CN210656801U - 一种热装式热解析系统 - Google Patents

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张顺利
牛海全
陈忠伟
陈涛
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Abstract

本实用新型涉及一种热装式热解析系统,其包括分料装置、若干与分料装置的出料口相连接的输送装置以及分别与输送装置远离分料装置一端相连接的热析装置,所述输送装置和热析装置均设有加热结构,有机污染物在传输过程中分别被不输送装置和热析装置的加热结构加热。本实用新型具有能够提高有机污染物的处理效率,减少有机污染的效果。

Description

一种热装式热解析系统
技术领域
本实用新型涉及热解析系统的技术领域,尤其是涉及一种热装式热解析系统。
背景技术
目前有机污染物种类繁多,对我国生态环境造成极大破坏,威胁着人类健康,其中,热解技术作为有机污染物处理的有效手段,能够真正实现有机污染物的无害化处理资源化利用。热解技术起源于煤热解,20世纪60年代,由于炼油和石油化工的迅速发展,煤中低温热解工业陷入低潮。90年代至今,随着石油资源日益紧缺,国际油价不断上涨,中低温热解技术研发进入了新的发展时期。
然而由于有机污染物成分复杂,很难适用于现有炉型,导致通常的煤炭热解技术在使用时需要设置多个不同的炉型,而有机污染物在不同炉型的传输过程中会出现黏粘在传输装置上、温度不足导致的分解不彻底等问题,降低了机污染物的处理效率,因此需根据有机污染物本身特点开发出适应性更广的热解析炉型。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种热装式热解析系统,能够使有机污染物在传输过程中逐级加热,提高有机污染物的热分解效率,减少有机污染。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种热装式热解析系统,包括分料装置、若干与分料装置的出料口相连接的输送装置以及分别与输送装置远离分料装置一端相连接的热析装置,所述输送装置和热析装置均设有加热结构,有机污染物在传输过程中分别被不输送装置和热析装置的加热结构加热。
通过采用上述技术方案,将有机污染物从分料装置的进料端投入,经分料装置将有机污染物进行破黏搅拌,使有机物分布均匀,防止出现夹生料,随后被分布均匀的有机污染物从分料装置的出料口落入输送装置内,并通过输送装置输送至热析装置;由于输送装置和热析装置均设有加热结构,因而有机污染物在输送过程中均能够保持较高的温度,从而使有机污染物在传输过程中均能进行热分解反应,避免有机污染物在输送过程中温度降低导致的分解不彻底,提高了分解效率。
本实用新型进一步设置为:所述热析装置内侧壁设有与外部燃料管道相连通的烧口,外部燃料经管道注入热析装置内并在烧口燃烧产生高温;所述分料装置将有机污染物分布均匀并经输送装置将有机污染物送入热析装置内,所述烧口产生的高温对有机污染物加热使有机污染物热分解。
通过采用上述技术方案,热析装置内的烧口燃烧燃料使热析装置内温度升高,从而使进入热析装置的有机污染物受热发生热解反应并产生高温烟气,随后高温烟气进入后续处理装置,实现对有机污染物的分解,提高了有机污染物的分解效率,减少了有机污染。
本实用新型进一步设置为:所述烧口向下倾斜设置,且所述热析装置内底壁铺设有耐火砖。
通过采用上述技术方案,烧口向下倾斜并通过耐火砖对热析装置进行保护,从而避免烧口火焰造成局部高温而使热析装置发生损坏,延长了热析装置的使用寿命。
本实用新型进一步设置为:所述分料装置底部开设有高温烟气进口,所述分料装置通过高温烟气进口与热析装置管连接。
通过采用上述技术方案,热析装置内产生的高温烟气经高温烟气进口进入分料装置,从而能够有效的烘干分料装置内的有机污染物,实现热量的优化利用,提高整体系统热利用效率,节约了能源。
本实用新型进一步设置为:所述分料装置内设有输送带,所述输送带由若干块链板组成,所述链板上开设有热孔。
