CN214571742U - 一种竖直螺旋热解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种竖直螺旋热解装置，包括进料系统，螺旋电机，油气分离系统，反应器壳体，中空螺旋杆，炭渣收集器，尾气处理系统；反应器壳体筒壁上设置有进料口和出气口；进料口连接进料系统；出气口连接油气分离系统；中空螺旋杆垂直设置在反应器壳体内部，中空螺旋杆从反应器壳体上部表面中心部位伸出，与螺旋电机连接；中空螺旋杆杆体表面固定有若干螺旋叶片，并设有燃气进口和尾气出口；燃气进口设有点火器；尾气出口连接尾气处理系统；反应器壳体底部连接炭渣收集器；本装置灵活便捷、占地面积小，通过热解技术处理生物质垃圾，最大化获得高品质的资源化产品。

Description

一种竖直螺旋热解装置

技术领域

本实用新型属于生物质热解领域，具体涉及一种竖直螺旋热解装置。

背景技术

生物质资源量十分丰富，是主要的清洁、低碳的可再生能源之一，但其所特有的分散性、季节性、地域品种差别性以及密度低、收集困难等特点，影响了生物质的规模化综合性利用。

目前，世界各国尤其是发达国家，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以保护本国的矿物能源资源。在众多生物质能源利用技术中，热化学转化技术与其他技术相比，具有原料适应性广泛及易于规模化生产等优势。生物质热解气化制备合成气(以H2和CO为主要组分的原料气)，进而合成多种化工产品(如合成氨、CH3OH、链烃或其它精细化学品等)是热化学转化技术中最具发展前景的生物质能源资源化利用途径之一。生物质热解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素和半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。生物质热解的燃料能源转化率可达95.5％，最大限度的将生物质能量转化为能源产品，物尽其用，而热解也是燃烧和气化必不可少的初始阶段。

现有生物质热解制备合成气装置通常采用固定床、流化床、气流床等为气化反应器。固定床结构简单、操作方便、投资少，成为主要的气化反应器，但是存在处理量小、炉体中换热效果差、气化效率低、气体中灰分及焦油较多、难以精确控制气体产物等不足；流化床和气流床气化装置能够有效提升处理规模，并实现连续生产，不过流化床反应器一般需要后续设备来处理焦油和重整合成气等问题，气流床反应器对生物质原料的研磨要求过高，因此装置系统复杂、操作繁琐、能耗较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种竖直螺旋热解装置，解决了其他常规热解装置具有的热解时间长、产气效率低、物料易结块等一系列难题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种竖直螺旋热解装置，包括进料系统，螺旋电机，油气分离系统，反应器壳体，中空螺旋杆，炭渣收集器，尾气处理系统；所述反应器壳体上设置有进料口和出气口；所述进料口连接进料系统；所述出气口连接油气分离系统；所述中空螺旋杆垂直设置在反应器壳体内部中心位置，中空螺旋杆从反应器壳体上部表面中心部位伸出，并与螺旋电机的旋转轴连接，反应器壳体的底部设有轴承，轴承的外轮与反应器壳体固定，内轮与中空螺旋杆固定；所述中空螺旋杆杆体表面固定有若干螺旋叶片；所述中空螺旋杆下部伸出反应器壳体的部分设有燃气进口，燃气进口处设置点火器；所述中空螺旋杆上部伸出反应器壳体的部分设有尾气出口，尾气出口连接尾气处理系统；所述反应器壳体底部设有炭渣出口，连接炭渣收集器。

进一步的，所述中空螺旋杆和螺旋电机的旋转轴之间设有隔热密封板。

进一步的，所述反应器壳体的炭渣出口和炭渣收集器的进料口之间设有筛板。

进一步的，所述进料系统包括破碎机和螺旋输送机，破碎机的出料口与螺旋输送机的进料口相连，螺旋输送机的出料口连接装置的进料口。

进一步的，所述油气分离系统包括喷淋塔和油水分离罐，出气口通过管道连接喷淋塔，喷淋塔通过管道分别与油水分离罐和燃气进口相连。

进一步的，所述尾气处理系统包括除尘装置和脱酸装置。

有益效果：本实用新型装置灵活便捷、占地面积小，通过热解技术处理生物质垃圾，最大化获得高品质的资源化产品如热解油、热解炭和热解气。通过独特的构造，本装置热解时间短、产气效率高、物料不结块、工艺实施过程中不发生压降、炭渣质量好。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

