CN211159661U - 一种有机垃圾热裂解反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种有机垃圾热裂解反应装置，包括上下设置的反应炉和储渣仓，反应炉的上部连接螺旋进料器和出气管道，在反应炉内设有带防护装置的雷达料位传感器以及可升降的搅拌器和插杆，在反应炉的底部设有至少两个出料孔以及位于出料孔上方的刮料器，刮料器可旋转设置，出料孔分布在以刮料器旋转中心为圆心的不同半径的圆周上，通过刮料器转动将分散在反应炉底部的物料转移至出料孔处，通过出料孔实现物料由反应炉输送至储渣仓内，在储渣仓内还设有惰性气体检测仪。本实用新型降低了温度及粉尘对料位计的干扰，设置插杆有利于料堆中气体排出，卸料干净且避免物料粘附影响刮料机构正常工作。

Description

一种有机垃圾热裂解反应装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，特别地，涉及一种有机垃圾热裂解反应装置。

背景技术

人类在生产生活中产生了大量垃圾，它是一种污染源，也是一种可再利用的能源，因此，关于城市垃圾无害化、减容化和资源化的处理方法越来越受到社会重视，而关于城市垃圾中的大头——有机垃圾的处理更是重中之重。目前，业内对于有机垃圾的处理包括堆肥、焚烧、厌氧发酵、热裂解等方法，其中，热裂解方法是通过加入催化剂和适量空气使得有机垃圾在贫氧环境下反应，进而被分解成焦油、固体残渣和可燃性气体等，该方法具有耗时短、见效快、资源利用率高等显著优点。

市面上现有的垃圾热裂解反应装置具有以下缺陷：

1、反应装炉内的高温环境容易干扰常规料位计的正常工作，且反应炉中含有大量的焦油及粉尘，这些物质无论是处于悬浮状态还是粘附在料位计表面均会对料高的测量精度产生影响，不利于实现对整个垃圾处理过程的精准自动化控制；

2、采用整体平推式的卸料方法，原有的卸料机构通过伸缩杆带动物料转移至出料口处并实现结块物料的破碎，但在长期运行过程中，由于伸缩杆的运动结构均位于反应炉内部，不可避免会出现部分固体颗粒物粘连在伸缩杆上的情况，进而导致伸缩杆运动受阻，不能实现及时卸料，且清理工作繁琐不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可实现炉内反应精准控制且避免卸料机构运行受阻的有机垃圾热裂解反应装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，一种有机垃圾热裂解反应装置，包括上下设置的反应炉和储渣仓，所述反应炉的上部连接进料器和出气管道，在所述反应炉内设有搅拌器，在所述反应炉的底部设有出料口和刮料器，所述刮料器位于出料口上方且可旋转设置，通过所述刮料器转动将分散在反应炉底部的物料转移至出料口处，通过所述出料口实现物料由反应炉输送至储渣仓内。

优选地，所述出料口包括至少两个出料孔，所述出料孔分布在以刮料器旋转中心为圆心的不同半径的圆周上。

优选地，对于每个出料孔与刮料器旋转中心的连线，任意两个相邻连线间的夹角相等。

优选地，所述反应装置还包括至少一个竖直设置的插杆，所述插杆的下端尖锐设置且上端连接升降动力件。

优选地，所述搅拌器位于反应炉的中间位置，多个所述插杆以搅拌器为中心对称分布。

优选地，所述搅拌器包括搅拌杆以及设置在搅拌杆上的多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片沿搅拌杆的周向间隔均匀分布，所述搅拌杆连接升降动力件和旋转动力件。

优选地，所述刮料器包括旋转轴以及设置在旋转轴上的多个刮料叶片，多个所述刮料叶片沿旋转轴的周向间隔均匀分布，所述旋转轴连接旋转动力件。

优选地，在所述出料孔和储渣仓之间设有插板阀。

优选地，在所述储渣仓的出渣口和水封器之间设有翻板阀。

优选地，在所述反应炉和储渣仓上均设有料位计和压力表，其中位于反应炉上的料位计具体为雷达料位传感器，且在雷达料位传感器上设有防护装置。进一步优选地，所述防护装置为设置在雷达料位传感器发射端的聚四氟乙烯防护罩，所述防护罩为圆弧形结构且表面光滑，不易于粘附粉尘和焦油。

优选地，在所述储渣仓上还设有惰性气体检测仪。

优选地，所述反应炉的炉壁包括由外至内设置的保温层、耐火层钢板和耐火层。

优选地，所述进料器采用螺旋式送料结构。

本实用新型提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本实用新型采用雷达料位传感器作为料位计，由于雷达料位传感器是利用电磁波回波测距原理实现料高测量，而电磁波可穿透粉尘且不受温度影响，因此有利于提高测量精度；本实用新型还在雷达的发射器上加装了聚四氟乙烯防护罩，该防护罩采用圆弧形结构且表面光滑，不易于粉尘及焦油粘附，也有利于提高测量精度。

