CN217677382U - 一种热解单元和热解系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种热解单元和热解系统。该热解单元，包括依次连接的一级热解器、二级热解器和三级热解器；一级热解器中的推进器包括一第一驱动轴和设于第一驱动轴上的间断式螺旋叶片，间断式螺旋叶片沿第一驱动轴呈螺旋式设置、且其边缘与一级热解器的第一内筒的内壁面接触，相邻的两个间断式螺旋叶片之间不接触；二级热解器包括螺旋间距由小至大再小的螺旋推进导流叶片；螺旋推进导流叶片的边缘与第二内筒的内壁固接。采用本申请的热解单元和/或热解系统，能够达到30％～40％的热解炭质量得率，有利于生物质能源的高效利用、且节约热解生产成本。

Description

一种热解单元和热解系统
本申请要求申请日为2021年10月15日的中国专利申请CN202111205853.5的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。
技术领域
本实用新型涉及一种热解单元和热解系统。
背景技术
生物质木质废弃物是指木屑、锯末、椰壳、竹屑、稻壳、花生壳、植物秸秆、树皮、树枝等含碳的生物质木质物料，或者其他农林业及城市绿化废弃物。由于生物质木质废弃物逐年增加，给环境造成极大的危害。生物质木质废弃物传统的处理方法主要是焚烧、填埋，生产加工成密度板、刨花板，或粉碎后发酵制生物质肥料等。随着环保意识逐渐增强，禁止对垃圾进行焚烧和填埋。利用生物质木质废弃物生产加工成密度板、刨花板，或粉碎后发酵制生物质肥料，由于产量与增加量严重不匹配，造成生物质木质废弃物日益增多，给环境与处理造成极大的压力。
生物质炭是由植物生物质在完全或部分缺氧的条件下经热解碳化生产的一类高度芳香化难熔的固态物质，属于广义概念上黑碳的一种类型。传统的长气相保留时间，底加热速率的中等或满速率热解工艺用来生产生物质炭已经有几千年的历史。
生物质炭可广泛应用于多个领域。生物质炭是一种可燃性的固体。它能够在大多数当前燃烧粉煤的系统中燃烧产生热量。生物质炭中的碳含量较低，所以不需要移除SOx所需的工艺。燃烧生物质炭所排放的NOx与燃烧煤炭是相当的，所以只需要类似的消除工艺即可。低灰份的生物质炭也可以用于冶金或生产活性炭。活性炭用途广泛，例如吸收和移除空气中的污染物，移除废水中的有机、无机污染物等。目前生物质炭作为土壤改良剂的新用途，更是引起国内外业界专家的高度重视。生物质炭具有高比表面积和高稳定性，因此他能够增加土壤的持水性，能够对土壤养分具有一定的束缚和持留作用，有效促进植物对营养成分的吸收，提高酸性土壤的PH值，同时还能固定更多的CO2，减少温室气体排放，起到增汇减排的作用。由于生物质炭有较强的吸附和固化作用，可以吸附和固定土壤中的重金属，对土壤修复有着重要的意义。
目前，每年生产40多万吨的生物质炭除用于烧烤烹饪，工业用途外，大部分作为碳基肥料，达到碳中和的目的。但是传统的生产方式将会损失生物质原料80％～90％的质量(以净质量算)和绝大部分能量。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有技术的生物质木质废弃物热解设备和方法会损失生物质原料80％～90％的质量(以净质量算)和绝大部分能量的缺陷，从而提供本实用新型涉及一种热解单元和热解系统。本实用新型提供的热解单元和热解系统用于热解生物质原料、生产生物质炭，提高了生物质炭的质量得率，且生成的不凝可燃气体，能够作为热源为本热解系统提供热能，大量节省外部热源供热，节约热解生产成本。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题。
本实用新型提供一种热解单元，包括依次连接的一一级热解器、一二级热解器和一三级热解器；
所述一级热解器、所述二级热解器和所述三级热解器均一端设有物料进口和热风出口、另一端设有固体产物出口、热解气出口和热风进口；
所述一级热解器的固体产物出口与所述二级热解器的物料进口连通，所述二级热解器的固体产物出口与所述三级热解器的物料进口连通；所述三级热解器的热风出口与所述二级热解器的热风进口连通，所述二级热解器的热风出口与所述一级热解器的热风进口连通；
所述一级热解器包括由外而内同轴设置的一第一外筒、一第一内筒和一推进器；所述推进器设于所述第一内筒的内部空腔中；所述推进器包括一第一驱动轴和设于所述第一驱动轴上的间断式螺旋叶片，所述间断式螺旋叶片沿所述第一驱动轴呈螺旋式设置、且其边缘与所述第一内筒的内壁面接触，相邻的两个所述间断式螺旋叶片之间不接触，所述间断式螺旋叶片用于生物质木质废弃物的翻动、推进与所述第一内筒的清扫；