通过采用上述技术方案,热孔一方面能够方便高温烟气从高温烟气进口渗入至分料装置内顶部,从而提高链板上的有机污染物的干燥效率;另一方面能够减少有机污染物的黏粘面积,避免有机污染物黏粘在链板上,方便对有机污染物进行清理,提高了分料效率。
本实用新型进一步设置为:所述分料装置内顶部沿输送带的输送方向依次设有若干炉耙,所述炉耙位于输送带上方且位于输送带上游的炉耙的耙齿与位于输送带下游的炉耙的耙齿相交错,输送带上的有机污染物经过炉耙时炉耙将有机污染物进行翻动使有机污染物分布均匀。
通过采用上述技术方案,有机污染物经过炉耙时,耙齿将有机污染物均匀划动,使其横向布料均匀,同时位于输送带下游的炉耙的耙齿与位于输送带上游的炉耙的耙齿相对错位,一方面使得有机污染物横向布料更加均匀,同时在纵向上使得有机污染物不断翻滚,亦使得有机污染物在纵向上更加均匀,同时实现边加热边破黏,防止有机污染物黏附在链板上,并将积聚成块的有机污染物机械挤碎,使小碎块有机污染物掺渣在原料中,进一步实现箱式炉的破黏。
本实用新型进一步设置为所述输送带的端部靠近热析装置的一端设有倾斜的刮板,且所述刮板靠近输送带的一侧与输送带上半部分的链板的运动方向之间的夹角小于90°。
通过采用上述技术方案,刮板一方面将上层链板表面可能存在的有机污染物、结焦块等进行清理,使得它们随着有机污染物进入下层链板上,实现在线清焦、清灰;另一方面,刮板能够将上层链板上有机污染物导流入下料口,防止有机污染物飞溅;从而使得链板表面始终保持相对清洁,减少因结焦、积灰,带来的传热差、堵塞卡料等现象,即保证了传热,更有效的延长了装置的使用寿命,保障装置的长周期稳定运行。
本实用新型进一步设置为:所述输送装置外部沿长度方向设有若干加热装置,所述加热装置对输送装置加热。
通过采用上述技术方案,加热装置对输送装置进行加热能够使有机污染物在输送过程进行初步分解,从而提高了分解效率;同时能够避免有机污染物在输送过程中温度降低而重新黏粘在输送装置内,保证输送装置持续正常工作。
本实用新型进一步设置为:所述热析装置内设有多个水平的管式反应器,所述管式反应器位于烧口的上方,且所述管式反应器的进料口位于输送装置的出料口下方并与输送装置的出料口一一对应。
通过采用上述技术方案,将多个单独的管式反应器有机结合在一起,极大的降低装置所占空间,提高装置处理量,降低装置制造成本;同时有机污染物热解后产生的固体废料能够被被管式反应器中的螺旋或桨叶或叶片等推出热析装置,方便对固体废料集中处理,减少废料对周围环境的污染。
本实用新型进一步设置为:所述管式反应器底部固设有翅片。
通过采用上述技术方案,翅片能够增加受热面积,从而提高热传导效率,进而提高了热分解效率,降低设备运行成本。
综上所述,本实用新型的有益技术效果为:
1.通过多级升温热解装置,能够提高有机污染物的热分解效率,节约能源;
2.通过设置加热装置,能够提高热分解效率;
3.通过设置翅片,能够提高热分解效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中分料装置的正视图。
图3是本实用新型中链板的结构示意图。
图4是本实用新型中热析装置的结构示意图。
图中,1、分料装置;11、进料口;12、输送带;121、链板;122、热孔;13、烟气出口;14、高温烟气进口;15、刮板;16、第一出料口;17、炉耙;2、输送装置;21、链盘;22、加热装置;23、第二出料口;24、一级高温油气出口;3、热析装置;31、管式反应器;311、翅片;32、烧口;33、耐火砖;34、高温烟气出口;35、二级高温油气出口;36、第三出料口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1,为本实用新型公开的一种热装式热解析系统,包括分料装置1、若干与分料装置1的出料端相连接的输送装置2以及分别与输送装置2的出料端相连接的热析装置3,分料装置1远离输送装置2的一端开设有进料口11,分料装置1靠近输送装置2的一端设有多个第一出料口16,且第一出料口16通过软性罩与输送装置2相连接;分料装置1内设有水平传送的输送带12,输送带12由若干块链板121(参照图3)组成;热析装置3内侧壁设有与外部燃料管道相连通的烧口32,烧口32倾斜向下设置,且热析装置3的内底壁铺设有能够承受1000℃以上高温的耐火砖33,烧口32燃烧燃料并生产生高温;其中,分料装置1设为箱式炉,热析装置设为管式炉,输送装置2设为倾斜设置的链盘机,链盘机内设有多个用于输送有机污染物的链盘21,且链盘机靠近箱式炉的一端低于链盘机靠近管式炉的一端;链盘机靠近箱式炉的一端与第一出料口16相连通并一一对应,链盘机靠近管式炉的一端设有第二出料口23,且第二出料口23与热析装置3一一对应;在本实施例中,以设有一个第一出料口16为例。
