CN211497494U - 一种旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，由装在裂解体壳内的垃圾裂解罐、旋转超导传热管、环形加热器、动力装置、二次裂解腔及壳外的上料机、破碎机、传送带机、混合气体处理装置、催化剂罐组成。其特征是旋转超导传热管散热段置垃圾裂解罐正中，吸热段置垃圾裂解罐外环形加热器的加热场中，环形加热器利用垃圾裂解自产可燃气加热旋转超导传热管吸热段，将热量通过旋转超导传热管、拨板、垃圾裂解罐壁快速均匀传导给垃圾裂解罐中的垃圾，就地完成生活垃圾、有机废物无害化资源化处理，制得可供农作物使用的碳肥或工业用的碳原料。该装置裂解气化速度快，制碳肥效率高，制作过程中无烟尘，无飞灰，无废水，无二恶英、无二氧化碳排放，节约人力、物力、财力和土地，所产碳肥质量高。

Description

一种旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置

技术领域

本实用新型涉及一种生活垃圾处理制碳肥装置，具体讲是一种低能耗、高效率、不污染环境、不产生毒害物的旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置。

背景技术

随着人类文明的进步和人口的增长，城市、农村生活垃圾生产量日益增加，垃圾的成分日趋复杂，有害成分日渐增多。传统的填埋垃圾，由于浪费土地、破坏地下水源与环境安全，所以，填埋垃圾的方式将退出历史舞台。目前各地采用的焚烧炉焚烧垃圾，对环境造成严重污染，进而遭致公众反对。焚烧垃圾排放出大量烟尘、有害颗粒物、酸性气体、未燃尽废物、重金属及大量二氧化碳，随之产生40余种致癌物和二恶英，同时焚烧使垃圾有机物质变成灰烬，造成资源浪费。目前国内集中运行的700个大型垃圾焚烧设施，投资了大量的人力、物力、财力和土地，仅社区、城镇、农村、工厂、医院、铁路、景区、大型养殖场等单位垃圾的收集、运输、粗处理、压缩，最后送到垃圾焚烧场焚烧，消耗的财力几乎占到垃圾处理费用的半数以上。从国内外发展趋势来看，焚烧垃圾已不再是垃圾处理的最终出路，从源头解决生活垃圾的减量化、资源化、无害化已成为各级政府的关注点。城市生活垃圾日产量约1.8亿吨，清运量1.4亿吨，处理率为80％，主要的垃圾处理方式是填埋或焚烧；农村生活垃圾日产量约1.9亿吨，处理率不到10％，农村生活垃圾90％以上的处理主要是临时堆放、焚烧、随意倾倒。这种原始的粗犷的垃圾处理方式，极大影响着农村生活环境，威胁着人们的健康，制约了整体经济发展。

实用新型内容

将社区、农村、医院、养殖场、学校、工厂、铁路、部队、学校、景区等分散单位所产生的生活垃圾、废旧衣物、塑料、家具、畜便、农作物秸秆、农膜、树枝、杂草等有机物，用旋转超导传热管裂解装置裂解垃圾有机物制取碳肥和其它有用产物，实验证明是实现垃圾减量化、无害化、变废为宝，节约人力、物力、财力、土地，改善农村生活环境，防止有害物质排放的优良方案之一。

旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置是一种高效率无污染无公害就地用垃圾有机物制碳肥装置，它是利用高效旋转式超导传热管快速集热、传热、散热原理及旋转式超导传热管热屏蔽特性、快速均热特性、高温金属工质在重力与离心力合力下快速回流原理设计的新型垃圾有机物制取碳肥装置。制取碳肥装置是将固态垃圾、有机物放在一个密封均温裂解装置中，在一定的温度、压力、催化剂条件下，使垃圾中的有机质和气化剂发生系列反应，将高分子碳氢化合物迅速打碎析出挥发，挥发气体包括CO、H₂、CH、CNH_m等可燃性混合气体，固体产物为有机物碳肥，将可燃性混合气体回收作为垃圾有机物不断裂解制取碳肥的热源。

旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置由裂解体外壳，装在裂解体外壳中位于垃圾裂解罐中央为垃圾裂解罐传输裂解热量的高效吸热传热旋转超导传热管，装在旋转超导传热管下部加热室为旋转超导传热管供给热量的环形加热器，装在旋转超导传热管下端动力室驱动旋转超导传热管转动的动力装置，装在旋转超导传热管下端吸热段周围进行可燃性混合气体二次裂解的裂解腔，为垃圾裂解罐上料的上料机，为上料机提供破碎料的垃圾有机物破碎机，将旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置制得的碳肥传送出来的传送带机，将旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置制取的可燃性混合气体进行处理、回收作为垃圾有机物不断裂解热源的气液分离器、净化器、离心机、水封罐和供垃圾裂解罐启动的燃烧机组成。垃圾裂解罐是一上部大下部小圆桶形密封容器，其上部装有与其上沿直径一致的罐盖，罐盖与垃圾裂解罐上沿之间装配耐高温密封条，罐盖一侧是进料口，进料口上装有进料口盖，上料机上完垃圾后进料口盖自动关闭。罐盖顶部安装催化剂罐，催化剂罐通过催化剂阀门与垃圾裂解罐相通。垃圾裂解罐的罐壁外侧周边装配若干吸热翅片，它可以将裂解罐外侧热烟道的热量通过若干吸热翅片、罐壁传导给垃圾裂解罐内的垃圾。垃圾裂解罐的下部侧边是排碳肥管，排碳肥管口伸在水封箱的水中，垃圾裂解罐的下部中心部位圆洞镶嵌耐高温轴承，旋转超导传热管装配在耐高温轴承中，其上部是旋转超导传热管的散热段(冷凝端)，其下部是旋转超导传热管的吸热段(蒸发端)。旋转超导传热管散热段上均匀装有拨板，吸热段上均匀装有梅花形吸热板，吸热段下边紧固在隔热板中心的旋转柱上，旋转柱装在动力室，柱体上装有链盘，旋转柱侧面是动力装置电动机、减速机、链条，电动机转动通过减速机、链条、链盘带动旋转柱、旋转超导传热管和拨板转动，可提高旋转超导传热管的传热性能，使垃圾裂解罐中垃圾有机物受热均匀，垃圾有机物裂解效率高，产气量大碳肥的含碳量高。垃圾在垃圾裂解罐中裂解的可燃性混合气体通过气体输送管、裂解腔、输出管道、气液分离器、净化器、离心机、水封罐进入加热室的环形加热器，为垃圾裂解不断提供热量。

所述供垃圾裂解的垃圾裂解罐是一圆桶形密封容器，关闭罐盖、进料口上的进料口密封盖、催化剂阀门和输出管道阀门，垃圾裂解罐泄漏率小于5X10^-2Pa·L/s，裂解裂解罐工作态罐内呈无氧态或厌氧态，垃圾在无氧态或厌氧态条件下裂解不会产生二恶英等有害气体，垃圾裂解成碳质量高。

所述旋转超导传热管是一绕垃圾裂解罐轴心360度旋转的竖直柱形超导旋转体，旋转超导传热管内装金属超导工质，金属超导工质占其总空间容积20％～30％，金属超导工质是经活化的、工作温度在500℃至800℃的液态钠钾合金，钠钾合金质量比为钠：钾＝1：3。旋转超导传热管静态时内部空间负压为1.3X10^-3Pa，工作时空间内部呈正压态，旋转超导传热管下部吸热段(蒸发端)被环形加热器加热后，内部金属超导工质相变气化，通过旋转超导传热管的散热段将相变潜热通过旋转超导传热管散热段上的拨板，快速均匀将热量传导到密闭垃圾裂解罐内的垃圾，为垃圾提供裂解气化制碳热能。为提高垃圾裂解罐内温度，吸热段(蒸发端)梅花形吸热板总换热面积≧旋转超导传热管散热段上的拨板面积。旋转超导传热管将相变潜热传导到密闭垃圾裂解罐内的垃圾后，高温金属工质在重力与旋转离心力合力下快速回到吸热段(蒸发端)，继续上述的吸热(蒸发)传热散热(冷凝)过程，周而复始将加热器产生的热量送到垃圾裂解罐内，反复完成垃圾造气制碳肥过程。

