大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及再生能源领域，具体涉及大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于：所述生产设备由进料系统、裂解筒体、油气分离器和沉渣池构成，所述裂解筒体由进料固定筒、回转裂解筒、除渣固定筒组合构成，其中所述回转裂解筒由电机驱动旋转，所述回转裂解筒一端与所述进料固定筒连通，所述进料固定筒与所述进料系统连通，所述回转裂解筒的另一端与所述除渣固定筒连通，所述除渣固定筒与所述除渣池相连通。本发明的优点是：可自动进出料，操作简便，劳动强度小，满足大型工业化的生产要求。
【专利说明】 大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及再生能源领域，具体涉及大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备。
【背景技术】
[0002]在在石油、天然气等不可再生化石资源濒临枯竭以及环境污染日益严重的今天，能源需求与环境保护成为当今世界的两大主题。中国的生活垃圾数量巨大，在较发达城市中，废弃塑料占垃圾总质量的8% _15%，体积分数达到30%左右。废塑料的传统处理方法是填埋法和焚烧法，但由此造成了占用耕地、污染水源及排放大量废气等一系列问题。而热裂解等热化学回收法将废塑料转化为化学品或燃料油等有价值的石化产品，不仅解决了废塑料的污染问题，还可在相当程度上缓解能源紧缺问题，因此得到了世界各国的高度关注。然而单独进行塑料裂解制油尚有一些不足，反应条件较为苛刻、所需温度较高、能耗较大。
[0003]目前，用于热裂解反应的设备主要有两大类:一类是静置设备，该类设备在裂解反应炉内设置有搅拌装置，通过搅拌使得物料翻动、混合以及排出物料的效果，其缺点是由于反应炉保持静置，所以受到加热装置的加热区域保持不变，所以导致该区域的线膨胀程度不可预测，同时物料不能受到均匀受热，且温度上升也慢；另一类是回转炉，由于回转炉能对物料起到翻动、混合的效果，因而物料在其中受热均匀，所以回转炉的效果优于静置设备，工业化设备大多选用回转炉。
[0004]中国实用新型专利200420063675.2和01279258.6分别公开了一种静置式的卧式裂解反应炉，在反应炉内分别设置有搅拌器，最多两个油气出口设置于反应炉的上方，藉由油气出口与裂解炉之间的压差收集油气，但此类反应炉除了具有上述静置设备所有的缺点之外，还会因为物料在完全裂解前就已经经过该油气出口，所以当完全裂解后的物料所产生的油气在油气出口的后段时，无法及时收集从而造成反应炉的压力增大，增加危险。中国发明专利102827626A公开了一种回转炉，该回转炉采用阵列的摆放结构，在增加了混炼处理量的同时，又解决了不同位置回转炉的受热不均问题，但油气出口具备同样的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，该生产设备采用超大容积的回转裂解筒作为热裂解反应炉，通过在回转裂解筒内设置保持静止的取气中心管取气，使得回转裂解筒内的物料既能随着筒体转动而均匀受热，同时裂解出的油气可由取气中心管上开设的取气孔收集，提高了生产效率，回转裂解筒以取气中心管为转轴转动，提高筒体稳定性。
[0006]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述生产设备由进料系统、裂解筒体、油气分离器和沉渣池构成，所述裂解筒体由进料固定筒、回转裂解筒、除渣固定筒组合构成，其中所述回转裂解筒由电机驱动旋转，所述回转裂解筒一端与所述进料固定筒连通，所述进料固定筒与所述进料系统连通，所述回转裂解筒的另一端与所述除渣固定筒连通，所述除渣固定筒与所述除渣池相连通；位于所述回转裂解筒中设置有取气中心管，所述取气中心管的一端贯穿伸出于所述裂解筒体外侧并与所述油气分离器连通，所述取气中心管位于所述回转裂解筒内的部分管段由固定于所述回转裂解筒内壁上的支撑架定位支撑，该部分管段表面开设有取气孔。
