CN212476622U - 一种煤矸石低温无氧裂解处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矸石低温无氧裂解处理装置，涉及煤矸石处理技术领域。该煤矸石低温无氧裂解处理装置包括煤矸石预处理装置、烘干装置(18)、裂解处理装置、裂解气体处理装置、废气处理装置(24)和高温物料干出料装置，裂解处理装置的煤矸石出料口通过高温物料干出料装置连接第一冷却机构(19)，废气处理装置(24)连接煤矸石预处理装置的废气排放口，裂解处理装置的裂解气出口连接裂解气体处理装置；利用煤矸石预处理装置对煤矸石进行预处理，然后裂解处理装置对烘干后的煤矸石进行裂解，裂解气进入裂解气体处理装置进行收集处理，实现了煤矸石裂解气化，得到燃气，实现煤矸石的资源利用，减少水污染，余热利用，大大降低能耗，提高产量。

Description

一种煤矸石低温无氧裂解处理装置

技术领域

本实用新型涉及煤矸石处理技术领域，具体涉及一种煤矸石低温无氧裂解处理装置。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素

现有煤矸石少量被用作建筑材料，或者用洗中煤和洗矸混烧发电，大部分煤矸石仍然被作为垃圾堆放，不仅占用大量土地，而且堆放过程中存在安全隐患。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种煤矸石低温无氧裂解处理装置，以解决现有技术中煤矸石没有得到有效处置的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

该煤矸石低温无氧裂解处理装置包括煤矸石预处理装置、烘干装置、裂解处理装置、裂解气体处理装置、废气处理装置和高温物料干出料装置，煤矸石预处理装置连接烘干装置的进料口，烘干装置的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连接裂解处理装置的煤矸石进料口，裂解处理装置的煤矸石出料口通过高温物料干出料装置连接第一冷却机构，废气处理装置连接煤矸石预处理装置的废气排放口，裂解处理装置的裂解气出口连接裂解气体处理装置；高温物料干出料装置包括高温料箱和高温物料输送机构，高温料箱与裂解处理装置的煤矸石出料口连接，高温物料输送机构的一端连接高温料箱的下端，另一端连接第一冷却机构的进料口，第一冷却机构通过第二冷却机构连接炭仓库，其中第一冷却机构设置在烘干装置的内侧。

进一步地，所述的煤矸石预处理装置设置在一个封闭的预处理车间内，预处理车间通过引风机连接废气处理装置。

进一步地，所述的煤矸石预处理装置包括依次连接的煤矸石破碎机、第一皮带输送机、煤矸石粉碎机、第二皮带输送机、煤矸石储备仓、第三皮带输送机、皮带电子秤和螺旋输送机。

进一步地，所述的烘干装置为转动设置的烘干外筒体，第一冷却机构为设置在烘干外筒体内侧的换热内筒体，换热内筒体与烘干外筒体固定连接，烘干外筒体内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板，换热内筒体内设有推动物料轴向移动的内筒体导料板。

进一步地，所述的烘干装置为转动设置的烘干外筒体，烘干外筒体内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板，第一冷却机构为设置在烘干外筒体内侧的换热绞龙。

进一步地，所述的裂解处理装置包括多个裂解反应釜，裂解反应釜的筒体是由两个不同直径的圆筒体组成的同心卧式双层双筒中空圆筒体，相邻裂解反应釜的外筒体与外筒体连接相通，内筒体与内筒体连接相通，多个裂解反应釜上下相互相通串联组成，最下方的裂解反应釜连接有加热装置，烘干装置的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连通最上方的裂解反应釜的的内筒体，裂解反应釜的筒体两端通过封头密封，相邻两个裂解反应釜之间以及裂解反应釜的筒体与封头之间设有波形金属膨胀节。

进一步地，所述的最上方的裂解反应釜的外筒体的热气出口连接烘干装置的热气入口。

进一步地，所述的裂解气体处理装置包括三相分离器、冷凝器、气液分离器、油水分离器和水处理机构，三相分离器连接裂解处理装置的裂解气出口，三相分离器的水相出口连接油水分离器，三相分离器的气相出口连接冷凝器，冷凝器的液相出口连接气液分离器的入口，气液分离器的液相出口连接油水分离器，三相分离器、冷凝器、气液分离器和油水分离器的油相出口连接储油罐，油水分离器的水相出口连接水处理机构。

进一步地，所述的气液分离器的气相出口依次连接脱硫脱氯装置、燃气除臭净化装置和燃气储气包。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型利用煤矸石预处理装置对煤矸石进行预处理，然后裂解处理装置对烘干后的煤矸石进行裂解，最后裂解处理装置产生的裂解气进入裂解气体处理装置进行收集处理，实现了煤矸石裂解气化，得到燃气，实现煤矸石的资源利用。

本实用新型还利用高温物料干出料装置对裂解处理装置进行隔氧密封，煤矸石从裂解处理装置出料口排出后直接进入高温料箱，然后再由高温物料输送机构把高温干料送入第一冷却机构内，对裂解处理装置起到了隔氧密闭作用，而且避免了对高温物料采用水来直接进行降温和隔氧密闭，这样会产生大量水蒸气进入裂解处理装置，要消耗大量热能来帮助水蒸发的问题，设计高温物料干出料工艺方法节约水资源，减少水污染，余热利用，大大降低能耗，提高产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型一种煤矸石低温无氧裂解处理装置的示意图；

图2为本实用新型烘干装置内置内筒体的示意图；

图3为本实用新型烘干装置内置绞龙的示意图；

图4为裂解处理装置的示意图；

图5为第一裂解反应釜的示意图；

图6为第一裂解反应釜的左视图；

图7为第二裂解反应釜的示意图；

图8为第三裂解反应釜的示意图；

图9为第四裂解反应釜的示意图；

图中：1-煤矸石破碎机 2-第一皮带输送机 3-煤矸石粉碎机 4-第二皮带输送机5-煤矸石储备仓 6-第三皮带输送机 7-皮带电子秤 8-螺旋输送机 9-第二冷却机构 10-炭仓库 11-引风机 12-第一裂解反应釜 13-第二裂解反应釜 14-第三裂解反应釜 15-第四裂解反应釜 16-加热装置 17-外部辅助加热装置 18-烘干装置 19-第一冷却机构 20-烘干物料输送绞龙 21-提升机 22-高温料箱 23-高温出料绞龙 24-废气处理装置 25-三相分离器 26-冷凝器 27-气液分离器 28-油水分离器 29-水处理机构 30-水循环池 31-重油储罐 32-轻油储罐 33-脱硫脱氯装置 34-燃气除臭净化装置 35-燃气储气包 36-燃气发电机 37-烘干外筒体 38-换热内筒体 39-外筒体导料板 40-外筒体扬料板 41-内筒体导料板 42-换热绞龙 43-裂解釜外筒体 44-裂解釜内筒体 45-外保温层 46-裂解釜夹层 47-空心轴48-螺旋桨叶 49-裂解气出气口 50-夹层热气出气口 51-裂解釜进料口 52-波形金属膨胀节 53-密封装置 54-轴承 55-实心轴头 56-轴承座 57-端盖 58-外加热热气进气口 59-夹层热气进气口 60-裂解釜出料口 61-挡料板 62-燃烧室 63-燃烧器喷嘴64-调节阀。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1，该煤矸石低温无氧裂解处理装置包括煤矸石预处理装置、烘干装置18、裂解处理装置、裂解气体处理装置、废气处理装置24和高温物料干出料装置，煤矸石预处理装置连接烘干装置18的进料口，烘干装置18的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连接裂解处理装置的煤矸石进料口，裂解处理装置的煤矸石出料口通过高温物料干出料装置连接第一冷却机构19，废气处理装置24连接煤矸石预处理装置的废气排放口，裂解处理装置的裂解气出口连接裂解气体处理装置；高温物料干出料装置包括高温料箱22和高温出料绞龙23，高温料箱22与裂解处理装置的煤矸石出料口连接，高温出料绞龙23的一端连接高温料箱22的下端，另一端连接第一冷却机构19的进料口，第一冷却机构19通过第二冷却机构9连接炭仓库10，其中第一冷却机构19设置在烘干装置18的内侧。

