CN208362253U - 一种有机固废的无氧裂解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机固废的无氧裂解装置，包括主仓，所述主仓前后两端对称的支撑架以及传动机构，所述主仓包括外筒，所述外筒内设有螺旋推料桨，所述螺旋推料桨中间安装有中空螺旋轴，所述中空螺旋轴与传动机构连接，所述主仓依次设有干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区五个功能区，每个功能区内部设有3个监测点，每个功能区的外筒内侧分别设有2个监测点，每个监测点设有温度、气压和气氛的监测装置，所述监测装置通过PLC控制，精确控制每个功能区的温度、压力和氛围。五个功能区的直径逐级缩小，缩小的比例已考虑到物料化学反应导致的体积减少。

Description

一种有机固废的无氧裂解装置

技术领域

本实用新型属于固体废物裂解装置技术领域，具体涉及一种有机固废的无氧裂解装置。

背景技术

有机废弃物是指人们在生产活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态或液态的有机类物品和物质，包括农业有机废物（主要包括农作物秸秆藤蔓、畜禽粪便和水产废弃物等）、工业有机废物（主要包括废轮胎、废塑料、废锂离子电池的有机物、有机废渣等）、市政有机固废（主要包括园林绿化废弃物、市政污泥、屠宰厂动物内含物、餐厨有机固废等）三大类。

有机固废成分复杂，处理困难，造成了巨大的环境污染，目前常对有机固废进行热分解，热分解常用焚烧和无氧热裂解两种方式，焚烧处理是目前比较普遍的有机固废处理技术，可以较充分地回收有机固废中的热能，有机固废处理炉直接将有机固废进行燃烧处理，但是，有机固废中含有大量的水分，在有机固废热值低的状态下直接燃烧会使得有机固废燃烧不彻底，产生大量的二噁英，若要提高热值则需要添加煤、油、电等辅助燃料以提高温度，增加了成本并造成能源的进一步浪费，传统的余热回收装置常采用气水换热器对水进行加热使之获得它用，但由于有机固废场通常建立在远离居民区及厂区的地方，热水经过长距离的管道输送其热值损耗量大，此类方法并不具备实用性。

有机固废的无氧裂解兴起，作为一种有机固废无害化处理方式，能将生活垃圾无害化处理，甚至将有机固废变成对人们有用的可燃气、生物质油和碳，使得众多专家学者、企业和个人对其产生浓厚的兴趣，无氧热裂解有很多小试装置，很少有能实际运用并推广的设备。主要是因有机固废中有机物成分复杂，如不能对无氧裂解过程进行精确控制，则很难产出合适的产品。因此，能否开发一种精确控制反应进程的无氧裂解设备成为该工艺能否顺利市场化推广的前提。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种有机固废的无氧裂解装置，解决上述背景中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种有机固废的无氧裂解装置，包括主仓，所述主仓前后两端对称的支撑架以及传动机构，所述主仓包括外筒，所述外筒内设有螺旋推料桨，所述螺旋推料桨中间安装有中空螺旋轴，所述中空螺旋轴与传动机构连接，所述螺旋推料桨的长度与主仓长度相同，所述主仓依次设有干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区五个功能区，所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区连通，所述干燥区外筒直径＞低温裂解区外筒直径＞中温裂解区外筒直径＞高温气化区外筒直径＞残渣区外筒直径；所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区内部的中空螺旋轴上分别设有3个监测点，所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区的外筒内侧分别设有2个监测点，每个监测点设有温度、气压和气氛的监测装置，所述监测装置通过PLC控制；所述干燥区的外筒上设有加料口和水蒸气出口，所述低温裂解区的外筒上设有低燃值气体出口，所述中温裂解区的外筒上设有高燃值油气出口，所述高温气化区的外筒上设有高品质炭黑出口和水煤气出口，所述高温气化区的内部中空螺旋轴上设有水蒸气喷口，所述残渣区的外筒上设有残渣出口。

进一步地，所述外筒和螺旋推料桨的直径按照干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区的顺序依次缩小。

进一步地，所述外筒外侧安装热风加热套或电加热套。

进一步地，所述中空螺旋管的直径为4-20cm。

进一步地，所述干燥区外筒直径比残渣区外筒直径大20-100cm。

所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区连通，所述主仓是一个连通的连续反应区，通过螺旋推料桨输送物料，每个功能区的直径从进料端开始逐步缩小，干燥区外筒直径＞低温裂解区外筒直径＞中温裂解区外筒直径＞高温气化区外筒直径＞残渣区外筒直径，而螺旋推料桨的转速不变，这样在两个功能区相连接的地方，会形成物料的密实堆积区，即料封，从而使得每个功能区内的反应气氛和温度进行精确控制得以实现。

每个功能区的温度控制、气氛控制和气压控制，主要由中空螺旋轴上的12个监控点和外筒内侧的8个监控点进行监控，每个监测点设有温度、气压和气氛的监测装置，所述监测装置通过PLC控制，当监控显示相邻两个功能区的温度或气氛情况异常，表明相邻两个功能区的料封出现了波动，此时及时的调整对应区域的加热温度，借此调整反应速率，使得料封能恢复，从而保持反应的均匀和稳定进行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过装置结构的逐级缩小和装置内参数的精确控制，使相邻两个功能区形成密实的料封，确保每个功能区的反应独立进行，不产生相互干扰。