2、本实用新型对卸料机构的结构进行优化，用转动式的刮料器代替伸缩式的推料杆，并将出料口设置成多个且分布在以刮料器旋转中心为圆心的不同半径的圆周上，通过刮料器和出料口配合可实现分布在反应炉底部各处的物料被全部排出，基本不存在死角，而且由于刮料器的运动结构设置在反应炉外部，即使是伸入反应炉内部的部分也由于刮料器的阻挡而几乎不会与物料发生接触，因此刮料器的顺利运转得到保障，本实用新型解决了卸料机构长期运行受阻的问题，避免影响卸料工作的正常进行。确保。

3、本实用新型设置有兼顾旋转和升降功能为一体的搅拌器，该搅拌器可将反应装置内的物料刮平、压实，实现进料时物料的均匀洒布并有效防止进料口处料位堆高，有利于提高料位计数据可信度；在热裂解反应过程中，根据产气情况可适当开启搅拌器，同时配合可升降的插杆对料堆进行打孔，有利于气体排出。

4、本实用新型将进料器、出气管道、搅拌器、插杆、刮料器、反应炉料位计、反应炉压力表、储渣仓料位计、储渣仓压力表、惰性气体检测仪、插板阀、翻板阀等设备与控制系统连接起来，控制系统根据反馈回来的实时数据发出相应的动作指令，实现对整个垃圾热裂解过程的自动化监控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型实施例1中的有机垃圾热裂解反应装置的结构示意图；

图2是图1中刮料器的结构示意图；

图3是图1中刮料器的俯视图；

图中：1反应炉，1.1保温层，1.2耐火层钢板，1.3耐火层，2储渣仓，3进料器，4出气管道，5搅拌器，6插杆，7刮料器，7.1旋转轴，7.2刮料叶片，8出料孔，9搅拌器升降油缸，10搅拌器旋转马达，11插杆升降油缸，12反应炉料位计，13反应炉压力表，14储渣仓料位计，15储渣仓压力表，16减速机，17刮料器电机，18惰性气体检测仪，19插板阀，20翻板阀，21水封器，22轴承座，23石墨盘根，24深沟球轴承，25圆锥滚子轴承，26键，27散热片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

参见图1～3，一种有机垃圾热裂解反应装置，包括上下设置的反应炉1和储渣仓2，所述反应炉1的上部连接进料器3和出气管道4，在所述反应炉1内设有搅拌器5和插杆6，在所述反应炉1的底部设有出料口和刮料器7，所述出料口包括三个出料孔8，所述刮料器7位于出料孔8上方且可旋转设置，三个出料孔分布在以刮料器7旋转中心为圆心的不同半径的圆周上，且任意相邻的两个出料孔8与刮料器7旋转中心间连线的夹角相等；通过所述刮料器7转动将分散在反应炉底部的物料转移至出料孔8处，通过所述出料孔8实现物料由反应炉1输送至储渣仓2内。

在本实施例中，在各个出料孔8与储渣仓2之间设有插板阀19；在所述储渣仓2的出渣口和水封器21之间设有翻板阀20。

在本实施例中，所述反应炉1的炉壁包括由外至内设置的保温层1.1、耐火层钢板1.2和耐火层1.3。具体地，在保温层1.1的内表面设置耐火层钢板1.2，向内间隔一段距离后设置耐火层模板，将耐火层1.3浇筑在耐火层模板与耐火层钢板1.2之间，待耐火层1.3凝固后取出耐火层模板。

在本实施例中，所述搅拌器5包括竖直设置的搅拌杆以及设置在搅拌杆下端的多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片沿搅拌杆的周向间隔均匀分布，所述搅拌杆的上端连接搅拌器升降油缸9和搅拌器旋转马达10。所述搅拌器5位于反应炉1的中间位置，所述插杆6的数量为两个且对称分布在所述搅拌器5的两侧，所述插杆6竖直设置且下端尖锐设置而上端连接插杆升降油缸11。控制搅拌器及插杆做升降运动的油缸设有压力控制回路和行程开关，以确保下压时不会过载。

在所述反应炉1上设有反应炉料位计12和反应炉压力表13，在本实施例中，所述反应炉料位计12为雷达料位传感器，且在雷达料位传感器的发射端设有聚四氟乙烯防护罩，所述防护罩为圆弧形结构且表面光滑，不易于粘附粉尘和焦油。在所述储渣仓2上设有储渣仓料位计14、储渣仓压力表15和惰性气体检测仪18。

所述刮料器7包括竖直设置的旋转轴7.1以及设置在旋转轴7.1上端的多个刮料叶片7.2，多个所述刮料叶片7.2沿旋转轴7.1的周向间隔均匀分布，所述旋转轴7.1的下端伸出反应炉并通过减速机16连接刮料器电机17。

