有机物料干馏裂解气化炉的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种有机物料干馏裂解气化炉，包括：裂解气化炉体，所述裂解气化炉体的顶部具有进料口和出气口；多个干馏室，所述多个干馏室并排设在所述裂解气化炉体内，且相邻的两个干馏室之间通过隔墙间隔开，每个所述干馏室底部均设有排料口；加热装置，所述加热装置设在所述多个干馏室内以对所述多个干馏室内的物料进行隔绝空气干馏以产生固体碳质物料和干馏气。根据本发明的有机物料干馏裂解气化炉，可对物料例如生活垃圾进行隔绝空气干馏处理，干馏得到的气体和固体排出物均不产生二噁英，且无重金属污染、废渣，无需喷油助燃，环境良好且成本低。
【专利说明】有机物料干馏裂解气化炉
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机物料处理【技术领域】，尤其是涉及一种有机物料干馏裂解气化炉。【背景技术】
[0002]以生活垃圾为例，传统采用的焚烧处理方式在气体及废渣中均会产生二噁英并伴随重金属污染。而且焚烧处理过程中需要喷油助燃，直接导致处理成本过高。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本发明需要提供一种有机物料干馏裂解气化炉，该有机物料干馏裂解气化炉不产生例如二噁英等有毒气体、且无重金属污染、成本低。
[0005]根据本发明实施例的有机物料干馏裂解气化炉，包括:裂解气化炉体，所述裂解气化炉体设有进料口和出气口 ；多个干馏室，所述多个干馏室并置在所述裂解气化炉体内，且相邻的两个干馏室之间通过隔墙间隔开，每个所述干馏室底部均设有排料口 ；加热装置，所述加热装置设在所述多个干馏室内以对所述多个干馏室内的物料进行隔绝空气干馏以产生固体碳质物料和干馏气。
[0006]根据本发明实施例的有机物料干馏裂解气化炉，可对物料例如生活垃圾进行隔绝空气干馏处理，干馏得到的气体和固体排出物均不产生二噁英，且无重金属污染、废渣，无需喷油助燃，环境友好且成本低。
[0007]另外，根据本发明的 有机物料干馏裂解气化炉还可具有如下附加技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，所述多个干馏室在水平方向并排设置，且每个干馏室沿上下方向延伸。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述有机物料干馏裂解气化炉还包括:顶部料仓，所述顶部料仓的顶部敞开，所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口连通；以及密封式自动给料装置，所述密封式自动给料装置设在所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口之间以隔绝空气地控制顶部料仓内的物料供给至所述裂解气化炉体内。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述顶部料仓形成为漏斗形。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述自动给料装置为设在所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口之间的管路上的阀。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述自动给料装置为电动阀。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述裂解气化炉体的进料口处进一步设有用于分配物料的分配通道。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述分配通道形成为倒Y形且包括彼此连通的上通道、第一下通道和第二下通道，其中所述上通道的顶端与所述顶部料仓的底部连通，且第一下通道和第二下通道的底部分别 通向所述裂解气化炉体内。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述有机物料干馏裂解气化炉进一步包括:布料装置，所述布料装置设在所述进料口下方以对所述进料口供入的物料进行分布。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述布料装置包括:支撑件，所述支撑件沿所述裂解气化炉体的纵向延伸；多个挡料件，每个所述挡料件的一端连接在所述支撑件上且另一端沿横向朝向所述裂解气化炉体的内侧壁延伸。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述挡料件沿横向延伸。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述多个挡料件均匀分布在所述支撑件的横向两侧。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述支撑件和所述挡料件的形状相同，且所述支撑件和所述挡料件中的每一个均包括在横截面上对称设置的第一板和第二板，所述第一板和第二板上端连接且所述第一板和第二板之间形成30-180度的夹角。
[0020]根据本发明的一个实施例，所述水平支撑件上固定设置有竖向延伸的通气管，所述通气管形成有与所述裂解气化炉体的内部相连通的通气通道，所述出气口形成在所述通气通道的出口端。
