CN216337434U - 一种固废利用干馏气化资源化处置的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固废利用干馏气化资源化处置的设备，包括安装架、炉体、上排气管、蒸汽管、空气管、进料机构、出料机构、中部排气结构，炉体内自下而上分布有灰层、反应层、干馏层、干燥层。物料从进料机构加入，下降的过程中与温度在80‑120℃的热解燃气接触不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起通过上排气管排出炉体外，固废逐步变干燥，干燥后的固废可燃物，在部分反应层上升过来的温度高达200‑450℃的灼热燃气的烘烤下发生干馏反应，生成气体一起从炉体上部上排气管排出，经过干馏后的固废在1100‑1200℃高温下通过水蒸气的作用发生氧化还原反应产生可燃气体从炉体中部排气结构排出，剩余残渣从出料机构排出。

Description

一种固废利用干馏气化资源化处置的设备

技术领域

本实用新型涉及干馏气化领域，特别是一种固废利用干馏气化资源化处置的设备。

背景技术

固废含一般固废和危险废物，一般固废中有机物含量比较高，常年以来填埋为主，部分采取焚烧(蒸汽发电)的方式或参烧等处理，带来的问题是：填埋延续占用大量的土地资源，按每千万人口产生的这类废渣计算每年需用土地300亩，全国总量占用土地4万亩，随着生活水平的提升，包装物的增多，这类废渣将逐步提升(美国人均是我国的2.5倍)，长期的土地占用不可估量，且填埋造成的潜在污染和长期污染也很难消除；

焚烧或参烧都是通过过氧燃烧的方式，充分氧化可燃成分，释放热量产生蒸汽，推动汽轮机发电，弊端一是能效低，转化电的过程中热量损失大，二是污染物产生严重，尤其是多氯二苯并对二噁英和多氯二苯并呋喃(统称二噁英)，是焚烧过程中无法遏制的，治理过程复杂，不可控；危险废物现在主要是协同水泥窑进行处置，是将危废直接投入到水泥窑中，造成对水泥窑影响较大，经常被叫停，得不到持续稳定处理。

现有技术中的干馏气化设备通常在上方对气化后的气体进行排放回收利用，但是由于干馏气化设备内的不同层所产生的气体组分不同，现有技术的统一回收气体方式不便于后续的处理，因此需要一种解决上述问题的固废利用干馏气化资源化处置的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中提出的问题，设计了一种固废利用干馏气化资源化处置的设备。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种固废利用干馏气化资源化处置的设备，包括安装架、炉体、上排气管、蒸汽管、空气管、进料机构、出料机构、中部排气结构，所述炉体安装于安装架上，所述进料口固定于炉体上端，所述炉体内自下而上分布有灰层、反应层、干馏层、干燥层，所述上排气管固定安装于炉体上部且与干燥层位置对应，所述蒸汽管固定安装于炉体下部且位于反应层下方，所述空气管固定于炉体下部且其出口端与蒸汽管出口联通，所述进料机构固定炉体上端，所述出料机构连接于炉体下端，所述中部排气结构固定安装于炉体中部且与干馏层位置对应。

进一步的，所述中部排气结构包括中空环、透气孔、中排气管，所述中空环固定安装于炉体外壁上，所述透气孔开于炉体干馏层部位上且与中空环内部联通，中排气管固定安装于中空环上。

进一步的，所述进料机构包括进料管、加料斗、电控板阀、电控伸缩缸、推板、进料口，所述进料管固定安装于进料口上，所述加料斗固定安装于进料管上，所述电控板阀固定安装于加料斗上部，所述电控伸缩缸固定安装于进料管外端，所述推板滑动嵌装于进料管内且与电控伸缩缸伸缩端固定连接，所述进料口安装于炉体上端。

进一步的，所述出料机构包括出料盘、刮板、齿环、动力电机、驱动齿轮，所述出料盘固定可转动安装于安装架上且位于炉体下方，所述刮板固定安装于出料盘内壁上，所述齿环固定于出料盘外，所述动力电机固定于安装架上，所述驱动齿轮固定于动力电机输出端上且与齿环咬合。