煤矸石预处理装置设置在一个封闭的预处理车间内，预处理车间通过引风机11连接废气处理装置24。该煤矸石预处理装置整个预处理车间设计了全封闭负压状态，车间上方安装了多个吸风口，引风机11通过管道把预处理车间产生的灰尘和废气吸收送到废气处理装置24，通过设备除尘净化后达标排放。有效的控制了在预处理过程中所产生的灰尘和废气不向外排放，减少了二次排放污染。煤矸石预处理装置包括依次连接的煤矸石堆放区、煤矸石破碎机1、第一皮带输送机2、煤矸石粉碎机3、第二皮带输送机4、煤矸石储备仓5、第三皮带输送机6、皮带电子秤7和螺旋输送机8。

其中：煤矸石堆放区，是指煤矸石在破碎前临时堆放的区域，煤矸石集中堆放，临时储存，等待处理。煤矸石破碎机1可以采用双级锤式破机、颚式破碎机、反击式破碎机或圆锥式破碎机。

参见图2，本实施例的烘干装置18为转动设置的烘干外筒体37，第一冷却机构19为设置在烘干外筒体37内侧的换热内筒体38，换热内筒体38与烘干外筒体37固定连接，烘干外筒体37内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板39，烘干外筒体37内还设置外筒体扬料板40，换热内筒体38内设有推动物料轴向移动的内筒体导料板41。

烘干装置18与第一冷却机构19是设置了二个不同直径不同长度同心圆筒体，利用余热对物料进行烘干，采用两个筒体固定连接，利用烘干外筒体37的传动装置带动内外筒体同一方向同转速旋转，物料从外筒体进料口进入烘干外筒体37与换热内筒体38之间夹层随着筒体转动，物料在筒体夹层内翻滚由外筒体内壁设置的外筒体导料板39和外筒体扬料板把物料翻抄烘干向前推进直至把烘干后的物料从外筒体出料口排出，并通过烘干物料输送绞龙20以及斗式提升机21输送至裂解处理装置。烘干装置18前面设置安装了螺旋输送机8，带有角度安装的无轴绞龙把煤矸石从低向高处输送利用粉状煤矸石自身重力起到了料封密闭隔氧作用，采用螺旋输送机8把煤矸石送入烘干装置18内，保证了连续均匀不间断给料。

带有高温余热的煤矸石由高温出料绞龙23从换热内筒体38的进料口进入换热内筒体38内部随着筒体转动，高温炭在换热内筒体38内翻滚散热，散热出来的热量通过换热内筒体38导热供烘干外筒体37夹层内的物料烘干，由换热内筒体38内壁设置的导料板把高温煤矸石翻抄向前推进直至从换热内筒体38的出料口排出。内外筒体两端设置安装有密封装置，内外筒体两端进出料口固定不转动，保证筒体内在密闭状态下。

带有高温余热的煤矸石直接进入换热内筒体38内部散热，夹层传导热量对物料进行烘干，导热效果好，热能利用率高，对物料烘干时间短，速度快，产量高，降低成本。利用烘干外筒体37传动装置带动换热内筒体38同一方向同转速旋转，节约了动力，降低了能耗，降低了运行成本。利用余热转换技术把本应需要投入大量设备还要消耗大量能源才能把煤矸石热量降下来，利用余热把它直接转换热能供物料烘干，大大节约能源，降低能耗，减少排放，降低成本。

现有技术釆用水对高温物料直接冷却，造成大量水蒸气从出料口进入裂解反应釜，水蒸气进入釜内要消耗大量热能来帮助水来蒸发，对反应釜釜内物裂解处理造成很大影响。本实用新型在高温下保证了干出料的技术，避免了水蒸气进入裂解反应釜，冷却后方便煤矸石储存和运输。裂解处理后的高温煤矸石釆用第一冷却机构19减少了水污染。煤矸石从裂解反应釜排出后温度500度左右，本实用新型充分利用裂解处理后排出的高温煤矸石余热供烘干装置18进行烘干处理。起到了隔氧密闭作用，保证了裂解反应釜在裂解处理过程中在无氧密闭状态下进行。

高温料箱22，包括：箱体、进料口、搅拌器、限位器、温度表、压力表等装置。高温料箱22为长方形箱体，采用钢板焊接而成，箱体上方顶端设有进料口，进料口与裂解处理装置的出料口连接，中间安装有波形膨胀节，膨胀节两端用法兰连接，箱体上方顶端两边箱体内安装有搅拌器，箱体内侧上下安装有限位器，箱体上方安装有温度表和压力表，箱体内底部设有出料口，出料口与高温出料绞龙23进口连接，高温出料绞龙23安装在箱体底部，通过裂解处理后的物料从裂解反应釜出料口排出直接进入高温料箱22然后再由高温料箱22底部高温出料绞龙23送入烘干装置18内的第一冷却机构19，箱体外侧整体安装有保温层。该装置为全密闭无氧状态，起到了料封密闭隔氧作用。

高温出料绞龙23，包括：绞龙筒体、绞龙轴、轴承54、传动装置、进料口、出料口等。该装置为圆筒体，由钢管焊接而成，高温出料绞龙23安装有倾斜角度，绞龙筒体一端底部安装传动装置(电机)，筒体一端与传动装置用法兰连接，筒体内部安装有无轴绞龙片，无轴绞龙片的一端安装有高温轴承与传动装置连接，无轴绞龙片的另一端不固定，筒体上方一端设有进料口，进料口与高温料箱22底部出料口用法兰连接，另一端下方设有出料口，出料口与高温绞龙进口直接连接，该装置为全密闭无氧状态。

参见图3，本实施例中的烘干装置18为转动设置的烘干外筒体37，烘干外筒体37内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板39，第一冷却机构19还可以是设置在烘干外筒体37内侧的换热绞龙42。