所述二级热解器包括由外而内同轴设置的一第二外筒、一可旋转的第二内筒以及螺旋间距由小至大再小的螺旋推进导流叶片；所述螺旋推进导流叶片的边缘与所述第二内筒的内壁固接；
本实用新型中，所述三级热解器可为本领域常规的热解器，例如卧式热解器；较佳地，所述三级热解器包括由外而内同轴设置的一第三外筒、一可旋转的第三内筒和一设于所述第三内筒内的推进式混料刮胶装置；所述推进式混料刮胶装置包括第二驱动轴和设于所述第二驱动轴上的刮胶叶片；所述刮胶叶片沿所述第二驱动轴呈DNA双螺旋设置，构成第一螺旋与第二螺旋；所述第一螺旋和所述第二螺旋上相邻两个所述刮胶叶片不接触，所述第一螺旋上相邻两个所述刮胶叶片之间的空档位置与所述第二螺旋上设有所述刮胶叶片的位置对应设置。
其中，所述三级热解器可按照本领域常规设置有密封装置和防爆口。
其中，所述三级热解器的底部可按照本领域常规设有移动支座；较佳地设有多个均匀分布的移动支座。
其中，所述第三内筒可与本领域常规的传动装置连接，所述传动装置用于实现所述第三内筒旋转。
其中，本领域技术人员均知晓，所述第三外筒和第三内筒间可形成第三热风加热腔室。所述三级热解器的热风进口和所述三级热解器的热风出口均可按照本领域常规，设于所述第三热风加热腔室的两端。
本实用新型中，所述一级热解器和/或所述二级热解器可均为卧式热解器。
本实用新型中，所述一级热解器和/或所述二级热解器均可按照本领域常规设置有密封装置和防爆口。
本实用新型中，所述第二内筒可与本领域常规的传动装置连接，所述传动装置用于实现所述第二内筒旋转。
本实用新型中，本领域技术人员均知晓，所述第一外筒和所述第一内筒间可形成第一热风加热腔室；所述第二外筒和所述第二内筒间可形成第二热风加热腔室。
其中，所述一级热解器的热风进口、所述二级热解器的热风进口和所述一级热解器的热风出口、所述二级热解器的热风出口均可按照本领域常规，分别设于所述第一热风加热腔室、所述第二热风加热腔室的两端。
其中，较佳地，所述第一热风加热腔室内设有热风旋流叶片，用于热风导流，使所述第一内筒受热均匀。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器的固体产物出口处设有清扫装置，用于防止所述物料结焦。
本实用新型中，所述一级热解器的物料进口可按照本领域常规连接有进料模块。较佳地，所述进料模块包括定量螺旋式进料机；例如所述定量螺旋式进料机的型号为JSLS300-1、出力为1.2～2t/h。
本实用新型还提供了一种热解系统，其包括如前所述的热解单元。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器的热风出口连接有烟气净化系统。
其中，一般地，所述烟气净化系统包括依次连接的烟气急冷装置与烟气净化塔。所述烟气净化系统将排出的剩余烟气进行急速冷却、消除二噁英生成环境，进行双层洗涤，脱除SOx、NOx、等有害物质。
本实用新型中，较佳地，所述热解系统包括一热风炉，所述热风炉与所述一级热解器的热风进口、所述二级热解器的热风进口和所述三级热解器的热风进口连通。
其中，较佳地，所述烟气净化系统的出口与所述热风炉连通。
利用热解反应生成的不凝可燃气、天然气、燃料油等焚烧将空气加热到850℃～950℃后再送入到各热解反应器，给热解反应器提供热源。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器的热解气出口依次连接有第一裂解气冷凝分馏系统与第一不凝可燃气净化系统。
其中，所述第一裂解气冷凝分馏系统上一般设有第一裂解气出口与第一冷凝液出口。所述第一冷凝液出口可用于排出木醋液。
其中，较佳地，所述第一不凝可燃气净化系统与所述热风炉连通。
本实用新型中，较佳地，所述二级热解器的热解气出口和/或所述三级热解器的热解气出口依次连接有第二裂解气冷凝分馏系统与第二不凝可燃气净化系统。
其中，所述第二裂解气冷凝分馏系统上一般设有第二裂解气出口与第二冷凝液出口。所述第二冷凝液可用于排出生物质焦油。
其中，较佳地，所述第二不凝可燃气净化系统与所述热风炉连通。
本实用新型中，本领域技术人员均知晓，所述二级热解器与所述三级热解器可共用裂解气冷凝分馏系统与不凝可燃气净化系统。
本实用新型中，一般地，所述三级热解器的固体产物出口连接有出料机与成型系统。所述出料机可为本领域常规，例如水冷出料机。
其中，较佳地，所述出料机包括依次串联的第一出料机与第二出料机。