[0021]根据本发明的一个实施例，所述加热装置为表面绝缘的电加热器或者电加热棒。
[0022]根据本发明的一个实施例，所述加热装置包括电加热丝和套设在其外的绝缘层。
[0023]根据本发明的一个实施例，所述有机物料干馏裂解气化炉进一步包括:多个自动密封排料装置，所述多个自动密封排料装置分别设在所述多个干馏室的所述排料口处，以对所述干馏室进行放料。
[0024]根据本发明的一个实施例，所述有机物料干馏裂解气化炉还包括:密封排料仓，所述密封排料仓设在所述裂解气化炉体的底部且与所述裂解气化炉体内部连通，其中所述多个干馏室的底部伸入到所述密封排料仓内；链`式排料装置，所述链式排料装置设在所述密封排料仓内以接收所述自动密封排料装置排出的物料并排出。
[0025]根据本发明的一个实施例，所述有机物料干馏裂解气化炉还包括:炉体支撑架，所述炉体支撑架设在所述炉体下部的外侧壁上以对炉体进行支撑。
[0026]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]本发明的上述和/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:
[0028]图1是根据本发明一个实施例的有机物料干馏裂解气化炉的示意图；
[0029]图2是根据本发明一个实施例的有机物料干馏裂解气化炉的布料装置的示意图；
[0030]图3是根据本发明一个实施例的初级干馏气洗涤塔的示意图；
[0031]图4是根据本发明一个实施例的二级干馏气洗涤塔的示意图；
[0032]图5是根据本发明一个实施例的自洁换热设备的示意图；
[0033]图6是根据本发明一个实施例的有机物料处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下” “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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发明中的具体含义。
[0037]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0038]下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的有机物料处理系统。如图1-图5所示，根据本发明实施例的有机物料处理系统包括有机物料干馏裂解气化炉100、干馏气洗涤设备和自洁换热设备300。
[0039]首先需要说明的是，在本发明的实施例的描述中:“上下方向”例如图1、图3-图5中的箭头所示。但是还需要说明的是，该方向的指示只是出于示例的目的，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0040]根据本发明实施例的有机物料处理系统，该有机物料处理系统可用于处理生活垃圾。在本申请下面的描述中，以有机物料处理系统用于处理生活垃圾为例进行说明。当然，本领域内的技术人员可以理解，该有机物料处理系统用于处理生活垃圾仅作为示例进行说明，而不限于此，根据本发明的有机物料处理系统还可用于处理其他类型的待处理的物料，例如农副产品秸杆、棉杆、酿酒的副产品酒渣和酒糟、植物树叶、工业垃圾和医疗垃圾等有机物料混合物。
[0041 ] 如图1和图2所示，有机物料干馏裂解气化炉100设有进料口和出气口、且有机物料干馏裂解气化炉100的底部具有排料口，其中有机物料从进料口进入有机物料干馏裂解气化炉100内进行隔绝空气干馏且有机物料从排料口排出，产生的干馏气从出气口排出。其中，干馏气体的成分包括甲烷、氢气、碳氢化合物、一氧化碳及微量氮、氧气等多种成分的其他混合。可选地，如图1中所示，进料口和出气口设置在有机物料干馏裂解气化炉100的顶部。
[0042]如图3和图4所示，干馏气洗涤设备连接在有机物料干馏裂解气化炉100的下游且对从出气口排出的干馏气进行接收并洗涤净化。[0043]如图5所示，自洁换热设备300连接在干馏气洗涤设备的下游以对洗涤净化后的干馏气进行处理以得到洁净的可燃干馏气体。
[0044]根据本发明实施例的有机物料处理系统，通过将有机物料首先通入到有机物料干馏裂解气化炉100进行隔绝空气干馏，即通过纯无氧干馏来得到干馏气，再将干馏气依次通入到干馏气洗涤设备和自洁换热设备300中，进行洗涤净化和处理，最终可以得到洁净的可燃干馏气体，由此可以极大地降低有机物料对环境的影响，特别是例如二噁英之类的致癌物质的产生，并且通过对有机物料的上述处理过程，还可以得到可燃能源，从而可以使有机物料利用价值的最大化。根据本发明的有机物料处理系统，以生活垃圾为例，与现有普遍采用的焚烧垃圾处理方式相比，它所产生的气体及固体排放物均不产生二恶英及重金属污染，处理后无废渣，产出的固体可作为无烟燃料，其热值在每公斤5000大卡以上，还可根据实际需要，让物料完全干馏，产出建筑行业使用的粉料及水泥行业使用的添加剂。同时产出用来发电的干馏气体，热值在每立方米6000大卡以上。此工艺通过模拟工业炉干馏试验；标准称重试验数据情况下，每吨城市生活垃圾在完全干馏状态下(含水量脱至20%之内，并粉碎后成型)，可产出可燃气800立方以上，同时产出焦油100公斤以上，且大部分为轻质焦油。