该装置外面设置为一个圆形单筒的烘干外筒体37，烘干外筒体37内中间位置设置安装换热绞龙42，高温煤矸石由高温出料绞龙23输入，由换热绞龙42的传动装置联动轴旋转带动绞龙片转动翻滚散热向前推进直至高温绞龙出料口排出，再由换热绞龙42的筒体间接导热把热量传送到烘干外筒体37内供物料烘干。物料从烘干外筒体37进料口进入随着筒体转动，物料在烘干外筒体37内翻滚由烘干筒内壁设置的外筒体导料板39和外筒体扬料板把物料翻抄由导料板向前推进直至把烘干后的物料从烘干外筒体37的出料口排出。烘干外筒体37两端设置安装有密封装置53，烘干外筒体37两端进出料口固定不转动，保证筒体内在密闭状态下进行烘干。利用带有高温余热的煤矸石直接进入高温绞龙筒体内散热，夹层传导热量对物料进行烘干，导热效果好，热能利用率高，对物料烘干时间短，速度快，产量高，降低成本。利用余热转换技术把本应需要投入大量设备还要消耗大量能源才能把煤矸石热量降下来，利用余热把它直接转换热能供物料烘干，大大节约能源，降低能耗，减少排放，降低成本。

第二冷却机构9为绞龙冷却装置，可以采用CN202010192055.2中的绞龙炭冷却装置。烘干物料输送绞龙20，又称螺旋输送机，连接烘干装置18的出料口，并通过提升机21连接裂解处理装置的进料口。

控制柜是按电器接线要求，将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，故障或不正常运行时借助保护电器切断电器或报警。借助测量仪表显示运行中的各种参数，还可以对某些电器参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，控制柜主要是对该装置的设备运行进行调整和保护。

参见图4，裂解处理装置包括多个裂解反应釜，裂解反应釜的筒体是由两个不同直径的圆筒体组成的同心卧式双层双筒中空圆筒体，相邻裂解反应釜的外筒体与外筒体连接相通，内筒体与内筒体连接相通，多个裂解反应釜上下相互相通串联组成，最下方的裂解反应釜连接有加热装置16，烘干装置18的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连通最上方的裂解反应釜的的内筒体，裂解反应釜的筒体两端通过封头密封，相邻两个裂解反应釜之间以及裂解反应釜的筒体与封头之间设有波形金属膨胀节52。

多个裂解反应釜包括第一裂解反应釜12、第二裂解反应釜13、第三裂解反应釜14和第四裂解反应釜15，第一裂解反应釜12连接有加热装置16，烘干装置18烘干后的煤矸石依次经过第四裂解反应釜15、第三裂解反应釜14、第二裂解反应釜13和第一裂解反应釜12的内筒体；加热装置16加热第一裂解反应釜12后，第一裂解反应釜12的裂解釜夹层46内的热气依次流经第二裂解反应釜13、第三裂解反应釜14和第四裂解反应釜15的裂解釜夹层46。

裂解反应釜为二个不同直径同心卧式圆筒体，裂解釜外筒体43与裂解釜内筒体44之间形成裂解釜夹层46，裂解釜夹层46供加热热气自下向上对裂解釜内筒体44加热。该装置采用了多个裂解反应釜串连互通并用，在第一裂解反应釜12底部燃烧室62两侧安装的燃烧器喷嘴63，避免了燃烧器喷嘴63火焰直接对裂解釜内筒体44底部燃烧，该设计燃烧受热均匀，降低了直接燃烧对筒体造成的破坏，延长裂解反应釜的使用寿命。加热产生的热能自下向上加温供裂解反应釜裂解处理，并且保持24小时不间断连续运行。该裂解反应釜中间设置有空心轴47，在釜内高温下长时间运行会变形弯曲，所以该空心轴47采用了加强设计，在空心轴47中间设置安装有十字加强筋，该设计增加了空心轴47的强度，有效防止空心轴47在高温下运行造成空心轴47变形弯曲，保证了设备的正常运行，延长了设备的使用寿命。在第一裂解反应釜12的裂解釜进料口51下方底部设置了外加热装置16，在第一裂解反应釜12底部加热后釜内温度如果达不到完全裂解所需要的温度时，设置采用了外加热装置16从外部加热来满足釜内裂解所需要的温度，该装置灵活方便，可调控。在裂解釜出料口60前面设置了挡料板61，该设计技术保证了物料在釜内有足够的停留时间来进行完全裂解炭化。煤矸石通过烘干、裂解处理后从第一裂解反应釜12底部一端的裂解釜出料口60排出进入高温物料干出料装置的高温料箱22，然后再由高温出料绞龙23排出，高温料箱22和高温出料绞龙23起到了料封密闭的作用。裂解反应釜在前后所设置安装的烘干密闭进料和裂解后密闭出料，设备保证了裂解反应釜在裂解处理过程中是全密闭无氧状态，中途无排放。

该装置采用低温无氧裂解处理技术可以处理所有有机固废(包括∶煤矸石、秸秆、生活垃圾、餐厨垃圾、工业垃圾、油泥、污泥、固废、危废等有机类)，无需分类和筛选处理，在处理过程中无二次污染。裂解反应釜两端轴承54在高温下工作直接影响到轴承54的使用寿命和设备的正常运行，现有技术一直无法解决，本实用新型在设备结构上采用外置式设计，把轴承座56和轴承54移到两端封头外侧安装，另外在两端实心轴头55上打孔安装有水冷却装置通过水循环冷却处理，保证了轴承54使用寿命。裂解釜外筒体43两端端盖57外侧设置了密封装置53起到了密闭隔氧的作用。这种设计技术保证了釜内在密闭无氧状态下运行。本实用新型在结构设计上反应釜内筒体两端与端盖57之间设计安装了波形金属膨胀节52，另外在裂解反应釜上下进出料口之间也设计安装了波形金属膨胀节52，这样设计有效地消除了裂解反应釜在高温下工作热涨冷缩对筒体产生引力，延长了裂解反应釜的使用寿命。本实用新型在裂解釜外筒体43和裂解釜筒体44中间的裂解釜夹层46设计安装了螺旋风道，由第一裂解反应釜12底部加热装置16加热后热气进入夹层热气风道然后进入螺旋风道对裂解反应釜内筒体进行加热，螺旋风道的设计使热气在釜体内的停留时间延长，充分利用热能，保证了釜内温度快速升温，加速物料裂解。

参见图5～9，下面对各裂解反应釜逐个进行介绍：

第四裂解反应釜15，包括：裂解釜内筒体44、裂解釜外筒体43、端盖57、检修口、实心轴头55、空心轴47、螺旋桨叶48、螺旋风道、波形金属膨胀节52、轴承54、轴承座56、密封装置53、连轴器、传动装置、裂解釜进料口51、裂解釜出料口60、夹层热气进气口59、夹层热气出气口50、裂解气出气口49、外加热热气进气口58、筒体外保温层45、测量传感装置、筒体固定支架。