其中，较佳地，所述出料机设有水循环冷却换热冷凝系统。
本实用新型中，所述一级热解器的固体产物出口与所述二级热解器的物料进口之间一般设有过渡喂料机。
本实用新型中，较佳地，所述热解系统还包括一物料预处理系统，所述物料预处理系统与所述一级热解器的物料进口连接。所述物料预处理系统可包括依次连接的物料破碎系统和分选净化系统。
其中，所述物料破碎系统可为本领域常规，例如为树枝粉碎机，再例如所述树枝粉碎机的型号为1000型、出力为3～4t/h，所述树枝粉碎机的粉碎处理原料可用于园林修剪废弃树枝，电动机功率为55kw、刀盘转数为2200r/min、刀盘直径为600mm。
其中，所述物料破碎系统的喂料装置可为本领域常规；例如为液压喂料系统；再例如，所述液压喂料系统可正反转、所述液压喂料系统的液压马达型号为BM3-400。
其中，所述分选净化系统可为本领域常规；例如为直线振动筛；再例如所述直线振动筛的型号为3DZF525、出力为4～5t/h，所述直线振动筛的筛面尺寸为500×2500mm、产量为4t/h、筛面层数为3层；振动频率为16/25次/s。
与本实用新型提供的一种热解单元和热解系统相对应的生物质木质废弃物热解方法，其采用上述热解单元，或者采用上述热解系统，其包括如下步骤：将所述生物质木质废弃物由所述一级热解器的物料进口输入，进行热解反应即可。
本实用新型中，所述一级热解器工作温度可为300～350℃，例如330℃。
本实用新型中，所述一级热解器的反应停留时间可为35～50min，例如40min或者45min。
本实用新型中，所述二级热解器的工作温度可为350～400℃，例如380℃。
本实用新型中，所述二级热解器的反应停留时间可为30～40min，例如31min或者33min。
本实用新型中，所述三级热解器的工作温度可为400～450℃，例如430℃。
本实用新型中，所述三级热解器的反应停留时间可为25～35min，例如30min。
本实用新型中，当所述三级热解器包括推进式混料刮胶装置时，所述第三内筒的旋转线速度低于所述推进式混料刮胶装置的旋转线速度。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器工作温度为300～350℃，反应停留时间为40～50min；所述二级热解器的工作温度为350～400℃，反应停留时间为30～40min；所述三级热解器的工作温度为400～450℃，反应停留时间为25～35min。
在本实用新型一较佳实施例中，述一级热解器工作温度为330℃，反应停留时间为45min；所述二级热解器的工作温度为380℃，反应停留时间为33min；所述三级热解器的工作温度为430℃，反应停留时间为30min。
本实用新型中，所述生物质木质废弃物指本领域常规的木屑、锯末、椰壳、竹屑、稻壳、花生壳、植物秸秆、树皮、树枝等含碳的生物质木质物料，农林业及城市绿化废弃物。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器处理的生物质木质废弃物的粒度为≤100mm，例如≤50mm。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器处理的生物质木质废弃物的含水率为≤35％，例如12％～35％，再例如30％。
本实用新型中，较佳地，所述一级热解器处理的生物质木质废弃物的物料密度为0.15～0.45t/m3，例如0.18～0.23t/m3。
本实用新型中，较佳地，所述二级热解器处理的生物质木质废弃物的粒度为≤25mm。
本实用新型中，较佳地，所述二级热解器处理的生物质木质废弃物的含水率为≤5％。
本实用新型中，较佳地，所述三级热解器处理的生物质木质废弃物的粒度为≤25mm。
本实用新型中，较佳地，所述三级热解器处理的生物质木质废弃物的含水率为≤3％。
本实用新型中，所述一级热解器是预处理阶段，对生物质物料结构进行内部重排，脱除水分子，生物健断裂，产生自由基，出现羰基、羟基、羧基。所述一级热解器采用环流热风加热，使反应器内部温度各部位保持基本一致，热解器内部设置为物料翻动、物料推进，内壁清扫一体的综合结构装置，在热解过程中为了使物料充分脱除水分、初步热解均匀，采用一套装置完成物料翻动，物料前移推进、及热解器内壁清扫工作。
本实用新型中，所述二级热解器是热解阶段，生物质固体进行分解气化，经热解生成热解气和热解炭。
本实用新型中，所述三级热解器主要是高温重整阶段，在第三级反应器中由于温度较高，C-H键和C-O键断裂，炭内部结构发生重排，引起炭继续脱除挥发分，形成富炭物质，产生合格的生物质炭。