[0045]下面参照图1，详细描述根据本发明实施例的有机物料干馏裂解气化炉100。如图1所示，该有机物料干馏裂解气化炉100包括裂解气化炉体110、多个干馏室120以及加热装置130。
[0046]进料口和出气口形成在裂解气化炉体110的顶部。参照图1，裂解气化炉体110内限定出容纳待干馏物料的容纳空间，裂解气化炉体110的顶部具有进料口以向容纳空间内供入待干馏的物料，裂解气化炉体110的顶部具有出气口以将干馏得到的气体通过该出气口排出。
[0047]多个干馏室120并置设在裂解气化炉体110内，且相邻的两个干馏室120之间通过隔墙121间隔开，每个干馏室120底部均设有排料口 122。在图1的示例中，多个干馏室120彼此平行地设在裂解气化炉体110的下部，相邻的干馏室120之间通过隔墙121间隔开，干馏室120的顶部敞开以接收从上方落下的物料，每个干馏室120的底部均具有排料口122以将干馏得到的固体物质例如无烟燃料或建筑行业使用的粉料以及水泥行业使用的添加剂等从该排料口 122排出。需要理解的是，干馏室120的数量可以根据实际要求设置，以具有更好的干馏效果。
[0048]加热装置130设在多个干馏室120内以对多个干馏室120内的物料进行隔绝空气干馏以产生固体碳质物料和干馏气。例如在图1的示例中，每个干馏室120内均设有加热装置130，加热装置130分别对每个干馏室120内的待干馏物料进行隔绝空气干馏，也就是说，待干馏物料例如有机物料在干馏过程中完全隔绝空气干馏，得到固体碳质物料和干馏气。需要理解的是，干馏室内的温度随有机物料性质不同可以随意调节。根据本发明的一个实施例，加热装置130可以为表面绝缘的电加热棒。电加热棒可使用交流或直流电压电源。生产过程中，干馏室120内的温度可通过加热装置130进行随意调节。开始生产及停止生产的整个过程简单，工艺全过程可实现自动化控制。
[0049] 待干馏的物料例如生活垃圾进入有机物料干馏裂解气化炉100进行干馏，排出无烟燃料产品或建筑行业使用的粉料及水泥行业使用的添加剂，同时连续产生干馏气体和焦油产品，其中产生的干馏气体可为可燃气体，该可燃气体可用于内燃式发电机组发电，也可以代替城市煤气或天然气供用户直接使用。
[0050]根据本发明实施例的有机物料干馏裂解气化炉100，可对物料例如生活垃圾进行隔绝空气干馏处理，干馏得到的气体和固体排出物均不产生二噁英，且无重金属污染、废渣，产出的固体排出物可作为无烟燃料，无需喷油助燃，环境友好且成本低。另外，该有机物料干馏裂解气化炉100使用方便，开始生产及停止生产过程简单，工艺全过程可实现自动化控制。
[0051]在本发明的一个实施例中，多个干馏室120在水平方向并置设置，且每个干馏室120沿上下方向延伸，如图1所示，有机物料干馏裂解气化炉100还包括:顶部料仓141和密封式自动给料装置142。
[0052]顶部料仓141的顶部敞开，顶部料仓141的底部与裂解气化炉体110的进料口连通。例如在图1的示例中，顶部料仓141设在裂解气化炉体110的上方，顶部料仓141的顶部敞开以将待干馏的物料从顶部料仓141的顶部供入，顶部料仓141的底部与裂解气化炉体110的进料口相连通，以将顶部料仓141内的物料通过该进料口供入裂解气化炉体110内，例如顶部料仓141形成为漏斗形。当然，本发明不限于此，在本发明的其它示例中，顶部料仓141还可形成为圆柱体形、椭圆柱体形、长圆柱体形或棱柱体形等。[0053]参照图1，密封式自动给料装置142设在顶部料仓141的底部与裂解气化炉体110的进料口之间以隔绝空气地控制顶部料仓141内的物料供入裂解气化炉体110内，由此空气不会进入到裂解气化炉体110内。在图1的示例中，密封式自动给料装置142为设在顶部料仓141的底部与裂解气化炉体110的进料口之间的管路上的阀。进一步地，密封式自动给料装置142为电动阀。
[0054]进一步地，裂解气化炉体110的进料口处进一步设有用于分配物料的分配通道150。参照图1，分配通道150设在顶部料仓141的底部和炉体的顶部之间，以分配供入炉体内的物料。
[0055]具体地，根据本发明的一个实施例，分配通道150形成为倒Y形，且分配通道150包括彼此连通的上通道151、第一下通道153和第二下通道152。其中上通道151的顶端与顶部料仓141的底部连通，且第一下通道153和第二下通道152的底部分别通向裂解气化炉体110内。
[0056]例如在图1的示例中，上通道151沿上下方向延伸，且上通道151的顶部与顶部料仓141的底部相连通，上通道151的底部分别与第一下通道153的顶部和第二下通道152的顶部相连通，具体地，第一下通道153先斜向左向下延伸、再竖直向下延伸，第二下通道152先斜向右向下、再竖直向下延伸，第一下通道153和第二下通道152的底部分别与裂解气化炉体110的顶部相连且与裂解气化炉体110的容纳空间相通，以将顶部料仓141内的待干馏物料通入裂解气化炉体110内。
[0057]在本发明的一个实施例中，有机物料干馏裂解气化炉100进一步包括:布料装置160，布料装置160设在进料口下方以对进料口供入的物料进行分布。参照图1和图2，布料装置160设在裂解气化炉体110的容纳空间内且位于容纳空间的上方，以将从顶部料仓141供入的物料均匀地分布到下方的多个干馏室120内。
[0058]进一步地，如图1和图2所示，布料装置160包括水平支撑件161和多个挡料件162。水平支撑件161沿裂解气化炉体110的纵向延伸。
