连续裂解设备的制作方法

本发明属于裂解技术领域，具体涉及一种连续裂解设备。

背景技术：

裂解又称裂化，系指有机化合物受热分解和缩合生成相对分子质量不同的产品的过程。裂解也可称为热裂解或热解。按照是否采用催化剂,可分为热裂化和催化裂化；按照存在的介质,又可分为加氢裂化、氧化裂化、加氨裂化和蒸气裂化等。橡胶裂解属于低温（400°c以下）常压（微负压）热裂解方式。

橡胶产品经过2－3次重复利用后就不能再用于生产橡胶制品，“热裂解”技术是废橡胶（废轮胎等）循环利用的最终途径，也是废橡胶（废轮胎等）处理的重要方法之一。“热裂解”技术可将废橡胶（废轮胎等）分解成48％的燃料油、39％的炭黑和13％的可燃性气体，经济价值很大。

现有的橡胶裂解设备，不能实现在一个一体化设备内的连续生产，现在的设备大多是间歇性以及半间歇性设备，设备较简陋，占地面积大，安全隐患大，难以实现自动控制、自动运行。易出现跑、冒现象，环保很难达标；并且燃烧热量利用不充分，造成了不必要的能源浪费。

技术实现要素：

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供一种连续裂解设备，可以进行不间断（连续）进料、不间断（连续）裂解、不间断（连续）排渣；将进料、裂解、出渣的过程集成在一个设备内完成，不存在跑冒滴漏现象，达到相关环保标准；生产过程安全程度高；可以实现自动运行自动控制；节省空间；另外烟气热量的往复循环，使热能利用率大大提高，更加节能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是一种连续裂解设备，所述连续裂解设备为箱体结构，箱体结构内自上而下设置进料层、一个或多个裂解层及出渣层；所述进料层内部设置进料腔体，裂解层内部设置裂解腔体，出渣层设置出渣腔体，进料腔体联通至裂解腔体，裂解腔体联通至出渣腔体；燃烧机连接至裂解层内裂解腔体外围的加热腔体，加热腔体通过连接管道联通至进料层内进料腔体外围的预热腔体，所述预热腔体上部设置尾气排出烟囱。

进一步的，所述出渣层内的出渣腔体外围为降温腔体。

基于上述技术方案，烟气流动方向与物料裂解输送方向相反，将进料、裂解、出渣的过程集成在一个设备内，提高了空间利用率，并且在设备内部形成有高温烟气的加热腔体及预热腔体，利用了烟气的余热对进料进行预热，更加节能，提高能量利用率。

进一步的，所述出渣层还包括设置在出渣腔体内部的螺旋出渣装置及残渣出口，出渣腔体设有残渣出口，出渣腔体包括出渣隔绝腔、出渣输送段、出渣功能段及出渣动力输入端，所述出渣层连接裂解尾气出口。

进一步的，所述螺旋出渣装置包括出渣转轴，出渣转轴连接至出渣隔绝腔内的轴承，出渣转轴另一端连接出渣动力输入端的出渣电机，出渣转轴上套接出渣螺旋叶片，所述出渣功能段的出渣螺旋叶片直径沿出渣方向逐渐递减。出渣腔体外径随之递减，调整螺旋叶片螺距挤压密闭排出。

基于上述技术方案，将出渣腔体进行分段设计，出渣输送段的螺旋叶片外径不变化，并且输送一段距离，在出渣功能段的出渣螺旋叶片直径沿出渣方向逐渐递减，同时腔体外径沿出渣方向逐渐递减，形成挤压排出，防止内部产生的裂解尾气从该处泄露。同时有效隔绝外部空气进入。

进一步的，所述进料层包括进料口、螺旋进料装置及进料腔体；进料口连接至进料腔体，进料腔体内部设置螺旋进料装置；进料腔体包括进料隔绝腔、进料输送段、进料功能段及进料动力输入端。

进一步的，所述述螺旋进料装置包括进料转轴及进料转轴上套接的进料螺旋叶片，进料转轴一端连接至进料隔绝腔内的轴承，进料转轴另一端连接进料动力输入端的进料电机，进料转轴上套接进料螺旋叶片，所述进料功能段的进料螺旋叶片直径沿进料方向逐渐递减，同时进料腔直径缩小。

基于上述技术方案，将进料腔体也进行分段设计，进料腔体的进料功能段直径逐渐减小，使得橡胶越挤压越密实，在该位置实现自密封，即将进料腔体前端的空气排空，并且与下层的裂解腔体隔离。