裂解釜内筒体44为一个卧式圆筒体，是单层圆筒体，安装在外筒体内部相互连接固定不转动，采用耐高温不锈钢和耐高温特种锅炉钢材材质制成。裂解釜内筒体44两端和裂解釜内筒体44中间位置安装有波形金属膨胀节52，相互之间用法兰连接。第四裂解反应釜15上方一端设计有裂解釜进料口51，裂解釜进料口51与斗式提升机或者绞龙输送机出口用法兰连接，裂解釜内筒体44上方一端设有裂解气出气口49与裂解釜外筒体43互通，裂解气出气口49与管道直接连接，裂解气体通过管道顺流导入裂解气体处理装置，第四裂解反应釜15下方一端设有裂解釜出料口60，裂解釜出料口60与第三裂解反应釜14的裂解釜进料口51连接，中间安装有波形金属膨胀节52，波形金属膨胀节52两端是用法兰连接，整个裂解反应釜釜内在裂解处理运行过程中必须保证釜内全密闭无氧状态。

裂解釜外筒体43为一个圆形卧式筒体，安装在裂解釜内筒体44外面与裂解釜内筒体44相互连接固定不转动。采用耐高温不锈钢和耐高温特种锅炉钢材材质制成，裂解釜内筒体44与裂解釜外筒体43是二个不同直径同心圆筒体，二个筒体之间形成了裂解釜夹层46，在裂解釜夹层46内设置安装了螺旋风道，螺旋风道与裂解釜内外筒体相连接，裂解釜外筒体43两端与端盖57连接，裂解釜外筒体43为圆形卧式筒体，裂解釜外筒体43外围表面安装大约15～25公分厚耐高温防火阻燃的外保温层45。裂解釜进料口51与提升机或者绞龙输送机出口出料口用法兰连接，裂解釜外筒体43上方一端设有裂解气出气口49与裂解釜内筒体44互通，裂解气出气口49与管道直接连接，裂解气体通过管道顺流导入裂解气体处理装置，裂解釜外筒体43上方一端设有夹层热气出气口50，夹层热气出气口50与高温引风机11连接，由高温引风机11通过风管把夹层热气送入烘干装置18内供物料烘干处理。第四裂解反应釜15的裂解釜外筒体43下方一端设有出料口与裂解釜内筒体44互通，出料口与第三裂解反应釜14的裂解釜进料口51连接，中间安装有波形金属膨胀节52，波形金属膨胀节52两端是用法兰连接，第四裂解反应釜15的裂解釜外筒体43下方一端设有夹层热气进气口59，夹层热气进气口59与第三裂解反应釜14的裂解釜外筒体43上方一端夹层热气出气口50用法兰连接，中间安装有波形金属膨胀节52，波形金属膨胀节52两端是用法兰连接。

端盖57，安装在筒体两端波形金属膨胀节52外侧，采用耐高温锅炉钢板或者不锈钢材质制作焊接加工而成。在筒体两端对筒体起到密封作用，端盖57中心位置安装空心轴47，端盖57外侧固定安装有密封装置53，相互之间紧密配合。

检修口，安装在第四裂解反应釜15上方两端，裂解釜内筒体44与裂解釜外筒体43串连互通，检修口上方设置有安全盖，安全盖下面安装有耐高温防火阻燃密封材料，安全盖上方安装有耐高温防火阻燃的外保温层，该装置主要方便设备检修而设置的。

实心轴头55为碳钢焊接加工而成，安装在空心轴47的两端，实心轴头55处安装有耐高温轴承54，轴承54安装在轴承座56内，轴承座56安装在釜体两端密封装置53外侧，轴承座56和实心轴头55上分别设有两个水孔，两孔相连，一个孔为进水孔，另一个孔为出水孔，与水冷却装置配合使用，起到冷却降温作用，延长轴承54的使用寿命，保证设备的正常运行。

空心轴47，由无缝钢管焊接加工而成，安装在釜内中间位置，主轴中间为空心轴47，轴的两端为实心轴，轴的两端实心轴头55处安装有耐高温轴承54，轴承54安装在轴承座56内，轴承座56安装在釜体两端密封装置53外侧，轴承座56和轴的两端实心轴头55分别设置有水冷却装置。空心轴47上设置安装有螺旋桨叶48，物料进入第四裂解反应釜15内由传动装置带动主轴和螺旋桨叶48把物料不断翻抄向前推进直至从出料口排出。

螺旋桨叶48，是安装在釜体内部空心轴47体上的，是由空心无缝钢管和防腐钢板焊接加工而成，在根据釜内空间大小计算设计采用多排、间隔、阶梯等螺旋方式进行排列，桨叶叶片设计安装有倾斜角度，排列均匀不留死角，在裂解釜进料口51下方主轴上设置安装有1～2米的螺旋绞龙叶片后面为螺旋桨叶48，这种设计是防止物料从进料口进入后堆积在进料口，当物料进入釜内由传动装置带动轴和螺旋桨叶48把物料反复在釜内翻炒把物料向前推进，直至物料排出。

螺旋风道，安装在裂解釜内筒体44与裂解釜外筒体43之间裂解釜夹层46内，是由钢板制作焊接而成，与裂解釜的内外筒体连接，采用螺旋设计围绕裂解釜内筒体44外表面周围，供加热热气通过夹层螺旋风道围绕裂解釜内筒体44加温加热，该螺旋风道设计，使加热热气在螺旋风道内停留时间长，升温速度快，使物料在裂解反应釜内快速完全裂解，提高产量，降低成本。

波形金属膨胀节52，采用独特工艺，选用特殊钢板或不锈钢材质，通过高压压力机一次性压制成型或通过焊接工艺焊接而成。波形金属膨胀节52两端釆用法兰连接，可单个或者多个波形金属膨胀节52叠加连接使用。该装置安装在第四裂解反应釜15的裂解釜内筒体44两端与端盖57之间位置和裂解釜内筒体44中间位置釆用焊接工艺的波形金属膨胀节52。第四裂解反应釜15上下进出料口之间中间位置和第四裂解反应釜15上下夹层热气进气口59、出气口之间中间位置，釆用一次性压制而成的波形金属膨胀节52，相互之间用法兰连接，裂解釜内筒体44波形金属膨胀节52外侧安装有端盖57，相互之间用法兰连接。波形金属膨胀节52主要作用是裂解反应釜釜体在高温下运行温度对筒体产生的引力通过该装置来调节或消除筒体引力。保护釜体在运行过程中不变形、不开裂，延长裂解反应釜釜体的使用寿命。

轴承54，安装在釜体两端密封装置53外侧轴承座56内，在釜体两端密封装置53外侧安装有轴承座56，轴承座56与密封装置53固定紧密连接，轴承54受釜内温度影响，在高温下工作，会影响轴承54的使用寿命。为了使轴承54在高温环境下能够正常运行，采用了水循环冷却工艺，在轴承座56内设计由水孔和主轴的两端实心轴头55设计由水孔，利用水循环冷却装置，来达到轴承54的冷却效果，保证了设备的正常运行，延长了轴承54的使用寿命。

轴承座56，选用铸钢材质，釆用铸造工艺，一次性成型再通过加工而成。安装在实心轴头55两端密封装置53外侧，轴承座56设计有进水孔和出水孔之间相通，通过水冷装置对轴承54起到冷却降温效果。

