CN112393247A - 一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统及基于该系统的固废热解系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统，包括固废挤压输送系统、加热控温系统和保温装置；所述固废挤压输送系统和加热控温系统设置在保温装置内；所述保温装置上设有热解气出口；所述固废挤压输送系统用于将固废挤压摊薄后输送；所述加热控温系统用于对挤压摊薄后的固废进行加热热解。本发明通过对固废摊铺、挤压、摊薄后加热，快速升温，进行热解。尤其是设置滚轮密封器形成自加热区后，具有加热温度较低，运行成本低、加热速度快、不易结焦、适应性高等优势。

Description

一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统及基于该系统的固废热 解系统

技术领域

本发明涉及固废热解系统，属于环保固废处理领域。

背景技术

目前的固废处理方法有填埋（大型堆肥）、堆肥、焚烧、热解等方法。

填埋一般只能解一时之需，固废存在时间长，最短也要数年才能稳定，环境风险大，稳定后随着社会的发展大部分终将需要开挖后焚烧、热解等，以消除此风险；堆肥对有机废物实现低能耗处理，但是处理时间数月，时间较长，效率较低，待有机质腐化后，原料如不是安全原料，残渣终究需要热解、焚烧等；焚烧的减量减容最高，适应性极高，但是处理规模必须大，加热温度高，耗能高，管理要求严格，氧化后的各种有毒有害氧化物需要处理，更会产生极其敏感的污染物二恶英，环保设备要求高，整体不适合边缘地区。热解，因为采用绝氧或缺氧，氮氧化物、硫氧化物、氯化氢等有害物质较少，处理过程生成的气体体积少，生成的气体和油可以在低空气比燃烧，硫、金属等大部分固定在炭黑中，三价铬不会氧化成剧毒六价铬，环境污染小；热解产物均有热值，热解过程释放在环境中热不多，浪费的能量不多，且可以用于补充热解本身热量或集中处理热电联产，增加能量利用效率。热解的残渣虽然是危废，不能将固废完全无害化，但是残渣稳定性极高、形态致密、不会腐败、无病毒细菌，满足减量化和稳定化，对于非焚烧覆盖地区，足够且适宜，对于焚烧覆盖区域，先热解后焚烧热解产物也比单纯的焚烧工艺有技术优势。

然而，目前市场上存在的热解技术良莠不齐，有直接加热热解技术、间接加热热解技术。直接加热热解技术在现有技术水平下成本较低，但是利用局部供氧，进行局部焚烧产热热解，不具有或弱化了严格的热解环保优势，氧气控制难，容易被操作人员变成焚烧处理，排放不易管控；间接热解现有技术包括间壁加热，中间介质加热，微波加热等，因为完全不通氧，或仅有容器垃圾中少量氧气，所以技术十分环保，间壁加热、中间介质加热由于利用电或热解产物焚烧间接加热一份整体的固废，导致传热效率不高，加热速度慢，存在成本高昂、易结焦（反应时间长导致裂解分子重新合成热稳定物质）、加热介质和加热设备脱节等问题，微波加热虽然热效率高、成本低，但存在不可加热金属的问题。现有热解技术的运行不可控、无法良性运行，直接制约、拖延了热解这种本质上极佳的环保技术发展，甚至导致了整个社会的卫生建设的不平衡（重城市而轻农村），技术发展的不平衡（重焚烧而轻热解），发明一种加热温度较低，运行成本低、加热速度快、不易结焦、适应性高的绝氧热解技术势在必行，发明人长期从事于水处理中臭氧高级梯级氧化工艺的研发和应用，深刻理解能量分解物质的原理，两者异曲同工，利用梯级加热和综合（红外辐射、热传导、外热）薄层加热实现和发明了本系统，避免了现有问题。

