CN208933280U - 一种热解炉 - Google Patents

Abstract

为了解决现有热解炉容量小、热解物料受热不均以及热解烟尘，特别是焦油在排烟孔处凝结吸灰并堵住出排烟孔的问题，本实用新型提供一种热解炉，包括炉体、热解机构、装料盒以及排烟机构，炉体上端设置排烟口，所述热解机构是设于炉体内的加热层，加热层为由若干发热管两两铰接构成的剪叉式伸缩结构，加热层的一端固定于炉体内壁上并相对于炉体内壁伸缩，发热管中设置电加热线；装料盒可拆卸安装于炉体内并位于伸展后的加热层的上部或下部；排烟机构包括送烟管与冷凝器，送烟管设置于炉体上端的排烟口与冷凝器之间并将排烟口与冷凝器连通，送烟管外设置加热机构。

Description

一种热解炉

技术领域

本实用新型专利涉及一种热解炉，特别涉及了一种受热均匀、便于清除焦油、容量可控的热解炉。

背景技术

新疆地区由于全年日照时间长，光照强度大，有利于棉花的生长，因此新疆是我国的棉花主要种植区，新疆棉花产量约占世界棉业的四分之一。近年来，在当地政府的大力推动下，棉花种植面积有逐年增加的趋势。棉花种植面积的扩大极大地促进了当地经济的快速发展，增加劳动力就业，提高居民收入。但是大量的棉花秸秆作为农业剩余物也给土地和环境带来巨大的压力。农户通常采用以下几种方法处理棉花秸秆：焚烧、还田、用作饲料。焚烧方法简单，但容易污染环境；还田可以增加土壤有机质，但易加重来年作物病虫害；而用作饲料仅能消耗较少的秸秆，因此如何有效处理棉花秸秆成为一个亟待解决的问题。

目前科研工作者已经展开了棉花秸秆的综合开发利用的研究，其中将棉秆进行热解是一种有效的方法。热解炉是一种常见的棉秆热解装置，主要用来制备生物炭。市面上对物料的热解炉存在容量小、热解物料受热不均的问题，同时，热解烟尘(主要是焦油)在排烟孔处凝结吸灰，长此以往便会堵住出排烟孔。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种热解炉，其具有均匀热解，容量可控，便于清除焦油的优点。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种热解炉，包括炉体、热解机构、装料盒以及排烟机构，炉体上端设置排烟口，所述热解机构是设于炉体内的加热层，加热层为由若干发热管两两铰接构成的剪叉式伸缩结构，加热层的一端固定于炉体内壁上并相对于炉体内壁伸缩，发热管中设置电加热线；装料盒可拆卸安装于炉体内并位于伸展后的加热层的上部或下部；排烟机构包括送烟管与冷凝器，送烟管设置于炉体上端的排烟口与冷凝器之间并将排烟口与冷凝器连通，送烟管外设置加热机构。

本实用新型提供的热解炉，使用时，将物料装于装料盒中，将加热层展开，关闭炉门后对加热层通电，加热层发热以对装料盒中的物料进行热解，热解过程中产生的烟气通过排烟孔进入送烟管，加热机构使送烟管温度较高，烟气进入送烟管后不会在出烟口与送烟管内冷却形成焦油，而是直接沿送烟管进入冷凝器并在冷凝器的作用下冷凝成为焦油。本实用新型采用剪叉式伸缩结构的加热层，各加热层独立伸缩，使用时可根据待热解物料的数量与需要的温度来决定使用加热层的数量，加热层的一端固定于炉体内壁上并相对于炉体内壁伸缩，其伸缩灵活行程大，可根据需要灵活的拉伸所需的加热层，闲置的加热层可以压缩在炉体的炉壁之上，加热层的发热管可采用普通金属方管制作，发热管依照平行四边形原理铰接，其结构类似于剪叉伸缩平台下部的伸缩件，装料盒可采用市场上的耐酸(碱)的陶瓷制作。