所述裂解体外壳和罐盖均装有保温层，保温层是导热系数在0.05W/(m.K)以下的，耐热温度大于1000℃的无机绝热保温材料，如氧化铝多晶纤维棉，稀土保温泥，陶瓷纤维保温棉，或者石棉保温层，石墨保温层等，保温层厚度15cm～20cm，它可以防止裂解体外壳的温度向外扩散。

所述加热室与动力室以隔热板相隔，环形加热器置于隔热板上，环形加热器通过管道、供气阀门、阻燃器与水封罐连接，环形加热器工作所产生的热量形成的热场将旋转超导传热管吸热段的梅花形吸热板和裂解腔包围，余热通过热烟道被圾裂解罐罐壁外侧周边若干吸热翅片和罐壁吸收传导给圾裂解罐内的垃圾。加热器工作，加热室温度达1000℃，加热室周边裂解体外壳装耐火砖。良好的保温和余热利用制碳效率高，装置可以做到零排放。

所述裂解体外壳与垃圾裂解罐罐壁外侧之间构成的的热烟道与垃圾裂解罐罐空间相隔，热烟道中装有可燃性混合气体输送管，混合气体输送管上端与垃圾裂解罐的出气口相通，下端与裂解腔连通，可燃性混合气体进入裂解腔经加热室高温作用，可燃性混合气体在裂解腔中二次裂解，可将可燃性混合气体中的裂解油变为可燃气体，提高装置垃圾裂解气体热能。

所述罐盖顶部安装催化剂罐中装有液态催化剂，液态催化剂是95％的水与3％的白云石和2％Fe₂O₃微粉混合液，在垃圾裂解罐罐上料时，调节催化剂阀门，液态催化剂随着旋转超导传热管拨板的转动，将液态催化剂参合在垃圾中。液态催化剂中的水是为了满足垃圾在裂解气化中湿度要求。实验显示在垃圾裂解罐内垃圾裂解反应区温度在600℃～800℃时，水蒸汽作为气化剂可使垃圾反应速率加快，垃圾产气转化率和碳肥逸出率明显提高。在高温垃圾裂解罐内水蒸汽的加入使物料的产气量随着温度的升高大幅增加，因为炉内反应温度的升高，垃圾温度上升速度加快，垃圾层中同时发生反应放出气体的垃圾增加，因此使得气体瞬时产率增加溢出的碳肥杂质减少。而水蒸汽的加入，垃圾反应放出的部分气体先与水蒸汽发生反应，进一步分解可产生为其它小分子气体，部分小分子气体会继续与水蒸汽反应，这样的一个反应过程使得整个反应持续时间变长，总产气量增加。在800℃的水蒸汽气氛下，城市生活垃圾、厨余和纸屑的总产气率最大可接近950L/kg，热值提高40％，这是因为随着温度的升高，焦油的二次裂解与水蒸汽发生了重整反应，增加了co，H₂等可燃气体的含量，尤其是生活厨余在800℃的水蒸汽气氛下，除了厨余二次裂解与水发生的重整反应使得可燃气含量增加，800℃还有利于厨余的残碳与水蒸汽发生水煤气反应使碳肥纯度提高。液态催化剂中的白云石是催化剂，试验表明垃圾加入白云石，在垃圾裂解罐内垃圾裂解反应区温度在600℃～800℃时，白云石作为催化剂显著提高了可燃气体H₂的含量并降低了焦油含量，减少设备表面积碳。白云石中添加Fe₂O₃粉末使白云石成为改性白云石，改性白云石提高了白云石催化剂活性，试验表明:750℃时，在改性白云石催化条件下，H₂的体积分数为45.77％±0.23％，相较无催化和白云石催化条件下的富氢作用，气化所需温度下降100℃。改性白云石不仅促使烃端链上碳碳长链断链，产生氢自由基，进而形成H₂，同时促进芳香环开环反应，脱羧基及脱羟基反应，使得垃圾裂解后的焦油进入裂解腔更易转化为小分子气体。

旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置工作过程是：开启上料机将破碎机破碎的垃圾送入垃圾裂解罐，加入催化剂，自动关闭进料口盖和催化剂阀门，打开供气阀门，环形加热器点火，工作所产生的热量形成的热场将旋转超导传热管吸热段的梅花形吸热板和裂解管包围，旋转超导传热管将热量快速通过拨板传导给翻动的垃圾。加热的余热通过热烟道被圾裂解罐罐壁外侧周边若干吸热翅片和罐壁吸收传导给垃圾裂解罐内的垃圾。垃圾得热在催化剂作用下反应裂解，产生的混合气体经圾裂解罐的出气口、气体输送管进入裂解腔在加热室高温作用下二次裂解，二次裂解的可燃气体经输出管道进入气液分离器、净化器、离心机、水封罐再经阻燃器、供气阀门进入环形加热器，为垃圾裂解罐裂解垃圾有机物制取碳肥提供连续工作热源，旋转超导传热管在动力装置的带动下拨板旋转将垃圾裂解完得到的碳肥从排碳管排出到水封箱的传送带机上，再由传送带机送到碳肥收集槽。

旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，可对社区、农村、田头、医院、养殖场、学校、工厂、铁路、部队、学校、景区等分散单位所产生的生活垃圾、废旧衣物、塑料、家具、畜便、农作物秸秆、农膜、树枝、杂草等有机物可就地实施无害化制肥料处理，“足不出户”实现垃圾的减量化、无害化的同时，充分做到废物利用，节约人力、物力、财力和土地，改善生活环境。垃圾裂解过程中无烟尘，无飞灰，无废水，无二恶英、二氧化碳排放，垃圾裂解彻底，产气自供，所产碳肥质量高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置的结构示意图。

附图标记：

1.裂解体外壳；2.垃圾裂解罐；3.旋转超导传热管；4.加热室；5.环形加热器；6.动力室；7.动力装置；8.吸热段(蒸发端)；9.裂解腔；10.上料机；11、破碎机；12.碳肥；13.传送带机；14.气液分离器；15.净化器；16.离心机；17.水封罐；18.燃烧机；19.罐盖；20.耐高温密封条；21.进料口；22.进料口盖；23.催化剂罐；24.催化剂阀门；25.吸热翅片；26.热烟道；27.罐壁；28.垃圾；29.排碳肥管；30.水封箱；31.耐高温轴承；32.散热段(冷凝端)；33.拨板；34.梅花形吸热板；35.隔热板；36.旋转柱；37.链盘；38.电动机；39.减速机；40.链条；41.混合气体输送管；42.管道阀门；43.输出管道；44.金属超导工质；45.保温层；46.管道；47.供气阀门；48.阻燃器；49.耐火砖；50.收集槽；51.出气口。