其中，虽然有部分专利也想到了梯级热解的优点，但是均只是粗糙的将物料按不同温度逐步热解，并没有解决在梯级的情况下，还需要速热的问题，没有速热，梯级热解还是热解一个不均匀介质，加热不均匀，加热速度慢，反应时间长，并没有本质改善。如专利CN111410976 A《新型连续化热裂解反应系统及其处理方法 [发明]》，采用螺旋的方法进行梯级的裂解，但是这无法速热，且效果比不上本发明的薄层综合速热，另外，螺旋输送存在设备变形损耗问题一直很严重。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是一种针对于固废的节能环保热解处理系统，其可应用于一般固废如生活垃圾、农林废弃物、废橡胶、废塑料等，亦可以应用于含油污泥、医疗危废等。并从热解的本质理论即传热原理和化学原理角度，设计解决传统热解工艺因直接加热导致的系统粗放、因间接整体加热导致的运行成本高、因低温慢速加热导致的易结焦、因间接介质加热导致的加热系统和介质分离、因微波加热导致的原料或预处理严格等缺点。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统，外接可密封入料装置和热解炭接料斗，其特征在于，低温薄层速热梯级绝氧热解系统包括固废挤压输送系统、加热控温系统和保温装置；所述固废挤压输送系统和加热控温系统设置在保温装置内；所述保温装置上设有热解气出口；所述固废挤压输送系统用于将固废挤压摊薄后输送；所述加热控温系统设置在固废挤压输送系统内用于对挤压摊薄后的固废进行梯级加热热解。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述固废挤压输送系统包括上滚轮挤压输送组件和设置在其下的下滚轮挤压输送组件；所述上滚轮挤压输送组件和下滚轮挤压输送组件均由滚轮、镂空传送带和动力机构组成；所述下滚轮挤压输送组件与上滚轮挤压输送组件重合部分的滚轮对称设置，使得滚轮之间形成相对密闭的子加热区间；每一个子加热区间均设置有热解气出口和加热控温系统的加热装置，进行梯级绝氧加热和独立排出梯级热解气。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述固废挤压输送系统包括至少两个子固废挤压输送系统；所述子固废挤压输送系统独立密封设置在保温装置内。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述保温装置包括隔热保护支架外壳和设置在隔热保护支架外壳内侧的热介质保温层；所述热介质保温层包括热介质、输送搅拌装置和热介质加热装置；所述热介质经热介质加热装置加热后，由输送搅拌装置搅拌、输送。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述加热装置为电磁加热器；所述镂空传送带为柔性金属加热网或者镂空传送带上设有柔性金属加热网，用于配合电磁加热器产生热能对传送带上固废进行加热热解。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述下滚轮挤压输送组件比上辊轮挤压输送组件长，下滚轮挤压输送组件超出上滚轮挤压输送组件部分为预热区，其重合部分为加热区；所述预热区用于摊铺固废，并且其进行加热；所述加热区用于挤压摊薄固废，并且对其加热热解。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述加热装置还包括红外加热器；所述红外加热器设置在上滚轮挤压输送组件传送带的上方。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述滚轮的外侧对称设置滚轮密封器，用于增强子加热区间密闭性。

进一步，根据上述设计方案所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述热介质为金属锡；所述输送搅拌装置为电磁输送搅拌机或机械输送搅拌机。

进一步，根据上述设计方案所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，包括粗破碎粗分选系统、热解油气辅热间接预热系统、低温薄层速热梯级绝氧热解系统、热解气冷凝系统、废气处理系统、热解炭存储系统、热解油存储系统、热解油气发电和电力控制系统、废水处理系统；

所述粗破碎粗分选系统用于固废初步破碎和分选，利于固废在固废挤压输送系统上挤压、摊薄；

所述热解油气辅热间接预热系统用于对破碎和分选后的固废进行预热去除所含水分；

所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统用于对去除水分的固废进行挤压、摊薄、加热和热解；

所述热解气冷凝系统用于对低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的梯度热解气收集冷凝，可冷凝的热解气转化为热解油，不可冷凝的热解气用来回到热解油气辅热间接预热系统进行固废预热，分层的热解油下部的水输送至废水处理系统；

所述废气处理系统用于对热解油气辅热间接预热系统的热解油气燃烧尾气、烘干废气进行处理；

所述热解炭存储系统用于收集存储低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的热解炭；

所述热解油存储系统用于手机存储热解气冷凝系统产生的热解油；

所述热解油气发电和电力控制系统利用热解油气发电，提供或补充系统耗电；通过温度传感器监测并控制各加热系统各部分的温度，用于指示系统加热；

所述废水处理系统用于处理热解气冷凝系统产生的冷凝水和废气处理系统产生的冷凝水、污水。

进一步，根据上述设计方案所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解气冷凝系统根据低温薄层速热梯级绝氧热解系统内子加热区间分段设立，用于收集梯级热解气，冷凝后获得不同阶段不同属性的热解油。