本实用新型中，所述一级热解器、所述二级热解器和所述三级热解器的生产能力可均为1.2～3.0t/h、工作压力均为≤50Pa、主设备转数均为0.7～1.5r/min、电动机功率均为11kw。本实用新型中，本领域技术人员均知晓，根据所述生物质木质废弃物热解系统和生物质木质废弃物热解方法选择适当的设计条件，一般来说，所述设计条件包括工厂用电和工厂用水。
其中，所述工厂用电的电压一般为380V/220V、工作频率为50Hz。一般地所述工厂用电的电气仪表自动化控制系统用电电压为24V、输出信号电流为4～20mA；所述工厂用水的用水压力、流量、水质均同所述生物质木质废弃物热解系统所在区域的公用管网自来水。
本实用新型中，本领域技术人员均知晓，根据所述热解系统和生物质木质废弃物热解方法选择适当的公用工程条件，一般来说，电功率总装机容量为kw级(动力电源：380V/3Ph/50Hz)、生活和照明电功率容量为kw级(生活、照明电源220V/50Hz)、压缩空气耗用量为6m3/h、工作压力为0.6MPa，且工厂占地面积为一般为8000～10000平方米。
本实用新型中，本领域技术人员均知晓，根据所述生物质木质废弃物热解系统和生物质木质废弃物热解方法选择适当的段级热解工艺及装备设计制造技术规范及标准。
本实用新型中，热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括机械设备设计、制造、检验、安装、试运行采用标准，例如机械制图国家标准基本规定(GB/T14689--1993、GB/T14689--1993、GB/T14690-1993、GB/T14691-1993和GB/T4457.4-2002)、GB/T4238-2007耐热钢钢板和钢带、GB150-1998钢制压力容器、GB/T708-1998冷轧钢板和钢带、GB/T709-1998热轧钢板和钢带、GB/T50017-2007钢结构设计规范、GB/T 32662-2016废橡胶废塑料裂解油化成套生产装备、GB/T271-1997滚动轴承分类、JB/T2560-1991整体有衬滑动轴承、JB/T2561-1991对开式二螺柱正滑动滑动轴承、JB/T2562-1991对开式四螺柱正滑动滑动轴承、JB/T2563-1991对开式四螺柱斜滑动滑动轴承、JB/T7679-2008螺旋输送机、HG/T20546-2009化工装置设备布置设计规定和Q31/0115000720C002-2017城市生活垃圾源可燃物热解处理成套设备中的一种或多种。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括电动机和电气设备技术规范及标准，例如JB/T1009-2006三相异步电动机技术条件、GB/T1993-1993旋转电机冷却方法、GB/T997-2008旋转电机结构形式、安装形式及接线盒位置分类、GB/T4772.1-1999旋转电机尺寸和输出功率等级和GB/T4942.1-2006旋转电机整体结构的防护等级中的一种或多种。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括仪器仪表标准及规范，例如GB50093-2013自动化仪表工程施工及质量验收规范、SH/T3019-2009石油化工仪表管道线路设计规范和SH/T3521-2013石油化工仪表工程施工技术规程中的一种或多种。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括工艺管道与管件阀门，例如GBJ236-1982现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范、GB/T8163-2008热轧输送流体用无缝钢管、冷拔输送流体用无缝钢管、GB/T14957-2012不锈钢无缝钢管、低压流体输送焊接管、GBT9119-2010板式平焊钢制管法兰和HG20592-2009钢制法兰中的一种或多种。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：
采用本申请的热解单元和/或热解系统，能够达到30％～40％的热解炭质量得率(以净质量计)，8％～15％转化为不凝可燃气体，热解生物炭含油量符合GB4284-1984的规定，其余转化为木醋液；不凝可燃气体能够作为热源为本热解系统提供热能，大量节省外部热源供热，节约热解生产成本。因此，生物质炭的生产无论是从生物质能源的高效利用还是保护土壤、大气环境等方面都具有重大意义。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中的热解单元。
