CN215975660U - 一种回转窑热解系统 - Google Patents

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潘振
薛彦宏
刘寿浩
高颜颜
尤立业
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Abstract

本实用新型属于热解技术领域,具体涉及一种回转窑热解工艺及系统;其包括回转热解窑、热风系统、余热回收系统、热解气冷凝系统、固态渣冷却系统;所述回转热解窑包括筒体、加热室、进料口、出料口及热解气出口。该系统及工艺热效率高、处理量大,受热均匀、密封可靠,易于控制温度和热解时间。适用于污泥、垃圾、生物质、废塑料、废橡胶、电子垃圾、废电池、废催化剂、污染土壤、小颗粒煤、小颗粒油页岩、油砂及含有可热解碳氢化合物的其它物质,工艺先进、节能环保,可产生较高的经济和社会效益。

Description

一种回转窑热解系统
技术领域
本实用新型属于热解技术领域,具体涉及一种回转窑热解工艺及系统,适用于污泥、垃圾、生物质、废塑料、废橡胶、电子垃圾、废电池、废催化剂、污染土壤、小颗粒煤、小颗粒油页岩、油砂及含有可热解碳氢化合物的其它物质。
背景技术
热法处理固体废物已成为目前国内外较为普遍采用的一种固体废物处理方法,对于固体废弃物中含有一定比例可燃物的,尤适用于采用热法处理固体废弃物,回收、利用其热能已成为必须的发展趋势,热法处理主要分为焚烧法和热解法;焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程,好处是大量固废快速焚烧成灰渣和尾气,但是焚烧法也有缺点,如投资较大,运行成本过高,焚烧过程产生二噁英等致癌物被认为会造成严重且长远的二次污染。
热解也称干馏、炭化。热解是利用物质中有机物、无机物的热不稳定性,在无氧条件下对其加热,使其受热产生裂解,根据其碳氢比例被裂解,形成利用价值较高的气相(热解气)、和固相(固体残渣)。
但是目前高温热解炉存在着热效率低、运行成本高,经济性不强的问题。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,提供了一种回转窑热解工艺及系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
本技术方案提出了一种回转窑热解系统,包括热解回转窑,所述热解回转窑包括筒体,所述筒体外侧套设有加热室,所述筒体的前端设有进料口,后端设置出料口及热解气出口;所述加热室上设有烟气进口和烟气出口;所述进料口连接有进料系统;所述出料口连接有固态渣冷却系统;所述热解气出口连接有热解气冷凝系统;还包括热风系统,所述热风系统包括热风炉,热风炉与烟气进口相连通;所述烟气出口连接有余热回收系统,所述余热回收系统与所述热风炉相连;所述热解气冷凝系统的末端分别连接有气体净化收集系统和/或回收利用系统,所述回收利用系统与热风炉相连通;所述回收利用系统包括水封装置、煤气风机,经热解气冷凝系统末端出来的气体经水封装置、煤气风机进入到热风炉中。
所述进料系统包括料仓、进料螺旋输送器,所述料仓通过进料气锁与所述进料螺旋输送器的前端相连,所述进料螺旋输送器的尾端与筒体的进料口相连。
所述热风炉的前端设置有燃料进口、助燃空气进口以及热解气进口;所述煤气风机与所述热解气进口相连通。
所述余热回收系统包括余热回收器,所述余热回收器具有两个进口,其中一个进口连接有助燃风机,另一个进口与烟气出口相连通;所述余热回收器具有两个出口,其中一个出口与热风炉的助燃空气进口相连,另外一个出口依次连接有烟气引风机、烟气处理装置以及烟囱。
所述固态渣冷却系统包括出料冷却机,所述出料口设置有出料气锁,所述出料气锁与所述出料冷却机相连。
所述热解气冷凝系统包括依次相连的气固分离器、喷淋塔以及间冷器;所述气固分离器与所述热解气出口相连通;所述喷淋塔连接有循环泵和换热器;所述喷淋塔以及间冷器底部均连接有液体收集系统;所述间冷器的顶部分别连接有气体净化收集系统和/或回收利用系统。
所述筒体外壁上设有换热翅片。
所述筒体两端分别设有料罩,位于前端的料罩设置有所述的进料口;位于后端的料罩顶部设置有所述的热解气出口,底部设置有所述的出料口。
筒体与料罩之间设动密封,所述动密封采用端面密封和氮气密封组合形式。
热风炉产生的高温烟气经烟气进口进入加热室,经烟气出口排出,高温烟气与筒体内物料的流向为顺流或逆流或混流。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
1.本装置热效率高、处理量大,受热均匀、密封可靠,易于控制温度和热解时间,相对于固废焚烧,更加环保、消除了二噁英等有毒有害气体排放隐患,排气量少、前景更广阔;适用于污泥、垃圾、生物质、废塑料、废橡胶、电子垃圾、废电池、废催化剂、污染土壤、小颗粒煤、小颗粒油页岩、油砂及含有可热解碳氢化合物的其它物质,工艺先进、节能环保,可产生较高的经济和社会效益。