进一步，根据上述设计方案所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解油存储系统根据分段设立的热解气冷凝系统匹配设置，用于存储热解气冷凝系统产生的不同阶段不同属性的热解油。

固废热解系统，包括九部分：粗破碎粗分选系统、热解油气辅热间接预热系统、低温薄层速热梯级绝氧热解系统、热解气冷凝系统、废气处理系统、热解炭存储系统、热解油存储系统、热解油气发电和电力控制系统、废水处理系统。其他系统围绕低温薄层速热梯级绝氧热解系统进行运行。

低温薄层速热梯级绝氧热解系统是整体系统的核心部分，内部的起挤压固废作用的上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件，两者逆向滚动。进一步，为了更清晰的梯级加热，可以将固废挤压输送系统设置成多个连续密封设置的子固废挤压输送系统；也可以通过滚轮将系统分为多个温度梯度区，优选为4个温度梯度区即为子加热区间，使固废可以依次通过；上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的传送带部分为柔性金属加热网，以便被电磁感应加热；4个温度梯度区分别有第一加热区电磁加热器、第二加热区电磁加热器、第三加热区电磁加热器、第四加热区电磁加热器、第二加热区红外加热器、第三加热区红外加热器、第四加热区红外加热器进行主要的加热；在上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的上下两侧分别设有滚轮密封器，使每个加热区形成相对独立的空间，互不干扰；4个温度梯度区分别又设有第一加热区热解气出口、第二加热区热解气出口、第三加热区热解气出口、第四加热区热解气出口，使每个区域的热解气分别通过进入后续处理；在加热炉（加热控温系统）的四周有锡浴层保温辅热系统包覆，分别对不同加热区进行梯级保温辅热；在锡浴层保温辅热系统外层设有隔热保护支架外壳系统进行隔热、保护和支架作用。所诉的低温薄层速热梯级绝氧热解系统可以多单元并联，进行分割的滚轮亦可以是多个，且串联的各温度梯度区可以根据实际情况分割设立。所诉的低温薄层速热梯级绝氧热解系统对于一般固废要求进料温度200℃，以去除大部分的水，出料温度460-500℃，加热区间依次分区段，实际可以看情况调整。其中锡浴层保温辅热系统为保温装置的热介质保温层，优选锡浴层保温辅热系统。

上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件，所述下滚轮挤压输送组件在进料处比上滚轮挤压输送组件要长，如此，进料后的固废可以顺利平铺在下滚轮挤压输送组件上，刚开始物料经过对立的滚轮即可挤压成薄层，根据加热原理，这便于后续加热热解，后续的物料薄层炭化变脆，上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件起破碎混合的作用。所述的上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件，可以是利用一个整体的传送带，亦可以分别设立，一级一级的输送，从而形成各自独立的区间。所述的上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件由热解油气发电和电力控制系统供能。所述的上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件，受热部分应采用不易受热变形的材料。

柔性金属加热网，上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的传送带部分为柔性金属加热网；或者将柔性金属加热网包覆在所述上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的传送带部分上，采用易被电磁感应加热的材料，且不会在最高温度下熔融、消磁，金属网内部可以采用锁链等柔性连接方法，以便跟随上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的传送带部分弯折。所述柔性金属加热网必须含有足够的气孔，使热解气体可以逸出，同时使上下柔性金属加热网间的薄层固废，不仅可以受到上下的柔性金属加热网在电磁作用下的热传导为主的加热，还可以受到红外加热器的辐射加热，实现综合加热。所述柔性金属加热网的孔径可以根据具体物料来设置，亦可以上层有孔，下层无孔，防止较细的物料掉落下侧，需要清理。

优选滚轮将系统分为4个温度梯度区，第一加热区电磁加热器、第二加热区电磁加热器、第三加热区电磁加热器、第四加热区电磁加热器、第二加热区红外加热器、第三加热区红外加热器、第四加热区红外加热器，其特征在于，第一加热区因为上部需要接受物料投入，只布设电磁加热器，不方便布设红外加热器，后面的梯度加热区均设电磁加热器和红外加热器，优选的电磁加热器布置在下，红外加热器布置在上，电磁加热器和红外加热器的参数在保证温度梯度的分段要求前提下布设。所述的布设方式仅为优选的较佳布设方式，其他没有创新性的类似布设方式亦可。

进一步，优选设置滚轮密封器，与上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的滚轮部分相互挤压传送带部分，使每个加热区形成相对独立的空间，互不干扰。