在出渣腔体进行分段设计的基础上，同时将进料腔体也进行分段设计，也就是将整个连续生产设备的“首”“尾”分别形成自密封，从而实现了裂解过程无氧气、空气进入，使得裂解更加充分，裂解过程更安全。

进一步的，所述裂解层连接裂解气出口接至冷凝设备，形成燃料油。

基于上述技术方案，在固定位置排出裂解气，方便后续冷凝处理。

进一步的，所述裂解层设置两层，包括一次裂解层及二次裂解层，所述燃烧机连接至二次裂解层内第二裂解腔体外围的第二加热腔体，第二加热腔体联通至一次裂解层内第一裂解腔体外围的第一加热腔体。

基于上述技术方案，必要时进行两次裂解，使得裂解更加充分。

进一步的，所述裂解腔体包括裂解隔绝腔、裂解输送段、裂解功能段及裂解动力输入端，内部设置两组螺旋翻拌推送装置，螺旋推送装置包括裂解转轴及裂解转轴上套接的裂解螺旋叶片，裂解转轴一端连接至裂解隔绝腔内的轴承，裂解转轴另一端连接至裂解动力输入端的裂解电机。

基于上述技术方案，裂解腔体内部采用两组（或多组）螺旋翻拌推送装置增大受热面积，缩短裂解的时间。

进一步的，所述进料隔绝腔、裂解隔绝腔及出渣隔绝腔设置在所述箱体结构在x端同一侧，进料动力输入端、裂解动力输入端及出渣动力输入端设置在所述箱体结构在y端同一侧，两侧分别通过保温层与中间的输送段及功能段进行隔离，所述进料隔绝腔、裂解隔绝腔及出渣隔绝腔内充有氮气。

基于上述技术方案，将箱体两侧分别进行隔离，一侧设置轴承的转动连接件，另一侧为电机的动力输入装置，这样集成一体的设计，阻隔轴向气体泄露，或者气体进入，使裂解过程更安全，方便维修。

进一步的，所述进料层与裂解层之间设置预热进料层，预热进料层内部设置预热进料腔，预热进料腔内部设置第二螺旋进料装置，所述加热腔体联通至预热进料层内预热进料腔外围的腔体。

基于上述技术方案，除了设置进料层的预热还可以增加预热进料层，这样预热的行程更长，更好的利用烟气的余热，更加节能。

本发明的有益效果：可以进行连续裂解，将进料、裂解、出渣的过程集成在一个设备内同时进行，无任何气体残渣裸露排出，符合环保要求；裂解腔体空间小，裂解气体及时排出，提高安全性；可以实现自动运行，自动控制。节省空间；另外烟气往复循环，使热量的利用率大大提高，更加节能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧向剖面示意图；

图3为实施例2的结构示意图；

图4为实施例2的侧向剖面示意图；

图中：1、进料腔体，2、裂解腔体，3、出渣腔体，4、燃烧机，5、燃烧机喷嘴，6、加热腔体，7、连接管道，8、预热腔体，9、尾气排出烟囱，10、残渣出口，11、出渣隔绝腔，12、出渣输送段，13、出渣功能段，14、出渣动力输入端，15、裂解尾气出口，16、进料口，17、保温层，18、进料隔绝腔，19、进料输送段，20、进料功能段，21、进料动力输入端，22、裂解气出口，23、一次裂解层，24、二次裂解层，25、安全放散阀，26、补燃点，27、第二裂解腔体，28、第二加热腔体，29、第一裂解腔体，30、第一加热腔体，31、裂解隔绝腔，32、裂解输送段，33、裂解功能段，34、裂解动力输入端，35、预热进料腔，36、降温腔体。

具体实施方式

实施例1

连续裂解设备，所述连续裂解设备为箱体结构，箱体结构内自上而下设置进料层、一次裂解层23及出渣层；所述进料层内部设置进料腔体1，一次裂解层23内部设置裂解腔体2，出渣层包括出渣腔体3及出渣腔体3外围的降温腔体36，进料腔体1联通至裂解腔体2，裂解腔体2联通至出渣腔体3；燃烧机4的燃烧机喷嘴5连接至裂解层内裂解腔体2外围的加热腔体6，加热腔体6通过连接管道7联通至进料层内进料腔体外围的预热腔体8，所述预热腔体8上部设置尾气排出烟囱9。

进一步的，所述出渣层还包括设置在出渣腔体3内部的螺旋出渣装置及残渣出口10，出渣腔体3设有残渣出口10，出渣腔体3包括出渣隔绝腔11、出渣输送段12、出渣功能段13及出渣动力输入端14，所述出渣层连接裂解尾气出口15。

