CN207797060U - 一种双回转窑热解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双回转窑热解系统，该系统包括：蓄热体传送器、一级回转窑、筛分装置、蓄热器、二级回转窑、热解油气收集器和热解炭储存器；蓄热体传送器的蓄热体出口连接一级回转窑的蓄热体进口，一级回转窑的混合料出口连接筛分装置的混合料进口，筛分装置的蓄热体出口连接蓄热器的蓄热体进口，蓄热器的高温蓄热体出口连接蓄热体传送器的蓄热体进口，筛分装置的热解料出口连接二级回转窑的热解料进口，二级回转窑的高温烟气出口连接蓄热器的高温烟气进口。本实用新型的双回转窑热解系统，处理高含水率的有机废物的工艺简单合理，经济效益好，资源化效率高。

Description

一种双回转窑热解系统

技术领域

本实用新型属于固废处理技术领域，尤其涉及一种用于有机物料处理的双回转窑热解系统。

背景技术

污泥是污水处理过程中无法避免的副产品。通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质。如果处理不彻底，很容易对环境造成严重的二次污染。酒糟中含有酒精，粗纤维含量高，牲畜吃后会引起家畜消化不良，甚至导致家畜流产、死胎等。同时，高含水率又使酒糟无法利用焚烧方式处置。畜禽养殖产生的粪便，不能及时处理，不仅占用大量土地，而且已经成为不可忽视的生态和环境保护的重要问题。

然而，这些均是有资源价值的有机废物，显然填埋无法符合国家对于废物资源化、无害化和减容化的要求。焚烧法能在一定程度上有效处置有机废物，但高含水率一直是限制焚烧处置方式发展的一大难题。同样，热解相比于焚烧，不仅能很好的符合国家对于有机废物三化要求，而且还可以实现资源多样化利用，环保性更高。

热解处理是目前废料处理的方法之一，但对于高含水率的有机废物，物料处理过程中的能耗很高。

实用新型内容

本实用新型意在提出一种双回转窑热解系统，用于高含水率有机废物的处理，利用自身的废热完成干燥，然后再利用燃料燃烧放热完成高含水率有机废物的热解过程，降低系统总能耗，提高能源利用效率，降低设备运行费用。

本实用新型的目的之一是提供一种双回转窑热解系统，包括：

蓄热体传送器，设有蓄热体进口和蓄热体出口；

一级回转窑，为单层回转窑，设有物料进口、蓄热体进口、混合料出口、低温烟气出口，所述蓄热体传送器的蓄热体出口连接所述一级回转窑的蓄热体进口；

筛分装置，设有混合料进口、蓄热体出口和热解料出口，所述一级回转窑的混合料出口连接所述筛分装置的混合料进口；

蓄热器，设有蓄热体进口、高温烟气进口、高温蓄热体出口和换热烟气出口，所述筛分装置的蓄热体出口连接所述蓄热器的蓄热体进口，所述蓄热器的高温蓄热体出口连接所述蓄热体传送器的蓄热体进口；

二级回转窑，为双层回转窑，设有热解料进口、热解油气出口和热解炭出口，其外腔设有燃料进口和高温烟气出口，所述筛分装置的热解料出口连接所述二级回转窑的热解料进口，所述二级回转窑的高温烟气出口连接所述蓄热器的高温烟气进口；

热解油气收集器，设有热解油气进口和热解油气出口，所述二级回转窑的热解油气出口连接所述热解油气收集器的热解油气进口；

热解炭储存器，设有热解炭进口，所述二级回转窑的热解炭出口连接所述热解炭储存器的热解炭进口。

在本实用新型的一些实施例中，所述一级回转窑的混合料出口一侧设有换热烟气进口，所述蓄热器的换热烟气出口连接所述一级回转窑的换热烟气进口。

优选的，本实用新型的双回转窑热解系统还包括烟气净化装置，所述一级回转窑的低温烟气出口连接所述烟气净化装置。

进一步的，所述热解油气收集器的热解油气出口连接所述二级回转窑的燃料进口。

另一种实施方案中，本实用新型的双回转窑热解系统进一步包括燃料储存罐，所述热解油气收集器的热解油气出口连接所述燃料储存罐。

本实用新型的另一目的是提供一种利用上述的系统进行物料热解的方法，包括以下步骤：

A、将物料和高温蓄热体送入一级回转窑，所述高温蓄热体对所述物料进行加热干燥，获得固体物料，所述固体物料和蓄热体形成混合料排出所述一级回转窑；

B、将所述混合料送入筛分装置，进行筛分后获得蓄热体和热解料；

C、将筛分后的蓄热体送入蓄热器；

D、将所述热解料送入二级回转窑的内腔，所述二级回转窑的外腔内燃料燃烧对内腔进行加热，所述热解料受热发生热解，热解温度为500～600℃，获得热解油气和热解炭，所述二级回转窑的外腔产生高温烟气；