[0059]每个挡料件162的一端连接在水平支撑件161上，且每个挡料件162的另一端朝向裂解气化炉体110的内侧壁延伸。参照图1和图2，多个挡料件162彼此间隔开设置，且每个挡料件162均从水平支撑件161的一侧壁面朝向裂解气化炉体110的内侧壁的方向延伸，需要理解的是，挡料件162的远离水平支撑件161的一端可尽量靠近裂解气化炉体110的内壁，由此当有机物料分别从下通道153、152落下时撞击在水平支撑件161和挡料件162上，从而产生更好的布料效果。
[0060]进一步地，多个挡料件162包括多个第一挡料件和多个第二挡料件，多个第一挡料件和多个第二挡料件分别沿水平支撑件161的长度方向彼此间隔开，且多个第一挡料件和多个第二挡料件在水平支撑件161的宽度方向上间隔开预定距离。
[0061]在本发明的其中一个示例中，多个第一挡料件和多个第二挡料件在水平支撑件161的长度方向上分别一一对应，如图2所示。当然，本发明不限于此，在本发明的另一些示例中，多个第一挡料件和多个第二挡料件还可在水平支撑件161的长度方向上交错布置(图未示出)。
[0062]进一步地，例如在图1和图2的示例中，挡料件162沿横向延伸，此时挡料件162与水平支撑件161大致垂直，也就是说，水平支撑件161与每个挡料件162之间的夹角大致呈90°。然而，在本发明的另一些示例中，挡料件162还可倾斜地连接在水平支撑件161上，此时水平支撑件161与每个挡料件162之间的夹角大致为O °~90°或90°~180°之间，这里，需要说明的是，水平支撑件161与每个挡料件162之间的夹角不包括90°。
[0063]进一步地，多个挡料件162均匀分布在水平支撑件161的横向两侧。换言之，如图1和图2所示，在水平支撑件161的长度方向上彼此相邻的挡料件162之间相互间隔开的距离大致相等。
[0064]在本发明的一个示例中，水平支撑件161和挡料件162的形状相同，具体地，如图2所示，水平支撑件161和挡料件162中的每一个均包括在横截面上对称设置的第一板和第二板,第一板和第二板上端连接且第一板和第二板之间形成30-180度的夹角。
[0065]进一步地，所述水平支撑件161上固定设置有竖向延伸的通气管163，所述通气管163形成有与所述裂解气化炉体的内部相连通的通气通道1631，所述出气口 1632形成在所述通气通道1631的出口端。干馏后产生的干馏气体经由通气管163排出，干馏气体的成分可包括甲烷、氢气、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氮气等。当然，本发明不限于此，在本发明的其它示例中，水平支撑件161上还可设置有多个通气管163，且通过通气管163内所成的通气通道1631而将干馏气体汇集至所述出气口 1632 (图未示出)。
[0066]在本发明的其中一个实施例中，加热装置130为电加热器例如电加热棒，该电加热棒可使用交流或直流电压电源以对待干馏的物料进行隔绝空气干馏以产生高温热气体。具体地，加热装置130包括电加热丝和套设在其外的绝缘层。由于该方式产出气体热值较高，例如生活垃圾每方气热值在6000大卡以上，气量较大，例如每吨产气800立方以上，每加工一吨生活垃圾，电加热器例如电加热棒所消耗电能只占每吨产气量产生热值的一小部分，因此运行成本较低。需 要理解的是，加热装置130还可采用其他类型的电加热器，以获得不同的加热效果。
[0067]在本发明的一个实施例中，有机物料干馏裂解气化炉100进一步包括:多个自动密封排料装置170，多个自动密封排料装置170分别设在多个干馏室120的排料口 122处以根据需要自动打开和关闭排料口 122。如图1所示，多个自动密封排料装置170分别设在多个干馏室120的底部，当自动密封排料装置170处于打开状态时，裂解气化炉体110内干馏得到的固体物质可经由排料口 122排出且保持干馏室内部的空气隔离。自动密封排料装置170的具体构造在本领域很容易获得，在此对其结构不在进行详细描述。
[0068]进一步地，参照图1，有机物料干馏裂解气化炉100还包括密封排料仓180和链式排料装置。密封排料仓180设在裂解气化炉体110的底部，且密封排料仓180与裂解气化炉体110内部连通，其中多个干馏室120的底部伸入到密封排料仓180内，干馏得到的固体物质经由排料口 122排出后落入密封排料仓180内。
[0069]链式排料装置(图未示出)设在密封排料仓180内以接收自动密封排料装置170排出的物料并排出。
[0070]进一步地，有机物料干馏裂解气化炉100还包括:炉体支撑架190，炉体支撑架190设在炉体下部的外侧壁上以对炉体进行支撑。例如在图1的示例中，炉体支撑架190设在炉体的下部，且位于密封排料仓180的上方。
[0071]有机物料干馏裂解气化炉100的工作过程如下:待干馏的物料连续进入有机物料干馏裂解气化炉100内，遇到由底部上升来的高温热气进行逆向交换，除去物料外部携带的水分，物料继续下行进入下方的多个干馏室120内分别进行干燥及干馏，由干馏室120内的电加热棒提供连续干馏热源，之后干馏得到的固体物质例如无烟燃料或建筑行业使用的粉料及水泥行业使用的添加剂等通过裂解气化炉体110底部的自动密封排料装置170排出，干馏得到的气体经由裂解气化炉体110上方的通气管163排出。
[0072]在本发明的一些实施例中，有机物料处理系统可以还包括初级筛分设备(图未示出)，初级筛分设备连接在有机物料干馏裂解气化炉100的上游以对待处理的有机物料进行筛分。`