进一步的，所述螺旋出渣装置包括出渣转轴，出渣转轴连接至出渣隔绝腔内的轴承，出渣转轴另一端连接出渣动力输入端的出渣电机，出渣转轴上套接出渣螺旋叶片，所述出渣功能段的出渣螺旋叶片外径沿出渣方向逐渐递减。

进一步的，所述进料层包括进料口16、螺旋进料装置及进料腔体1；进料口16连接至进料腔体1，进料腔体1内部设置螺旋进料装置；进料腔体1包括进料隔绝腔18、进料输送段19、进料功能段20及进料动力输入端21。

进一步的，所述述螺旋进料装置包括进料转轴及进料转轴上套接的进料螺旋叶片，进料转轴一端连接至进料隔绝腔内的轴承，进料转轴另一端连接进料动力输入端的进料电机，进料转轴上套接进料螺旋叶片，所述进料功能段的进料螺旋叶片直径沿进料方向逐渐递减。

进一步的，所述裂解层连接裂解气出口22。

进一步的，所述裂解腔体包括裂解隔绝腔31、裂解输送段32、裂解功能段33及裂解动力输入端34，内部设置两组螺旋推送装置，螺旋推送装置包括裂解转轴及裂解转轴上套接的裂解螺旋叶片，裂解转轴一端连接至裂解隔绝腔31内的轴承，裂解转轴另一端连接至裂解动力输入端34的裂解电机。

进一步的，所述进料隔绝腔18、裂解隔绝腔31及出渣隔绝腔11设置在所述箱体结构在x端同一侧，进料动力输入端21、裂解动力输入端34及出渣动力输入端14设置在所述箱体结构在y端同一侧，两侧分别通过保温层17与中间的输送段及功能段进行隔离，所述进料隔绝腔18、裂解隔绝腔31及出渣隔绝腔11内充有氮气。

工作过程：橡胶（物料）由x端的进料口投入进料腔体，螺旋进料装置通过螺旋叶片转动推送物料，物料由进料输送段不断推进至进料功能段，由于进料功能段的进料螺旋叶片直径沿进料方向逐渐递减，进料腔体的进料功能段直径逐渐减小，使得橡胶越挤压越密实，在该位置实现密封，将进料腔体前端的空气排空，并且与下层的裂解腔体隔离，物料压实后由进料腔体末端（y端）的物料转向段掉落至下层的裂解腔体，物料由裂解腔体内旋转的裂解螺旋叶片不断由y端推送回x端，此过程中，橡胶不断进行裂解，裂解腔体外围由燃烧机产生的热量，不断给裂解腔体供热，橡胶裂解后到达裂解腔体末端（x端）后掉落至其下层的出渣腔体，物料由出渣腔体内的出渣输送段不断推进至出渣功能段，此过程中物料残渣降温，出渣功能段的出渣螺旋叶片外径沿出渣方向逐渐递减，完成了装置末端的压实密封，隔离外部空气同时阻止装置内部的可燃气体泄露，最终残渣由残渣出口（y端）输送至残渣输送机。

此过程中燃烧机产生的高温烟气在加热腔体内由x端向y端流动，过程中不断为裂解腔体内的裂解提供热量，此为热源一回程，到y端的烟气由两侧设置的连接管道进入预热腔体，再由预热腔体的y端向x端回流，此为热源二回程，将烟气剩余的热量不断传导至进料腔体内的橡胶物料，起到预热的作用。该过程对烟气的热量利用率提高，并且在裂解的前端就进行了预热，最终由x端的尾气排出烟囱排出，最大程度的利用了热量。

实施例二

连续裂解设备，所述连续裂解设备为箱体结构，箱体结构内自上而下设置进料层、两个裂解层及出渣层；所述进料层内部设置进料腔体1，裂解层内部设置裂解腔体2，出渣层包括出渣腔体3及出渣腔体3外围的降温腔体36，进料腔体1联通至裂解腔体2，裂解腔体2联通至出渣腔体3；燃烧机4的燃烧机喷嘴5连接至裂解层内裂解腔体2外围的加热腔体6，加热腔体6通过连接管道7联通至进料层内进料腔体外围的预热腔体8，所述预热腔体8上部设置尾气排出烟囱9。

进一步的，所述出渣层还包括设置在出渣腔体3内部的螺旋出渣装置及残渣出口10，出渣腔体3设有残渣出口10，出渣腔体3包括出渣隔绝腔11、出渣输送段12、出渣功能段13及出渣动力输入端14，所述出渣层连接裂解尾气出口15。