保温装置的热介质保温层，优选锡浴层保温辅热系统，由锡浴加热系统供热，加热介质是金属锡或其合金，被耐热金属容纳，以防漏出，加热介质在液态金属加热系统的加热下呈现液体状态，并恒温在相应的梯度加热区域对应温度，锡浴层由耐热金属结构包覆，靠锡浴输送搅拌装置输送和搅拌，加热介质可以采用电磁输送搅拌或机械输送搅拌等方式。所述的锡浴层保温辅热系统给每个梯度加热区间独立保温辅热，亦扩展到相应的输气管道，防止结焦。

隔热保护支架外壳，采用保温材料对炉体保温隔热，避免或减少热量散失，保温层亦扩展到相应的输气管道；采用工程材料对整体实现保护和支架。其中保温材料可以是石棉等现有的材料。工程材料可以是不锈钢，铸铁等现有材料。

粗破碎粗分选系统，实现固废的初步破碎分选即可，使物料适合后续处理，初步破碎的作用在于尽可能避免大物料的出现，使上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件可以安全的挤压物料成薄层。初步分选的作用在于尽可能避免锋利物料损坏后续设备和避免热固性塑料进入热解阶段，因为热固性塑料本身不适合热解，且易产生氯化氢有害气体。所述的粗破碎粗分选系统可以采用人工亦可以采用设备，如果原料本身合适，理应亦可以省略。用于对大物料进行破碎和去除热固性塑料。

热解油气辅热间接预热系统，间接加热固废至优选的200℃左右，综合利用市政电力、系统自产电力、热解气、热解油4种能源中任意一种或多种进行物料预热，在系统初步运行前，由市政电力供热，系统运行后由系统自产电力或热解气焚烧（如不发电时）供热，在系统自产电力和热解焚烧（如不发电时）供热不足时，采用三者联合供热。所述的热解油气辅热间接预热系统仅采用热解油和热解气燃烧辅热，而不采用热解炭的原因在于污染物质大多固定于热解炭中，而热解气和热解油中甚少，以此减轻后续的尾气处理成本。所述的热解油气辅热间接预热系统加热温度对于一般固废设定为200℃，便于将大部分的水蒸发，具体物料可以根据实际情况调试后设定温度。所述的热解油气辅热间接预热系统与后续的低温薄层速热梯级绝氧热解系统紧密连接，且优选采用密封的输送结构，且需要保温材料保温，防止热量损失，且尾端配置均匀布料机构。

热解气冷凝系统，将低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的梯度热解气收集冷凝，可冷凝的热解气转化为热解油，不可冷凝的热解气用来回到热解油气辅热间接预热系统进行固废预热，分层的热解油下部的水输送至废水处理系统，热解气冷凝系统可以分段设立以获得的不同阶段不同属性的热解油。

废气处理系统，将热解油气辅热间接预热系统的热解油气燃烧尾气、烘干废气进行处理。

热解炭存储系统、热解油存储系统，分别收集存储低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的热解炭，热解气冷凝系统产生的热解油，其中热解炭存储系统需要耐高温，防止最后产生的高温热解炭烫坏容器，热解油存储系统可以分段设立以存储获得的不同阶段不同属性的热解油。

热解油气发电和电力控制系统，通过温度传感器监测并控制各加热系统各部分的温度，以便指示系统加热。通过热解油气发电，提供或补充系统耗电。通过电气连接，给各用电设备供电。

废水处理系统，用于处理热解气冷凝系统产生的小部分冷凝水和废气处理系统产生的冷凝水、污水。

本发明的技术效果如下：利用薄层速热实现了低温速热，“低温”意味着成本低，每个阶段里“速热”则降低了结焦风险；利用梯级速热实现了分子梯级气化和裂解，该技术避免了不必要的裂解，从本质上尽可能避免了能量的浪费；利用梯级电磁红外锡浴综合加热炉腔实现了每个梯度加热单元速热、稳热，避免或缓解了断链分子的合成结焦，冷凝结焦；采用传送带式传送方式，避免了螺旋输送方式的明显设备变形损耗，即使有些微变形亦不影响使用，且维修或更换成本低。

