一种立式无氧裂解炉的制作方法

本发明涉及无氧裂解设备领域，尤其涉及一种立式无氧裂解炉。

背景技术：

全球范围内，对于城市生活垃圾的处理，分为热力学办法和非热力学办法，其中热力学办法以焚烧为主，而非热力学以填埋为主。

其中，大部分的焚烧均需要氧气的参与，为了避免废弃物与氧气反应产生有害气体，因此出现了不需要氧气参与的热裂解炉，通过高温高压缺氧的环境下，将废弃物直接转化为固体、液体和气体产物，各种产物均具有用作燃料的潜质，其能量转发效率高于一般的焚烧炉。

现有的裂解炉内同样会通入高温烟气用于为裂解炉内提供足够的裂解温度，但是，现有的裂解炉内高温烟气的热量无法被充分利用，且有可能存在裂解炉内温度不均匀，使得裂解炉内的物料无法充分裂解，影响裂解质量及效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立式无氧裂解炉，充分利用高温烟气的热量，使得裂解过程更加充分，提高裂解效率。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

外套筒，设为空心结构，套装在内套筒外，所述外套筒与内套筒之间具有供烟气流动的间隙；

内套筒，设为空心结构，所述内套筒上设有多条贯穿所述内套筒的导热管；

进料通道，包括设在裂解炉顶部的进料管和设在裂解炉下方的排渣管，所述进料管、所述排渣管均贯穿所述外套筒的筒壁延伸至所述内套筒，并与所述内套筒的内部空间相连通；

排气通道，包括设在裂解炉底部的进气管和设在裂解炉上方的排气管，所述进气管、所述排气管均贯穿所述外套筒的筒壁，并与所述导热管、所述间隙相连通；

循环通道，包括与所述内套筒的内部空间相连通的第一循环管和第二循环管，所述第一循环管和所述第二循环管均延伸到所述外套筒外；并在所述第一循环管上连接有裂解出气管，所述裂解出气管延伸至所述外套筒外。

进一步地，在所述内套筒中部外设有隔板，通过隔板将内套筒与外套筒之间的间隙划分为第一通气腔和第二通气腔，第一通气腔底部的隔板上设有第一通孔，第二通气腔的顶部隔板上设有第二通孔；且所述导热管的两端管口分别与第一通气腔和第二通气腔相连通。

进一步地，所述内套筒的直径从上到下逐渐减小。

进一步地，位于所述隔板上方的所述内套筒的外表面缠绕有螺旋式的导流板，并在所述外套筒上对应所述导流板的位置设有斜向吹气管，所述斜向吹气管贯穿所述外套筒与所述间隙相连通。

进一步地，所述裂解出气管设为往斜向上的方向延伸的斜向管道。

进一步地，所述排渣管设为往斜向下的方向延伸的斜向管道。

进一步地，所述第一循环管和第二循环管通过外接管道与换热器相连。

进一步地，所述外套筒的内壁设有耐火内衬层。

进一步地，所述外套筒上设有防爆阀。

进一步地，所述导热管上套装有膨胀节。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)裂解炉内设有排气通道，使得高温烟气从下至上流动，而物料的运输方向则为从上往下掉落，使得掉落到裂解炉底部的物料所处的环境温度相对更高，满足物料裂解过程中的温度需求；且导热管贯穿所述内套筒，为所述内套筒内部引入高温，使得所述内套筒内的物料可充分裂解，高温烟气的热量被充分利用，提高裂解效率；

(2)裂解炉内的循环通道可将裂解炉内固体反应所得的裂解气进行循环，使得反应所得的气体可重复裂解，以确保反应充分。

附图说明

图1为本发明裂解炉进料通道的结构示意图之一；

图2为本发明裂解炉进料通道的结构示意图之二；

图3为本发明裂解炉排气通道的结构示意图；

图4为本发明裂解炉循环通道的结构示意图；

图5为本发明裂解炉水平隔板的结构示意图；

图6为本发明裂解炉在导热管处的水平截面图。

图中：1、外套筒；2、内套筒；21、第一套筒；22、连接套筒；23、第二套筒；3、导热管；4、隔板；41、水平隔板；42、竖直隔板；5、第一通孔；6、第一通气腔；7、第二通孔；8、第二通气腔；9、导流板；10、布风板；11、膨胀节；100、进料管；200、排渣管；300、第一循环管；400、第二循环管；500、进气管；600、排气管；700、裂解出气管；800、斜向吹气管。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种立式无氧裂解炉，可节省占地空间，适用于造纸厂的废纸和废塑料渣的处理。

