CN201358172Y - 一种改进的微波加热式裂解炉 - Google Patents
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Abstract
一种改进的微波加热式裂解炉，提高了生产过程中活性炭的回收率，采用技术方案是，主体结构中包括热解炉体，热解炉体中的热解炉室，设置在炉室底部的固体物料反应床、设置在炉体顶部的滑动密封盖板、进料口及设置在滑动密封盖板上的带电磁阀控制的裂解尾气出口，热解炉室的侧壁设置有氮气输入端口，热解炉室内设置有用于加热物料的微波辐射墙，微波辐射墙能源及控制端口从滑动密封盖板上穿出，与设置在热解炉体外的、与微波辐射墙配套的微波发生器连接。本实用新型操作过程简洁，可靠性强，对能源的利用率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制备活性炭的裂解炉，特别涉及一种改进的微波加热式裂解炉。
背景技术
现在生产活性炭的炭化、活化一体炉采用燃烧煤或者木柴来提供裂解过程中所需的热量，存在一下缺点：(1)能耗高，由于活性炭在裂解过程中全靠优质煤燃烧提供能量，受不完全燃烧、排渣排气等因素的影响，外加能量的30-35％，用于反应过程的能量吸收。(2)裂解过程中由于受热不均，升温过程复杂等因素的制约，大量产生焦油、木醋酸等液体产物，导致固体炭的回收率低，一般不足60％。
现在生产活性炭的炭化、活化一体炉密封性能比较差，使炭的还原不够充分，并且操作不当，容易引起火灾，活性炭的生产效率比较低。
发明内容
本实用新型提供了一种改进的微波加热式裂解炉，同时对物料进行炭化、活化的过程，生产效率高，操作简单、可靠，对周围环境的污染小。
本实用新型采用的技术方案是：一种改进的微波加热式裂解炉，主体结构中包括热解炉体，热解炉体中的热解炉室，设置在炉室底部的固体物料反应床、设置在炉体顶部的滑动密封盖板、进料口及设置在滑动密封盖板上的带电磁阀控制的裂解尾气出口，热解炉室的侧壁设置有氮气输入端口，热解炉室内设置有用于加热物料的微波辐射墙，微波辐射墙能源及控制端口从滑动密封盖板上穿出，与设置在热解炉体外的、与微波辐射墙配套的微波发生器连接。
本实用新型的有益效果是：热解室内采用密闭、氮气环境下微波加热，使物料受热均匀，热辐射面积大，升温速度快。裂解过程物料升温阶段物料残余水分首先蒸发，蒸气杂质含量极低，蒸气不参与裂解过程反应，固体炭的回收率高，同时，减小了对环境的污染。采用密封环境对物料进行炭化，物料的利用率高。
本实用新型在操作过程简洁，可靠性强。
附图说明
图1本实用新型正面结构示意图。
图2本实用新型侧面结构示意图。
其中，A1为热解炉室，A2为破碎室，A3为活化室，1为机架，2为密封隔板I，3摩擦副，4为微波辐射墙，5为微波辐射墙能源及控制端口，6为滑动密封盖板，7为防辐射底盘，8为丝杠螺母副I，9为裂解尾气出口，10为托架滑轨，11为丝杠螺母副II，12为固体料床托盘，13为温度传感器，14为物料压缩板，15为料床转动支座，16为密封隔板II，17为活化仓，18为转动驱动液压杆，19为炭焦缓冲漏斗，20为星形给料机，21为壳体钢板，22为混合气体出口，23为仓体保温层，24为气体压力传感器，25为水蒸气气体进口，26为二氧化碳气体进口，27为管式闭风螺旋输送机，28为对辊式破碎机，29为氮气输入端口，30为对辗式出料料斗。
具体实施方式
本实用新型提出了一种改进的微波加热式裂解炉，采用的技术方案是：一种改进的微波加热式裂解炉，主体结构中包括热解炉体，热解炉体中的热解炉室A1，设置在炉室底部的固体物料反应床、设置在炉体顶部的滑动密封盖板6、进料口及设置在滑动密封盖板6上的带电磁阀控制的裂解尾气出口9，热解炉室A1的侧壁设置有氮气输入端口29，热解炉室A1内设置有用于加热物料的微波辐射墙4，微波辐射墙能源及控制端口5从滑动密封盖板6上穿出，与设置在热解炉体外的、与微波辐射墙4配套的微波发生器连接。
本实用新型实施例的技术方案中，微波辐射墙4吊挂在固体物料反应床与滑动密封盖板6下方的防辐射底盘7之间。
本实用新型实施例的技术方案中，解炉室A1顶部的滑动密封盖板6上设置镶嵌有密封材料的倒V型槽轨道、与热解炉体上端设置配套的倒V型槽轨道形成滑动密封式摩擦副3，热解炉室A1内的壳体与各个活动部件之间设置有弹性密封材料。
本实用新型实施例的技术方案中，固体物料反应床结构中包括带定位孔的物料压缩板14、与物料压缩板14配套的位于其底部的可翻转的固体料床托盘12和在底部支撑固体料床托盘12的料床转动支座15，带定位孔的物料压缩板14通过丝杠螺母副I 8固定于滑动密封盖板6的槽钢上面。
本实用新型实施例的技术方案中，固体料床托盘12上设置有配套的测量物料反应温度的温度传感器13，温度传感器13的采样信号接至控制电路的对应输入端。
