CN114426851A - 一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法，属于热解加工装置技术领域，解决了现有装置热解不均的问题，该装置包括进料机构、热解外壳、热解底座、第一催化组件、第二催化组件、分料组件和热解平台，所述热解外壳的上端安装有进料机构，所述热解外壳的中部安装有热解平台，所述热解平台的下端安装有热解底座，所述热解平台和热解外壳之间的空腔中从上至下依次设置有第一催化组件、第二催化组件和分料组件。废料从热解加工装置上端进入，依次破碎、催化热解、分料后排出热解加工装置，避免过度热解，达到高精度、高效率热解的目的。
Description
技术领域
本发明涉及热解加工装置技术领域，特别涉及一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法。
背景技术
物质受热发生分解的反应过程。许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应。过去，热解过程不涉及催化剂，以及其他能量，如紫外线辐射所引起的反应。目前，出于提高热解效率、提高热解产物产率、制备常规热解不易制备的产物等因素，在热解过程中加入催化剂进行催化热解的研究越来越多，在塑料热解中加入CaO、MgO等催化剂等一些催化热解过程已经用于工业生产。
专利号为CN201921604792.8公开了一种控气式医疗废物热解焚烧炉，包括一燃室和二燃室，一燃室顶部设有料仓，碎渣板卡装在一次风导柱上，燃烬炉排通过轴承转动连接在一次风导柱上，燃烬炉排外圈融合有一从动齿轮，从动齿轮外圈啮合连接有主动齿轮，主动齿轮通过转轴连接在电机上，一次风导柱包括立柱和导气头，立柱为内部中空的阶梯柱，碎渣板插接在立柱上，并通过柱套压靠在立柱的阶梯处，轴承抵靠在柱套上端面，并通过导气头螺纹拧紧在立柱上。该热解焚烧炉的一次风导柱结构简单，不仅能够便于进行一次风的送入，充分满足炉内的热解气化、燃烧、燃烬工况，还能对旋转燃烬炉排和碎渣板提供安装支撑，实现燃烬段的充分燃烧和炉渣的筛选破碎。
专利号为CN201410281073.2公开了一种可燃废物定向热解方法，将可燃废物放入热解炉，对热解炉进行气体置换，输入氮气排出热解炉内的空气，并保持热解炉内氮气压力在0.05至0.1MPa之间，开始加温进入热解状态，其中：根据对可燃废物不同的热解需求进入不同的热解步骤，所述不同的热解需求包括：获取可燃废物热解碳步骤、获取可燃废物热解焦油步骤、获取可燃废物热解可燃气步骤；该发明方法利用可燃废物的热值，通过调节热解温度、压力、升温速率及添加催化剂的方式，将可燃废物定向热解为有机碳、高热值燃气以及焦油，大大提高可燃固废的利用率，由于此方法隔绝了空气，减少了碳的燃烧和重金属以及氯的挥发，因此，二英排放在0.1ng/Nm3以下。
但是，上述专利中的热解装置并未针对废料的体积进行控制，在热解之后也并未依据废料的体积对废料进行分类，导致热解的均度低，不利于生物碳的二次加工，且热解采用明火直接燃烧热解，极易导致过度热解，浪费能源，同时热解过程停留在装置的热解腔体内，需要驱动装置将热解后获得的生物碳排出装置腔体，导致热解的效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法，废料从热解加工装置上端进入，依次破碎、催化热解、分料后排出热解加工装置，避免过度热解，达到高精度、高效率热解的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，包括进料机构、热解外壳、热解底座、第一催化组件、第二催化组件、分料组件和热解平台，所述热解外壳的上端安装有进料机构，所述热解外壳的中部安装有热解平台，所述热解平台的下端安装有热解底座，所述热解平台和热解外壳之间的空腔中从上至下依次设置有第一催化组件、第二催化组件和分料组件。
进一步地，所述进料机构包括进料端壳体、主破碎辊组件和右破碎辊组件，所述进料端壳体呈两端开口，且上端开口口径大于下端开口口径的梯台状，所述进料端壳体下端开口处安装有主破碎辊组件，所述主破碎辊组件的一侧设置有右破碎辊组件。
进一步地，所述右破碎辊组件包括副破碎辊、副轴和副轴安装板，所述副破碎辊的中部固定连接有副轴，所述副轴的两端通过轴承旋转连接有副轴安装板，所述副轴安装板通过螺栓固定连接于热解外壳的内壁上；主破碎辊组件包括主破碎辊、主轴、主轴安装板和驱动电机，所述主破碎辊的中部固定连接有主轴，所述主轴的两端通过轴承旋转连接有主轴安装板，且主轴的一端向外延伸至热解外壳外壁，主轴端部连接驱动电机的输出端，所述驱动电机安装于热解外壳的外壁上，所述主轴安装板通过螺栓固定连接于热解外壳的内壁上。