2.本装置中,通过设置余热回收系统,经热解回转窑换热后的烟气排出热解回转窑,烟气进入余热回收器,间接换热用于预热助燃空气,余热回收之后的较低温度烟气经烟气引风机进入烟气处理装置净化处理,之后达标排放,这样可充分实现热量的利用,热效率高,实现了能量梯级利用和节能减排;另外,通过设置热解气冷凝系统以及回收利用系统,热解气在喷淋塔中急速降温,可冷凝物质在间冷器中被冷凝,可冷凝物质被冷凝成液态,排出间冷器;不凝气体排出间冷器,一部分不凝气体经水封装置然后经煤气风机送至热风炉焚烧,实现不凝气体的回收利用,节能环保。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本装置结构示意图。
附图标记说明:
1料仓;2进料气锁;3进料螺旋输送器;4筒体;5加热室;6烟气进口;7烟气出口;8料罩;9出料气锁;10出料冷却机;11气固分离器;12喷淋塔;13换热器;14间冷器;15气体净化收集系统;16水封装置;17煤气风机;18热风炉;19余热回收器;20助燃风机;21烟气引风机;22烟气处理装置;23烟囱。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示,本实施例提出了一种回转窑热解系统,包括热解回转窑,热解回转窑包括筒体4,筒体4外侧套设有加热室5,筒体4内导料装置、翻料装置、出料装置;筒体4的前端设有进料口,后端设置出料口及热解气出口;加热室5上设有烟气进口6和烟气出口7;进料口连接有进料系统;出料口连接有固态渣冷却系统;热解气出口连接有热解气冷凝系统;还包括热风系统,热风系统包括热风炉18,热风炉18与烟气进口6相连通;烟气出口7连接有余热回收系统,余热回收系统与热风炉18相连通;热解气冷凝系统的末端分别连接有气体净化收集系统15和/或回收利用系统,回收利用系统与热风炉18相连通;回收利用系统包括水封装置16、煤气风机17,经热解气冷凝系统末端出来的气体经水封装置16、煤气风机17进入到热风炉18中。
进料系统包括料仓1、进料螺旋输送器3,料仓1通过进料气锁2与进料螺旋输送器3的前端相连,进料螺旋输送器3的尾端与筒体4的进料口相连。
热风炉18的前端设置有燃料进口、助燃空气进口以及热解气进口;煤气风机17与热解气进口相连通。燃料进口用于通入燃气、燃油或生物质燃料。
余热回收系统包括余热回收器19,余热回收器19具有两个进口,其中一个进口连接有助燃风机20,另一个进口与烟气出口7相连通;余热回收器19具有两个出口,其中一个出口与热风炉18的助燃空气进口相连,另外一个出口依次连接有烟气引风机21、烟气处理装置22以及烟囱23。
固态渣冷却系统包括出料冷却机10,出料口设置有出料气锁9,出料气锁9与出料冷却机10相连。
热解气冷凝系统包括依次相连的气固分离器11、喷淋塔12以及间冷器14;气固分离器11与热解气出口相连通;喷淋塔12上设置有换热器13;喷淋塔12以及间冷器14底部均连接有液体收集系统;间冷器14的顶部分别连接有气体净化收集系统15和/或回收利用系统。
筒体4外壁上设有换热翅片,可提高换热效率。
筒体4两端分别设有料罩8,位于前端的料罩8设置有所述的进料口;位于后端的料罩8顶部设置有所述的热解气出口,底部设置有所述的出料口。
筒体4与料罩8之间设动密封,动密封采用端面密封和氮气密封组合形式。
热风炉18产生的高温烟气经烟气进口6进入加热室5,经烟气出口7排出,高温烟气与筒体4内物料的流向为顺流或逆流或混流。
上述的回转窑热解装置的工艺流程为:
S1:将待热解的物料经料仓1存储,经进料气锁2、然后经进料螺旋输送器3连续送入热解回转窑内;进料气锁2装置可以为旋转卸料阀或双翻板卸料器;
S2:将热风炉18产生的高温烟气经管道送入热解回转窑的加热室5中,间接加热热解回转窑筒体4内的物料;
S3:物料在筒体4内,被间接加热的同时,经导料、翻料、并逐渐向出料口方向移动,完成热解后排出;
S4:物料在热解回转窑筒体4内与筒体4外的高温烟气进行间接换热,物料中的受热易热裂解的碳氢化合物、无机物等易高温裂解物质发生热解,产生热解气,热解后残余固态物质为固态渣;
S5:热解气经热解气出口进入气固分离器11(根据物料性质选择是否设置)去粉尘,再进入热解气冷凝装置,将油、水等可冷凝组分冷凝后收集,不可凝的气体送入热风炉18高温焚烧处理或者进入气体净化收集系统15;固态渣经出料冷却机10冷却后收集,出料冷却机10一般为以冷却水为介质的间冷式结构;
需要说明的是,热解气冷凝装置可以为直接冷却的喷淋塔12和间接冷却的管壳式间冷器14组合,也可根据需要设置两台(多台)喷淋塔12和/或两台(多台)间冷器14。热解气在喷淋塔12中急速降温,可冷凝物质及残余粉尘从喷淋塔12底部排出;可冷凝物质在管壳式间冷器14中被冷凝,可冷凝物质被冷凝成液态,排出间冷器14,不凝气体排出间冷器14;不凝气体或者经水封装置16然后经风机送至燃烧炉焚烧,或者送入不凝气净化收集系统。