如图1～图6所示，所述裂解炉包括有内套筒2和外套筒1，所述外套筒1和所述内套筒2均设为空心结构，所述外套筒1套装在所述内套筒2外；所述内套筒2内部空心，可用于对固定废弃物进行裂解，而所述内套筒2与所述外套筒1之间具有一定的间隙，该间隙用于高温烟气流动，为裂解过程提供热量。

所述内套筒2可分为两部分，该两部分包括位于所述内套筒2下方的第一套筒21和位于所述内套筒2上方的第二套筒23，相对于所述第一套筒21的直径，所述第二套筒23的直径更大，所述第一套筒21和第二套筒23之间设有用于连接所述第一套筒21和第二套筒23的连接套筒22，使得整个所述内套筒2从上到下直径逐渐减小。

所述裂解炉设有进料通道(如图1和图2中实箭头线所示)，包括进料管100和排渣管200，所述进料管100设在所述裂解炉的顶部，所述进料管100贯穿所述外套筒1的筒壁，与所述内套筒2的所述第二套筒23的内部空间相连通，即从所述进料管100将物料投入所述内套筒2的内部空间中进行裂解反应；而所述排渣管200则设在所述裂解炉的下方，所述排渣管200贯穿所述外套筒1的筒壁延伸至所述内套筒2的所述第一套筒21内，实现与所述内套筒2的内部空间相连通，使得所述物料从所述进料管100进入所述内套筒2后，经过所述导热管3引入的高温发生裂解后掉落在所述第一套筒21底部形成渣料，再从所述排渣管200排出。

所述排渣管200设为往斜向下的方向延伸的斜向管道，并可在所述第一套筒21的两侧均连接有所述排渣管200，使得渣料可在其自身重力的影响下自然从所述排渣管200排出，可提高排渣效率，避免渣料在所述内套筒2内堆积。

为了避免所述渣料在排料时掉落入所述第一循环管300中影响裂解气的循环过程，可在所述第一循环管300的顶部设有凸面的布风板10，所述布风板10上开设有多个均匀分布的倒锥孔，倒锥孔的直径从下至上逐渐增加，使得从第一循环管300进入的循环裂解气可经过布风板10进行循环，同时起到防堵塞的效果；而所述布风板10设为中间隆起，四周低于中部的结构，所述布风板10的最低端与所述排渣管200的管口对应，使得渣料从所述布风板10上直接滑落到所述排渣管200内。

所述裂解炉内设有排气通道(如图3中虚箭头线所示)，包括进气管500和排气管600，所述进气管500设在所述裂解炉的底部，所述进气管500贯穿所述外套筒1的筒壁与所述外套筒1和所述内套筒2之间的间隙相连通；而所述排气管600设在所述裂解炉的上方，所述排气管600贯穿所述外套筒1的筒壁与所述内套筒2和所述外套筒1之间的间隙相连通，使得高温烟气从所述进气管500进入裂解炉内为物料的裂解提供高温，并最终从所述裂解炉上方的排气管600排出。

为了使得裂解炉内的温度均匀，在所述内套筒2的所述第二套筒23上设有导流板9，所述导流板9以螺旋状方式围绕在所述第二套筒23的外表面上，使得所述第二套筒23与所述外套筒1之间的间隙形成一条螺旋式的通道，高温烟气经过螺旋式通道后才可从所述排气管600排出，增加了高温烟气在所述裂解炉内的流动路径，使得高温烟气的热量被充分利用，同时让裂解炉内的温度均匀，使得裂解更加充分。