节能合理的低温薄层速热综合梯级加热炉使得整个工艺系统实现了低成本良性运行。

附图说明

图1为：固废热解系统工艺流程图。

图2为：锡浴保温辅热系统工艺流程示意图。

图3为：热解油气发电和电力控制系统示意图。

图4为：低温薄层速热梯级绝氧热解系统主要结构示意图。

其中1：上滚轮挤压输送组件；2：下滚轮挤压输送组件；3：传送带；4：第一加热区热解气出口；5：第二加热区热解气出口；6：第三加热区热解气出口；7：第四加热区热解气出口；8：第一加热区电磁加热器；9：第二加热区电磁加热器；10：第三加热区电磁加热器；11：第四加热区电磁加热器；12：红外加热器；13：锡浴层；14：隔热保护支架外壳；15：滚轮密封器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1：一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统，外接入料装置和热解炭接料斗，其特征在于，低温薄层速热梯级绝氧热解系统包括固废挤压输送系统、加热控温系统和保温装置；所述固废挤压输送系统和加热控温系统设置在保温装置内；所述保温装置上设有热解气出口；所述固废挤压输送系统用于将固废挤压摊薄后输送；所述加热控温系统用于对挤压摊薄后的固废进行加热热解。

内部的起挤压固废作用的上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件，两者逆向滚动；滚轮将系统分为4个温度梯度区（子加热区间），使固废可以依次通过；上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的传送带部分为柔性金属加热网，以便被电磁感应加热；4个温度梯度区分别有第一加热区电磁加热器、第二加热区电磁加热器、第三加热区电磁加热器、第四加热区电磁加热器、第二加热区红外加热器、第三加热区红外加热器、第四加热区红外加热器进行主要的加热；在上滚轮挤压输送组件、下滚轮挤压输送组件的上下两侧分别设有滚轮密封器，使每个加热区形成相对独立的空间，互不干扰；4个温度梯度区分别又设有第一加热区热解气出口、第二加热区热解气出口、第三加热区热解气出口、第四加热区热解气出口，使每个区域的热解气分别通过进入后续处理；在加热炉的四周有锡浴层保温辅热系统包覆，分别对不同加热区进行梯级保温辅热；在锡浴层保温辅热系统外层设有隔热保护支架外壳系统进行隔热、保护和支架作用。所诉的低温薄层速热梯级绝氧热解系统可以多单元并联，进行分割的滚轮亦可以是多个，且串联的各温度梯度区可以根据实际情况分割设立。所诉的低温薄层速热梯级绝氧热解系统对于一般固废要求进料温度200℃，以去除大部分的水，出料温度460-500℃，加热区间依次分区段，实际可以看情况调整。

实施例2：本发明提供的固废热解系统，由粗破碎粗分选系统、热解油气辅热间接预热系统、低温薄层速热梯级绝氧热解系统、热解气冷凝系统、废气处理系统、热解炭存储系统、热解油存储系统、热解油气发电和电力控制系统、废水处理系统共9部分组成。其中核心部分为低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其他的粗破碎粗分选系统、热解油气辅热间接预热系统、热解气冷凝系统、废气处理系统、热解炭存储系统、热解油存储系统、电器监测控制系统、热解油气发电和电气控制系统，配合低温薄层速热梯级绝氧热解系统进行运行。

系统运行流程如下：总体工艺流程如图1。

固废经粗破碎粗分选系统人工或机械初步破碎、初步分选，达到进料的基本要求，然后，固废输送至热解油气辅热间接预热系统，固废初始由室温被市政供电加热至200℃左右，后期稳定运行后联合热解油气焚烧加热或系统产电加热。垃圾中的水和易挥发性物质大部分被加热挥发，进入废气处理系统，而热解油气焚烧加热的废气同样进入废气处理系统，废气处理后达标排放。

固废预热后输送至低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其具体结构见图4，物料均匀的撒布在下滚轮挤压输送组件2的传送带部分上，被下部的第一加热区电磁加热器8感应加热的柔性金属加热网3加热，其中周围炉体的锡浴层13保持在250℃进行保温作用、辅助加热作用。加热至250℃左右，固废部分热解，产生热解气，使区域气压升高，此时此梯度温度区域热解气经第一加热区热解气出口4排出，正常运行时，随着固废的持续加入，该区域则可以保持在微正压状态。（其中第一加热区、第二加热区、第三加热区、第四加热区均为子加热区间）。