`[0073]具体地，该初级筛分设备可以包括条形筛(图未示出)，条形筛用于筛除待处理的有机物料中的一部分重杂质。具体地，使用条形筛可以出去以金属为主的少量重杂质。
[0074]在本发明的一些实施例中，有机物料处理系统还包括用于对有机物料进行脱水的脱水装置(图未示出)，脱水装置设在初级筛分设备和有机物料干馏裂解气化炉100之间。具体地，经过初级筛分设备筛除后的杂质可以在脱水装置中进行脱水处理。
[0075]在本发明的一些实施例中，有机物料处理系统还包括成型设备(图未示出)，成型设备设在脱水装置和有机物料干馏裂解气化炉100之间以将脱水后的有机物料混合成型。
[0076]如图3所示，在本发明的一些实施例中，干馏气洗涤设备可以包括初级干馏气洗涤塔210。具体地，如图3所示，初级干馏气洗涤塔210可以包括第一塔体211和水封箱212。
[0077]其中，第一塔体211的上部具有第一干馏气入口 2111，经过有机物料干馏裂解气化炉100产生的干馏气，从有机物料干馏裂解气化炉100的出气口排出后，可以经由该第一干馏气入口 2111进入到第一塔体211内进行洗涤。且第一塔体211的顶部具有第一循环水入口 2112，值得理解的是，该第一循环水入口 2112位于第一干馏气入口 2111上方，以使从第一干馏气入口 2111进入的干馏气，经与从其上方的第一循环水入口 2112流入的循环水混合，从而完成洗涤。初级干馏气洗涤塔210可以除去干馏气中的大部分灰尘、重质油等。[0078]如图3所示，第一塔体211的中部可以设有第一干馏气出口 2113，在第一塔体211内经过洗涤的干馏气，可以从该第一干馏气出口 2113排出并继续进行下游的工序。第一塔体211的下部设有水油入口 2114，第一干馏气入口 2111与出气口 1632相连通。经过有机物料干馏裂解气化炉100产生的干馏气在第一塔体211内洗涤后，会产生水油混合液体，该混合液可以从该水油入口 2114进入到位于第一塔体211下部的水封箱212中，即水封箱212与第一塔体211通过该水油入口 2114进行连通，其中，水封箱212的上部形成有第一焦油溢流口 2121，当水油混合液体流入到水封箱212内、并且液面缓慢上升到第一焦油溢流口2121时，水油混合液可以从该第一焦油溢流口 2121溢出并可对其进行收集，以免过多的水油混合液在该水封箱212内储存过多而从水油入口 2114回流至第一塔体211内。
[0079]根据本发明的一个实施例，如图3所示，初级干馏气洗涤塔210还可以设有水分配盒213。该水分配盒213可以设在第一塔体211的顶部，且第一循环水入口 2112设在水分配盒213上。具体地，该第一循环水入口 2112可以设在水分配盒213的顶部，水分配盒213的底壁或侧壁上可以设置有多个水分配口，从第一循环水入口 2112流入的循环水，可以从多个水分配口流出，由此，循环水可以从多个方向流向第一塔体211内部对干馏气进行清洗，换言之，在第一塔体211的顶部设置水分配盒213，从而可以对循环水进行均匀地分配，提高循环水与干馏气的接触面积，清洗更加均匀。
[0080]在本发明的一些可选实施例中，初级干馏气洗涤塔210还可以包括多个第一小文氏管214、多个第一水喷洒管215和第二大文氏管216。具体地，多个第一小文氏管214、多个第一水喷洒管215和第 二大文氏管216可以均设在第一塔体211内。
[0081]其中，如图3所示，多个第一小文氏管214可以并置设置并且每个第一小文氏管214沿竖向方向延伸，多个第一小文氏管214的顶端可以低于第一干馏气入口 2111。进一步地，每个第一水喷洒管215的一端(例如图3所示的上端)与水分配盒213连接，具体地，每个第一水喷洒管215上端可以分别连接在水分配盒213上的多个水分配口上，且每个第一水喷洒管215另一端(例如图3所示的下端)可以伸入相应的第一小文氏管214内以便对从第一干馏气入口 2111进入的干馏气进行冲洗。也就是说，多个第一水喷洒管215与多个第一小文氏管214—一对应的设置，这样，从第一干馏气入口 2111进入的干馏气，可以分别进入到多个并置设置的第一小文氏管214内，并且在每个第一小文氏管214内的第一水喷洒管215的喷洒下进行冲洗。从第一小文氏管214流出的洗涤液在第二大文氏管216处汇集，其中，第二大文氏管216可以位于多个第一小文氏管214下方，从多个第一小文氏管214中分别冲洗后的干馏气，可以在第二大文氏管216中进行汇集并向第一塔体211的下部流动。
[0082]在本发明的一些实施例中，干馏气洗涤设备还可以包括二级干馏气洗涤塔220，如图4所示。二级干馏气洗涤塔220可以设在初级干馏气洗涤塔210的下游。
[0083]具体地如图4所示，二级干馏气洗涤塔220包括第二塔体221、第二水喷洒管222和多个分配换热塔盘223。第二塔体221的下部具有第二干馏气入口 2211，从初级干馏气洗涤塔210的第一干馏气出口 2113排出的干馏气可以从第二干馏气入口 2211进入到二级干馏气洗涤塔内进行二次洗涤。第二塔体221的顶部可以设有第二干馏气出口 2212，经过二级干馏气洗涤塔220洗涤后的干馏气可以从该第二干馏气出口 2212排出，并继续进行下游的工序。其中，二级干馏气洗涤塔220可以从除去干馏气中的轻质油以及不利于燃烧的洗涤液体。
[0084]可选地，如图4所示，第二干馏气入口 2211连接有干馏气管226，干馏气管226的另一端向上延伸至高出第二塔体221的顶部且与第一干馏气出口 2113相连通。这样，干馏气从初级干馏气洗涤塔210排出后，可以从干馏气管226流入到第二塔体221内，由此可以使进入到第二塔内的干馏气首先流过一段管路进行冷却，提高清洗效果。