此外，在所述外套筒1上对应螺旋式通道的位置设有斜向吹气管800，所述斜向吹气管800贯穿所述外套筒1的筒壁与所述螺旋式通道相连通；在本实施例中，所述斜向吹气管800设为斜向上倾斜或斜向下倾斜的管道，通过往所述斜向吹气管800通气，可对高温烟气在螺旋式通道内的流动方向进行引流，还可加快废气在螺旋式通道内的流动速度，避免烟气在螺旋式通道内堆积。

如图1、图5和6所示，在第一套筒21外设有多个隔板4，其中隔板4包括两块水平隔板41和两块竖直隔板42，两块水平隔板41平行套装在所述第一套筒21外，而两块竖直隔板42对称设在所述第一套筒21的两侧，其中图5中的水平隔板41为裂解炉内从上至下第一块水平隔板，而图6中所指的水平隔板41为裂解炉内从上到下第二块水平隔板；竖直隔板42与水平隔板41之间密封连接，使得第一套筒21与所述外套筒1之间的间隙被划分为第一通气腔6和第二通气腔8；并在第一通气腔6的底部的隔板4上开设有第一通孔5，第二通气腔8的顶部的隔板4上设有第二通孔7，而第一通气腔6与第二通气腔8之间通过导热管3实现连通，所述导热管3贯穿所述第一套筒21。高温烟气从进气管500进入所述内套筒2和所述外套筒1之间的间隙中后，从第一通孔5进入第一通气腔6内，再经过导热管3后进入第二通气腔8，其后从第二通孔7排出进入螺旋式通道中，通过导热管3将高温烟气的热量引入所述内套筒2的内部，使得所述内套筒2内部的物料在高温的环境下裂解更加充分。

由于外套筒1和内套筒2的膨胀量不同，因此为了消除所述导热管3的膨胀与外套筒1伸缩不一致，因此在所述导热管3显露在所述第一套筒21外的出口端处装设有膨胀节11，从而起到保护作用。

所述裂解炉内还设有循环通道，所述循环通道包括第一循环管300和第二循环管400(如图4中的实箭头线所示)，所述第一循环管300的一端与所述第一套筒21的底部相连，另一端则贯穿所述外套筒1的筒壁延伸到所述外套筒1外；而所述第二循环管400则从所述外套筒1外延伸至所述第二套筒23内；而所述第一循环管300和第二循环管400通过外接管道与换热器、高温风机等外置设备相连，使得在第一套筒21内高温裂解后所产生的裂解气可经过所述第一循环管300、所述第二循环管400与外置管道进行循环，使得裂解气可重复进入高温区域进行裂解，使得裂解更加充分。

此外，所述第一循环管300处设有所述裂解出气管700，所述裂解出气管700贯穿所述外套筒1的筒壁延伸到所述外套筒1外；所述裂解出气管700设为往斜向上的方向延伸的斜向管道，可将循环过程中的裂解气排出，经过后续的除尘、催化、冷却等工序后进入发电设备或储存设备中进行发电或存储。

由于裂解炉内的温度较高，为了避免裂解炉过热对现场人员造成安全隐患，因此在所述外套筒1的内壁设有耐火内衬层，可隔绝裂解炉内的高温外，还可起到保温的作用。

此外，在所述外套筒1上设有防爆阀，还可在所述外套筒1上设有温度计口、压力表口，通过在所述温度计口装设温度计，用于探测裂解炉内的温度，在所述压力表口装设压力表，用于探测裂解炉内的压力情况，及时获知裂解炉内的温度及压力情况，减少安全隐患。还可在裂解炉的所述外套筒1上设有耐高温的检测窗口，所述检测窗口与所述外套筒1之间密封，不影响裂解炉内部正常工作的情况下还可通过所述检测窗口观察到裂解炉的内部情况，提高裂解炉的安全性。同时在各种管道的管口处均设有阀门，可避免空气进入裂解炉内发生爆燃现象，提高裂解炉的安全性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。