S5:经热解窑换热后的烟气排出热解窑,烟气进入余热回收器19,间接换热用于预热助燃空气,被预热后的助燃空气被送入热风炉18中用于助燃;余热回收之后的较低温度烟气经烟气引风机21进入烟气处理装置22净化处理,之后达标排放。
上述的物料可为污泥、垃圾、生物质、废塑料、废橡胶、电子垃圾、废电池、废催化剂、污染土壤、小颗粒煤、小颗粒油页岩、油砂及含有易受热发生热裂解物质的其它物质。
需要说明的是:高温烟气也可以为直接在加热室设置若干燃烧器直接燃烧产生。
本装置中,通过设置余热回收系统,经热解回转窑换热后的烟气排出热解回转窑,烟气进入余热回收器19,间接换热用于预热助燃空气,余热回收之后的较低温度烟气经烟气引风机21进入烟气处理装置22净化处理,之后达标排放,这样可充分实现热量的利用,实现了能量梯级利用和节能减排;另外,通过设置热解气冷凝系统以及回收利用系统,热解气在喷淋塔12中急速降温,可冷凝物质在间冷器14中被冷凝,可冷凝物质被冷凝成液态,排出间冷器14;不凝气体排出间冷器14,一部分不凝气体经水封装置16然后经煤气风机17送至热风炉18焚烧,实现不凝气体的回收利用,节能环保。
采用热解回转窑的好处是温度易于控制,热解时间可根据回转窑转速控制和调节。
本装置热效率高、处理量大,受热均匀、密封可靠,易于控制温度和热解时间,相对于固废焚烧,更加环保、消除了二噁英等有毒有害气体排放隐患,排气量少、前景更广阔;适用于污泥、垃圾、生物质、废塑料、废橡胶、电子垃圾、废电池、废催化剂、污染土壤、小颗粒煤、小颗粒油页岩、油砂及含有可热解碳氢化合物的其它物质,工艺先进、节能环保,可产生较高的经济和社会效益。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种回转窑热解系统,包括热解回转窑,其特征在于,所述热解回转窑包括筒体,所述筒体外侧套设有加热室,所述筒体的前端设有进料口,后端设置出料口及热解气出口;所述加热室上设有烟气进口和烟气出口;所述进料口连接有进料系统;所述出料口连接有固态渣冷却系统;所述热解气出口连接有热解气冷凝系统;还包括热风系统,所述热风系统包括热风炉,热风炉与烟气进口相连通;所述烟气出口连接有余热回收系统,余热回收系统与热风炉相连;所述热解气冷凝系统的末端分别连接有气体净化收集系统和/或回收利用系统,所述回收利用系统与热风炉相连通;所述回收利用系统包括水封装置、煤气风机,经热解气冷凝系统末端出来的气体经水封装置、煤气风机进入到热风炉中;所述热风炉的前端设置有燃料进口、助燃空气进口以及热解气进口;所述煤气风机与所述热解气进口相连通;所述余热回收系统包括余热回收器,所述余热回收器具有两个进口,其中一个进口连接有助燃风机,另一个进口与烟气出口相连通;所述余热回收器具有两个出口,其中一个出口与热风炉的助燃空气进口相连,另外一个出口依次连接有烟气引风机、烟气处理装置以及烟囱。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,所述进料系统包括料仓、进料螺旋输送器,所述料仓通过进料气锁与所述进料螺旋输送器的前端相连,所述进料螺旋输送器的尾端与筒体的进料口相连。
3.根据权利要求2所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,所述固态渣冷却系统包括出料冷却机,所述出料口设置有出料气锁,所述出料气锁与所述出料冷却机相连。
4.根据权利要求3所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,所述热解气冷凝系统包括依次相连的气固分离器、喷淋塔和/或间冷器;所述气固分离器与所述热解气出口相连通;所述喷淋塔连接有循环泵和换热器;所述喷淋塔以及间冷器底部均连接有液体收集系统;所述间冷器的顶部分别连接有气体净化收集系统和/或回收利用系统。
5.根据权利要求1所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,所述筒体外壁上设有换热翅片。
6.根据权利要求1所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,所述筒体两端分别设有料罩,位于前端的料罩设置有所述的进料口;位于后端的料罩顶部设置有所述的热解气出口,底部设置有所述的出料口。
7.根据权利要求6所述的一种回转窑热解系统,其特征在于,筒体与料罩之间设动密封,所述动密封采用端面密封和氮气密封组合形式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114477136A (zh) * 2022-03-23 2022-05-13 安徽科达洁能股份有限公司 一种负极材料碳化用系统及碳化工艺

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