本实用新型实施例的技术方案中，位于热解炉体的下部、热解炉室A1的下方设置有与配套的活化室A3，活化室A3结构中包括壳体由密封钢板构成的活化仓17、位于活化仓17顶部的混合气体出口22、侧下面的二氧化碳气体进口26和水蒸气气体进口25和位于底部的管式闭风螺旋输送机27。
本实用新型实施例的技术方案中，活化仓17的内部设置有仓体保温层23和气体压力传感器24，气体压力传感器24的采样信号接至控制电路的对应输入端。
本实用新型实施例的技术方案中，位于热解炉室A1的下方、活化室A3的上方增加配套了破碎室A2，破碎室A2结构中包括驱动固体料床托盘12翻转的转动驱动液压杆18、与固体物料反应床31翻转出料配套的炭焦缓冲漏斗19、位于炭焦缓冲漏斗19底部的对辊式破碎机28、位于破碎机下方与其配套的对辗式出料料斗30、位于对辗式漏斗下方与活化室A2连通的星形给料机20。
本实用新型实施例的技术方案中，转动驱动液压杆18一端铰接在破碎室A3的竖直密封隔板II16上，另一端铰接在热解炉室A1内固体料床托盘12的下方。
本实用新型实施例的技术方案中，顶部滑动密封盖板6下方设置有对其移动起助力作用的丝杠螺母副II 11，微波辐射墙能源及控制端口5与主管路、线路连接均为软连接，微波辐射墙4与滑动密封盖板6的底部的间隙填有防辐射材料。
参看附图，本实用新型提供了一种改进的微波加热式裂解炉，热解炉室A1的进出料靠顶部密封滑动盖板的移动及固体料床托盘12的液压翻滚实现。物料的输入时，靠滑动密封盖板6移动后，打开物料进入固体料床托盘12的通道，由于滑动密封盖板6在托架滑轨10的滑动距离为炉膛宽度的2倍，可以实现炉顶的全打开，由抓斗直接给料实现快速加料。同时由于固体料床托盘12内物料的卸除靠其自身的翻转倾倒，炉膛顶部的全开门为其提供了有力条件，同样可以实现快速出料。
物料进入热解炉室A1后，密闭加热。氮气输入端口29向热解炉室A1内输送氮气，为裂解过程提供氮气气氛，固定料床托盘12的左侧面和右侧面与壳体件采用弹性密封材料密封，热解炉室A1顶部的滑动密封盖板上设置镶嵌式密封材料的倒V型槽轨道、与热解炉体上端设置的配套的倒V型槽轨道形成滑动密封式摩擦副3，这就构成了热解炉室A1的密闭环境。
微波辐射墙4对物料反应固定料床上的物料进行加热，物料由内而外升温，升温的过程中，水分以水蒸气的形势排除。物料在高温裂解的过程中，产生不可燃气体，水蒸气和二氧化碳气体，可燃气体，通过裂解尾气出口9排出。气体向外排出顺序由电磁阀控制。热解炉室A1内温度传感器13的设置，使热解炉室A1内的温度能更加准确的控制。
顶部密封滑动盖板正下方设置的丝杠螺母副II 11推动带定位孔的物料压缩板14，对已加入固体料床托盘12的物料进行压缩，其压缩到最低位置后不返回，从而保证物料厚度始终置于微波的加热厚度范围内，且厚度均匀保证加热过程物料受热均匀。通过该装置还可以解决物料裂解产汽过程中正压条件下，床层物料膨胀后堵塞排气孔的弊端，一举多得结构简单，功能性强。
固体料床托盘12翻转将经过裂解后的炭化固留物倾倒与破碎室A2的炭焦缓冲漏斗19内，炭焦缓冲漏斗19底部的对辊式破碎机28对炭化固留物进行初级破碎。对辊式破碎机28对物料进行对辊式破碎，破碎机的传动机构由电机，传动皮带，主轴间的传动齿轮构成。炭化固留物进过初级破碎以后，进入到对辗式出料料斗30内。对辗式出料料斗30与星形给料机20连通、星形给料机20与活化室A3内的活化仓17连通，破碎后炭化固留物经星形给料机20进入到活化仓17进行活化。
活化仓17由壳体钢板21构成，构成了活化过程中所需的的密闭环境，内部设置有仓体保温层23，起到了保温作用。活化仓17顶部设置有混合气体出口22，两个下侧面分别设置有二氧化碳气体进口26和水蒸气气体进口25。活化过程中二氧化碳和水蒸气作为活化剂，同时，活化过程中，生成二氧化碳和水蒸气。将活化室排出的二氧化碳和水蒸气进行收集，实现循环利用。活化仓17内部设置有气体压力传感器24，气体压力传感器24的采样信号接至控制电路的对应输入端，使活化室内的能够更及时、准确的控制。
活化过程完成后，生成的初级活性炭产品由位于活化仓17底部的管式闭风螺旋输送机27向外输出。
本实用新型中所有微波辐射范围内的结构件均采用特殊材质加覆膜处理工艺制造，微波的反射及泄漏率极低装置安全性良好。经裂解完成的炭化固留物采用对辊式破碎装置进行还原性破碎，既能保证活性炭的纤维形状，又能提高在活化过程中的活化效率。裂解过程通过温度、压力及气体流量变化测定及控制自动控制反应过程自动化程度高，性能稳定。微波辐射强采用分组与联动相结合的控制方法控制减少无功损失，提高操作的可靠性。
Claims (10)