进一步的，所述装料盒通过拉杆悬空安装于炉体内，其中，拉杆的一端与装料盒固连、另一端与炉体的侧壁固连，这样就使得装料盒位于加热层的中心，以便对物料进行均匀、充分的热解；进一步的，所述拉杆两端设置球状端部，装料盒与炉体的侧壁分别设置与球状端部适配的半球状凹陷，可在炉体内设置不同水平高度的多组半球状凹陷，通过球状端部与半球状凹陷的适配性连接可调节安装于炉体内装料盒的数量，当需要热解的物料较多时，可在炉体内通过拉杆安装多层装料盒以将物料一次性全部热解，当需要热解的物料少时，可在炉体内安装较少的装料盒以将物料一次性全部热解，装料盒的安装数量不影响炉体的密封性与热解的效果，还避免了固定安装于炉体内的装料盒在物料量较少时不能全部被利用的问题；拉杆最好采用弹簧拉杆。

具体的，所述加热层有若干个且平行设置，所述装料盒设于相邻两个加热层之间或加热层与炉体的上、下壁之间。

具体的，所述送烟管为一个三通管件，包括互相联通的管段A、管段B、与管段C，其中，管段A与排烟口连接，管段B与冷凝器连接，管段C的管口接通室外，加热机构设于管段A的外壁上。进一步的，所述冷凝器包括冷凝盒、冷凝管与循环水系统，冷凝盒与管段B连接，冷凝管部分或全部位于冷凝盒内，循环水系统的进水段与出水段贯穿送烟管的管壁后分别与冷凝管的两个开口连接，循环水系统的进水段与出水段从管段B穿过后分别与冷凝管的两个开口连接；出烟口排出的烟气经管段A进入管段B，在冷凝管的作用下冷却成焦油并聚集在冷凝盒内，冷却水系统将冷却水循环注入冷凝管，从而加速烟气冷凝的速度，其中的冷却水系统包括水箱与设于水箱上的循环水管，循环水管的进水段与出水段贯穿送烟管的管壁后分别与冷凝管的两个开口连接，冷凝管最好螺旋盘绕设置，这样可以加大冷凝的面积，提升冷凝的效率，冷凝盒与管段B优选采用螺纹连接，这样可以方便的拆下冷凝盒并清洗其中的焦油；管段C可与外界直接接通用来排除热解物料其他废气，管段C也可以进一步与其他市面上已有的空气过滤器连接，净化废气。作为优化，管段A和管段C的管口相反设置并一体式连通以构成主管段，管段B垂直设置于主管段的一端并与主管段联通，管段B的管口垂直向下设置。

作为优化，所述加热机构为电热线，电热线围设于送烟管的管体之上，电热线发热时能对管体进行充分而均匀的加热，从而使通过送烟管的焦油一直保持气体状态，避免送烟管上加热不均匀时会出现的焦油在送烟管内部分区域堆积而堵塞管道的问题，也使烟气全部通过冷凝器冷凝，清洗时拆下冷凝器的冷凝盒即可。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的热解炉，其结构合理、性能稳定、操作简易，该热解炉通过设置伸缩式加热层以扩大热解炉总体有效热解容积，使用时可根据热解物料的体积灵活便捷地增加或减少热解空间，使其均匀热解；采用送烟管、加热机构对热解物料产生的烟气特别是气态焦油进行热保护，使其全部凝结于冷凝器内，便于收集与清洗、增加环保性。