图2为本实用新型实施例2中的热解系统。
图3为本实用新型的一级热解器结构图。
图4为本实用新型的二级热解器结构图。
图5为本实用新型的三级热解器结构图。
附图标记说明：
一级热解器1；
一级热解器的热风出口111；
一级热解器的热风进口112；
一级热解器的热解气出口121；
一级热解器的物料进口101；
一级热解器的固体产物出口102；
第一外筒141；
第一内筒142；
间断式螺旋叶片143；
第一驱动轴144；
清扫装置145；
热风旋流叶片146；
二级热解器2；
二级热解器的物料进口201；
二级热解器的固体产物出口202；
二级热解器的热风出口211；
二级热解器的热风进口212；
二级热解器的热解气出口221；
第二外筒241；
第二内筒242；
螺旋推进导流叶片243；
三级热解器3；
三级热解器的物料进口301；
三级热解器的固体产物出口302；
三级热解器的热风出口311；
三级热解器的热风进口312；
三级热解器的热解气出口321；
第三外筒341；
第三内筒342；
刮胶叶片343；
第二驱动轴344；
烟气净化系统4；热风炉5；
第一裂解气冷凝分馏系统6；
第一不凝可燃气净化系统7；
第二裂解气冷凝分馏系统8；
第二不凝可燃气净化系统9；
出料机10；
成型系统11。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1热解单元
如图1所示的热解单元包括依次连接的一级热解器1、二级热解器2和三级热解器3；一级热解器1、二级热解器2和三级热解器3均一端设有物料进口和热风出口、另一端设有固体产物出口、热解气出口和热风进口；
一级热解器的固体产物出口102与二级热解器的物料进口201连通，二级热解器的固体产物出口202与三级热解器的物料进口301连通；三级热解器的热风出口311与二级热解器的热风进口212连通，二级热解器的热风出口211与一级热解器的热风进口112连通；
如图3所示，一级热解器1包括由外而内同轴设置的一第一外筒141、一第一内筒142和一推进器；推进器设于第一内筒142的内部空腔中；推进器包括一第一驱动轴144和设于所述第一驱动轴144上的间断式螺旋叶片143，间断式螺旋叶片143沿第一驱动轴144呈螺旋式设置、且其边缘与第一内筒142的内壁面接触，相邻的两个间断式螺旋叶片143之间不接触，间断式螺旋叶片143用于生物质木质废弃物的翻动、推进与第一内筒142的清扫；
如图4所示，二级热解器2包括由外而内同轴设置的一第二外筒241、一可旋转的第二内筒242以及螺旋间距由小至大再小的螺旋推进导流叶片243；螺旋推进导流叶片243的边缘与第二内筒242的内壁固接；
如图5所示，本实施例中，三级热解器3包括由外而内同轴设置的一第三外筒341、一可旋转的第三内筒342和一设于第三内筒342内的推进式混料刮胶装置；推进式混料刮胶装置包括第二驱动轴344和设于第二驱动轴344上的刮胶叶片343；刮胶叶片343沿第二驱动轴344呈DNA双螺旋设置，构成第一螺旋与第二螺旋；第一螺旋和第二螺旋上相邻两个刮胶叶片343不接触，第一螺旋上相邻两个刮胶叶片343之间的空档位置与第二螺旋上设有刮胶叶片343的位置对应设置。
其中，三级热解器3的底部设有多个均匀分布的移动支座。
其中，第三内筒342与常规的传动装置连接，传动装置用于实现第三内筒342旋转；第三外筒341和第三内筒342间形成第三热风加热腔室，三级热解器的热风进口312和三级热解器的热风出口311设于第三热风加热腔室的两端。
本实施例中，一级热解器1、二级热解器2和三级热解器3均为卧式热解器；且均设置有本领域常规的密封装置和防爆口。
本实施例中，第一内筒142与第二内筒242分别与常规的传动装置连接，传动装置用于实现第一内筒142与第二内筒242旋转；第一外筒141和第一内筒142间形成第一热风加热腔室；第二外筒241和第二内筒242间形成第二热风加热腔室。
其中，一级热解器的热风进口112、二级热解器的热风进口212和一级热解器的热风出口111、二级热解器的热风出口211均分别设于第一热风加热腔室、第二热风加热腔室的两端。
其中，第一热风加热腔室内设有热风旋流叶片146，用于热风导流，使第一内筒142受热均匀。
本实施例中，一级热解器1的固体产物出口处设有清扫装置145，用于防止物料结焦。