E、对所述热解油气和热解炭进行收集；

F、将所述高温烟气通入所述蓄热器，与所述筛分后的蓄热体进行换热，获得所述高温蓄热体和换热烟气，将所述高温蓄热体用于所述步骤A中。

在本实用新型的一些实施例中，将所述换热烟气通入所述一级回转窑，对所述物料进行加热，形成的低温烟气排出所述一级回转窑。

更进一步的，将所述低温烟气通入烟气净化装置，进行净化后排放。

作为本实用新型优选的实施方案，将部分收集的热解油气通入所述二级回转窑进行燃烧。

另一种优选的实施方案为，将部分收集的热解油气通入燃料储存罐，进行储存。

本实用新型的双回转窑热解系统，取得的有益效果：

(1)在一级回转窑内进行物料(高含水率有机废物)干燥过程中，蓄热体在窑内与物料混合，两者一起运动，既避免了物料在干燥过程中粘接炉壁的难题，又缓解了来自二级回转窑的高温烟气直接接触待烘干物料，造成部分物料发生热解反应，降低待热解原料品质的问题；

(2)蓄热体在与物料混合运动过程中，增强了与物料的接触面积，促进了传热，弥补了高温烟气与物料传热不强烈的缺点；

(3)通过一级回转窑对物料的干燥，大大降低了热解过程的能耗；

(4)采用干燥-热解法，不仅避免了物料填埋、焚烧法造成的资源浪费和二次污染等问题，实现了有机废物高度资源化利用，还实现热解产物利用的多样性，一举多得；

(5)热解料在二级回转窑热解处理过程中，避免了燃烧过程二噁英等有机有害污染物的产生，实现有机废物处理的无害化。

(6)整个热解处理过程中无需外部燃料供应，大大降低企业运行成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的双回转窑热解系统结构示意图。

图2是本实用新型实施例的处理物料的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

本实用新型中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。

本实用新型实施例的物料是高含水率的有机废料，如图1所示，本实用新型实施例提供一种双回转窑热解系统，包括：物料进料装置11、蓄热体传送器12、一级回转窑2、筛分装置3、二级回转窑4、蓄热器5、热解油气收集器6、燃料储存罐7、热解炭储存器8。本实施例的双回转窑热解系统利用废热完成对物料的干燥，再利用自身产生的燃料燃烧对物料的热解进行加热，系统能耗低，能源利用率大大高。

一级回转窑2，为单层回转窑，对物料进行直接加热，设有物料进口、蓄热体进口、混合料出口、低温烟气出口。一级回转窑2主要用于对物料的干燥，物料干燥的热源可以为高温蓄热体。一级回转窑2的物料进口和蓄热体进口位于同一侧，使得高温蓄热体与物料由同侧进入一级回转窑2内，随着窑体的旋转，二者进行混合，高温蓄热体与物料进行换热，对物料进行干燥。高温蓄热体与物料的混合料由混合料出口排出一级回转窑2。物料受热后水分蒸发，水蒸气由低温烟气出口排出。

物料进料装置11与一级回转窑2的物料进口连接，用于将物料送入一级回转窑2内。

蓄热体传送器12，设有蓄热体进口和蓄热体出口；蓄热体传送器12的蓄热体出口连接一级回转窑的蓄热体进口。蓄热体传送器12将高温的蓄热体送入一级回转窑2。

筛分装置3设置在一级回转窑2和二级回转窑4之间，可选用筛分过滤器。筛分装置3设有混合料进口、蓄热体出口和热解料出口，一级回转窑2的混合料出口连接筛分装置3的混合料进口。一级回转窑2排出的混合料进入筛分装置3，通过筛选使得蓄热体和干燥后的物料分离，分离出的蓄热体再次进行蓄热，干燥后的物料作为热解料被输送至二级回转窑4。

二级回转窑4为双层回转窑，包括外腔41和内腔42，外腔41设有燃料进口和高温烟气出口。燃料在外腔41内进行燃烧，为内腔42进行加热。二级回转窑4还包括热解料进口、热解油气出口和热解炭出口，筛分装置3的热解料出口连接二级回转窑4的热解料进口。热解料在内腔42内受热，发生热解，生成热解油气和热解炭。内腔42设有测温热电偶，用于内腔42温度的检测。