密封装置53，包括填料密封和机械密封，其中填料密封是一种压盖密封。安装在筒体两端端盖57外侧，它靠压盖产生压紧力，从而压紧填料，迫使填料压紧在密封效果的径向力，因而起到密封作用。填料密封结构简单，操作维修方便。机械密封，安装在填料密封与轴承54之间，该装置选用高强度钢材或不锈钢材质在高压压力机一次性压制成型通过焊接加工而成，是一种旋转机械的轴封装置，是指由至少一对垂直于旋转轴线端面在流体压力和补偿机构弹力或者磁力的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置，安装在轴的两端端盖57外侧，起到筒体与轴的密闭作用。

连轴器，选用高强度耐磨钢材加工而成，主要是起到传动装置与主轴的连接传动的作用，在轴的扭力过大，超负荷的情况下起到保护电机和减速机的作用，还有便于设备的维修。

传动装置，包括电机和变速箱。电机驱动，带动变速箱，再由变速箱根据需要设定转速通过连轴器带动第四裂解反应釜15釜内主轴和螺旋桨叶48的转动，再带动釜内物料向前推进同时加速物料的裂解。

裂解釜进料口51、裂解釜出料口60使裂解反应釜上下釜与釜之间裂解釜内筒体44相互互通连接，该装置是为了物料进入和排出设计的，裂解釜进料口51设计在第四裂解反应釜15上方一端，裂解釜进料口51与斗式提升机或者绞龙输送机出口出料口连接，裂解釜出料口60设计在第四裂解反应釜15下方一端，裂解釜出料口60也可以设置在裂解釜外筒体43一端侧面出料，裂解釜出料口60与第三裂解反应釜14上方的裂解釜进料口51连接，裂解反应釜上下进出料口之间中间位置设计安装有波形金属膨胀节52，两端用法兰连接。

夹层热气进气口59、夹层热气出气口50，是为了夹层热气的进入和排出而设计的，夹层热气进气口59设计在第四裂解反应釜15下方一端，夹层热气进气口59与第三裂解反应釜14上方一端夹层热气出气口50用法兰连接。中间设计安装有波形金属膨胀节52，两端用法兰连接。夹层热气出气口50设计在第四裂解反应釜15上方一端，夹层热气出气口50与高温引风机11直接连接，由高温引风机11通过管道把夹层热气送入烘干装置18上方一端的热气入口，供烘干装置18对物料进行烘干处理，该夹层热气是和裂解反应釜釜与釜之间裂解釜外筒体43相连接，夹层热气进入釜体夹层螺旋风道内自下向上循环流通对裂解釜内筒体44加热。

裂解气出气口49，是为了裂解气体排出而设计的出气口，裂解气出气口49设计在第四裂解反应釜15上方一端，裂解气出气口49与管道直接连接，通过管道把裂解气体送入裂解气体处理装置进行处理净化后进入气包储存。

外加热热气进气口58，是由外部辅助加热装置17加热后由高温引风机11把热风通过风管送入第四裂解反应釜15底部的外加热热气进气口58，然后进入裂解釜夹层46内的螺旋风道对裂解釜内筒体44进行加热，第四裂解反应釜15的外加热热气进气口58与风管直接用法兰连接，该装置是第四裂解反应釜15备用加热，起到快速调节加温，增加产量，加速裂解。

外保温层45，安装在裂解反应釜釜体外部表面大约15～25公分厚，对釜内温度起到保温隔热作用，围绕釜体外表面安装，釆用防火阻燃保温材料，表面釆用不锈钢薄板或者薄型彩钢板封面，根据裂解反应釜的裂解釜外筒体43表面形状大小模块化设计，现场直接拼装。优点﹕保温效果好，结构简单，安装方便，便于维修。

测量传感装置，安装在第四裂解反应釜15釜体上，用来测量釜内温度、压力、轴的转速等变化，由传感器把检测到的数据传输到控制中心，由工作人员在通过数据分析，随时掌控和调整物料裂解处理的变化和釜内的实际情况。

筒体固定支架，用型钢焊接而成，安装在裂解釜外筒体43底部两端和中间位置，下方固定在地平钢梁轨道上，保证裂解反应釜平衡和稳定。

第三裂解反应釜14与第四裂解反应釜15相比，增加了挡料板61。并且第三裂解反应釜14未设置裂解气体出口，另外第三裂解反应釜14的进出料口和外加热热气进气口与第四裂解反应釜15设置在相反方向。挡料板61用钢板制作而成，安装在第三裂解反应釜14下方一端裂解釜出料口60前面，挡料板61高度可根据需要灵活调节，高度为裂解釜内筒体59直径的一半以下，挡料板61设置在裂解釜内筒体59下半部位置。主要作用是用来调节物料在釜内裂解处理时停留的时间，保证物料在釜内有充足时间完全裂解。

第二裂解反应釜13和第一裂解反应釜12与第四裂解反应釜15相比，也增加了挡料板61，第一、第二、第三裂解反应釜内筒体出料口前面设置的挡料板基本相同。并且第二裂解反应釜13和第一裂解反应釜12未设置裂解气体出口。另外第二裂解反应釜13的进出料口和外加热热气进气口与第四裂解反应釜15设置在相同方向，而第一裂解反应釜12的进出料口和外加热热气进气口与第三裂解反应釜14设置在相同方向。第一裂解反应釜12的外筒体增加设置了燃烧室。燃烧室62、燃烧床、燃烧器、自动点火装置和调节阀64。

燃烧室62，固定在第一裂解反应釜12的裂解釜外筒体43下方底部，开设有一个长方形燃烧室62，燃烧室62与第一裂解反应釜12下方底部裂解釜外筒体43连接，燃烧室62两边内侧安装有燃烧床，燃烧室62四周采用钢板围焊封闭，保证了燃气充分燃烧，无气体排放。

燃烧床，安装在燃烧室62两边内侧，采用防腐钢材和不锈钢材料焊接而成，燃烧床上安装有燃烧器、燃烧器喷嘴63、调节阀64、燃气管道、氧气管道以及控制装置，燃烧床拆卸维修方便。

燃烧器、燃烧器喷嘴63，安装在燃烧床上，燃烧器上安装有燃烧器喷嘴63，燃烧器喷嘴63朝上，角度倾斜，对着第一裂解反应釜12的裂解釜内筒体44加热。燃烧器由燃烧器外壳、燃气管、燃气帽、空气旋风片、安全调节阀等组成。燃烧器喷嘴63采用模块化设计，结构简单，安装维修方便，燃烧安全稳定，无回火、脱火现象，燃烧充分，节能环保。

自动点火装置，采用脉冲点火器，是工业燃烧设备常用的点火方式，脉冲连续点火装置由开关点火器组成，具有操作简便，点火着火率高，燃烧稳定，可调控性强，结构简单，维修方便，安全可靠。

调节阀64，安装在燃烧器与氧气进气管和燃气进气管之间，调节阀64一端连接氧气进气管和燃气进气管，另一端通过管道与燃烧器连接，调节阀64主要用来调节燃气和氧气的最佳进气比例，让燃气充分燃烧。