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描述。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，包括：裂解体外壳1、装在裂解体外壳1中央的垃圾裂解罐2、传输裂解热量的高效吸热传热旋转超导传热管3，装在旋转超导传热管3下部的加热室4、为旋转超导传热管3供给热量的环形加热器5，装在旋转超导传热管3下端的动力室6、驱动旋转超导传热管3转动的动力装置7、装在旋转超导传热管3下端的吸热段8、周围进行可燃性混合气体二次裂解的裂解腔9、为垃圾裂解罐2上料的上料机10、为上料机10提供破碎料的垃圾有机物破碎机11、将旋转超导传热管3裂解垃圾有机物制取碳肥装置制得的碳肥12传送出来的传送带机13、将旋转超导传热管3裂解垃圾有机物制取碳肥装置制取的可燃性混合气体进行处理、回收作为垃圾有机物不断裂解热源的气液分离器14、净化器15、离心机16、水封罐17和供垃圾裂解罐2启动的燃烧机18组成。垃圾裂解罐2是一上部大下部小圆桶形密封容器，其上部装有与其上沿直径一致的罐盖19，罐盖19与垃圾裂解罐2上沿之间装配耐高温密封条20，罐盖19一侧是进料口21，进料口21上装有进料口盖22，上料机10上完垃圾后进料口盖22自动关闭。罐盖19顶部安装催化剂罐23，催化剂罐23通过催化剂阀门24与垃圾裂解罐2相通。垃圾裂解罐的罐壁27外侧周边装配若干吸热翅片25，它可以将垃圾裂解罐2外侧热烟道26的热量通过若干吸热翅片25、罐壁27传导给垃圾裂解罐内的垃圾28。垃圾裂解罐2的下部侧边是排碳肥管29，排碳肥管口伸在水封箱30的水中，垃圾裂解罐2的下部中心部位圆洞镶嵌耐高温轴承31，旋转超导传热管3装配在耐高温轴承31中，其上部是旋转超导传热管3的散热段(冷凝端)32，其下部是旋转超导传热管的吸热段(蒸发端)8。旋转超导传热管散热段(冷凝端)32上均匀装有若干拨板33，吸热段(蒸发端)8上均匀装有梅花形吸热板34，吸热段(蒸发端)8下边紧固在隔热板35中心的旋转柱36上，旋转柱36装在动力室6，柱体上装有链盘37，旋转柱36侧面是动力装置电动机38、减速机39、链条40，电动机38转动通过减速机39、链条40、链盘37带动旋转柱36、旋转超导传热管3和拨板33转动，可提高旋转超导传热管3的传热性能，使垃圾裂解罐2中垃圾28有机物受热均匀，垃圾有机物裂解效率提高，产气量大，碳肥12的含碳量高。垃圾在垃圾裂解罐2中裂解的可燃性混合气体通过气体输送管41、裂解腔9、输出管道43、气液分离器14、净化器15、离心机16、水封罐17进入加热室4的环形加热器5，为垃圾裂解不断提供热量。

所述供垃圾裂解的垃圾裂解罐2是一圆桶形密封容器，关闭罐盖19、进料口上的进料口盖22、催化剂阀门24和输出管道43的管道阀门42，垃圾裂解罐3泄漏率小于5X10^-2Pa·L/s，裂解裂解罐3工作态罐内呈无氧态或厌氧态，垃圾在无氧态或厌氧态条件下裂解不会产生二恶英等有害气体，垃圾裂解成碳质量高。

所述旋转超导传热管3是一绕垃圾裂解罐2轴心360度旋转的竖直柱形超导旋转体，旋转超导传热管3内装金属超导工质44，金属超导工质44占其总空间容积20％～30％，金属超导工质44是经活化的、工作温度在500℃至800℃的金属合金，旋转超导传热管3静态时内部空间负压为1.3X10^-3Pa，工作时空间内部呈正压态，旋转超导传热管3下部吸热段(蒸发端)8被环形加热器加热后，内部金属超导工质44相变气化，通过旋转超导传热管3的散热段(冷凝端)32将相变潜热通过旋转超导传热管散热段上的拨板33，快速均匀将热量传导到密闭垃圾裂解罐2内的垃圾28，为垃圾28提供裂解气化制碳热能。为提高垃圾裂解罐2内温度，吸热段(蒸发端)8梅花形吸热板34总换热面积≧旋转超导传热管散热段(冷凝端)32上的拨板33总面积。旋转超导传热管3将相变潜热传导到密闭垃圾裂解罐2内的垃圾28后，高温金属超导工质44在重力与旋转离心力合力作用下快速回到吸热段(蒸发端)8，继续上述的吸热(蒸发)、传热、散热(冷凝)过程，周而复始将环形加热器5产生的热量送到垃圾裂解罐2内，反复完成垃圾造气制碳肥过程。