本实施例中，一级热解器的物料进口101连接有进料模块，进料模块包括定量螺旋式进料机；定量螺旋式进料机的型号为JSLS300-1、出力为1.2～2t/h。
实施例2热解系统
如图2所示的热解系统，其包括实施例1中的热解单元。
本实施例中，一级热解器的热风出口111连接有烟气净化系统4。
其中，烟气净化4系统包括依次连接的烟气急冷装置与烟气净化塔。
本实施例中，热解系统包括一热风炉5，热风炉5与一级热解器的热风进口112、二级热解器的热风进口212和三级热解器的热风进口312连通。其中，烟气净化系统4的出口与热风炉5连通。
本实施例中，一级热解器的热解气出口121依次连接有第一裂解气冷凝分馏系统6与第一不凝可燃气净化系统7。其中，第一裂解气冷凝分馏系统6上一般设有第一裂解气出口与第一冷凝液出口。第一冷凝液出口可用于排出木醋液。其中，第一不凝可燃气净化系统7与热风炉5连通。
本实施例中，二级热解器的热解气出口221和三级热解器的热解气出口321依次连接有第二裂解气冷凝分馏系统8与第二不凝可燃气净化系统9。
其中，第二裂解气冷凝分馏系统8上设有第二裂解气出口与第二冷凝液出口。第二冷凝液可用于排出生物质焦油。其中，第二不凝可燃气净化系统9与热风炉5连通。
本实施例中，三级热解器3的固体产物出口连接有出料机10与成型系统11；出料机10为水冷出料机。其中，出料机10包括依次串联的第一出料机与第二出料机。其中，出料机10设有水循环冷却换热冷凝系统。
本实施例中，一级热解器的固体产物出口102与二级热解器的物料进口201之间设有过渡喂料机。
本实施例中，热解系统还包括一物料预处理系统，物料预处理系统与一级热解器的物料进口101连接。物料预处理系统为依次连接的物料破碎系统和分选净化系统。
其中，物料破碎系统为树枝粉碎机，树枝粉碎机的型号为1000型、出力为3～4t/h，树枝粉碎机的粉碎处理用于园林修剪废弃树枝，电动机功率为55kw、刀盘转数为2200r/min、刀盘直径为600mm。
其中，物料破碎系统的喂料装置为液压喂料系统；液压喂料系统正反转、液压喂料系统的液压马达型号为BM3-400。
其中，分选净化系统为直线振动筛；直线振动筛的型号为3DZF525、出力为4～5t/h，直线振动筛的筛面尺寸为500×2500mm、产量为4t/h、筛面层数为3层；振动频率为16/25次/s。
应用实施例1生物质木质废弃物热解方法
采用实施例2中的热解系统进行生物质木质废弃物的热解，其包括如下步骤：将生物质木质废弃物由一级热解器的物料进口101输入，进行热解反应即可。
本实施例中的生物质木质废弃物为：城市绿化修剪下来的树枝，经前期削片粉碎，粒度为小于等于10cm的片状松散物料，含水率12％～35％，物料密度0.18～0.23t/m3，经过自然干燥。
本实施例中，一级热解器1工作温度为300℃，一级热解器1的反应停留时间为40min。二级热解器2的工作温度为350℃，二级热解器2的反应停留时间为30min，物料粒度≤25mm，含水率≤5％。三级热解器3的工作温度为400℃，三级热解器3的反应停留时间为25min，物料粒度≤25mm，含水率≤3％。本实施例中，最终热解炭质量得率32％，热解碳含挥发分(含油率)0.29％(热解生物炭含油量符合GB4284-1984的规定)，不凝可燃气体得率8％～9％。
本实施例中，第三内筒342的旋转线速度低于推进式混料刮胶装置的旋转线速度。
本实施例中，一级热解器1、二级热解器2和三级热解器3的生产能力均为1.2～3.0t/h、工作压力均为≤50Pa、主设备转数均为0.7～1.5r/min、电动机功率均为11kw。
其中，工厂用电的电压一般为380V/220V、工作频率为50Hz。工厂用电的电气仪表自动化控制系统用电电压为24V、输出信号电流为4～20mA；工厂用水的用水压力、流量、水质均同生物质木质废弃物热解系统所在区域的公用管网自来水。
本实施例中，电功率总装机容量为kw级(动力电源：380V/3Ph/50Hz)、生活和照明电功率容量为kw级(生活、照明电源220V/50Hz)、压缩空气耗用量为6m3/h、工作压力为0.6MPa，且工厂占地面积为一般为8000～10000平方米。