1-进料系统、2-螺旋电机、3-油气分离系统、4-炭渣收集器、5-隔热密封板、6-反应器壳体、7-筛板、8-中空螺旋杆、9-螺旋叶片、10-进料口、11-出气口、12-燃气进口、13-尾气出口、14-尾气处理系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括进料系统1，螺旋电机2，油气分离系统3，反应器壳体6，中空螺旋杆8，炭渣收集器4，尾气处理系统14；所述反应器壳体6为筒状结构，筒壁上方的两侧设置有进料口10和出气口11；所述进料口10通过管道连接进料系统1；所述进料系统1包括破碎机和螺旋输送机，破碎机的出料口与螺旋输送机的进料口相连，螺旋输送机的出料口连接装置的进料口10。所述出气口11通过管道连接油气分离系统3；所述油气分离系统3包括喷淋塔和油水分离罐，出气口11通过管道连接喷淋塔，喷淋塔通过管道分别与油水分离罐和燃气进口12相连。所述中空螺旋杆8垂直设置在反应器壳体6内部中心位置，中空螺旋杆8从反应器壳体6上部表面中心部位伸出，中空螺旋杆8可以相对反应器壳体6转动；所述中空螺旋杆8伸出端顶部设有隔热密封板5，与螺旋电机2的旋转轴连接；所述中空螺旋杆8在螺旋电机2的驱动下进行慢速旋转，杆体下端与反应器壳体6底部通过轴承相连；所述中空螺旋杆8杆体表面固定有若干螺旋叶片9，螺旋叶片9的边缘接近反应器壳体6的内壁。所述螺旋叶片9可以起到传热的效果，对热解反应空间内的热解反应物进行连续搅动，使热解反应物充分热解。所述反应器壳体6和隔热密封板5使用耐高温隔热材料，可以减缓反应器内部高温对外界的不利影响。所述反应器壳体6和炭渣收集器4之间设有筛板7，热解炭渣通过筛板7进入炭渣收集器4。所述中空螺旋杆8的下部燃气进口12设置点火器15，上部尾气出口13连接尾气处理系统14，所述尾气处理系统14包括除尘装置和脱酸装置。

本装置为续批式运作，燃气通过燃气进口12时经点火器15点火燃烧，进入中空螺旋杆8内部开始加热，当反应器内温度达到热解所需温度后，物料经进料系统1中的破碎机充分破碎后，通过螺旋输送机输送至进料口10，进入反应器内部，螺旋电机2控制中空螺旋杆8开始慢速旋转，物料在螺旋叶片9的推动下，热解反应更加均匀彻底。热解油气在高温环境下，通过出气口11进入油气分离系统3，进行油气分离，油气分离系统3中的喷淋塔将高温热解油气处理分离后，热解油作为资源化产品进油水分离罐里储备，热解气作为燃气通过管道输送至燃气进口12，进入中空螺旋杆8内部加热。燃烧后的尾气通过尾气出口13，进入尾气处理系统14，经过尾气处理系统14中的除尘装置和脱酸装置进行除尘脱酸处理后达标排放。热解炭渣通过反应器底部的筛板7，进入炭渣收集器4。

本发明优选介绍了上述实施过程，但这些并非是本发明的全部描述，也不能将本发明的范畴仅限于此。对本领域技术人员来说，可对本发明的上述实施方法进行修改和变化，而这些所有的修改和/或变化都包含在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，包括进料系统(1)，螺旋电机(2)，油气分离系统(3)，反应器壳体(6)，中空螺旋杆(8)，炭渣收集器(4)，尾气处理系统(14)；所述反应器壳体(6)上设置有进料口(10)和出气口(11)；所述进料口(10)连接进料系统(1)；所述出气口(11)连接油气分离系统(3)；所述中空螺旋杆(8)垂直设置在反应器壳体(6)内部中心位置，中空螺旋杆(8)从反应器壳体(6)上部表面中心部位伸出，并与螺旋电机(2)的旋转轴连接，反应器壳体(6)的底部设有轴承，轴承的外轮与反应器壳体(6)固定，内轮与中空螺旋杆(8)固定；所述中空螺旋杆(8)杆体表面固定有若干螺旋叶片(9)；所述中空螺旋杆(8)下部伸出反应器壳体(6)的部分设有燃气进口(12)，燃气进口(12)处设置点火器(15)；所述中空螺旋杆(8)上部伸出反应器壳体(6)的部分设有尾气出口(13)，尾气出口(13)连接尾气处理系统(14)；所述反应器壳体(6)底部设有炭渣出口，连接炭渣收集器(4)。

2.根据权利要求1所述的一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，所述中空螺旋杆(8)和螺旋电机(2)的旋转轴之间设有隔热密封板(5)。

3.根据权利要求1所述的一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，所述反应器壳体(6)的底部炭渣出口和炭渣收集器(4)的进料口之间设有筛板(7)。

4.根据权利要求1所述的一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，所述进料系统(1)包括破碎机和螺旋输送机，破碎机的出料口与螺旋输送机的进料口相连，螺旋输送机的出料口连接装置的进料口(10)。

5.根据权利要求1所述的一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，所述油气分离系统(3)包括喷淋塔和油水分离罐，出气口(11)通过管道连接喷淋塔，喷淋塔通过管道分别与油水分离罐和燃气进口(12)相连。

6.根据权利要求1所述的一种竖直螺旋热解装置，其特征在于，所述尾气处理系统(14)包括除尘装置和脱酸装置。

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