，所述炉胆的两端暴露于所述燃气燃烧室外，暴露于外的所述炉胆的部分设有水夹套；

储气罐，所述储气罐储存有可燃气，所述储气罐与所述喷嘴连接，以向所述燃气燃烧室供应可燃气；

投料机构，所述投料机构与所述炉胆的投料口连接，以向所述炉胆内投放有机物垃圾；以及

冷却水箱，所述冷却水箱与所述炉胆的排气口和所述储气罐连接，以冷却由所述排气口排出的可燃裂解气，并将冷却后的可燃裂解气排入所述储气罐中；

所述炉胆的排气口配置有多根直管；

所述冷却水箱固定于所述燃气燃烧室的侧方，每一根所述直管通过可拆弯管连通所述冷却水箱；所述投料机构包括进料管、进料推动电动缸以及推料密封活塞；所述进料管的一端与所述炉胆的投料口连接，且竖直布置，所述进料管的壁面设有料斗，以将有机物垃圾由料斗投入所述进料管的内部；所述进料推动电动缸固定于所述进料管的另一端，所述进料推动电动缸的执行端与所述推料密封活塞连接；所述推料密封活塞处于所述进料管内，且在所述进料推动电动缸的驱动下将所述有机物垃圾推入炉胆内；所述进料管与所述炉胆之间设有电动闸阀；所述电动闸阀与所述炉胆之间之间设有抽真空接口，所述抽真空接口用于连接真空泵。

2.根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，

所述燃气燃烧室配置有两个喷嘴，其中一个所述喷嘴位于所述燃气燃烧室的侧面，另一个所述喷嘴位于所述燃气燃烧室的底面；

所述储气罐通过管道同时与两个所述喷嘴连接；

每一个所述喷嘴配置有手动阀门。

3.根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，

所述冷却水箱配置有分离器，以去除可燃裂解气中的杂物；

所述分离器与所述储气罐之间设有压缩机；

所述储气罐与所述压缩机之间设有阀门。

4.根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，

所述裂解炉还包括蛟龙输送机构；

所述蛟龙输送机构的螺杆轴设于所述炉胆内，用于将有机物垃圾由投料口运输至排渣口。

5.根据权利要求4所述的裂解炉，其特征在于，

所述蛟龙输送机构中的驱动电机通过齿轮链条驱动所述螺杆轴转动。

6.根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，

所述裂解炉还包括机架，所述燃气燃烧室固定于所述机架的上方。

Images