所述裂解体外壳1和罐盖19均装有保温层，保温层是导热系数在0.05W/(m.K)以下的，耐热温度大于1000℃的无机绝热保温材料，如氧化铝多晶纤维棉，稀土保温泥，陶瓷纤维保温棉，或者石棉保温层，石墨保温层等，保温层厚度15cm～20cm，它可以防止裂解体外壳1内边的温度向外扩散。

所述加热室4与动力室6以隔热板35相隔，环形加热器5置于隔热板35上，环形加热器5通过管道46、供气阀门47、阻燃器48与水封罐17连接，环形加热器5工作所产生的热量形成的热场将旋转超导传热管吸热段的梅花形吸热板34和裂解腔9包围，余热通过热烟道26被圾裂解罐罐壁外侧周边若干吸热翅片25和罐壁27吸收传导给圾裂解罐2内的垃圾28。环形加热器5工作，加热室4温度达1000℃，加热室4周边裂解体外壳1装耐火砖49。良好的保温和余热利用制碳制气效率高，装置可以做到零排放。

所述裂解体外壳1与垃圾裂解罐罐壁27外侧之间构成的的热烟道26与垃圾裂解罐2罐内空间相隔，热烟道26中装有可燃性混合气体输送管41，混合气体输送管41上端与垃圾裂解罐2的出气口51相通，下端与裂解腔9连通，可燃性混合气体进入裂解腔9经加热室高温作用，可燃性混合气体在裂解腔9中二次裂解，可将可燃性混合气体中的裂解油变为可燃气体，提高装置垃圾裂解气体热能。

所述罐盖19顶部安装的催化剂罐23中装有液态催化剂，液态催化剂是95％的水与3％的白云石和2％Fe₂O₃微粉混合液，在垃圾裂解罐罐2上料时，调节催化剂阀门24，液态催化剂随着旋转超导传热管拨板33的转动，将液态催化剂参合在垃圾28中。液态催化剂中的水是为了满足垃圾在裂解气化中湿度要求。实验显示在垃圾裂解罐2内垃圾裂解反应区温度在600℃～800℃时，水蒸汽作为气化剂可使垃圾反应速率加快，垃圾产气转化率和碳肥逸出率明显提高。在高温垃圾裂解罐内水蒸汽的加入使物料的产气量随着温度的升高大幅增加，因为炉内反应温度的升高，垃圾温度上升速度加快，垃圾层中同时发生反应放出气体的垃圾增加，因此使得气体瞬时产率增加溢出的碳肥杂质减少。而水蒸汽的加入，垃圾反应放出的部分气体先与水蒸汽发生反应，进一步分解可产生为其它小分子气体，部分小分子气体会继续与水蒸汽反应，这样的一个反应过程使得整个反应持续时间变长，总产气量增加。在800℃的水蒸汽气氛下，城市生活垃圾、厨余和纸屑的总产气率最大可接近950L/kg，热值提高40％，这是因为随着温度的升高，焦油的二次裂解与水蒸汽发生了重整反应，增加了co，H₂等可燃气体的含量，尤其是生活厨余在800℃的水蒸汽气氛下，除了厨余二次裂解与水发生的重整反应使得可燃气含量增加，800℃还有利于厨余的残碳与水蒸汽发生水煤气反应使碳肥纯度提高。液态催化剂中的白云石是催化剂，试验表明垃圾加入白云石，在垃圾裂解罐2内垃圾裂解反应区温度在600℃～800℃时，白云石作为催化剂显著提高了可燃气体H₂的含量并降低了焦油含量，减少设备表面积碳。白云石中添加Fe₂O₃粉末使白云石成为改性白云石，改性白云石提高了白云石催化剂活性，试验表明:750℃时，在改性白云石催化条件下，H₂的体积分数为45.77％±0.23％，相较无催化和白云石催化条件下的富氢作用，气化所需温度下降100℃。改性白云石不仅促使烃端链上碳碳长链断链，产生氢自由基，进而形成H₂，同时促进芳香环开环反应，脱羧基及脱羟基反应，使得垃圾裂解后的焦油进入裂解腔9更易转化为小分子气体。

旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置工作过程是：开启上料机10将破碎机11破碎的垃圾28送入垃圾裂解罐2，调整催化剂阀门24加入液态催化剂，自动关闭进料口盖22和催化剂阀门24，打开供气阀门47，环形加热器5点火，工作所产生的热量形成的热场将旋转超导传热管吸热段的梅花形吸热板34和裂解腔包围，旋转超导传热管3将热量快速通过拨板33传导给翻动的垃圾28。加热的余热通过热烟道26被圾裂解罐罐壁外侧周边若干吸热翅片25和罐壁28吸收传导给垃圾裂解罐内2的垃圾28。垃圾得热在液态催化剂作用下反应裂解，产生的混合气体经圾裂解罐的出气口51、混合气体输送管41进入裂解腔9在加热室高温作用下二次裂解，二次裂解的可燃气体经输出管道43进入气液分离器14、净化器15、离心机16、水封罐17再经阻燃器48、供气阀门47进入环形加热器5，为垃圾裂解罐2中垃圾有机物制取碳肥提供连续工作热源，旋转超导传热管3在动力装置7的带动下拨板33旋转将裂解完垃圾得到的碳肥12从排碳管29排出到水封箱30的传送带机13上，再由传送带机13送到碳肥收集槽50。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，包括：裂解体外壳(1)、装在裂解体外壳(1)中央的垃圾裂解罐(2)、传输裂解热量的高效吸热传热旋转超导传热管(3)、装在旋转超导传热管(3)下部的加热室(4)、为旋转超导传热管(3)供给热量的环形加热器(5)、装在旋转超导传热管(3)下端的动力室(6)、驱动旋转超导传热管(3)转动的动力装置(7)、装在旋转超导传热管(3)下端的吸热段(8)、周围进行可燃性混合气体二次裂解的裂解腔(9)、为垃圾裂解罐(2)上料的上料机(10)、为上料机(10)提供破碎料的垃圾有机物破碎机(11)、将旋转超导传热管(3)裂解垃圾有机物制取的碳肥(12)传送出来的传送带机(13)、将旋转超导传热管(3)裂解垃圾有机物制取的可燃性混合气体进行处理、回收，并将可燃性混合气体作为垃圾有机物不断裂解热源的气液分离器(14)、净化器(15)、离心机(16)、水封罐(17)、供垃圾裂解罐(2)启动的燃烧机(18)；

所述垃圾裂解罐(2)为一上部大下部小圆桶形密封容器，其上部装有与其上沿直径一致的罐盖(19)，所述罐盖(19)与所述垃圾裂解罐(2)上沿之间装配有耐高温密封条(20)，所述罐盖(19)的一侧是进料口(21)，所述进料口(21)上装有进料口盖(22)，所述上料机(10)上完垃圾后，所述进料口盖(22)自动关闭；

所述罐盖(19)的顶部安装有催化剂罐(23)，所述催化剂罐(23)通过催化剂阀门(24)与所述垃圾裂解罐(2)相通；所述垃圾裂解罐(2)的罐壁(27)外侧周边装配多个吸热翅片(25)，用于将垃圾裂解罐(2)外侧热烟道(26)的热量通过多个吸热翅片(25)、罐壁(27)传导给垃圾裂解罐内的垃圾(28)；