[0085]其中，第二水喷洒管222可以从第二塔体221的中部伸入第二塔体221内，循环水可以从该第二水喷洒管222流入并喷洒到第二塔体221中。有利地，第二水喷洒管222可以是多个且间隔设置，并且每个第二水喷洒管222上可以设有多个间隔开的水喷洒口，由此可以使循环水更加均与地喷洒到第二塔内，进而可以提高对干馏气的冲洗的均匀性。
[0086]如图4所示，多个分配换热塔盘223可以沿第二塔体221的径向设置且沿上下方向彼此间隔开。换言之，每个分配换热塔盘223可以沿第二塔体221的径向设置，且多个分配换热塔盘223可以分别沿上下方向彼此间隔开。这里值得说明的是，干馏气的成分复杂多样，每个成分的气体的密度不同，由此会导致在第二塔体221内，密度小的气体成分会快速地上升到第二塔体221顶部，而密度大的气体成分相对上升的速度较慢，为了使多成分的气体能够混合均匀地排出第二塔体221，由此可以沿第二塔体221的径向方向设置分配换热塔盘223，由此分配换热塔盘223可以对快速上升的气体起到抵挡的作用，多成分气体可以在分配换热塔盘223的下方进行混合后再继续上升。进一步地，通过设置多个沿上下方向设置多个分配换热塔盘223，从而可以多成分气体经过多次混合，最后再从第二干馏气出口 2212排出。
[0087]可选地，二级干馏气洗涤塔220还可以包括水封筒224和洗涤液排液管225。如图4所示，水封筒224的上部具有第二焦油溢流口 2241，洗涤液排液管225的一端(例如图4中的上端)与第二塔体221的下部连通，且洗涤液排液管225的第二端(例如图4中的下端)伸入到水封筒224内的下部，水封筒224的下端低于第二塔体221的下端以将第二塔体221内的冷凝水排出到水封筒224内。并且通过设置第二焦油溢流口 2241，从而可以使汇集到水封筒224内一定程度后，即液面超过第二焦油溢流口 2241时，洗涤液可以从该第二焦油溢流口 2241排出并可以对其进行收集，以免洗涤液从洗涤液排液管225逆流回到第二塔体221内。
[0088]如图4所示，在本发明的一个优选示例中，第二塔体221的下部还可以设有清扫口2213，清扫口 2213低于洗涤液排液管225的一端。通过设置该清扫口 2213，从而，操作人员可以从该清扫口 2213处进行杂质的清理，方便杂质或污染物沉积到第二塔体221底部，甚至堵塞洗涤液排液管225。
[0089]如图5所示，自洁换热设备300可以设在二级干馏气洗涤塔220的下游，自洁换热设备300包括至少一级自洁换热器310，每个自洁换热器310包括壳体311、多个换热管312、气体过滤器313和多个自洁换热塔盘314。
[0090]壳体311内可具有沿上下方向定向的方筒状气体室，壳体311的顶部具有气体出口 3111，在自洁换热设备300内清洁后的干馏气可以从该气体出口 3111排出，壳体311的下部具有气体入口 3112，这样，从二级干馏气洗涤塔220排出的干馏气可以从该气体入口3112流入到自洁换热设备300中进行清洁。
[0091]多个换热管312在上下方向上分布为彼此间隔开的多层，每个换热管312可以构造成沿横向(例如图5中与上下方向相垂直的方向)构造成梅花状。每个换热管312内通有冷却水，由此，从气体入口 3112流出的干馏气向上流动，并与每个换热后进行换热，得到冷却。气体过滤器313设在壳体311内的下部且高于气体入口 3112以对进入壳体311内的气体过滤，多个自洁换热塔盘314沿壳体311的径向设置且沿上下方向彼此间隔开，其中每个自洁换热塔盘314可设置在其中两层换热管312之间。同二级干馏气洗涤塔220内的分配换热塔盘223相似，通过设置自洁换热塔盘314，从而可以使上升的多成分气体混合均匀后排出。
[0092]其中，壳体311的下部设有冷凝液排出口 3113，其中气体入口 3112高于冷凝液排出口 3113，由此，可以从该冷凝液排出口 3113排出冷凝液。
[0093]在本发明的一个具体示例中，如图4所示，自洁换热塔盘314包括三个。由此可以在保证多成分其他混合均匀的前提下，减少设备投入，降低成本。
[0094]如图5所示，在本发明的一个可选示例中，壳体311上可以具有冷却水进口 3114、冷却水出口 3115，冷却水进口 3114、冷却水出口 3115与多个换热管312连通以供入冷却水。
[0095]壳体311的外壁上还设有水冷壁315，所述水冷壁315设置成与所述多个换热管312相连通且将通过所述冷却水进口 3114供给的冷却水在通过所述换热管312之后从所述冷却水出口 3115排出。以此在该水冷壁315上可以通入冷却水，以进一步与自洁换热设备300内的干馏气进行换热，使其冷却。
[0096]在本发明的一些实施例中，每个自洁换热器310还可以包括出口扑雾器316、自洁均布分配器317和弱碱脱硫洗涤器318。
[0097]出口扑雾器316设在壳体311内且位于气体出口 3111下方以对气体中夹杂的液滴进行分离，自洁均布分配器317设在多个换热管312上方以对壳体311内的气体进行均匀分配，弱碱脱硫洗涤器318设 在壳体311内且位于出口扑雾器316和自洁均布分配器317之间，以对气体进行脱硫。该液滴沿着壳体311的内壁向下流动并汇集形成冷凝液，从而连续形成的冷凝液不断带走换热管312和壳体311的内壁上的污物，从而自动保持整个自洁换热器310的内部清洁如新，不需要任何维护。
