CN209445368U - 一种利用热解气为载热体的热解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用热解气为载热体的热解装置，包括分别通过管道依次相连的热解反应器、除尘器、冷却器、气体净化系统、冷凝器、气水分离器和热风炉，冷却器的冷却介质出口接入热风炉，热风炉的气体出口接入热解反应器的气体进口，气水分离器的循环气出口接入冷却器的冷却介质进口。本实用新型结构简单、操作稳定，采用热解气作为载热体，热解气中无惰性气体混入，作为燃料使用时热值高，高温气体的热量充分利用，节能效果明显。可用于生活垃圾、市政污泥、农林废弃物、橡胶、塑料、煤的热解。

Description

一种利用热解气为载热体的热解装置

技术领域

本实用新型属于固体有机废弃物处理处置及资源化利用技术领域，具体涉及一种利用热解气为载热体的热解装置。

背景技术

能源和环境是制约人类生存和发展的两大主要因素，人类进入现代化社会以来，工业化程度日益提高，生产规模和能源消耗量直线上升，造成全球性的能源紧张，大规模的生产与消耗产生大量废弃物，这些废弃物严重危害地球环境。

因此，需要对废弃物进行治理。热解是对这些废弃物进行减量化、稳定化、无害化、资源化处理的有效方法之一。热解法是将废弃物中的有机成分在无氧或缺氧的情况下加热，使废弃物分解为燃气、焦油和半焦的化学过程。热解法具有以下优点：（1）减容量大、占地面积小，在很大程度上能够实现对污泥的减量化处理；其热解反应是在缺氧条件下进行，排气量少，有害气体排放量小；污泥中含有的重金属元素被固化于固体半焦中，性质稳定，可降低下一步处理时，对环境的二次污染。（2）热解所需的热量可来自热解可燃气体的燃烧，降低运行费用。（3）热解产物性质稳定，便于保存和运输，容易综合利用。

热解反应为吸热反应，也即为反应提供热源。根据不同的加热法，将热解分为直接加热法和间接加热法。

直接加热法：热解反应需要的热量来源于被热解物料分解产生的热解气。热解气燃烧，产生高温气体，高温气体作为载热体，进入热解反应器，提供热解需要的热量。当热解气燃烧不能提供足够的热量时，补充其它燃料，与热解气共同燃烧。这种方法的设备简单，可采用高温，不仅处理量大，而且产气率高。其不足在于，利用热解气作为载热体对被热解物料加热，热解气燃烧或热解气与补充燃料共同燃烧时，产生的二氧化碳以及用空气作为氧化剂时空气中的氮气等惰性气体混在热解气当中，稀释了热解气，使其热值下降。

间接加热法：将被热解物料与直接供热介质在热解反应器中分离开的一种热解方法。其主要优点在于，产品的品质较高，完全可当成燃气直接燃烧利用。其不足在于，结构复杂，且由于固体物料的热传导效率较差，需要加大间接加热的面积。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种利用热解气为载热体的热解装置。

基于上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种利用热解气为载热体的热解装置，包括分别通过管道依次相连的热解反应器、除尘器、冷却器、气体净化系统、冷凝器、气水分离器和热风炉，冷却器的冷却介质出口接入热风炉，热风炉的气体出口接入热解反应器的气体进口，气水分离器的循环气出口接入冷却器的冷却介质进口。

还包括加料机和出料机，加料机的物料出口接入热解反应器的物料进口，热解反应器的物料出口接入出料机的物料进口，出料机的物料出口还连接有闭风器；气水分离器的循环气出口与冷却器的冷却介质进口之间的管道上设有风机。

热风炉内安装有过热器，冷却器的冷却介质出口接入过热器的进口，过热器的气体出口接入热解反应器的气体进口。

热解反应器为直立圆筒形容器，其上部设有平盖封头或凸形封头，其下部呈锥形。

出料机为水冷式出料机；热解反应器上安装有搅拌器。

出料机包括筒状壳体、安装于筒状壳体内的螺旋输送机，筒状壳体外套设有水冷夹套。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、操作稳定，采用热解气作为载热体，热解气中无惰性气体混入，作为燃料使用时热值高，高温气体的热量充分利用，节能效果明显。可用于生活垃圾、市政污泥、农林废弃物、橡胶、塑料、煤的热解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1、加料机；2、热解反应器；3、除尘器；4、冷却器；5、气体净化系统；6、冷凝器；7、气水分离器；8、风机；9、过热器；10、热风炉；11、出料机；12、闭风器。