所述垃圾裂解罐(2)的下部侧边设置有排碳肥管(29)，所述排碳肥管(29)的管口伸在水封箱(30)的水中，所述垃圾裂解罐(2)的下部中心部位圆洞镶嵌有耐高温轴承(31)，所述旋转超导传热管(3)装配在所述耐高温轴承(31)中，所述旋转超导传热管(3)的上部是散热段(32)，所述旋转超导传热管(3)的下部是吸热段(8)；在所述旋转超导传热管的散热段(32)上均匀装有若干拨板(33)，在所述吸热段(8)上均匀装有梅花形吸热板(34)，所述吸热段(8)下边紧固在隔热板(35)中心的旋转柱(36)上，所述旋转柱(36)装在动力室(6)，柱体上装有链盘(37)，旋转柱(36)侧面是动力装置的电动机(38)、减速机(39)、链条(40)，电动机(38)转动通过减速机(39)、链条(40)、链盘(37)带动旋转柱(36)、旋转超导传热管(3)和拨板(33)转动。

2.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述垃圾裂解罐(2)是一圆桶形密封容器，关闭罐盖(19)、进料口上的进料口盖(22)、催化剂阀门(24)、输出管道(43)的管道阀门(42)之后，所述垃圾裂解罐(2)的泄漏率小于5X10^{- 2}Pa·L/s，所述垃圾裂解罐(2)的工作态罐内呈无氧态或厌氧态。

3.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述旋转超导传热管(3)是一绕所述垃圾裂解罐(2)轴心360度旋转的竖直柱形超导旋转体，所述旋转超导传热管(3)内装有金属超导工质(44)，所述金属超导工质(44)占所述旋转超导传热管(3)总空间容积的范围为20％～30％，所述金属超导工质(44)为经活化的、工作温度在500℃至800℃的金属合金，当所述旋转超导传热管(3)处于静态时，所述旋转超导传热管(3)的内部空间负压为1.3X10^-3Pa，当所述旋转超导传热管(3)处于工作状态时，所述旋转超导传热管(3)的内部呈正压态；所述吸热段(8)与所述梅花形吸热板(34)的总换热面积≧所述散热段(32)上的拨板(33)的总面积。

4.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述裂解体外壳(1)和罐盖(19)均装有保温层(45)，所述保温层(45)的材料为导热系数在0.05W/(m.K)以下，且耐热温度大于1000℃的无机绝热保温材料，所述保温层(45)的材料为氧化铝多晶纤维棉、稀土保温泥、陶瓷纤维保温棉、石棉保温层、石墨保温层(45)中的任意一种；所述保温层(45)的厚度范围为15cm～20cm，所述保温层(45)用于防止所述裂解体外壳(1)内的温度向外扩散。

5.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述加热室(4)与动力室(6)采用隔热板(35)相隔，环形加热器(5)置于隔热板(35)上，环形加热器(5)通过管道(46)、供气阀门(47)、阻燃器(48)与水封罐(17)连接，环形加热器(5)工作所产生的热量形成的热场将旋转超导传热管(3)的吸热段(8)的梅花形吸热板(34)和裂解腔(9)包围，余热通过热烟道(26)被圾裂解罐(2)的罐壁外侧周边若干吸热翅片(25)和罐壁(27)吸收，并传导给圾裂解罐(2)内的垃圾(28)，加热室(4)周边裂解体外壳(1)装有耐火砖(49)。

6.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述裂解体外壳(1)与垃圾裂解罐(2)的罐壁(27)外侧之间构成的热烟道(26)与垃圾裂解罐(2)罐内空间相隔，热烟道(26)中装有可燃性混合气体输送管(41)，混合气体输送管(41)上端与垃圾裂解罐(2)的出气口(51)相通，下端与裂解腔(9)连通。

7.根据权利要求1所述旋转超导传热管裂解垃圾有机物制取碳肥装置，其特征在于，所述罐盖(19)顶部安装的催化剂罐(23)中装有液态催化剂，当垃圾裂解罐(2)上料时，调节催化剂阀门(24)，液态催化剂随着旋转超导传热管拨板(33)的转动，将液态催化剂参合在垃圾(28)中。

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