进一步的，所述炉体上设有炉蓖，所述炉蓖固定安装于炉体内且位于反应层下端。

有益效果：

本实用新型提供了一种固废利用干馏气化资源化处置的设备，具备以下有益效果，本装置通过其结构设计，利用物料从进料机构加入，下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气一起通过上排气管排出炉体外，固废逐步变干燥，干燥后的固废可燃物，在部分反应层上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下发生干馏反应，生成气体一起从炉体上部上排气管排出，经过干馏后的固废，在1100-1200℃高温下，通过水蒸气的作用发生氧化还原反应产生可燃气体从炉体中部排气结构排出，剩余残渣从出料机构排出，进而实现了多种气体的分开收集，解决了现有技术中存在的问题；

进料机构通过电控伸缩缸和电控板阀配合工作实现了密闭加料，通过板阀在加料斗下料完成后关闭防止气体溢出，进而减小二噁英有害气体的排放。

附图说明

图1是本实用新型所述固废利用干馏气化资源化处置的设备的结构示意图；

图2是本实用新型所述固废利用干馏气化资源化处置的局部放大结构示意图。

图中，1、炉体；2、上排气管；3、蒸汽管；4、空气管；5、安装架；6、灰层；7、反应层；8、干馏层；9、干燥层；10、中空环；11、透气孔；12、中排气管；13、进料管；14、加料斗；15、电控板阀；16、电控伸缩缸；17、推板；18、进料口；19、出料盘；20、刮板；21、齿环；22、动力电机；23、驱动齿轮；24、炉蓖。

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，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种固废利用干馏气化资源化处置的设备，包括安装架5、炉体1、上排气管2、蒸汽管3、空气管4、进料机构、出料机构、中部排气结构，炉体1安装于安装架5上，进料口18固定于炉体1上端，炉体1内自下而上分布有灰层6、反应层7、干馏层8、干燥层9，上排气管2固定安装于炉体1上部且与干燥层9位置对应，蒸汽管3固定安装于炉体1下部且位于反应层7下方，空气管4固定于炉体1下部且其出口端与蒸汽管3出口联通，进料机构固定炉体1上端，出料机构连接于炉体1下端，中部排气结构固定安装于炉体1中部且与干馏层8位置对应，其中，炉体1与现有技术中的炉体1结构相似，包括用于加热的热源，本技术方案中未描述内容为现有技术，本领域公知。

本实用新型中，中部排气结构包括中空环10、透气孔11、中排气管12，中空环10固定安装于炉体1外壁上，透气孔11开于炉体1干馏层8部位上且与中空环10内部联通，中排气管12固定安装于中空环10上，通过中空环10配合透气孔11可使得炉体1中部干馏层8的气体进入中空环10然后经过中排气管12排出。

本实用新型中，进料机构包括进料管13、加料斗14、电控板阀15、电控伸缩缸16、推板17、进料口18，进料管13固定安装于进料口18上，加料斗14固定安装于进料管13上，电控板阀15固定安装于加料斗14上部，电控伸缩缸16固定安装于进料管13外端，推板17滑动嵌装于进料管13内且与电控伸缩缸16伸缩端固定连接，进料口18安装于炉体1上端，需要加料时，首先电控伸缩缸16工作带动推板17运动进而将进料管13内的料推到进料口18进而进入炉体1内，此时，推板17上表面将加料斗14下端堵死，然后电控板阀15打开对加料斗14内补充料，然后电控板阀15关闭，然后电控伸缩缸16回缩，完成加料过程，下次加料循环上述过程，即可实现密闭加料。

本实用新型中，出料机构包括出料盘19、刮板20、齿环21、动力电机22、驱动齿轮23，出料盘19固定可转动安装于安装架5上且位于炉体1下方，刮板20固定安装于出料盘19内壁上，齿环21固定于出料盘19外，动力电机22固定于安装架5上，驱动齿轮23固定于动力电机22输出端上且与齿环21咬合，工作时，通过动力电机22转动进而带动驱动齿轮23转动，进而带动齿环21转动，进而带动出料盘19转动，进而在出料盘19上的螺旋状分布的刮板20的作用下，灰层6中的固体废料被排出。

本实用新型中，炉体1上设有炉蓖24，炉蓖24固定安装于炉体1内且位于反应层7下端，通过炉蓖24起到隔离反应层7和灰层6的作用。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