废气处理装置24，又名：喷淋脱硫塔，包括脱硫塔筒体、搅拌器、喷淋装置、除雾器、反冲洗装置、沉淀池、进气口、排气口等。脱硫塔筒体为圆筒体采用钢板制成，喷淋脱硫塔底部设有进气口，由高温引风机加压，通过管道把灰尘和尾气送入脱硫塔底部进气口，脱硫塔底部为沉淀池，塔内安装一台侧搅拌器，塔体中部装有三层喷淋布水装置，两层除雾器，三层反冲洗装置，脱硫塔内多层多个喷头，无死角喷洒碱性水雾，脱硫塔的顶部设有排气口，灰尘和尾气进入塔体后经过处理净化后进入等离子除臭装置，净化处理后达到国家排放标准要求。

裂解气体处理装置包括三相分离器25、冷凝器26、气液分离器27、油水分离器28、脱硫脱氯装置33和水处理机构29，三相分离器25连接裂解处理装置的裂解气出口，三相分离器25的水相出口连接油水分离器28，三相分离器25的气相出口连接冷凝器26，冷凝器26的液相出口连接气液分离器27的入口，气液分离器27的液相出口连接油水分离器28，三相分离器25、冷凝器26、气液分离器27和油水分离器28的油相出口连接储油罐，储油罐分为重油储罐31和轻油储罐32，油水分离器28的水相出口连接水处理机构29。气液分离器27的气相出口依次连接脱硫脱氯装置33、燃气除臭净化装置34和燃气储气包35，燃气储气包35连接燃气发电机36。

三相分离器25，包括：筒体、进气口、进气口挡板、捕雾器、出气口、降液区、出油口、分配器、排污口、压力表等。该装置外形为圆筒体，顶部为封头，底部为圆形平底，筒体上半部一侧设有进气口，进气口与气管连接，气管一端安装有进气阀门，进气口内设有挡板，筒体顶部安装有捕雾器，捕雾器上面封头中心设有出气口，出气口与气管连接，气管一端设有排气阀门，筒体中部下方为降液区，降液区下方安装有分配器，筒体下方底部为锥形排污口，筒体的下半部降液区一侧设有出油口，出油口与油管连接，油管一端设有阀门。筒体上半部一侧安装有压力表，该装置出气口通过阀门由气管把分离后的气体送入冷凝器26，出油口通过阀门由油管把油送入储油罐。底部排污口通过阀门由污水管把污水送入污水处理装置经过除臭、净化处理后送入循环池循环使用。

冷凝器26，为圆柱形筒体，材质可采用不锈钢和碳钢。包括：筒体、冷凝列管、上封头、下封头、上固定板、下固定板、进水口、出水口、进料口、出料口等组成。筒体上端设有出水口，筒体上封头顶端设有进料口，下封头底端设有出料口，筒体内的上端部设有上固定板，筒体内的下端设有下固定板，冷凝列管通过上下平行的上固定板和下固定板安装在筒体内。上封头与进料口的一端设有第一凸缘，筒体上端设有第二凸缘，第一凸缘与第二凸缘之间用螺纹连接。筒体的上部及下部分别设有与筒体内部连接的清洗箱，清洗箱包括本体以及箱盖，清洗箱本体的开口端通过箱盖密封。进料口与上固定板之间设有均布板，出料口与下固定板之间设有挡板。

气液分离器27，采用的分离结构很多，其分离方法有：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡填料表面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。由于填料相对普通折流分类来说具有更大的阻挡壁面积，而且多次反复折流，液体更容易着壁，所以其分离效率更高。

油水分离器28，包括：筒体、上封头、进气口、出气口、换向板、导液管、旋流换向管、分液板、集液过滤器、自动放水阀等。该装置圆形筒体，可采用不锈钢和碳钢焊制而成。圆筒体的上方顶端为封头，筒体上端一侧为进气口，另一侧为出气口，进气口外面安装有自动阀门，阀门两端由钢管用法兰连接。出气口外面安装由自动阀门，阀门两端同样由钢管用法兰连接。出气口外安装有自动阀门，阀门两端由钢管用法兰连接。筒体中间安装旋流换向管，旋流换向管具体安装在筒体内部中间位置，筒体内壁安装换向板和导液管，筒体内部下方安装分液板，下方底部为锥形集液区，底部下方同时安装集液过滤器，集液过滤器下方安装自动阀门，分离后的污水从底部阀门排出，有水泵通过分布好的水管送入污水处理装置，除臭、净化后送入水循环池30循环使用。

脱硫脱氯装置33，该装置是一种循环流化床，裂解气体脱硫脱氯的方法。由旋风分离器分离离开循环流化床反应器的固体颗粒，并将该固体颗粒和生石灰同时进入加湿器中，向加湿器内喷入雾化水滴，加湿固体颗粒将其中的乏脱硫剂活化，加湿生石灰将其消化，然后进入循环流化床反应器中，循环流化床中的酸性气体成分与被活化的乏脱硫剂和被消化的石灰发生反应。其装置主要由水泵循环物流加湿装置、循环流化床反应器等组成。该装置在加湿器中加湿新鲜的脱硫剂和乏脱硫剂，进入循环流化床的物料为潮湿物料，可以解决常规循环流化床内部喷浆造成的结垢，由于取消了常规的脱硫系统中石灰的消化，制浆设备所以不存在喷嘴的磨损和堵塞等问题。

自动化控制装置，由被控制对象与控制装置组成。其中控制装置基本组成为：测量装置、给定环节、比较环节、放大环节、执行机构与校正装置等。(1)控制方式分：开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。(2)按输入信号特征分：恒值控制系统、随动系统、程序控制系统。(3)按系统特性分：连续系统、离散系统、定常系统和时变系统、线性系统和非线性系统，其中线性系统具有叠加性和齐次性，自动控制原理主要分拆线性定常系统。

利用煤矸石低温无氧裂解处理装置处理煤矸石的工艺，包括以下步骤：

(1)、利用煤矸石预处理装置对煤矸石进行破碎和粉碎处理；

由运输车辆把煤矸石运到预处理车间，经称重计量登记入库后送入煤矸石临时堆放区，煤矸石进入预处理车间后由铲车把临时堆放区的煤矸石送入破碎机进料口进行破碎，破碎机进料口上方设置有灰尘收集口，由引风机11通过风管吸风口把灰尘吸入风管然后再送入尾气处理装置进行除尘净化处理后达标排放。破碎后的煤矸石再从破碎机底部出料口排出进入皮带输送机料斗，由皮带输送机把破碎后的煤矸石送入煤矸石粉碎机进料口进行粉碎，经粉碎机粉碎达到所需粉碎要求后由皮带输送机送入煤矸石储存仓临时储存堆放等待处理。