[0007]所述回转裂解筒下方支承有若干导轮座，所述回转裂解筒与所述导轮座之间构成滚动配合；所述导轮座相对于所述回转裂解筒，沿其轴向位置可调，所述导轮座的高度可调。
[0008]若干所述导轮座沿所述回转裂解筒的轴向间隔布置，所述导轮座的轴向位置可调是指，若干所述导轮座固定支承于一导轨之上，所述导轨可沿所述回转裂解筒轴向移动；所述导轮座由导轮与导轮支架构成，所述导轮座的高度可调是指所述导轮支架的高度可调，所述导轮装配于所述导轮支架之上，所述导轮支架固定支承于所述导轨之上。
[0009]所述回转裂解筒对所述取气中心管的定位支撑是沿所述取气中心管轴向间隔设置支撑架，所述支撑架至少采用三点支撑，即在所述回转裂解筒的内壁上固定设置至少三根支撑柱构成所述支撑架，至少三根所述支撑柱沿所述取气中心管的轴向圆周阵列分布，所述支撑柱的一端固定设置于所述回转裂解筒的内壁，另一端与所述取气中心管构成滑动配合。
[0010]所述三点支撑中的点支撑指的是圆弧面支撑，即所述支撑柱的支撑面为与所述取气中心管外弧面匹配的弧面。
[0011]所述取气中心管外弧面上具有外设滑道，所述外设滑道为所述支撑面的滑动滑道。
[0012]所述进料系统包括料仓、密闭料斗、螺旋进料机，所述料仓通过上料输送带与所述密闭料斗相连，所述密闭料斗下方与所述螺旋进料机的进料螺杆连通，所述进料螺杆连通有进料口 I，所述进料螺杆的输出端与所述进料固定筒相连通，所述进料固定筒上连通有进料口 II。
[0013]所述回转裂解筒内设置有若干螺旋进料导流板，所述螺旋进料导流板的高度、螺距与所述取气孔于所述取气中心管上的布置位置呈对应关系。
[0014]本发明的优点是:可自动进出料，操作简便，劳动强度小，满足大型工业化的生产要求；裂解过程中，回转筒匀速转动，筒内物料受热均匀；中心取气管与回转裂解筒之间的布局合体，收气效果好；生产率高，年处理量大；方便安装维护；由于采用连续化生产故油品质量稳定；实时监控筒内爆炸极限，安全性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
如图1所示，图中标记1-21分别为:料仓1、上料输送带2、密闭料斗3、进料螺杆4、进料口( I )5、进料口( II )6、进料固定筒7、传动齿轮8、驱动电机9、回转裂解筒10、支撑架11、取气孔12、导轮座13、导轮14、导轮支架15、取气中心管16、除渣固定筒17、油气分离器18、沉渣池19、支撑柱20、风帽21。
[0017]实施例:如图1所示，本实施例中的大型工业化再生材料和生物质材料混炼生产设备包括进料系统、裂解筒体、油气分离器18以及沉渣池19构成。进料系统将由再生材料和生物质材料混合构成的物料输送进裂解筒体内，该物料在裂解筒体内热裂解成油气以及料渣，其中油气由油气分离器18收集并进行可燃气和油气的分离，料渣由沉渣池19回收。
[0018]进料系统主要由料仓1、密闭料斗3、进料螺杆4构成，其中料仓I为作为原料的再生材料的存储室，料仓I通过上料输送带2连接密闭料斗3，密闭料斗3的下方与螺杆进料机的进料螺杆4配合连接。进料螺杆4上还设置有生物质材料的进料口( I )5，进料螺杆4的输出端与进料固定筒7相连通。作为裂解筒体一部分的进料固定筒7上开设有生物质材料的进料口( II) 6。进料口( I ) 5以及进料口( II) 6处都保证无氧密封，以保证进料系统无氧供料。
[0019]进料系统在工作时，料仓I内存储的再生材料由上料输送带2输送至密闭料斗3内，密闭料斗3在储满再生材料之后进行抽真空直至其达到真空密闭。当密闭料斗3内部达到真空后,其内部存放的再生材料由进料螺杆4输送至进料固定筒7内，此时由于进料螺杆4上连通有生物质材料的进料口( I )5，所以进料螺杆4实质上是将再生材料与生物质材料相混合并输送至进料固定筒7内，可避免再生材料在进料螺杆4的输送中产生气泡。进料固定筒7上开设的进料口(II) 6用以添加生物质材料，使其在物料中的重量百分比达到要求，即从进料口( I ) 5与进料口(II) 6中两次添加的生物质材料的重量之和满足物料中所占比重要求。在实际运用中，当再生材料的组分内含有生物质材料时，进料口( I )5以及进料口(II) 6可以选择性地根据生物质材料的组分要求进行相应的添加或者不添加。