2、本实用新型通过中空螺旋轴上的12个监测点和外筒内侧的8个监测点，精确控制每个功能区的温度、压力和氛围。

3、本实用新型在中空螺旋轴上设有水蒸气喷口，将水蒸气喷到炽热的残碳表面，使得残碳转化为水煤气，减少残碳的产生。

4、本实用新型自动化程度高，基本可以实现无人值守。

附图说明

图1为本实用新型有机固废的无氧裂解装置结构示意图

图中，1-加料口，2-12个内部监控点，3-水蒸气出口，4-8个外筒监控点，5-低燃值气体出口，6-高燃值油气出口，7-水煤气出口，8-螺旋推料桨，9-干燥加热区，10-低温加热区，11-中温加热区，12-高温气化区，13-高品质炭黑出口，14-水蒸气喷口，15-残渣区，16-残渣出口，17-支撑架，18-中空螺旋轴，19-传动机构。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种有机固废的无氧裂解装置，包括主仓，所述主仓前后两端对称的支撑架17以及传动机构19，所述主仓包括外筒，所述外筒内设有螺旋推料桨8，所述螺旋推料桨8中间安装有中空螺旋轴18，所述中空螺旋轴18与传动机构19连接，所述螺旋推料桨的长度与主仓长度相同，所述主仓依次设有干燥区9、低温裂解区10、中温裂解区11、高温气化区12、残渣区15五个功能区，所述干燥区9、低温裂解区10、中温裂解区11、高温气化区12、残渣区15连通，所述干燥区外筒直径＞低温裂解区外筒直径＞中温裂解区外筒直径＞高温气化区外筒直径＞残渣区外筒直径，所述干燥区外筒直径比残渣区外筒直径大30cm；所述干燥区9、低温裂解区10、中温裂解区11、高温气化区12内部的中空螺旋轴18上分别设有3个监测点2，所述干燥区9、低温裂解区10、中温裂解区11、高温气化区12的外筒内侧分别设有2个监测点4，每个监测点设有温度、气压和气氛的监测装置，所述监测装置通过PLC控制。

所述干燥区9的外筒上设有加料口1和水蒸气出口3，所述低温裂解区10的外筒上设有低燃值气体出口5，所述中温裂解区11的外筒上设有高燃值油气出口6，所述高温气化区12的外筒上设有高品质炭黑出口13和水煤气出口7，所述高温气化区的内部中空螺旋轴18上设有水蒸气喷口14，所述残渣区15的外筒上设有残渣出口16。

有机固废通过螺旋推料桨8送入干燥区9干燥，干燥产生的水蒸气一部分送入水气分离装置回收，另一部分从中空螺旋管18的水蒸气喷口14送入高温气化区；干燥后有机固废输送至低温裂解区10裂解，裂解后产生的低燃值气体从低燃值气体出口5排出，有机固废中的氯挥发，形成盐酸雾，所述盐酸雾导入雾酸吸收塔，所述低燃值气体进入雾酸吸收塔吸收盐酸，然后通入燃烧炉燃烧，燃烧后的热风送入热风炉，作为本装置的热源。

低温裂解后的有机固废输送至中温裂解区裂解，产生的高燃值油气从燃值油气出口6排出，所述高燃值气体输送到净化系统除杂，除杂后的高燃值油气进冷凝系统，产生燃料油和高燃值气；中温裂解后的有机固废形成残炭，如所述残碳品质高，则从高品质炭黑出口排出，包装出售，如所述残碳品质低，则启动高温气化区12气化，炽热的残炭与干燥区从中空螺旋轴18送入的水蒸气反应产生水煤气，所述水煤气从水煤气7出口排出，所述水煤气送入燃烧炉燃烧，产生的热风送入热风炉，作为本工艺过程的热源；最后的固体残渣送入残渣区15的残渣出口16排出。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种有机固废的无氧裂解装置，其特征在于，包括主仓，所述主仓前后两端对称的支撑架以及传动机构，所述主仓包括外筒，所述外筒内设有螺旋推料桨，所述螺旋推料桨中间安装有中空螺旋轴，所述中空螺旋轴与传动机构连接，所述螺旋推料桨的长度与主仓长度相同，所述主仓依次设有干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区五个功能区，所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区连通，所述干燥区外筒直径＞低温裂解区外筒直径＞中温裂解区外筒直径＞高温气化区外筒直径＞残渣区外筒直径；所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区内部的中空螺旋轴上分别设有3个监测点，所述干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区的外筒内侧分别设有2个监测点，每个监测点设有温度、气压和气氛的监测装置，所述监测装置通过PLC控制；所述干燥区的外筒上设有加料口和水蒸气出口，所述低温裂解区的外筒上设有低燃值气体出口，所述中温裂解区的外筒上设有高燃值油气出口，所述高温气化区的外筒上设有高品质炭黑出口和水煤气出口，所述高温气化区的内部中空螺旋轴上设有水蒸气喷口，所述残渣区的外筒上设有残渣出口。

2.根据权利要求1所述的有机固废的无氧裂解装置，其特征在于，所述外筒和螺旋推料桨的直径按照干燥区、低温裂解区、中温裂解区、高温气化区、残渣区的顺序依次缩小。

3.根据权利要求1所述的有机固废的无氧裂解装置，其特征在于，所述外筒外侧安装热风加热套或电加热套，各功能区的加热套可以为一个也可以为多个。

4.根据权利要求1所述的有机固废的无氧裂解装置，其特征在于，所述中空螺旋管的直径为4-20cm。

5.根据权利要求1所述的有机固废的无氧裂解装置，其特征在于，所述干燥区外筒直径比残渣区外筒直径大20-100cm。