为了确保反应炉1的密闭性且不影响刮料器7转动的流畅性，在反应炉1的底部设置轴承座22，所述轴承座22焊接在耐火层钢板1.2上，所述旋转轴7.1的下端穿过轴承座22并通过键26连接减速机16，在轴承座22和旋转轴7.1之间由上至下设置石墨盘根23、深沟球轴承24和圆锥滚子轴承25。所述石墨盘根23作为径向密封填料配合盘根压块确保反应炉1内的气体及粉尘不因刮料器7转动而发生外泄，所述深沟球轴承24和圆锥滚子轴承25确保旋转轴7.1顺利转动。

在本实施例中，在所述轴承座22的外表面还设有多个径向的散热片27，以降低轴承使用时的温度并延长装置使用寿命。

在本实施例中，所述进料器3采用螺旋式送料结构。

本实施例中的有机垃圾热裂解反应装置还包括自动控制系统，该系统与上述进料器3、出气管道4、搅拌器升降油缸9、搅拌器旋转马达10、插杆升降油缸11、反应炉料位计12、反应炉压力表13、储渣仓料位计14、储渣仓压力表15、减速机16、刮料器电机17、惰性气体检测仪18、插板阀19、翻板阀20等设备分别实现信号传输，控制系统根据反馈回来的实时数据发出相应的动作指令，实现对整个垃圾热裂解过程的自动化监控。

所述有机垃圾热裂解反应装置的工作原理如下：

当反应炉1内的料位处于低位时，系统接收到来自反应炉料位计12的数据并控制进料器3开始进料，同时开启搅拌器3旋转使物料均匀掉落，当物料堆积到预设高度时，搅拌器3下降并将料堆刮平、压实，当反应炉1内的料位达到高位时，系统控制进料器3停止进料，同时控制插杆6下降，直至在紧实的料堆上扎出足够深的排气通道后回位，此时完成整个加料过程。

系统根据炉内物料的反应时间以及反应炉料位计12反馈的实时数据判定是否可以卸料，卸料前在储渣仓2内充满启惰性气体，系统控制插板阀19打开，同时开启刮料器7旋转使分布在反应炉底部的物料均被刮至出料孔8位置处，物料在重力作用下不断进入储渣仓2内，系统通过储渣仓料位计14反馈的数据控制插板阀19关闭并重复上述加料过程。当储渣仓2内的料位达到高位时，系统又会控制翻板阀20打开，通过水封器21实现对料渣的密闭输送。

系统还通过反应炉压力表13和储渣仓压力表15反馈的数据分别实现对反应炉1和储渣仓2内部的压力监控，当出现压力过大的情况时，系统会发出泄压指令以确保生产安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，包括上下设置的反应炉(1)和储渣仓(2)，所述反应炉(1)的上部连接进料器(3)和出气管道(4)，在所述反应炉(1)内设有搅拌器(5)，在所述反应炉(1)的底部设有出料口和刮料器(7)，所述刮料器(7)位于出料口上方且可旋转设置，通过所述刮料器(7)转动将分散在反应炉底部的物料转移至出料口处，通过所述出料口实现物料由反应炉(1)输送至储渣仓(2)内。

2.根据权利要求1所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，所述出料口包括至少两个出料孔(8)，所述出料孔(8)分布在以刮料器(7)旋转中心为圆心的不同半径的圆周上。

3.根据权利要求2所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，对于每个出料孔(8)与刮料器(7)旋转中心的连线，任意两个相邻连线间的夹角相等。

4.根据权利要求2所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，还包括至少一个竖直设置的插杆(6)，所述插杆(6)的下端尖锐设置且上端连接升降动力件。

5.根据权利要求4所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，所述搅拌器(5)位于反应炉(1)的中间位置，多个所述插杆(6)以搅拌器(5)为中心对称分布。

6.根据权利要求4所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，所述搅拌器(5)包括搅拌杆以及设置在搅拌杆上的多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片沿搅拌杆的周向间隔均匀分布，所述搅拌杆连接升降动力件和旋转动力件。

7.根据权利要求6所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，所述刮料器(7)包括旋转轴(7.1)以及设置在旋转轴(7.1)上的多个刮料叶片(7.2)，多个所述刮料叶片(7.2)沿旋转轴(7.1)的周向间隔均匀分布，所述旋转轴(7.1)连接旋转动力件。

8.根据权利要求7所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，在所述出料孔(8)和储渣仓(2)之间设有插板阀(19)；在所述储渣仓(2)的出渣口和水封器(21)之间设有翻板阀(20)。

9.根据权利要求2～8中任意一项所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，在所述反应炉(1)和储渣仓(2)上均设有料位计和压力表，其中位于反应炉(1)上的料位计具体为雷达料位传感器，且在雷达料位传感器上设有防护装置；在所述储渣仓(2)上还设有惰性气体检测仪(18)。

10.根据权利要求9所述的有机垃圾热裂解反应装置，其特征在于，所述反应炉(1)的炉壁包括由外至内设置的保温层(1.1)、耐火层钢板(1.2)和耐火层(1.3)；所述进料器(3)采用螺旋式送料结构。

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