进一步地，所述热解底座包括燃烧炉炉体和燃烧炉炉口，所述燃烧炉炉体的上端开口，且其侧壁的右侧开设有燃烧炉炉口。
进一步地，所述热解平台包括平台底板、火筒和侧向开口，所述平台底板的中部向上凸起，且平台底板安装于热解底座上端的开口处，所述平台底板的四角处设置有向上延伸的火筒，所述火筒的上端一角处开设有侧向开口，所述侧向开口朝向平台底板中部，且平台底板的四角处开设有通孔，该通孔的上端连通火筒，该通孔的下端连通有热解底座内部空腔。
进一步地，所述第一催化组件和第二催化组件的结构一致，其中，第一催化组件的左端安装于热解外壳的左侧上端，第一催化组件的右端向下移动，直至第一催化组件呈向右倾斜状，所述第二催化组件的右端安装于热解外壳的右侧中间，所述第二催化组件的左端向下移动，直至第二催化组件呈向左倾斜状；所述第一催化组件和第二催化组件均包括催化板主体、催化板侧板、催化板中轴和催化板旋转电机，所述催化板主体的两侧分别固定连接有一块催化板侧板，所述催化板侧板的端部延伸至催化板主体外部形成连接段，两个所述催化板侧板的连接段之间固定连接有催化板中轴，所述催化板中轴的端部固定连接有催化板旋转电机的输出端，且催化板旋转电机和催化板侧板之间的催化板中轴轴体通过轴承选心转连接热解外壳，所述催化板主体由两层钢丝网和一层催化剂构成，两层钢丝网之间铺设有一层催化剂。
进一步地，所述分料组件包括钢制挡板和分料侧板，所述钢制挡板的两侧分别固定连接有一块分料侧板，所述分料侧板通过螺栓固定连接于热解外壳。
进一步地，所述分料组件包括钢制挡板和分料侧板，所述钢制挡板的侧壁中部固定连接有L型把手，所述分料侧板通过螺栓固定连接于热解外壳，所述分料侧板和热解外壳上均开设有条形孔，所述L型把手穿过条形孔，且条形孔的折弯部分位于热解外壳的外部，所述条形孔的折弯部分通过螺纹连接有螺栓，螺栓的端面抵接于热解外壳侧壁上。用于固定L型把手
进一步地，所述热解外壳为双层，其内部中空形成空腔，空腔中填充有熔盐，且热解外壳的内层为导热层，壳体的外层为保温层。
根据本发明的另一方面，提供了一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置的加工方法，包括以下步骤：
S101：向热解底座中投入燃料，点燃燃料预热热解外壳；
S102：废料从进料机构的端口投入，经破碎后进入热解外壳中；
S103：破碎后的废料经过第一催化组件和第二催化组件时，受高温和催化作用热解成碳；
S104：碳掉落至分料组件的板体上，体积大的碳受板体反弹至热解平台左侧，从热解平台右侧出口排出，体积小的碳沿板体向下移动，从热解平台左侧出口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法，废料从热解加工装置上端进入，依次破碎、催化热解、分料后排出热解加工装置，通过破碎控制废料的尺寸，从而令废料的热解程度基本一致，并利用以从上至下的移动方式达到流动热解的目的，提高热解的效率，将燃烧产生的热源设置在热解平台的底部，明火隔离废料，避免过度热解，达到高精度、高效率热解的目的；
2、本发明提出的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法，利用分料组件进行分料，具体是碳掉落至分料组件的板体上，体积大的碳受板体反弹至热解平台左侧，从热解平台右侧出口排出，体积小的碳沿板体向下移动，从热解平台左侧出口排出，依据体积实现分料，从而进一步细化废料催化热解的程度。
附图说明
图1为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的整体结构图；
图2为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的分解图；
图3为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的进料机构结构图；
图4为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的热解底座结构图；
图5为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的第一催化组件和第二催化组件位置分布图；