在本实施方案中：

工作时，将含水率低于40％物料从炉顶部进料机构加入热解气化炉炉体1中，在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触，在1-2小时内不断脱去附着水，水变成蒸汽和热解燃气通过上排气管2一起排出炉体1外，固废逐步变干燥，上述过程在干燥层9内。

干燥后的固废可燃物，进入到干馏层8，在部分反应层7上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下，发生干馏反应，生成烷类(CmHn)、一氧化碳(CO)、焦油等可燃气体和水蒸气(H2O)，塑料橡胶等物质中的氯(Cl)元素生成氯化氢(HCl)气体，硫(S)元素生成(H2S)气体，以上所有气体一起从炉体1上部上排气管2排出。

经过干馏后的固废进入到反应层，主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物，在1100-1200℃高温下，通过蒸汽管3、空气管4携带的水蒸气的作用，发生氧化还原反应产生一氧化碳(CO)、氢(H2)等可燃气体，从炉体1中部的中部排气结构排出。主要反应如下

C+O2＝CO2+408840kJ/kmol

C+1/2O2＝CO+123217kJ/kmol

CO2+C＝CO-162405kJ/kmol

C+H2O＝CO+H2-118821kJ/kmol

C+2H2O＝CO2+2H2-75237kJ/kmol

然后固废进入到灰层6固废中有机物气化完成变成含少量固定碳的无机熔渣，重金属固化到无机熔渣里，通过特制出渣机构从反应炉体1底部出料机构排除。

固废经过干馏气化后，产物是可燃性气体和无机熔渣，可燃性气体通过处理后可以利用燃气锅炉生产蒸汽或利用燃气发电机进行发电；无机熔渣可以制砖或制岩棉。

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”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种固废利用干馏气化资源化处置的设备，包括安装架(5)、炉体(1)、上排气管(2)、蒸汽管(3)、空气管(4)、进料机构、出料机构、中部排气结构、进料口(18)，所述炉体(1)安装于安装架(5)上，所述进料口(18)固定于炉体(1)上端，所述炉体(1)内自下而上分布有灰层(6)、反应层(7)、干馏层(8)、干燥层(9)，所述上排气管(2)固定安装于炉体(1)上部且与干燥层(9)下部位置对应；

其特征在于，所述蒸汽管(3)固定安装于炉体(1)下部且位于反应层(7)下方，所述空气管(4)固定于炉体(1)下部且其出口端与蒸汽管(3)出口联通，所述进料机构固定炉体(1)上端，所述出料机构连接于炉体(1)下端，所述中部排气结构固定安装于炉体(1)中部且与干馏层(8)位置对应。

2.根据权利要求1所述的固废利用干馏气化资源化处置的设备，其特征在于，所述中部排气结构包括中空环(10)、透气孔(11)、中排气管(12)，所述中空环(10)固定安装于炉体(1)外壁上，所述透气孔(11)开于炉体(1)干馏层(8)部位上且与中空环(10)内部联通，中排气管(12)固定安装于中空环(10)上。

3.根据权利要求1所述的固废利用干馏气化资源化处置的设备，其特征在于，所述进料机构包括进料管(13)、加料斗(14)、电控板阀(15)、电控伸缩缸(16)、推板(17)，所述进料管(13)固定安装于进料口(18)上，所述加料斗(14)固定安装于进料管(13)上，所述电控板阀(15)固定安装于加料斗(14)上部，所述电控伸缩缸(16)固定安装于进料管(13)外端，所述推板(17)滑动嵌装于进料管(13)内且与电控伸缩缸(16)伸缩端固定连接，所述进料口(18)安装于炉体(1)上端。

4.根据权利要求1所述的固废利用干馏气化资源化处置的设备，其特征在于，所述出料机构包括出料盘(19)、刮板(20)、齿环(21)、动力电机(22)、驱动齿轮(23)，所述出料盘(19)固定可转动安装于安装架(5)上且位于炉体(1)下方，所述刮板(20)固定安装于出料盘(19)内壁上，所述齿环(21)固定于出料盘(19)外，所述动力电机(22)固定于安装架(5)上，所述驱动齿轮(23)固定于动力电机(22)输出端上且与齿环(21)咬合。

5.根据权利要求1所述的固废利用干馏气化资源化处置的设备，其特征在于，所述炉体(1)上设有炉蓖(24)，所述炉蓖(24)固定安装于炉体(1)内且位于反应层(7)下端。

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