本实施例中，热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括机械设备设计、制造、检验、安装、试运行采用标准，例如机械制图国家标准基本规定GB/T4457.4-2002)、GB/T4238-2007耐热钢钢板和钢带、GB150-1998钢制压力容器、GB/T708-1998冷轧钢板和钢带、GB/T709-1998热轧钢板和钢带、GB/T50017-2007钢结构设计规范、GB/T 32662-2016废橡胶废塑料裂解油化成套生产装备、JB/T2560-1991整体有衬滑动轴承、JB/T2561-1991对开式二螺柱正滑动滑动轴承、JB/T2562-1991对开式四螺柱正滑动滑动轴承、JB/T2563-1991对开式四螺柱斜滑动滑动轴承、JB/T7679-2008螺旋输送机、HG/T20546-2009化工装置设备布置设计规定和Q31/0115000720C002-2017城市生活垃圾源可燃物热解处理成套设备。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括电动机和电气设备技术规范及标准，例如JB/T1009-2006三相异步电动机技术条件、GB/T4772.1-1999旋转电机尺寸和输出功率等级和GB/T4942.1-2006旋转电机整体结构的防护等级。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括仪器仪表标准及规范，例如SH/T3019-2009石油化工仪表管道线路设计规范和SH/T3521-2013石油化工仪表工程施工技术规程。
热解工艺及装备设计制造技术规范及标准包括工艺管道与管件阀门，例如GB/T8163-2008热轧输送流体用无缝钢管、冷拔输送流体用无缝钢管、GB/T14957-2012不锈钢无缝钢管、低压流体输送焊接管、GBT9119-2010板式平焊钢制管法兰和HG20592-2009钢制法兰中的一种或多种。
应用实施例2生物质木质废弃物热解方法
采用实施例2中的热解系统进行生物质木质废弃物的热解，其包括如下步骤：将生物质木质废弃物由一级热解器的物料进口101输入，进行热解反应即可。
本实施例中的生物质木质废弃物等其他条件同应用实施例1，与应用实施例1不同之处在于：
本实施例中，一级热解器1工作温度为330℃，一级热解器1的反应停留时间为35min。二级热解器2的工作温度为400℃，二级热解器2的反应停留时间为31min，分三段反应，反应时间分别为11.5min、8min和11.5min：在反应器转数一定的条件下，设定反应器每分钟转数为1转，按4：3：4的比例设定反应速率，总时间为31min，则第一段为11.5min；第二段为8min；第三段为11.5min，从而确定第一段为11.5个螺距；第二段为8个螺距；第三段为11.5个螺距。三级热解器3的工作温度为450℃，三级热解器3的反应停留时间为30min。本实施例中，最终热解炭质量得率34％，热解碳含挥发分(含油率)0.28％(热解生物炭含油量符合GB4284-1984的规定)，不凝可燃气体得率9％～10％。
本实施例中，第三内筒342的旋转线速度低于推进式混料刮胶装置的旋转线速度。
应用实施例3生物质木质废弃物热解方法
采用实施例2中的热解系统进行生物质木质废弃物的热解，其包括如下步骤：将生物质木质废弃物由一级热解器的物料进口101输入，进行热解反应即可。
本实施例中的生物质木质废弃物等其他条件同应用实施例1，与应用实施例1不同之处在于：
本实施例中，一级热解器1工作温度为330℃，一级热解器1的反应停留时间为45min。二级热解器2的工作温度为380℃，二级热解器2的反应停留时间为33min，分三段反应，反应时间分别为12min、9min和12min：在反应器转数一定的条件下，设定反应器每分钟转数为1转，按4：3：4的比例设定反应速率，总时间为33min，则第一段为12min；第二段为9min；第三段为12min，从而确定第一段为12个螺距；第二段为9个螺距；第三段为12个螺距。三级热解器3的工作温度为430℃，三级热解器3的反应停留时间为30min。本实施例中，最终热解炭质量得率35％，热解碳含挥发分(含油率)0.26％(热解生物炭含油量符合GB4284-1984的规定)，不凝可燃气体得率9％～11％。
本实施例中，第三内筒342的旋转线速度低于推进式混料刮胶装置的旋转线速度，混料、推进、刮焦装置在混料、推进物料的同时刮除反应器内壁结焦，提高反应器的热效率。

Claims (10)

1.一种热解单元，其特征在于，其包括依次连接的一一级热解器、一二级热解器和一三级热解器；
所述一级热解器、所述二级热解器和所述三级热解器均一端设有物料进口和热风出口、另一端设有固体产物出口、热解气出口和热风进口；