具体实施方式

一种利用热解气为载热体的热解装置，如图1所示，包括分别通过管道依次相连的热解反应器2、除尘器3、冷却器4、气体净化系统5、冷凝器6、气水分离器7和热风炉10，热解反应器2为直立圆筒形容器，其上部设有平盖封头，其下部呈锥形，热解反应器2上安装有搅拌器，搅拌器包括搅拌轴、安装于搅拌轴上的搅拌桨叶及驱动搅拌轴工作的电机，电机安装于平盖封头上，搅拌轴伸入热解反应器2内部。热风炉10内安装有过热器9，冷却器4的冷却介质出口接入过热器9的进口，过热器9的气体出口接入热解反应器2下部的气体进口。气水分离器7的上部分别设循环气出口、第一燃气出口、第二燃气出口和底部设水出口，气水分离器7的第一燃气出口接入热风炉10，气水分离器7的循环气出口接入冷却器4的冷却介质进口，气水分离器7的循环气出口与冷却器4的冷却介质进口之间的管道上设有风机8，气水分离器7内多余的燃气可通过第二燃气出口排出。

还包括加料机1和出料机11，加料机1的物料出口接入热解反应器2上部的物料进口，热解反应器2底部的物料出口接入出料机11的物料进口，出料机11的物料出口还连接有闭风器12，出料机11为水冷式出料机11，出料机11包括筒状壳体、安装于筒状壳体内的螺旋输送机，筒状壳体外套设有水冷夹套。

除尘器3的底部设粉尘出口；冷却器4的下部设冷却水进口，上部设冷却水出口；热风炉10的顶部设废气出口。

工作过程：物料由加料机1进入热解反应器2，在搅拌器的作用下在热解反应器2内由上向下运动，与由下向上运动的循环热解气（载热体）接触，高温载热体的热量传递给热解反应器2内的物料，物料温度升高。当物料温度达到热解反应温度时，物料发生热解，产生热解气。由于载热体由热解反应器2下部进入，下部物料首先开始热解。载热体向上运动，继续加热后续进入的物料。物料向下运动过程中完成热解反应。热解后的物料从热解反应器2底部的出料口进入出料机11。为防止高温物料直接进入大气环境，发生燃烧现象，出料机11带有水冷夹套，物料经冷却后再排放。出料机11出口处的闭风器12，防止外界空气进入热解反应器2，影响热解反应。

物料进入热解反应器2，同时循环热解气也连续进入，热解过程连续进行。热解反应也可间歇操作。

作为载热体使用的循环热解气和热解过程产生的热解气从热解反应器2上部排出，进入除尘器3，分离气体中夹带的固体粉尘。除尘器3排出的气体进入冷却器4，降低气体的温度。冷却介质为作为载热体使用的热解气，在冷却高温热解气的同时，加热循环热解气。同时回收热解气的热量，达到节能目的。由冷却器4流出的气体进入气体净化系统5，除去气体中的焦油和其它有害气体，便于后续利用。从气体净化系统5流出的热解气在冷凝器6中冷却，其中，水蒸气被冷凝为水。热解气和水在气水分离器7中分离，得到热解气（即燃气）和水。水进入水处理系统，分离出的气体，一部分作为热风炉10的燃料，加热循环热解气，一部分作为燃料输出，其余部分用风机8输送，依次通过冷却器4、过热器9，被加热到所需要的温度，进入热解反应器2，提供热解所需要的热量。燃气在热风炉10中燃烧，产生高温气体，加热来自冷却器4的循环热解气，继续提高其温度，使其达到热解的需要。从热风炉10排出的气体，温度依然较高，具有一定的热量，可作为其它工艺过程（如干燥物料）的热源。

Claims (6)

1.一种利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，包括分别通过管道依次相连的热解反应器、除尘器、冷却器、气体净化系统、冷凝器、气水分离器和热风炉，冷却器的冷却介质出口接入热风炉，热风炉的气体出口接入热解反应器的气体进口，气水分离器的循环气出口接入冷却器的冷却介质进口。

2.如权利要求1所述的利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，还包括加料机和出料机，加料机的物料出口接入热解反应器的物料进口，热解反应器的物料出口接入出料机的物料进口，出料机的物料出口还连接有闭风器；气水分离器的循环气出口与冷却器的冷却介质进口之间的管道上设有风机。

3.如权利要求2所述的利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，热风炉内安装有过热器，冷却器的冷却介质出口接入过热器的进口，过热器的气体出口接入热解反应器的气体进口。

4.如权利要求3所述的利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，热解反应器为直立圆筒形容器，其上部设有平盖封头或凸形封头，其下部呈锥形。

5.如权利要求4所述的利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，出料机为水冷式出料机；热解反应器上安装有搅拌器。

6.如权利要求5所述的利用热解气为载热体的热解装置，其特征在于，出料机包括筒状壳体、安装于筒状壳体内的螺旋输送机，筒状壳体外套设有水冷夹套。