1.一种改进的微波加热式裂解炉，主体结构中包括热解炉体，热解炉体中的热解炉室(A1)，设置在炉室底部的固体物料反应床、设置在炉体顶部的滑动密封盖板(6)、进料口及设置在滑动密封盖板(6)上的带电磁阀控制的裂解尾气出口(9)，其特征在于：热解炉室(A1)的侧壁设置有氮气输入端口(29)，热解炉室(A1)内设置有用于加热物料的微波辐射墙(4)，微波辐射墙能源及控制端口(5)从滑动密封盖板(6)上穿出，与设置在热解炉体外的、与微波辐射墙(4)配套的微波发生器连接。
2.根据权利要求1所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：微波辐射墙(4)吊挂在固体物料反应床与滑动密封盖板(6)下方的防辐射底盘(7)之间。
3.根据权利要求1所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：热解炉室(A1)顶部的滑动密封盖板(6)上设置镶嵌有密封材料的倒V型槽轨道、与热解炉体上端设置配套的倒V型槽轨道形成滑动密封式摩擦副(3)，热解炉室(A1)内的壳体与各个活动部件之间设置有弹性密封材料。
4.根据权利要求1所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：固体物料反应床结构中包括带定位孔的物料压缩板(14)、与物料压缩板(14)配套的位于其底部的可翻转的固体料床托盘(12)和在底部支撑固体料床托盘(12)的料床转动支座(15)，带定位孔的物料压缩板(14)通过丝杠螺母副I(8)固定于滑动密封盖板(6)的槽钢上面。
5.根据权利要求4所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：固体料床托盘(12)上设置有配套的测量物料反应温度的温度传感器(13)，温度传感器(13)的采样信号接至控制电路的对应输入端。
6.根据权利要求1所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：位于热解炉体的下部、热解炉室(A1)的下方设置有与配套的活化室(A3)，活化室(A3)结构中包括壳体由密封钢板构成的活化仓(17)、位于活化仓(17)顶部的混合气体出口(22)、侧下面的二氧化碳气体进口(26)和水蒸气气体进口(25)和位于底部的管式闭风螺旋输送机(27)。
7.根据权利要求6所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于；活化仓(17)的内部设置有仓体保温层(23)和气体压力传感器(24)，气体压力传感器(24)的采样信号接至控制电路的对应输入端。
8.根据权利要求1、6所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：位于热解炉室(A1)的下方、活化室(A3)的上方增加配套了破碎室(A2)，破碎室(A2)结构中包括驱动固体料床托盘(12)翻转的转动驱动液压杆(18)、与固体物料反应床(31)翻转出料配套的炭焦缓冲漏斗(19)、位于炭焦缓冲漏斗(19)底部的对辊式破碎机(28)、位于破碎机下方与其配套的对辗式出料料斗(30)、位于对辗式漏斗下方与活化室(A2)连通的星形给料机(20)。
9.根据权利要求7所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于：转动驱动液压杆(18)一端铰接在破碎室(A3)的竖直密封隔板II(16)上，另一端铰接在热解炉室(A1)内固体料床托盘(12)的下方。
10.根据权利要求1所述的一种改进的微波加热式裂解炉，其特征在于；顶部滑动密封盖板(6)下方设置有对其移动起助力作用的丝杠螺母副II(11)，微波辐射墙能源及控制端口(5)与主管路、线路连接均为软连接，微波辐射墙(4)与滑动密封盖板(6)的底部的间隙填有防辐射材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN102746868A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-24 | 河南勃达微波设备有限责任公司 | 轮胎微波裂解设备 |
| CN112661156A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-16 | 长春黄金研究院有限公司 | 一种高温中压活性炭电磁热解制备机 |
| CN113021680A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-25 | 昆明理工大学 | 一种废旧抽油杆全组分的分离回收方法 |
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