蓄热器5设有蓄热体进口、高温烟气进口、高温蓄热体出口和换热烟气出口，筛分装置3的蓄热体出口连接蓄热器5的蓄热体进口，蓄热器5的高温蓄热体出口连接蓄热体传送器12的蓄热体进口；二级回转窑4的高温烟气出口连接蓄热器5的高温烟气进口。筛分装置3筛分出的蓄热体进入蓄热器5内，二级回转窑4燃烧产生的高温烟气也进入蓄热器5，蓄热体与高温烟气换热，获得高温蓄热体和换热烟气。高温蓄热体经蓄热体传送器12的输送进入一级回转窑2。

本实用新型实施例的蓄热体为陶瓷球，陶瓷耐高温，球形的陶瓷利于在一级回转窑2内与物料充分接触，陶瓷球直径50～150mm。根据实际工艺的需求，也可选择其他形式的蓄热体。

一种优选的实施方案为，在一级回转窑2的混合料出口一侧设有换热烟气进口，一级回转窑2的低温烟气出口设置在另一侧，蓄热器5的换热烟气出口连接一级回转窑2的换热烟气进口。蓄热器5的换热烟气由换热烟气进口进入一级回转窑2，在一级回转窑2内与物料逆向流动，使得物料与换热烟气充分接触，换热烟气作为另一种热源，对物料进行干燥，实现系统自身热量的充分利用，达到快速烘干的目的。物料受热蒸发的水分与低温烟气一起排出一级回转窑2。

本实用新型实施例的系统，利用高温蓄热体和换热烟气两种热源对物料进行干燥，蓄热体在窑内与物料混合，两者一起运动，避免了物料在干燥过程中粘接炉壁的难题。换热烟气相对于高温烟气的温度低，缓解了来自二级回转窑的高温烟气直接接触待烘干物料，造成部分物料发生热解反应，降低待热解原料品质的问题。

热解油气收集器6用于热解析油气的收集，设有热解油气进口和热解油气出口，二级回转窑5的热解油气出口连接热解油气收集器6的热解油气进口。热解油气收集器6选用常规的热解油气收集器即可。

为了提高系统的能源利用率，热解油气收集器6的热解油气出口连接二级回转窑5的燃料进口。热解油气作为燃料用于热解的加热，使得系统实现了能源自给。

另一种实施方案中，增加燃料储存罐7，热解油气收集器6的热解油气出口连接燃料储存罐7。部分热解油气进入燃料储存罐7进行储存，可作为产品进行外售。

热解炭储存器8用于热解炭的储存，设有热解炭进口，二级回转窑5的热解炭出口连接热解炭储存器8的热解炭进口。二级回转窑5产生的热解炭进入热解炭储存器8，作为其他工艺的原料使用。

进一步的，本实施例的双回转窑热解系统还包括烟气净化装置9，一级回转窑2的低温烟气出口连接烟气净化装置9。一级回转窑2排出的低温烟气通过烟气净化装置9的净化后排放，使得系统排放的气体优于国家标准。

图1中的虚线代表蓄热体的移动方向。

如图2所示，另一方面，本实施例提供一种利用上述的系统进行物料热解的方法，包括步骤：

(1)、将物料和高温蓄热体送入一级回转窑，高温蓄热体对物料进行加热干燥，获得固体物料，固体物料和蓄热体形成混合料排出一级回转窑。

(2)、将混合料送入筛分装置，进行筛分后获得蓄热体和热解料。

(3)、将筛分后的蓄热体送入蓄热器。

(4)、将热解料送入二级回转窑的内腔，二级回转窑的外腔内燃料燃烧对内腔进行加热，热解料受热发生热解，热解温度为500～600℃，获得热解油气和热解炭，二级回转窑的外腔产生高温烟气，高温烟气温度500～600℃。

(5)、对热解油气和热解炭进行收集；部分收集的热解油气通入二级回转窑进行燃烧；部分收集的热解油气通入燃料储存罐，进行储存。

(6)、将高温烟气通入蓄热器，与筛分后的蓄热体进行换热，获得高温蓄热体和换热烟气，高温蓄热体和换热烟气温度均为200～300℃，将高温蓄热体用于步骤(1)中。

(7)将换热烟气通入一级回转窑，对物料进行加热，形成的低温烟气排出一级回转窑，低温烟气的温度在120～150℃之间。

(8)将低温烟气通入烟气净化装置，进行净化后排放。

常见的高含水率有机废物有：污泥、酒糟、畜禽粪便、病死牲畜等等。通常，高含水率有机废物处理过程中，仅仅完成干燥所需要的能耗就占系统总能耗的50％以上。本实用新型利用废热完成物料的干燥，然后再利用自身产生的燃料燃烧放热，完成高含水率有机废物的热解过程，降低系统总能耗，提高能源利用效率，降低设备运行费用。