[0020]裂解筒体由进料固定筒7、回转裂解筒10和除渣固定筒17构成，其中进料固定筒7与回转裂解筒10的一端连通，回转裂解筒10的另一端与所述除渣固定筒17构成连通，上述三者同轴布置。回转裂解筒10外围套装有一传动齿轮8，传动齿轮8通过齿轮啮合与驱动电机9构成传动配合,使得驱动电机9通过传动齿轮8的传动带动回转裂解筒10旋转。回转裂解筒10下方由沿其筒体轴向间隔设置的若干导轮座13支撑，其中导轮座13由导轮14和导轮支座15构成，导轮14装配于导轮支座15上，导轮支座15固定支承于一导轨，该导轨可沿回转裂解筒10轴向移动，以在回转裂解筒10轴向变形伸缩时调整导轮座13的位置保持回转裂解筒10水平；导轮支座15可在其高度方向上进行调整，以在有基础沉降或其它因素造成的变形时保持回转裂解筒10的水平。回转裂解筒10内设置有若干导流板，导流板使物料产生定向流动依次经过回转裂解筒10内的加热段、熔融裂解段以及固渣段。回转裂解筒10中设置有一取气中心管16，取气中心管16与回转裂解筒10同轴，其一端贯穿伸出于除渣固定筒17的外侧并与油气分离器18构成连通。回转裂解筒10对取气中心管16的定位支撑是沿取气中心管16的轴向间隔设置支撑架11，该支撑架11为由三根支撑柱20构成的三点支撑，三根支撑柱20沿取气中心管16的轴向圆周阵列分布，支撑柱20的一端固定设置于回转裂解筒10的内壁，另一端与取气中心管16构成滑动配合，使得取气中心管16在保持静止时，回转裂解筒10以取气中心管16为转轴稳定转动。取气中心管16位于回转裂解筒10内的部分管段表面开设有四个取气孔12，用以收集物料裂解后产生的油气。除渣固定筒17下部具有一与沉渣池19连通的开口，以排出物料完全裂解后剩余的料渣。
[0021]裂解筒体在工作时，回转裂解筒10由驱动电机9驱动旋转。当进料固定筒7内的物料进入回转裂解筒10时，先到达回转裂解筒10中的加热段，此时物料得到加热并通过导流板以一定的流速进入熔融裂解段；在熔融裂解段中的物料开始裂解产生油气，此时油气由取气中心管16沿其延伸方向3/4处的取气孔12收集，即该取气孔的位置正位于物料开始裂解产生油气处，为了保证油气的完整收集取气中心管16沿其延伸方向最外侧的取气孔12正位于物料完全裂解的位置，取气孔12将收集的油气通向油气分离器18 ;当物料从熔融裂解段流至固渣段时，物料完全裂解后剩余料渣，该料渣便通过固定除渣筒17排出至沉渣池19内。
[0022]本实施例在具体实施时:导流板采用螺旋进料导流板，该导流板的螺距由物料融熔裂解所需要的时间决定，同时也就造成了螺旋进料导流板的高度、螺距与取气孔12在取气中心管16上的布置位置呈相对应关系，即螺旋进料导流板需采用固定高度和螺距的导流板，以保证物料在一定的时间、一定的量按要求进入融熔裂解段，以使物料开始裂解产生油气处正好位于取气中心管16上3/4处的取气孔12 ;在熔融裂解段内，根据物料融熔和堆积比的变化，改变导流板高度和螺距以保证最外侧取气孔12正位于物料完全裂解的位置。
[0023]支撑柱20对取气中心管16的三点支撑中的点支撑指的是弧面支撑，即支撑柱20的支撑面为与取气中心管16外弧面匹配的弧面，该支撑面采用成型石墨。取气中心管16的外弧面上设有滑道，每个滑道与支撑架11的支撑位置相对应，将支撑柱20上作为滑动支点的成型石墨与滑道相接触且构成滑动配合，其中该滑道的宽度大于成型石墨的宽度。此外，利用成型石墨以及滑道的弹性可避免支撑面由于取气中心管16的受热形变而造成支撑面由弧面变为点，从而导致支撑面破损；利用成型石墨与滑道之间的滑动配合，既使得支撑架11对取气中心管16的支撑效果得到提高，同时回转裂解筒10相对取气中心管16的转动也更稳定。
[0024]取气中心管16上开设的取气孔12可采用风帽21以及滤网来阻隔物料、料渣通过取气孔12进入取气中心管16内，该滤网固定装配于取气孔12内，风帽21以三点支撑的形式固定设置于取气孔12上方。
[0025]取气中心管16的管体内部有对回转裂解筒10内各种工况的监控线路，将在线信号传输至主控中心，进行自动控制、信息汇总和数据分析反馈，以严格按照安全生产制度进行，尤其要实时监控爆炸极限、采取预案措施，使生产顺利进行。