图6为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的第一催化组件结构图；
图7为本发明实施例一中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的分料组件结构图；
图8为本发明实施例二中的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的分料组件结构图；
图9为本发明图8中A处局部放大图
图10为本发明的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的加工方法流程图。
图中：1、进料机构；11、进料端壳体；12、主破碎辊组件；121、主破碎辊；122、主轴；123、主轴安装板；124、驱动电机；13、右破碎辊组件；131、副破碎辊；132、副轴；133、副轴安装板；2、热解外壳；3、热解底座；31、燃烧炉炉体；32、燃烧炉炉口；4、第一催化组件；5、第二催化组件；51、催化板主体；52、催化板侧板；53、催化板中轴；54、催化板旋转电机；6、分料组件；61、钢制挡板；62、分料侧板；63、L型把手；64、条形孔；7、热解平台；71、平台底板；72、火筒；73、侧向开口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参阅图1，一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，包括进料机构1、热解外壳2、热解底座3、第一催化组件4、第二催化组件5、分料组件6和热解平台7，所述热解外壳2为双层，其内部中空形成空腔，空腔中填充有熔盐，熔盐为换热介质，为热量的二次利用提供载体，且热解外壳2的内层为导热层，壳体的外层为保温层，所述热解外壳2的上端安装有进料机构1，所述热解外壳2的中部安装有热解平台7，所述热解平台7的下端安装有热解底座3，所述热解平台7和热解外壳2之间的空腔中从上至下依次设置有第一催化组件4、第二催化组件5和分料组件6，废料从热解加工装置上端进入，依次破碎、催化热解、分料后排出热解加工装置，通过破碎控制废料的尺寸，从而令废料的热解程度基本一致，并利用以从上至下的移动方式达到流动热解的目的，提高热解的效率，将燃烧产生的热源设置在热解平台7的底部，明火隔离废料，避免过度热解，达到高精度、高效率热解的目的。
参阅图2至图3，所述进料机构1包括进料端壳体11、主破碎辊组件12和右破碎辊组件13，所述进料端壳体11呈两端开口，且上端开口口径大于下端开口口径的梯台状，所述进料端壳体11下端开口处安装有主破碎辊组件12，所述主破碎辊组件12的一侧设置有右破碎辊组件13；所述右破碎辊组件13包括副破碎辊131、副轴132和副轴安装板133，所述副破碎辊131的中部固定连接有副轴132，所述副轴132的两端通过轴承旋转连接有副轴安装板133，所述副轴安装板133通过螺栓固定连接于热解外壳2的内壁上；主破碎辊组件12包括主破碎辊121、主轴122、主轴安装板123和驱动电机124，所述主破碎辊121的中部固定连接有主轴122，所述主轴122的两端通过轴承旋转连接有主轴安装板123，且主轴122的一端向外延伸至热解外壳2外壁，主轴122端部连接驱动电机124的输出端，所述驱动电机124安装于热解外壳2的外壁上，所述主轴安装板123通过螺栓固定连接于热解外壳2的内壁上。
参阅图4，热解底座3包括燃烧炉炉体31和燃烧炉炉口32，所述燃烧炉炉体31的上端开口，且其侧壁的右侧开设有燃烧炉炉口32；所述热解平台7包括平台底板71、火筒72和侧向开口73，所述平台底板71的中部向上凸起，且平台底板71安装于热解底座3上端的开口处，所述平台底板71的四角处设置有向上延伸的火筒72，所述火筒72的上端一角处开设有侧向开口73，所述侧向开口73朝向平台底板71中部，且平台底板71的四角处开设有通孔，该通孔的上端连通火筒72，该通孔的下端连通有热解底座3内部空腔。
参阅图5至图6，所述第一催化组件4和第二催化组件5的结构一致，其中，第一催化组件4的左端安装于热解外壳2的左侧上端，第一催化组件4的右端向下移动，直至第一催化组件4呈向右倾斜状，所述第二催化组件5的右端安装于热解外壳2的右侧中间，所述第二催化组件5的左端向下移动，直至第二催化组件5呈向左倾斜状；所述第一催化组件4和第二催化组件5均包括催化板主体51、催化板侧板52、催化板中轴53和催化板旋转电机54，所述催化板主体51的两侧分别固定连接有一块催化板侧板52，所述催化板侧板52的端部延伸至催化板主体51外部形成连接段，两个所述催化板侧板52的连接段之间固定连接有催化板中轴53，所述催化板中轴53的端部固定连接有催化板旋转电机54的输出端，且催化板旋转电机54和催化板侧板52之间的催化板中轴53轴体通过轴承选心转连接热解外壳2，所述催化板主体51由两层钢丝网和一层催化剂构成，两层钢丝网之间铺设有一层催化剂。