进一步的，所述螺旋出渣装置包括出渣转轴，出渣转轴一端连接至出渣隔绝腔内的轴承，出渣转轴另一端连接出渣动力输入端的出渣电机，出渣转轴上套接出渣螺旋叶片，所述出渣功能段的出渣螺旋叶片外径沿出渣方向逐渐递减。

进一步的，所述进料层包括进料口16、螺旋进料装置及进料腔体1；进料口16连接至进料腔体1，进料腔体1内部设置螺旋进料装置；进料腔体1包括进料隔绝腔18、进料输送段19、进料功能段20及进料动力输入端21。

进一步的，所述螺旋进料装置包括进料转轴及进料转轴上套接的进料螺旋叶片，进料转轴一端连接至进料隔绝腔内的轴承，进料转轴另一端连接进料动力输入端的进料电机，进料转轴上套接进料螺旋叶片，所述进料功能段的进料螺旋叶片直径沿进料方向逐渐递减，腔体外径也逐渐递减。

进一步的，所述裂解层连接裂解气出口22。

进一步的，所述裂解层设置两层，分别设有裂解气出口；包括一次裂解层23及裂解气出口22，二次裂解层24及裂解气出口22，所述燃烧机4的燃烧机喷嘴5连接至二次裂解层24内第二裂解腔体27外围的第二加热腔体28，第二加热腔体28末端联通至一次裂解层23内第一裂解腔体29外围的第一加热腔体30。

进一步的，所述裂解腔体包括裂解隔绝腔31、裂解输送段32、裂解功能段33及裂解动力输入端34，内部设置两组螺旋推送装置，螺旋推送装置包括裂解转轴及裂解转轴上套接的裂解螺旋叶片，裂解转轴一端连接至裂解隔绝腔31内的轴承，裂解转轴另一端连接至裂解动力输入端34的裂解电机。

进一步的，所述进料隔绝腔18、裂解隔绝腔31及出渣隔绝腔11设置在所述箱体结构同一侧，分别进行密闭及充入氮气。进料动力输入端21、裂解动力输入端34及出渣动力输入端14设置在所述箱体结构同一侧，两侧分别通过保温层17与中间的输送段及功能段进行隔离，所述进料隔绝腔18、裂解隔绝腔31及出渣隔绝腔11内充有氮气。

进一步的，所述进料层与裂解层之间设置预热进料层，预热进料层内部设置预热进料腔35，预热进料腔35内部设置第二螺旋进料装置，所述加热腔体6联通至预热进料层内预热进料腔35外围的空腔。

工作过程：橡胶（物料）由x端的进料口投入进料腔体，螺旋进料装置通过螺旋叶片转动推送物料，物料由进料输送段不断推进至进料功能段，由于进料功能段的进料螺旋叶片直径沿进料方向逐渐递减，进料腔体的进料功能段直径逐渐减小，使得橡胶越挤压越密实，在该位置实现密封，即将进料腔体前端的空气排空，并且与下层的裂解腔体隔离，物料压实后由进料腔体末端（y端）的物料转向段掉落至下层的预热进料腔，通过第二螺旋进料装置由y端向x端进行推进，在该过程中由烟气对物料进行预热，物料至x端后掉落至下层的一次裂解腔体，物料由一次裂解腔体内旋转的裂解螺旋叶片不断由x端推送回y端，此过程中，橡胶不断进行裂解，裂解腔体外围由燃烧机产生的热量不断给裂解腔体供热，橡胶裂解后到达裂解腔体末端（y端）后掉落至其下层的二次裂解腔体，物料由二次裂解腔体内旋转的裂解螺旋叶片不断由y端推送回x端，由x端掉落至出渣腔体，物料由出渣腔体内的出渣输送段不断推进至出渣功能段，此过程中物料残渣降温，出渣功能段的出渣螺旋叶片外径沿出渣方向逐渐递减，完成了装置末端的压实密封，隔离外部空气同时阻止装置内部的可燃气体泄露，最终残渣由残渣出口（y端）输送至残渣输送机。

此过程中燃烧机产生的高温烟气在加热腔体内由x端向y端流动，不断为二次裂解腔体内的裂解提供热量，此为热源一回程，到y端的烟气由两侧设置的连接管道进入一次裂解腔体外围的加热腔体，再由y端返回x端，为一次裂解提供热量，此为第二回程，之后烟气由一次裂解腔体外围的加热腔体x端两侧的连接管道进入预热进料腔外围的腔体，再由该空腔的x端向y端回流，此为热源三回程，将烟气剩余的热量不断传导至预热进料腔内的橡胶物料，起到预热的作用。该过程对烟气的热量利用率提高，并且在裂解的前端就进行了预热，最终由y端的尾气排出烟囱排出，最大程度的利用了热量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。