将待处理的有机污染物从进料口11投入分料装置1内,并通过输送带12输送至输送装置2内,再通过输送装置2输送至热析装置3内,同时外部燃料经管道注入至烧口32处并在烧口32点燃产生高温,从而使进入热析装置3的有机污染物受热发生热解反应并产生高温烟气和高温油气,随后高温烟气和高温油气进入后续处理装置,实现对有机污染物的分解。
其中,为提高热利用效率,参照图1及图2,热析装置3顶部分别开设有高温烟气出口34和二级高温油气出口35,分料装置1顶部开设有烟气出口13,分料装置1底部开设有若干高温烟气进口14,高温烟气进口14与高温烟气出口34管连接;热析装置3内产生的高温烟气从高温烟气出口34经高温烟气进口14进入分料装置1内,使分料装置1内的温度达到100~300℃,使分料装置1内的有机污染物被烘干,随后废气从烟气出口排出进入后续处理装置内,实现对有机污染物的破黏处理,以防物料在后续反应器中结焦,提高热量利用效率。
为使高温烟气更好的对输送带12上的有机污染物进行烘干和破黏,参照图2及图3,链板121上均开设有若干方便高温烟气穿过的热孔122,分料装置1内顶部沿输送带12的输送方向依次固设有若干炉耙17,炉耙17均位于输送带12上方,且位于输送带12上游的炉耙17的耙齿与位于输送带12下游的炉耙17的耙齿相交错;炉耙17对输送带12上的有机污染物进行梳理分离,使有机污染物在输送带12上分布均匀;随后高温烟气经热孔122对有机污染物进行烘干,破坏有机污染物的粘性。
其中,为方便对链板121表面可能存在的有机污染物、结焦块等进行清理,参照图1,输送带12靠近输送装置2的一端设有倾斜的刮板15,刮板15靠近输送带12的一侧与输送带12上半部分链板121的运动方向的夹角小于90°,且刮板15靠近输送带12的一端与链板121之间设有2~6mm的间隙。由于刮板15倾斜设置,因而刮板15能够将链板121上的有机污染物导流入至第一处料口16,防止有机污染物飞溅;从而使得链板121表面始终保持相对清洁,减少因结焦、积灰,带来的传热差、堵塞卡料等现象。
为进一步提高热分解效率,参照图1,输送装置2外部沿长度方向设有若干加热装置22,输送装置2较高的一端设有一级高温油气出口24,其中,加热装置22设置为电加热圈、微波加热器、电磁加热线圈等加热器;链盘21在输送有机污染物的过程中,加热装置22将有机污染物加热至200~400℃,使有机污染物中部分轻烃类物质分解产生油气产物,随后高温油气经一级高温油气出口24排出,剩余的固体在继续经链盘21输送的过程中不断的返料回流混合,使剩余的有机污染物混合更加均匀。
参照图1及图4,热析装置3内设有多个水平的管式反应器31,管式反应器31的底部均设有多个翅片311,管式反应器31内设有螺旋桨叶;管式反应器31的一端均位于第二出料口23下方并一一对应,管式反应器31远离第二出料口23的一端均设有第三出料口36,第三出料口36穿出于热析装置3;烧口32产生的高温经翅片311传导至管式反应器31内,使管式反应器31内的温度达到500~700℃,从而使管式反应器31内的有机污染物发生热解反应,反应生成的高温油气通过二级高温油气出口35排出,剩余的固体被螺旋桨叶经第三出料口36排出,实现有机污染物的热分解。
本实施例的实施原理为:将待处理的有机污染物从进料口11投入分料装置1内,并通过炉耙17对输送带12上的有机污染物进行梳理分离,使有机污染物在输送带12上分布均匀;同时热析装置3内产生的高温烟气从高温烟气出口34经高温烟气进口14进入分料装置1内,并穿过热孔122,使分料装置1内的温度达到100~300℃,从而使分料装置1内的有机污染物被烘干;随后有机污染物被输送带12输送至输送装置2内,并通过输送装置2外部的加热装置22使有机污染物中部分轻烃类物质分解产生油气产物,随后高温油气经一级高温油气出口24排出,剩余的固体在继续经链盘21经第二出料口23输送至管式反应器31中;随后烧口32产生的高温经翅片311传导至管式反应器31内,使管式反应器31内的有机污染物发生热解反应,反应生成的高温油气通过二级高温油气出口35排出,剩余的固体被螺旋桨叶经第三出料口36排出,实现有机污染物的热分解。