实施例1

本实施例以污泥作为原料，利用上述的系统对污泥进行处理：

(1)、将污泥和高温蓄热体送入一级回转窑，高温蓄热体对污泥进行加热干燥，获得固体物料，固体物料和蓄热体形成混合料排出一级回转窑。

(2)、将混合料送入筛分装置，进行筛分后获得蓄热体和热解料。

(3)、将筛分后的蓄热体送入蓄热器。

(4)、将热解料送入二级回转窑的内腔，二级回转窑的外腔内燃料燃烧对内腔进行加热，热解料受热发生热解，热解温度为500℃，获得热解油气和热解炭，二级回转窑的外腔产生高温烟气，高温烟气温度500℃。

(5)、对热解油气和热解炭进行收集；部分收集的热解油气通入二级回转窑进行燃烧；部分收集的热解油气通入燃料储存罐，进行储存。

(6)、将高温烟气通入蓄热器，与筛分后的蓄热体进行换热，获得高温蓄热体和换热烟气，高温蓄热体和换热烟气温度均为200℃，将高温蓄热体用于步骤(1)中。

(7)将换热烟气通入一级回转窑，对物料进行加热，形成的低温烟气排出一级回转窑，低温烟气的温度在120℃。

(8)将低温烟气通入烟气净化装置，进行净化后排放。

实施例2

本实施例以鸡粪作为原料，利用上述的系统对鸡粪进行处理：

(1)、将鸡粪和高温蓄热体送入一级回转窑，高温蓄热体对鸡粪进行加热干燥，获得固体物料，固体物料和蓄热体形成混合料排出一级回转窑。

(2)、将混合料送入筛分装置，进行筛分后获得蓄热体和热解料。

(3)、将筛分后的蓄热体送入蓄热器。

(4)、将热解料送入二级回转窑的内腔，二级回转窑的外腔内燃料燃烧对内腔进行加热，热解料受热发生热解，热解温度为600℃，获得热解油气和热解炭，二级回转窑的外腔产生高温烟气，高温烟气温度600℃。

(5)、对热解油气和热解炭进行收集；部分收集的热解油气通入二级回转窑进行燃烧；部分收集的热解油气通入燃料储存罐，进行储存。

(6)、将高温烟气通入蓄热器，与筛分后的蓄热体进行换热，获得高温蓄热体和换热烟气，高温蓄热体和换热烟气温度均为300℃，将高温蓄热体用于步骤(1)中。

(7)将换热烟气通入一级回转窑，对物料进行加热，形成的低温烟气排出一级回转窑，低温烟气的温度在150℃。

(8)将低温烟气通入烟气净化装置，进行净化后排放。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (5)

1.一种双回转窑热解系统，其特征在于，包括：

蓄热体传送器，设有蓄热体进口和蓄热体出口；

一级回转窑，为单层回转窑，设有物料进口、蓄热体进口、混合料出口、低温烟气出口，所述蓄热体传送器的蓄热体出口连接所述一级回转窑的蓄热体进口；

筛分装置，设有混合料进口、蓄热体出口和热解料出口，所述一级回转窑的混合料出口连接所述筛分装置的混合料进口；

蓄热器，设有蓄热体进口、高温烟气进口、高温蓄热体出口和换热烟气出口，所述筛分装置的蓄热体出口连接所述蓄热器的蓄热体进口，所述蓄热器的高温蓄热体出口连接所述蓄热体传送器的蓄热体进口；

二级回转窑，为双层回转窑，设有热解料进口、热解油气出口和热解炭出口，其外腔设有燃料进口和高温烟气出口，所述筛分装置的热解料出口连接所述二级回转窑的热解料进口，所述二级回转窑的高温烟气出口连接所述蓄热器的高温烟气进口；

热解油气收集器，设有热解油气进口和热解油气出口，所述二级回转窑的热解油气出口连接所述热解油气收集器的热解油气进口；

热解炭储存器，设有热解炭进口，所述二级回转窑的热解炭出口连接所述热解炭储存器的热解炭进口。

2.根据权利要求1所述的双回转窑热解系统，其特征在于，所述一级回转窑的混合料出口一侧设有换热烟气进口，所述蓄热器的换热烟气出口连接所述一级回转窑的换热烟气进口。

3.根据权利要求1所述的双回转窑热解系统，其特征在于，还包括烟气净化装置，所述一级回转窑的低温烟气出口连接所述烟气净化装置。

4.根据权利要求1所述的双回转窑热解系统，其特征在于，所述热解油气收集器的热解油气出口连接所述二级回转窑的燃料进口。

5.根据权利要求1所述的双回转窑热解系统，其特征在于，进一步包括燃料储存罐，所述热解油气收集器的热解油气出口连接所述燃料储存罐。