(2)、加热裂解处理装置，使裂解处理装置温度达到300℃以上；

采用制氮机对烘干装置13和裂解反应装置内充氮气把烘干装置13和裂解反应装置内的氧气向外排空，然后开始起动加热装置20对裂解反应釜进行预热加温加热，利用前期储存于燃气储气包35内的可燃气体或者外购燃气钢瓶，通过燃气管道送入加热装置16。由加热装置16打开燃气阀门、氧气阀门、调节阀64后由电子自动点火装置点燃燃烧器，由燃烧室62两侧安装的燃烧器通过燃烧器喷嘴63在燃烧室62内对第一裂解反应釜12加热，经燃烧器燃烧加热产生的热气进入裂解釜夹层46围绕反应自下向上加温加热，该裂解工艺前期初始化需要先缓慢加热，以保证裂解反应釜在受热后缓慢变形，大约需要3小时左右，当温度升至300度时起动烘干装置18和裂解处理装置开始缓慢进料。

(3)、煤矸石预处理装置通过烘干装置18烘干煤矸石后通过绞龙输送机或者斗式提升机将煤矸石送入裂解处理装置进行裂解，裂解处理装置产生的裂解气进入裂解气体处理装置进行收集处理。

当裂解处理装置通过预热加温后裂解反应釜初始化加热后，当釜内温度升至300度左右时同时起动抓料机、皮带电子称、螺旋输送机8，烘干装置18，绞龙输送机，提升机21，裂解处理装置，高温物料干出料装置等相关设备，开始缓慢进料，由抓料机把煤矸石预处理后储存在煤矸石储存仓内的煤矸石抓到皮带电子称料斗内进行称重计量，称重计量后的煤矸石由皮带电子称送入螺旋输送机8进料口，煤矸石进入后经螺旋输送机8均匀给料送入烘干装置18的外筒体进料口进入进行烘干处理。余热烘干装置18内筒体是利用第一裂解反应釜12排出的高温物料，温度在500度左右，经高温料箱22由高温绞龙把高温物料送入余热烘干装置18内筒体或高温绞龙输送机缓慢通过，再通过换热内筒体38或换热绞龙42把余热导入夹层外筒体内对煤矸石进行烘干。烘干装置18外筒体进料口下方设置有夹层热气进气口59，由第四裂解反应釜15上方夹层热气出气口50由引风机11通过管道送入余热烘干装置18外筒体内对煤矸石进行烘干。煤矸石进入烘干筒内在导料板的作用下随着筒体旋转缓慢通过，烘干后从外筒体尾部出料口排出进入高温绞龙输送机送入斗式提升机21，由斗式提升机21把物料送入第四裂解反应釜15进料口进入釜内，烘干停留时间为30～40分钟。高温物料通过内筒体或者高温绞龙输送机导热冷却后的物料从内筒体或者高温绞龙输送机尾部出料口排出进入第二冷却机构进行冷却处理，烘干后的尾气从余热烘干装置18一端上方尾气出气口排出由高温引风机11通过管道把排出的尾气送入尾气处理装置，处理净化后达标排放，整个余热烘干工艺过程是全密闭状态下进行。

煤矸石通过裂解处理后需要熟化的由第一裂解反应釜12排出的高温物料直接进入高温料箱22后再由高温绞龙把高温料箱22里的高温物料送入煤矸石熟化炉，经过熟化炉加温后炉内温度升到800度以上的温度，煤矸石通过炉内高温熟化后，再由高温绞龙把熟化后的高温物料送入第一冷却机构19，利用余热对物料进行烘干处理后再通过冷却装置冷却后送入仓库。

煤矸石通过烘干装置18烘干后通过绞龙输送机或者斗式提升机出料口送入第四裂解反应釜15内，起到料封密闭隔氧作用，然后直接送入第四裂解反应釜15内。初始化对裂解反应釜进行阶梯加热，第四裂解反应釜15的内筒体内温度为150℃～250℃，物料在釜内停留时间为1～1.5小时，釜内空心轴47和桨叶的转速为3～15转/分钟；第三裂解反应釜14的内筒体内温度为250℃～400℃，物料在釜内停留时间为1.5～2小时，釜内空心轴47和桨叶的转速为3～15转/分钟；第二裂解反应釜13的内筒体内温度为400℃～500℃，物料在釜内停留时间为2～2.5小时，釜内空心轴47和桨叶的转速为3～15转/分钟；第一裂解反应釜12的内筒体内温度为500℃～600℃，物料在釜内停留时间为2.5～3小时，釜内空心轴47和桨叶的转速为3～15转/分钟。

第一裂解反应釜12底部设置安装了加热装置16，加热方法可釆用燃烧器直接加热方式和外部加热方式(热风炉加热)，1、燃烧器直接加热方式是由第一裂解反应釜12底部设置安装的燃烧室62，在燃烧室62两侧安装由燃烧器和燃烧器喷嘴63，燃烧室62内还安装由自动点火装置和调节阀64，初试加热可釆用原自己收集在燃气包内的燃气或者外购液化气，由燃气管和氧气管通过调节阀64调配到最佳比例进入燃烧器，打开自动点火装置点燃后通过喷嘴对第一裂解反应釜12内筒体进行加热。2、外部加热方式(热风炉加热)，由外部热风炉内设置安装由燃烧器、喷嘴、调节阀64、自动点火装置。初试加热可釆用原自己收集在燃气包内的燃气和外购液化气，由燃气管和氧气管通过调节阀64调配到最佳比例进入燃烧器，打开自动点火装置点燃后通过喷嘴对炉内燃烧当热风炉炉内温度达到800度以上由高温引风机11通过热风管送入第一裂解反应釜12一端下方外加热热气进气口58进入裂解釜夹层46内的热气通道，釜内夹层热气自下向上对内筒体进行加热。

煤矸石预处理车间在预处理过程中产生的灰尘和废气收集后由引风机11通过风管把灰尘和废气送入尾气处理装置进行处理净化后达标排放。由加热装置16对裂解反应釜内筒体进行加热，裂解釜夹层46是相连互通的，加热热气从第一裂解反应釜12底部燃烧室62进入筒体夹层热气风道顺着风道从下向上对裂解反应釜加温加热供釜內物料进行裂解处理，夹层热气顺着风道从第四裂解反应釜15上方一端夹层热气出气口50排出，经高温引风机11通过管道把排出的夹层热气送入烘干装置18上方一端夹层热气进气口59，热气进入烘干装置18内对物料进行烘干，热气进入筒内顺着物料前进方向向前推进，然后从烘干装置18一端上方尾气出口排出。排出后由高温引风机11通过管道将废气送入尾气处理装置进行处理净化后达标排放。