附图说明

图1为本实用新型提供的热解炉的示意图；

图2为装料盒与炉体连接示意图；

其中，1为炉体，2为加热层，3为电加热线，4为装料盒，5为拉杆，6为球状端部，7为半球状凹陷，8为管段A，9为管段C，10为冷凝盒，11为冷凝管，12为水箱，13为进水段，14为出水段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种热解炉，包括炉体1、热解机构、装料盒4以及排烟机构，炉体1上端设置排烟口，热解机构是设于炉体1内的加热层2，加热层2为由若干发热管两两铰接构成的剪叉式伸缩结构，加热层2的一端固定于炉体1内壁上并相对于炉体1内壁伸缩，发热管中设置电加热线3，本实施例中设置加热层2的数量为三层，装料盒4悬空安装于相邻两层加热层2之间；如图2所示，本实施例中的装料盒4通过压缩弹簧拉杆5安装于炉体1内，拉杆5两端设置球状端部6，装料盒4与炉体1的侧壁分别设置与球状端部6适配的半球状凹陷7，拉杆5两端的球状端部6分别卡接于装料盒4、炉体1的半球状凹陷7内；排烟机构包括送烟管与冷凝器，本实施例中采用的送烟管为一个三通管件，包括互相联通的管段A8、管段B、管段C9，其中，管段A8和管段C9的管口相反设置并一体式连通以构成主管段，管段B垂直设置于主管段的一端并与主管段联通，管段B的管口垂直向下，管段A8的管口与排烟口连接，管段B的管口与冷凝器连接，管段C9的管口接通室外，管段A8的外壁上围绕设置电热线作为加热机构，冷凝器包括冷凝盒10、冷凝管11与循环水系统，本实施例中将冷凝盒10设于管段B下部并与管段B的管口螺纹连接，冷凝管11设于冷凝盒10内，冷却水系统包括水箱12与设于水箱12上的循环水管，循环水管的进水段13与出水段14贯穿送烟管的管壁后分别与冷凝管11的两个开口连接。

本实用新型提供的热解炉，以将其用于热解棉花秸秆为例，将待热解的棉花秸杆放入两个装料盒4内，将三层加热层2伸展铺开，然后关闭炉体1，对加热层2内的电加热线3通电后加层发热，炉内的棉花秸杆进行热解，热解过程中，炉中产生的烟气从炉顶的排烟口进入管段A8，对管段A8上缠绕的电热线通电发热，使管段A8保持一定的温度，烟气通过管段A8依次进入管段B与冷凝盒10，打开水循环系统，冷凝管11中不断通入冷却水使冷凝盒10内的温度较低，烟气在冷凝管11的作用下冷凝成液态并聚集于冷凝盒10内，不能被冷凝的其他废气通过管段C9排出，可根据情况在管段C9的管口接空气过滤器。

本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种热解炉，包括炉体、热解机构、装料盒以及排烟机构，炉体上端设置排烟口，其特征在于，所述热解机构是设于炉体内的加热层，加热层为由若干发热管两两铰接构成的剪叉式伸缩结构，加热层的一端固定于炉体内壁上并相对于炉体内壁伸缩，发热管中设置电加热线；装料盒可拆卸安装于炉体内并位于伸展后的加热层的上部或下部；排烟机构包括送烟管与冷凝器，送烟管设置于炉体上端的排烟口与冷凝器之间并将排烟口与冷凝器连通，送烟管外设置加热机构。

2.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述装料盒通过拉杆悬空安装于炉体内，其中，拉杆的一端与装料盒固连、另一端与炉体的侧壁固连。

3.根据权利要求2所述的热解炉，其特征在于，所述拉杆两端设置球状端部，装料盒与炉体的侧壁分别设置与球状端部适配的半球状凹陷。

4.根据权利要求2或3所述的热解炉，其特征在于，所述拉杆为压缩弹簧拉杆。

5.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述加热层有若干个且平行设置，所述装料盒设于相邻两个加热层之间或加热层与炉体的上、下壁之间。

6.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述送烟管为一个三通管件，包括互相联通的管段A、管段B、与管段C，其中，管段A与排烟口连接，管段B与冷凝器连接，管段C的管口接通室外，加热机构设于管段A的外壁上。

7.根据权利要求6所述的热解炉，其特征在于，所述管段A和管段C的管口相反设置并一体式连通以构成主管段，管段B垂直设置于主管段的一端并与主管段联通，管段B的管口垂直向下。

8.根据权利要求6或7所述的热解炉，其特征在于，所述冷凝器包括冷凝盒、冷凝管与循环水系统，冷凝盒与管段B连接，冷凝管部分或全部位于冷凝盒内，循环水系统的进水段与出水段贯穿送烟管的管壁后分别与冷凝管的两个开口连接。

9.根据权利要求1所述的热解炉，其特征在于，所述加热机构为电热线，电热线围设于送烟管的管体之上。