[0098]也就是说，气体出口 3111、出口扑雾器316、弱碱脱硫洗涤器318、自洁均布分配器317和自洁换热塔盘314从上到下依次排列。
[0099]气体入口 3112连接有干馏气管226，干馏气管226的另一端向上延伸至高出壳体311的顶部且与第二干馏气出口 2212相连通。由此，从二级干馏气洗涤塔220排出的干馏气，可以首先从该干馏气管226流动进行降温，再到自洁换热设备300中。
[0100]综上，洗涤后气体经自洁换热设备300进行脱油、脱水、降温，自洁换热设备300产生的轻质油及弱碱性液体可以对气体进行脱硫、脱萘。
[0101]在本发明的一些实施例中，有机物料处理系统还可以包括洗涤液循环池(图未示出)。洗涤液循环池分别与初级干馏气洗涤塔210的第一焦油溢流口 2121和第一循环水入口 2112、二级干馏气洗涤塔220的第二焦油溢流口 2241和第二水喷洒管222连通，其中初级干馏气洗涤塔210内初次洗涤后产生的第一洗涤液从第一焦油溢流口 2121排出到洗涤液循环池内分离出焦油、灰尘和第一洗涤水，第一洗涤水回到第一循环水入口 2112 ;二级干馏气洗涤塔220内二次洗涤后产生的第二洗涤液从第二焦油溢流口 2241排出到述洗涤液循环池内分离出焦油、灰尘和第二洗涤水，第一洗涤水回到第二水喷洒管222。
[0102]也就是说，通过设置该洗涤液循环池，从而可以将初级干馏气洗涤塔210进和二级干馏气洗涤塔220内洗涤产生的焦油、灰尘等杂质与冷凝水进行分离，并将分离后的水送回到初级干馏气洗涤塔210进和/或者二级干馏气洗涤塔220内，进行循环利用。沉降后的焦油可以定时抽出至油罐中外售。
[0103]进一步地，该洗涤液循环池还可以与至少一级自洁换热器310相连以接收排出的冷凝液，并将该冷凝液中的焦油、灰尘等杂质与其中的冷凝水进行分离。
[0104]根据本发明实施例的有机物料处理系统，通过将有机物料首先通入到有机物料干馏裂解气化炉100进行干馏并产生干馏气，再将干馏气依次通入到干馏气洗涤设备和自洁换热设备300中，进行洗涤净化和处理，最终可以得到洁净的可燃干馏气体，由此可以降低有机物料对环境的影响，并且通过对有机物料的上述处理过程，还可以得到可燃能源，从而可以使有机物料利用价值的最大化。[0105]与现有普遍采用的焚烧垃圾处理方式相比，根据本发明实施例的有机物料处理系统所产生的气体及固体排放物均不产生二噁英及重金属污染，处理后无废渣，产出的固体可作为无烟燃料，其热值在每公斤5000大卡以上，当然还可跟据实际需要，让物料完全干馏，产出建筑行业使用的粉料及水泥行业使用的添加剂。同时产出用来发电的干馏气体，以生活垃圾为例:热值在每立方米6000大卡以上。此工艺通过模拟工业炉干馏试验验证:标准称重试验数据情况下，每吨城市生活垃圾在完全干馏状态下(含水量脱至20%之内，并粉碎后成型)，可产出可燃气800立方以上，同时产出焦油100公斤以上，且大部分为轻质焦油。
[0106]在生产过程中，有机物料干馏裂解气化炉100内部的温度可随意调节，开始生产及停止生产过程简单，工艺全过程可实现自动化控制，所产生的可燃气体既可用内燃式发电机组发电，也可以代替城市煤气或天然气供用户直接使用。本工艺适用物料范围:农副产品秸杆、棉杆酿酒的副产品酒渣和酒糟、植物树叶、工业垃圾、医疗垃圾、生活垃圾等有机物料混合物。
[0107]下面参考图6描述根据本发明第二方面实施例的有机物料处理方法。
[0108]如图6所示，该处理方法包括以下步骤:
[0109]S1、将有机物料进行隔绝空气且低于650摄氏度的低温热解干馏，以产生固体物料、干馏气和焦油，该步骤可以在有机物料干馏裂解气化炉100内完成。
[0110]S2、对干馏气进行洗涤净化以去除焦油；该步骤可以在干馏气洗涤设备中完成，具体地，可以在初级干馏气洗涤塔210和二级干馏气洗涤塔220内完成。
[0111]S3、对步骤S2中洗涤净化后的干馏气进行初级脱油、脱水、脱硫、脱萘，并得到洁净气体。
[0112]通过上述步骤，可以将有机物料中的焦油、灰尘等杂质分离出来，并进行脱油、脱水、脱硫、脱萘，并得到洁净气体，最终可以得到洁净气体，可以达到工业及民用可燃气使用标准。
[0113]进一步地，步骤S2可以包括如下步骤:
[0114]S21、对干馏气进行初次洗涤以去除灰尘和重质焦油。具体地，该步骤中，可以通过60-65度的循环冷却水进行初次喷洒洗涤。[0115]S22、对干馏气进行二次洗涤以去除轻质焦油。具体地，该步骤中，可以通过40-60度的低温循环冷却水进行二次洗涤。
[0116]更进一步地还包括如下步骤:
[0117]S4、对步骤S2和S3中处理后得到的洗涤液进行回收、沉降并分离以得到灰尘、焦油和冷却水，冷却水循环回到步骤S2的处理过程中。具体地，在该步骤中，还包括对洗涤液加热至60-65度以自然沉淀分离出焦油。
[0118]在本发明的一些可选实施例中，在步骤SI之前还包括以下步骤:
[0119]SOl:对有机物料进行初级筛分。该步骤可以在初级筛分设备中进行。具体地，该轻质物料被破碎至8毫米以下。
[0120]S02:对步骤SOl得到的有机物料进行脱水处理并对其中的轻质物料破碎粉碎。该步骤可以在脱水装置中完成。
[0121]S03:对有机物料进行混合成型处理。该步骤可以在成型设备中完成。具体地，有机物料被制备成10-100毫米的物料，以便进行干馏。
[0122]S5、对步骤SI中产生的固体物料进行回收。