物料进入裂解反应釜后，由加热装置16对裂解反应釜内筒体进行加热后对釜内物料进行裂解处理，物料通过高温裂解后产生的可燃气体从第四裂解反应釜15一端上方裂解气出气口49排出，裂解气体排出后由管道顺流进入裂解气体处理装置，裂解气体先进行三相分离，当裂解气体进入三相分离器25时，三相分离器25内的温度控制在200度，重质裂解油(焦油)开始结晶凝固，便于焦油的收集，经三相分离把重质裂解油(焦油)和轻油分离出来，经管道分别送入重油储罐31和轻油储罐32。分离出来的水通过管道送入油水分离器28，通过分离后排出的气体经管道直接进入冷凝器26，当裂解气体进入冷凝器26后，冷凝器26内的温度控制在80度左右，裂解气体中的油和水蒸气开始结晶凝固，气体经冷凝器26冷却处理后分离出来的重质裂解油(焦油)和轻油经管道分别送入储油罐，冷凝后的裂解气体直接进入气液分离进一步处理，通过冷凝处理后排出的水经管道直接送送入油水分离进行分离，当裂解气体进入气液分离后，气液分离内的温度控制在80度以下，裂解气体中的油和水蒸气开始结晶凝固，再通过油水分离器28分离重质裂解油(焦油)和轻油分离出来，通过管道分别送入储油罐，分离出来的水通过管道送入油水分离器28进行分离，分离出来的水送入污水处理装置、进行除臭、净化业处理后送入水循环池30循环使用。裂解气体通过气液分离器27处理后排出的可燃气体通过管道送入脱硫脱氯装置33处理净化后通过管道送入气包储存循环使用，可供燃气发电机36发电自用或者上网。

煤矸石进入裂解反应釜后通过低温无氧密闭状态下进行裂解处理，在釜内经过完全裂解处理后的煤矸石从第一裂解反应釜12下方一端出料口排出，煤矸石排出后直接进入高温料箱22，煤矸石排出釜外进入高温料箱22的温度在500℃左右，高温料箱22上方安装由温度和压力传感器以及料位仪，把高温料箱22内的实时温度和压力传输到中控室供工作人员参考随时调控。高温料箱22底部设计安装了高温出料绞龙23，高温物料进入高温料箱22后由高温出料绞龙23把高温物料送入烘干装置18内的换热内筒体38或者换热绞龙42，把高温物料的余热导入烘干装置18的烘干外筒体37内供物料烘干。经过余热烘干后的高温物料由高温绞龙送入水冷装置，利用储水箱中的水通过管道送入第二冷却机构9一端上方进水口，把水送入外筒体与内筒体中间夹层螺旋水道内，水顺着螺旋水道对内筒体内的高温物料进行冷却处理，然后再从第二冷却机构尾部水出口排出，排出的热水由水泵通过管道把热水送入冷却塔进行冷却，经冷却塔冷却后的水再通过管道送回储水箱循环使用。高温物料经第二冷却机构9冷却后直接送入裂解后的炭仓库10。排出温度在80℃以下。

把整个煤矸石裂解处理过程包括煤矸石预处理、烘干装置18、裂解处理装置、加热装置16、尾气处理装置、裂解气体处理装置、高温物料出料装置、物料储存装置等进行联动编程，通过联动编程在运行过程中所采集到的数据以及信息全部收集传输汇集到中央控制中心的中央处理器里收集储存，包括称重数量、进料速度、裂解反应釜内的温度、压力、流量、空气污染度等相关参数。工作人员根据收集的数据和信息进行分析，准确、实时、灵活地确保煤矸石在低温无氧条件下得到完全裂解。

本实用新型利用煤矸石预处理装置对煤矸石进行预处理，然后裂解处理装置对烘干后的煤矸石进行裂解，最后裂解处理装置产生的裂解气进入裂解气体处理装置进行收集处理，实现了煤矸石裂解气化，得到燃气，实现煤矸石的资源利用。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置包括煤矸石预处理装置、烘干装置(18)、裂解处理装置、裂解气体处理装置、废气处理装置(24)和高温物料干出料装置，煤矸石预处理装置连接烘干装置(18)的进料口，烘干装置(18)的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连接裂解处理装置的煤矸石进料口，裂解处理装置的煤矸石出料口通过高温物料干出料装置连接第一冷却机构(19)，废气处理装置(24)连接煤矸石预处理装置的废气排放口，裂解处理装置的裂解气出口连接裂解气体处理装置；高温物料干出料装置包括高温料箱(22)和高温物料输送机构，高温料箱(22)与裂解处理装置的煤矸石出料口连接，高温物料输送机构的一端连接高温料箱(22)的下端，另一端连接第一冷却机构(19)的进料口，第一冷却机构(19)通过第二冷却机构(9)连接炭仓库(10)，其中第一冷却机构(19)设置在烘干装置(18)的内侧。

2.根据权利要求1所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的煤矸石预处理装置设置在一个封闭的预处理车间内，预处理车间通过引风机(11)连接废气处理装置(24)。

3.根据权利要求1或2所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的煤矸石预处理装置包括依次连接的煤矸石破碎机(1)、第一皮带输送机(2)、煤矸石粉碎机(3)、第二皮带输送机(4)、煤矸石储备仓(5)、第三皮带输送机(6)、皮带电子秤(7)和螺旋输送机(8)。

4.根据权利要求1所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的烘干装置(18)为转动设置的烘干外筒体(37)，第一冷却机构(19)为设置在烘干外筒体(37)内侧的换热内筒体(38)，换热内筒体(38)与烘干外筒体(37)固定连接，烘干外筒体(37)内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板(39)，换热内筒体(38)内设有推动物料轴向移动的内筒体导料板(41)。

5.根据权利要求1所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的烘干装置(18)为转动设置的烘干外筒体(37)，烘干外筒体(37)内设有推动物料轴向移动的外筒体导料板(39)，第一冷却机构(19)为设置在烘干外筒体(37)内侧的换热绞龙(42)。

6.根据权利要求1所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的裂解处理装置包括多个裂解反应釜，裂解反应釜的筒体是由两个不同直径的圆筒体组成的同心卧式双层双筒中空圆筒体，相邻裂解反应釜的外筒体与外筒体连接相通，内筒体与内筒体连接相通，多个裂解反应釜上下相互相通串联组成，最下方的裂解反应釜连接有加热装置(16)，烘干装置(18)的出料口通过绞龙输送机或者斗式提升机连通最上方的裂解反应釜的内筒体，裂解反应釜的筒体两端通过封头密封，相邻两个裂解反应釜之间以及裂解反应釜的筒体与封头之间设有波形金属膨胀节(52)。

7.根据权利要求6所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的最上方的裂解反应釜的外筒体的热气出口连接烘干装置(18)的热气入口。

8.根据权利要求1所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的裂解气体处理装置包括三相分离器(25)、冷凝器(26)、气液分离器(27)、油水分离器(28)和水处理机构(29)，三相分离器(25)连接裂解处理装置的裂解气出口，三相分离器(25)的水相出口连接油水分离器(28)，三相分离器(25)的气相出口连接冷凝器(26)，冷凝器(26)的液相出口连接气液分离器(27)的入口，气液分离器(27)的液相出口连接油水分离器(28)，三相分离器(25)、冷凝器(26)、气液分离器(27)和油水分离器(28)的油相出口连接储油罐，油水分离器(28)的水相出口连接水处理机构(29)。

9.根据权利要求8所述的煤矸石低温无氧裂解处理装置，其特征在于：所述的气液分离器(27)的气相出口依次连接脱硫脱氯装置(33)、燃气除臭净化装置(34)和燃气储气包(35)。

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