本实用新型通过多级升温热解,能够提高有机污染物的热分解效率,节约能源;通过设置加热装置22,能够提高热分解效率;通过设置翅片311,能够提高热分解效率。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热装式热解析系统,其特征在于:包括分料装置(1)、若干与分料装置(1)的出料口相连接的输送装置(2)以及分别与输送装置(2)远离分料装置(1)一端相连接的热析装置(3),所述输送装置(2)和热析装置(3)均设有加热结构,有机污染物在传输过程中分别被不输送装置(2)和热析装置(3)的加热结构加热。
2.根据权利要求1所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述热析装置(3)内侧壁设有与外部燃料管道相连通的烧口(32),外部燃料经管道注入热析装置(3)内并在烧口(32)燃烧产生高温;所述分料装置(1)将有机污染物分布均匀并经输送装置(2)将有机污染物送入热析装置(3)内,所述烧口(32)产生的高温对有机污染物加热使有机污染物热分解。
3.根据权利要求2所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述烧口(32)向下倾斜设置,且所述热析装置(3)内底壁铺设有耐火砖(33)。
4.根据权利要求1所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述分料装置(1)底部开设有高温烟气进口(14),所述分料装置(1)通过高温烟气进口(14)与热析装置(3)管连接。
5.根据权利要求4所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述分料装置(1)内设有输送带(12),所述输送带(12)由若干块链板(121)组成,所述链板(121)上开设有热孔(122)。
6.根据权利要求5所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述分料装置(1)内顶部沿输送带(12)的输送方向依次设有若干炉耙(17),所述炉耙(17)位于输送带(12)上方且位于输送带(12)上游的炉耙(17)的耙齿与位于输送带(12)下游的炉耙(17)的耙齿相交错,输送带(12)上的有机污染物经过炉耙(17)时炉耙(17)将有机污染物进行翻动使有机污染物分布均匀。
7.根据权利要求5所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述输送带(12)的端部靠近热析装置(3)的一端设有倾斜的刮板(15),且所述刮板(15)靠近输送带(12)的一侧与输送带(12)上半部分的链板(121)的运动方向之间的夹角小于90°。
8.根据权利要求1所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述输送装置(2)外部沿长度方向设有若干加热装置(22),所述加热装置(22)对输送装置(2)加热。
9.根据权利要求1所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述热析装置(3)内设有多个水平的管式反应器(31),所述管式反应器(31)位于烧口(32)的上方,且所述管式反应器(31)的进料口位于输送装置(2)的出料口下方并与输送装置(2)的出料口一一对应。
10.根据权利要求9所述的一种热装式热解析系统,其特征在于:所述管式反应器(31)底部固设有翅片(311)。
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