[0123]通过采用根据本发明的有机物料处理方法，可以将有机物料中的焦油、灰尘等杂质分离出来，并进行脱油、脱水、脱硫、脱萘，并得到洁净气体，最终可以得到洁净气体，可以达到工业及民用可燃气使用标准。
[0124]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少`一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0125]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，包括: 裂解气化炉体，所述裂解气化炉体设有进料口和出气口 ； 多个干馏室，所述多个干馏室并置在所述裂解气化炉体内，且相邻的两个干馏室之间间隔开，每个所述干馏室底部均设有排料口 ；以及 加热装置，所述加热装置设在所述多个干馏室内以对所述多个干馏室内的物料进行隔绝空气干馏以产生固体碳质物料和干馏气。
2.根据权利要求1所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述多个干馏室在水平方向并排设置，且每个干馏室沿上下方向延伸。
3.根据权利要求1所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，还包括: 顶部料仓，所述顶部料仓的顶部敞开，所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口连通；以及 密封式自动给料装置，所述密封式自动给料装置设在所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口之间以隔绝空气地控制顶部料仓内的物料供给至所述裂解气化炉体内。
4.根据权利要求3所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述顶部料仓形成为漏斗形。
5.根据权利要求3所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述密封式自动给料装置为设在所述顶部料仓的底部与所述裂解气化炉体的进料口之间的管路上的电动阀。
6.根据权利要求3所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述裂解气化炉体的进料口处进一步设有用于分配物料的`分配通道。
7.根据权利要求6所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述分配通道形成为倒Y形且包括彼此连通的上通道、第一下通道和第二下通道，其中所述上通道的顶端与所述顶部料仓的底部连通，且第一下通道和第二下通道的底部分别通向所述裂解气化炉体内。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，进一步包括: 布料装置，所述布料装置设在所述进料口下方以对所述进料口供入的物料进行均匀分布。
9.根据权利要求8所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述布料装置包括: 支撑件，所述支撑件沿所述裂解气化炉体的纵向延伸； 多个挡料件，每个所述挡料件的一端连接在所述支撑件上且另一端沿横向朝向所述裂解气化炉体的内侧壁延伸。
10.根据权利要求9所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述挡料件沿横向延伸；以及所述多个挡料件均匀分布在所述支撑件的横向两侧。
11.根据权利要求9所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述支撑件和所述挡料件的形状相同，且所述支撑件和所述挡料件中的每一个均包括在横截面上对称设置的第一板和第二板，所述第一板和第二板上端连接且所述第一板和第二板之间形成30-180度的夹角。
12.根据权利要求9所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述水平支撑件上固定设置有竖向延伸的通气管，所述通气管形成有与所述裂解气化炉体的内部相连通的通气通道，所述出气口形成在所述通气通道的出口端。
13.根据权利要求1所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，所述加热装置为表面绝缘的电加热器或者电加热棒。
14.根据权利要求1所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，进一步包括: 多个自动密封排料装置，所述多个自动密封排料装置分别设在所述多个干馏室的所述排料口处，以对所述干馏室进行放料。
15.根据权利要求14所述的有机物料干馏裂解气化炉，其特征在于，还包括: 密封排料仓，所述密封排料仓设在所述裂解气化炉体的底部且与所述裂解气化炉体内部连通，其中所述多个干馏室的底部伸入到所述密封排料仓内； 链式排料装置，所述链式排料装置设在所述密封排料仓内以接收所述自动密封排料装置排出的物料并排出。`
【文档编号】C10B57/18GK103881739SQ201310251018
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】隋建国, 由甲, 由里, 隋荣恒, 吴班 申请人:山东汉菱电气有限公司