[0026]本实施例应用于某工厂的混炼生产之中，该工厂采用再生材料中的废塑料PP和PE掺入部分作为生物质材料的植物浙青混合炼油，产品为国家标准的可燃气、汽油和柴油。该厂年处理原料400万吨，共有15条生产线，每条生产线的热裂解系统均采用本实施例中的生产工艺。回转裂解筒10的筒体直径5.5米，长度160米，每个回转裂解筒10年处理混合原料约26万吨，可制成3.9万吨的可燃气、6.92万吨的汽油、13.52万吨的柴油，物料转化率达到93.62%。
【权利要求】
1.一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述生产设备由进料系统、裂解筒体、油气分离器和沉渣池构成，所述裂解筒体由进料固定筒、回转裂解筒、除渣固定筒组合构成，其中所述回转裂解筒由电机驱动旋转，所述回转裂解筒一端与所述进料固定筒连通，所述进料固定筒与所述进料系统连通，所述回转裂解筒的另一端与所述除渣固定筒连通，所述除渣固定筒与所述除渣池相连通；位于所述回转裂解筒中设置有取气中心管，所述取气中心管的一端贯穿伸出于所述裂解筒体外侧并与所述油气分离器连通，所述取气中心管位于所述回转裂解筒内的部分管段由固定于所述回转裂解筒内壁上的支撑架定位支撑，该部分管段表面开设有取气孔。
2.根据权利要求1所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述回转裂解筒下方支承有若干导轮座，所述回转裂解筒与所述导轮座之间构成滚动配合；所述导轮座相对于所述回转裂解筒，沿其轴向位置可调，所述导轮座的高度可调。
3.根据权利要求2所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:若干所述导轮座沿所述回转裂解筒的轴向间隔布置，所述导轮座的轴向位置可调是指，若干所述导轮座固定支承于一导轨之上，所述导轨可沿所述回转裂解筒轴向移动；所述导轮座由导轮与导轮支架构成，所述导轮座的高度可调是指所述导轮支架的高度可调，所述导轮装配于所述导轮支架之上，所述导轮支架固定支承于所述导轨之上。
4.根据权利要求1所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述回转裂解筒对所述取气中心管的定位支撑是沿所述取气中心管轴向间隔设置支撑架，所述支撑架至少采用三点支撑，即在所述回转裂解筒的内壁上固定设置至少三根支撑柱构成所述支撑架，至少三根所述支撑柱沿所述取气中心管的轴向圆周阵列分布，所述支撑柱的一端固定设置于所述回转裂解筒的内壁，另一端与所述取气中心管构成滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述三点支撑中的点支撑指的是圆弧面支撑，即所述支撑柱的支撑面为与所述取气中心管外弧面匹配的弧面。
6.根据权利要求5所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述取气中心管外弧面上具有外设滑道，所述外设滑道为所述支撑面的滑动滑道。
7.根据权利要求1所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述进料系统包括料仓、密闭料斗、螺旋进料机，所述料仓通过上料输送带与所述密闭料斗相连，所述密闭料斗下方与所述螺旋进料机的进料螺杆连通，所述进料螺杆连通有进料口 I，所述进料螺杆的输出端与所述进料固定筒相连通，所述进料固定筒上连通有进料口 II。
8.根据权利要求1所述的一种大型工业化再生资源和生物质混炼生产设备，其特征在于:所述回转裂解筒内设置有若干螺旋进料导流板，所述螺旋进料导流板的高度、螺距与所述取气孔于所述取气中心管上的布置位置呈对应关系。
【文档编号】B29B7/02GK103847037SQ201410021982
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月18日 优先权日:2014年1月18日
【发明者】韩秀琴, 郭剑波, 杨祚明, 刘洋 申请人:天津千江新能源科技有限公司