所述一级热解器的固体产物出口与所述二级热解器的物料进口连通，所述二级热解器的固体产物出口与所述三级热解器的物料进口连通；所述三级热解器的热风出口与所述二级热解器的热风进口连通，所述二级热解器的热风出口与所述一级热解器的热风进口连通；
所述一级热解器包括由外而内同轴设置的一第一外筒、一第一内筒和一推进器；所述推进器设于所述第一内筒的内部空腔中；所述推进器包括一第一驱动轴和设于所述第一驱动轴上的间断式螺旋叶片，所述间断式螺旋叶片沿所述第一驱动轴呈螺旋式设置、且其边缘与所述第一内筒的内壁面接触，相邻的两个所述间断式螺旋叶片之间不接触，所述间断式螺旋叶片用于生物质木质废弃物的翻动、推进与所述第一内筒的清扫；
所述二级热解器包括由外而内同轴设置的一第二外筒、一可旋转的第二内筒以及螺旋间距由小至大再小的螺旋推进导流叶片；所述螺旋推进导流叶片的边缘与所述第二内筒的内壁固接。
2.如权利要求1所述的热解单元，其特征在于，所述三级热解器包括由外而内同轴设置的一第三外筒、一可旋转的第三内筒和一设于所述第三内筒内的推进式混料刮胶装置；所述推进式混料刮胶装置包括第二驱动轴和设于所述第二驱动轴上的刮胶叶片；所述刮胶叶片沿所述第二驱动轴呈DNA双螺旋设置，构成第一螺旋与第二螺旋；所述第一螺旋和所述第二螺旋上相邻两个所述刮胶叶片不接触，所述第一螺旋上相邻两个所述刮胶叶片之间的空档位置与所述第二螺旋上设有所述刮胶叶片的位置对应设置；其中，所述第三外筒和第三内筒间形成第三热风加热腔室；
和/或，所述三级热解器为卧式热解器；
和/或，所述三级热解器设置有密封装置和防爆口；
和/或，所述三级热解器的底部设有移动支座；
和/或，所述一级热解器和/或所述二级热解器为卧式热解器；
和/或，所述一级热解器和/或所述二级热解器设有密封装置和防爆口；
和/或，所述第一外筒和所述第一内筒间形成第一热风加热腔室；
和/或，所述第二外筒和所述第二内筒间形成第二热风加热腔室；
和/或，所述一级热解器的固体产物出口处设有清扫装置。
3.如权利要求2所述的热解单元，其特征在于，所述三级热解器的热风进口和所述三级热解器的热风出口分别设于所述第三热风加热腔室的两端；当所述第一外筒和所述第一内筒间形成第一热风加热腔室时，所述一级热解器的热风进口和所述一级热解器的热风出口分别设于所述第一热风加热腔室的两端；当所述第二外筒和所述第二内筒间形成第二热风加热腔室时，所述二级热解器的热风进口和所述二级热解器的热风出口分别设于所述第二热风加热腔室的两端。
4.如权利要求2所述的热解单元，其特征在于，所述三级热解器的底部设有多个均匀分布的移动支座。
5.如权利要求2所述的热解单元，其特征在于，当所述第一外筒和所述第一内筒间形成第一热风加热腔室时，所述第一热风加热腔室内设有热风旋流叶片。
6.一种热解系统，其特征在于，其包括如权利要求1-5任一项所述的热解单元。
7.如权利要求6所述的热解系统，其特征在于，所述一级热解器的热风出口连接有烟气净化系统；
和/或，所述热解系统包括一热风炉，所述热风炉与所述一级热解器的热风进口、所述二级热解器的热风进口和所述三级热解器的热风进口连通；
和/或，所述一级热解器的热解气出口依次连接有第一裂解气冷凝分馏系统与第一不凝可燃气净化系统；所述第一裂解气冷凝分馏系统上设有第一裂解气出口与第一冷凝液出口；
和/或，所述二级热解器的热解气出口和/或所述三级热解器的热解气出口依次连接有第二裂解气冷凝分馏系统与第二不凝可燃气净化系统；
和/或，所述三级热解器的固体产物出口连接有出料机与成型系统；
和/或，所述一级热解器的固体产物出口与所述二级热解器的物料进口之间设有过渡喂料机；
和/或，所述热解系统还包括一物料预处理系统，所述物料预处理系统与所述一级热解器的物料进口连接。
8.如权利要求7所述的热解系统，其特征在于，所述第一不凝可燃气净化系统与所述热风炉连通；
和/或，所述烟气净化系统的出口与所述热风炉连通；
和/或，所述第二裂解气冷凝分馏系统设有第二裂解气出口与第二冷凝液出口；
和/或，所述第二不凝可燃气净化系统与所述热风炉连通；
和/或，所述出料机包括依次串联的第一出料机与第二出料机；
和/或，所述出料机设有水循环冷却换热冷凝系统。
9.如权利要求7所述的热解系统，其特征在于，所述烟气净化系统包括依次连接的烟气急冷装置与烟气净化塔。
10.如权利要求7所述的热解系统，其特征在于，当所述热解系统还包括物料预处理系统时，所述物料预处理系统包括依次连接的物料破碎系统和分选净化系统。
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