参阅图7，所述分料组件6包括钢制挡板61和分料侧板62，所述钢制挡板61的两侧分别固定连接有一块分料侧板62，所述分料侧板62通过螺栓固定连接于热解外壳2；
参阅图10，为了更好的展现废料回收用制备生物碳的热解加工装置的加工方法流程，本实施例现提出一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置的加工方法，包括以下步骤：
S101：向热解底座3中投入燃料，点燃燃料预热热解外壳2；
S102：废料从进料机构1的端口投入，经破碎后进入热解外壳2中；
S103：破碎后的废料经过第一催化组件4和第二催化组件5时，受高温和催化作用热解成碳；
S104：碳掉落至分料组件6的板体上，体积大的碳受板体反弹至热解平台7左侧，从热解平台7右侧出口排出，体积小的碳沿板体向下移动，从热解平台7左侧出口排出，依据体积实现分料，从而进一步细化废料催化热解的程度。
实施例二
本实施例和实施例一的区别仅在于分料组件6的结构不同，本实施例中钢制挡板61和分料侧板62之间滑动连接，通过拧松L型把手63上的螺栓，再拉动L型把手63，可沿分料侧板62上的条形孔64移动钢制挡板61的位置，进而调节钢制挡板61和热解平台7凸起顶端之间的间距，进而调节可沿热解平台7左侧出口排出的碳的尺寸；
参阅图8至图9，所述分料组件6包括钢制挡板61和分料侧板62，所述钢制挡板61的侧壁中部固定连接有L型把手63，所述分料侧板62通过螺栓固定连接于热解外壳2，所述分料侧板62和热解外壳2上均开设有条形孔64，所述L型把手63穿过条形孔64，且条形孔64的折弯部分位于热解外壳2的外部，所述条形孔64的折弯部分通过螺纹连接有螺栓，螺栓的端面抵接于热解外壳2侧壁上，用于固定L型把手63。
综上所述：本发明提出的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置及加工方法，废料从热解加工装置上端进入，依次破碎、催化热解、分料后排出热解加工装置，通过破碎控制废料的尺寸，从而令废料的热解程度基本一致，并利用以从上至下的移动方式达到流动热解的目的，提高热解的效率，将燃烧产生的热源设置在热解平台7的底部，明火隔离废料，避免过度热解，达到高精度、高效率热解的目的；利用分料组件6进行分料，具体是碳掉落至分料组件6的板体上，体积大的碳受板体反弹至热解平台7左侧，从热解平台7右侧出口排出，体积小的碳沿板体向下移动，从热解平台7左侧出口排出，依据体积实现分料，从而进一步细化废料催化热解的程度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，包括进料机构（1）、热解外壳（2）、热解底座（3）、第一催化组件（4）、第二催化组件（5）、分料组件（6）和热解平台（7），所述热解外壳（2）的上端安装有进料机构（1），所述热解外壳（2）的中部安装有热解平台（7），所述热解平台（7）的下端安装有热解底座（3），所述热解平台（7）和热解外壳（2）之间的空腔中从上至下依次设置有第一催化组件（4）、第二催化组件（5）和分料组件（6）。
2.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述进料机构（1）包括进料端壳体（11）、主破碎辊组件（12）和右破碎辊组件（13），所述进料端壳体（11）呈两端开口，且上端开口口径大于下端开口口径的梯台状，所述进料端壳体（11）下端开口处安装有主破碎辊组件（12），所述主破碎辊组件（12）的一侧设置有右破碎辊组件（13）。
3.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述右破碎辊组件（13）包括副破碎辊（131）、副轴（132）和副轴安装板（133），所述副破碎辊（131）的中部固定连接有副轴（132），所述副轴（132）的两端通过轴承旋转连接有副轴安装板（133），所述副轴安装板（133）通过螺栓固定连接于热解外壳（2）的内壁上；主破碎辊组件（12）包括主破碎辊（121）、主轴（122）、主轴安装板（123）和驱动电机（124），所述主破碎辊（121）的中部固定连接有主轴（122），所述主轴（122）的两端通过轴承旋转连接有主轴安装板（123），且主轴（122）的一端向外延伸至热解外壳（2）外壁，主轴（122）端部连接驱动电机（124）的输出端，所述驱动电机（124）安装于热解外壳（2）的外壁上，所述主轴安装板（123）通过螺栓固定连接于热解外壳（2）的内壁上。