经过一级加热区间加热的固废经上滚轮挤压输送组件1、下滚轮挤压输送组件2的滚轮挤压，形成薄片，并被上下传送带上的柔性金属加热网3挤压，固废到达第二加热区，上下层柔性金属加热网3继续被电磁加热器感应加热升温，并加热固废，位于柔性金属加热3网上层布置的第二加热区红外加热器12，放出红外辐射，另外周围炉体的锡浴层13也保持在300℃进行保温加热，三者联合快速加热固废至300℃，固废部分热解，产生热解气，使区域气压升高，此时此梯度温度区域热解气经第二加热区热解气出口5排出，待系统排气后，正常运行时，随着固废的持续加入，该区域则可以保持在微正压状态。

经过二级加热区间加热的固废经上滚轮挤压输送组件1、下滚轮挤压输送组件2的滚轮挤压，薄片再次被挤压并因炭化脆性破碎，并被上下传送带上的柔性金属加热网3挤压，固废到达第三加热区，柔性金属加热网3继续被第三加热去电磁加热器10感应加热升温，并加热固废，位于柔性金属加热网3上层布置的第三加热区红外加热器12，放出红外辐射，另外周围炉体的锡浴层13保持在400℃进行保温加热，三者联合快速加热固废至400℃，固废部分热解，产生热解气，使区域气压升高，此时此梯度温度区域热解气经第三加热区热解气出口6排出，待系统排气后，正常运行时，随着固废的持续加入，该区域则可以保持在微正压状态。

经过三级加热区间加热的固废经上滚轮挤压输送组件1、下滚轮挤压输送组件2的滚轮挤压，薄片再次被挤压并因炭化脆性破碎，并被上下传送带上的柔性金属加热网3挤压，固废到达第四加热区，柔性金属加热网3继续被第四加热区电磁加热器11感应加热升温，并加热固废，位于柔性金属加热网3上层布置的第四加热区红外加热器12，放出红外辐射，两者联合快速加热固废至460-500℃，固废部分热解，产生热解气，使区域气压升高，此时此梯度温度区域热解气经第四加热区热解气出口7排出，正常运行时，随着固废的持续加入，该区域则可以保持在微正压状态。固废薄片此时变为热解炭颗粒，经最后的上滚轮挤压输送组件1、下滚轮挤压输送组件2的滚轮挤压，薄片再次被挤压并因脆性破碎，掉落在热解炭存储系统里。

低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的热解气经各级锡浴层13（热介质）扩展保温的加热区热解气出口4-7排出，其中各级加热区热解气出口4-7管道均也用相应温度锡浴层13加热保温，且管道尽量设计简短防止焦油产生在管道上。锡浴保温辅热系统（热介质保温层）由给锡加热的锡浴加热器（热介质加热器）、给液态锡搅拌和输送循环的锡浴输送搅拌系统（输送搅拌装置）、给不同温度区域保温辅热的锡浴层13（热介质）构成，示意图见图2。所有高温区域均有保温、隔热保护支架外壳14覆盖。热解气最终在热解气冷凝系统中冷凝，经常规的油水分离后进入热解油存储系统，获得存储型能源。而如果不需要热解油和热解气，则将热解油和热解气送入热解油气发电和电力控制系统发电并自用。本实施例中热介质保温层优选为锡浴保温辅热系统，热介质优选为锡浴层，热介质加热器优选为锡浴加热器，输送搅拌装置优选为锡浴输送搅拌系统。

热解油气发电和电力控制系统分别电气连接热解油气辅热预热系统配套温度检测器、低温薄层速热梯级绝氧热解系统配套温度检测器、粗破碎粗分选系统、废气处理系统、热解气冷凝系统、锡浴加热器、锡浴输送搅拌系统、低温薄层速热梯级绝氧热解系统的滚轮动力系统各级用电设备，监测温度检测器，自动控制电气系统，提供动力，保证电气安全，电气控制如图3。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种低温薄层速热梯级绝氧热解系统，外接可密封入料装置和热解炭接料斗，其特征在于，低温薄层速热梯级绝氧热解系统包括固废挤压输送系统、加热控温系统和保温装置；所述固废挤压输送系统和加热控温系统设置在保温装置内；所述保温装置上设有热解气出口；所述固废挤压输送系统用于将固废挤压摊薄后输送；所述加热控温系统设置在固废挤压输送系统内用于对挤压摊薄后的固废进行梯级加热热解。