4.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述热解底座（3）包括燃烧炉炉体（31）和燃烧炉炉口（32），所述燃烧炉炉体（31）的上端开口，且其侧壁的右侧开设有燃烧炉炉口（32）。
5.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述热解平台（7）包括平台底板（71）、火筒（72）和侧向开口（73），所述平台底板（71）的中部向上凸起，且平台底板（71）安装于热解底座（3）上端的开口处，所述平台底板（71）的四角处设置有向上延伸的火筒（72），所述火筒（72）的上端一角处开设有侧向开口（73），所述侧向开口（73）朝向平台底板（71）中部，且平台底板（71）的四角处开设有通孔，该通孔的上端连通火筒（72），该通孔的下端连通有热解底座（3）内部空腔。
6.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述第一催化组件（4）和第二催化组件（5）的结构一致，其中，第一催化组件（4）的左端安装于热解外壳（2）的左侧上端，第一催化组件（4）的右端向下移动，直至第一催化组件（4）呈向右倾斜状，所述第二催化组件（5）的右端安装于热解外壳（2）的右侧中间，所述第二催化组件（5）的左端向下移动，直至第二催化组件（5）呈向左倾斜状；所述第一催化组件（4）和第二催化组件（5）均包括催化板主体（51）、催化板侧板（52）、催化板中轴（53）和催化板旋转电机（54），所述催化板主体（51）的两侧分别固定连接有一块催化板侧板（52），所述催化板侧板（52）的端部延伸至催化板主体（51）外部形成连接段，两个所述催化板侧板（52）的连接段之间固定连接有催化板中轴（53），所述催化板中轴（53）的端部固定连接有催化板旋转电机（54）的输出端，且催化板旋转电机（54）和催化板侧板（52）之间的催化板中轴（53）轴体通过轴承选心转连接热解外壳（2），所述催化板主体（51）由两层钢丝网和一层催化剂构成，两层钢丝网之间铺设有一层催化剂。
7.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述分料组件（6）包括钢制挡板（61）和分料侧板（62），所述钢制挡板（61）的两侧分别固定连接有一块分料侧板（62），所述分料侧板（62）通过螺栓固定连接于热解外壳（2）。
8.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述分料组件（6）包括钢制挡板（61）和分料侧板（62），所述钢制挡板（61）的侧壁中部固定连接有L型把手（63），所述分料侧板（62）通过螺栓固定连接于热解外壳（2），所述分料侧板（62）和热解外壳（2）上均开设有条形孔（64），所述L型把手（63）穿过条形孔（64），且条形孔（64）的折弯部分位于热解外壳（2）的外部，所述条形孔（64）的折弯部分通过螺纹连接有螺栓，螺栓的端面抵接于热解外壳（2）侧壁上。
9.如权利要求1所述的一种废料回收用制备生物碳的热解加工装置，其特征在于，所述热解外壳（2）为双层，其内部中空形成空腔，空腔中填充有熔盐，且热解外壳（2）的内层为导热层，壳体的外层为保温层。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的废料回收用制备生物碳的热解加工装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：向热解底座（3）中投入燃料，点燃燃料预热热解外壳（2）；
S102：废料从进料机构（1）的端口投入，经破碎后进入热解外壳（2）中；
S103：破碎后的废料经过第一催化组件（4）和第二催化组件（5）时，受高温和催化作用热解成碳；
S104：碳掉落至分料组件（6）的板体上，体积大的碳受板体反弹至热解平台（7）左侧，从热解平台（7）右侧出口排出，体积小的碳沿板体向下移动，从热解平台（7）左侧出口排出。
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