2.根据权利要求1所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述固废挤压输送系统包括上滚轮挤压输送组件和设置在其下的下滚轮挤压输送组件；所述上滚轮挤压输送组件和下滚轮挤压输送组件均由滚轮、镂空传送带和动力机构组成；所述下滚轮挤压输送组件与上滚轮挤压输送组件重合部分的滚轮对称设置，使得滚轮之间形成相对密闭的子加热区间；每一个子加热区间均设置有热解气出口和加热控温系统的加热装置，进行梯级绝氧加热和独立排出梯级热解气。

3.根据权利要求1所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述固废挤压输送系统包括至少两个子固废挤压输送系统；所述子固废挤压输送系统独立密封设置在保温装置内。

4.根据权利要求1所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述保温装置包括隔热保护支架外壳和设置在隔热保护支架外壳内侧的热介质保温层；所述热介质保温层包括热介质、输送搅拌装置和热介质加热装置；所述热介质经热介质加热装置加热后，由输送搅拌装置搅拌、输送。

5.根据权利要求2所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述加热装置为电磁加热器；所述镂空传送带为柔性金属加热网或者镂空传送带上设有柔性金属加热网，用于配合电磁加热器产生热能对传送带上固废进行加热热解。

6.根据权利要求2所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述下滚轮挤压输送组件比上辊轮挤压输送组件长，下滚轮挤压输送组件超出上滚轮挤压输送组件部分为预热区，其重合部分为加热区；所述预热区用于摊铺固废，并且其进行加热；所述加热区用于挤压摊薄固废，并且对其加热热解。

7.根据权利要求2所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述加热装置还包括红外加热器；所述红外加热器设置在上滚轮挤压输送组件传送带的上方。

8.根据权利要求2所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述滚轮的外侧对称设置滚轮密封器，用于增强子加热区间密闭性。

9.根据权利要求4所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统，其特征在于，所述热介质为金属锡；所述输送搅拌装置为电磁输送搅拌机或机械输送搅拌机。

10.一种基于权利要求1所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，包括粗破碎粗分选系统、热解油气辅热间接预热系统、低温薄层速热梯级绝氧热解系统、热解气冷凝系统、废气处理系统、热解炭存储系统、热解油存储系统、热解油气发电和电力控制系统、废水处理系统；

所述粗破碎粗分选系统用于固废初步破碎和分选，利于固废在固废挤压输送系统上挤压、摊薄；

所述热解油气辅热间接预热系统用于对破碎和分选后的固废进行预热去除所含水分；

所述低温薄层速热梯级绝氧热解系统用于对去除水分的固废进行挤压、摊薄、加热和热解；

所述热解气冷凝系统用于对低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的梯度热解气收集冷凝，可冷凝的热解气转化为热解油，不可冷凝的热解气用来回到热解油气辅热间接预热系统进行固废预热，分层的热解油下部的水输送至废水处理系统；

所述废气处理系统用于对热解油气辅热间接预热系统的热解油气燃烧尾气、烘干废气进行处理；

所述热解炭存储系统用于收集存储低温薄层速热梯级绝氧热解系统产生的热解炭；

所述热解油存储系统用于手机存储热解气冷凝系统产生的热解油；

所述热解油气发电和电力控制系统利用热解油气发电，提供或补充系统耗电；通过温度传感器监测并控制各加热系统各部分的温度，用于指示系统加热；

所述废水处理系统用于处理热解气冷凝系统产生的冷凝水和废气处理系统产生的冷凝水、污水。

11.根据权利要求10所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解气冷凝系统根据低温薄层速热梯级绝氧热解系统内子加热区间分段设立，用于收集梯级热解气，冷凝后获得不同阶段不同属性的热解油。

12.根据权利要求10所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解油气辅热间接预热系统将破碎和分选后的固废加热至200摄氏度，去除固废所含水分。

13.根据权利要求10所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解油气辅热间接预热系统与低温薄层速热梯级绝氧热解系统紧密连接，采用密封的输送结构，且设有保温材料保温；所述输送结构的尾端设置均匀布料机构，用于将固废均匀摊铺在低温薄层速热梯级绝氧热解系统上。

14.根据权利要求10所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解油气辅热间接预热系统采用市政电力、热解油气发电和电力控制系统自产电力、热解气、热解油4种能源中任意一种或多种进行物料预热。

15.根据权利要求11所述基于低温薄层速热梯级绝氧热解系统的固废热解系统，其特征在于，所述热解油存储系统根据分段设立的热解气冷凝系统匹配设置，用于存储热解气冷凝系统产生的不同阶段不同属性的热解油。

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