双室有机固体废弃物热解装置与热解方法与流程

文档序号:21846595发布日期:2020-08-14 17:07阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双室有机固体废弃物热解装置,包括料斗(1)、进料系统(2)、热解系统(3)、固体收集系统(4)、余热利用系统(5)、燃烧系统(6)和尾气处理系统(7),其特征在于,所述热解系统(3)包括密闭壳体(31)、反应室(32)、缓冲室(33)和烟道(34),所述烟道(34)设置于所述密闭壳体(31)与所述反应室(32)和所述缓冲室(33)之间的空间内,其中:

所述反应室(32)为一中空的卧式圆筒或球体,其上部开有进料口(321)和热解气管(322),其下部开有连通所述缓冲室(33)的出口,其两侧的轴线上布置有旋转轴(323);所述旋转轴(323)伸出所述密闭壳体(31)并与驱动装置相连,其与所述密闭壳体(31)连接处由所述密封环(324)密封,所述搅拌桨(325)设置于所述反应室(32)内,其两端连接在所述旋转轴(323)上,随所述旋转轴(323)转动而旋转搅动;所述缓冲室(33)为一中空卧式圆筒,其上部入口连通所述反应室(32),其下部开有出料口(332),其内部设置有一可沿内壁转动的旋转内筒(331),所述旋转内筒(331)侧壁具有缺口,通过转动所述旋转内筒(331)调整所述缺口位置可控制所述缓冲室(33)的入口和所述出料口(332)分别开闭;所述烟道(34)下部开有烟气入口(341),上部开有烟气出口(342);

所述料斗(1)的出口连接所述进料系统(2)入口输送有机固体废弃物;所述进料系统(2)的出口连接所述进料口(321)输送物料;所述出料口(332)连通所述固体收集系统(4)排出固体反应产物;所述热解气管(322)连通所述燃烧系统(6)输送热解气;所述燃烧系统(6)具有辅助燃料入口,其出口连接所述烟气入口(341)将燃烧产生的热烟气送入所述烟道(34);所述烟气出口(342)连通所述余热利用系统(5)的烟气入口输送次热烟气,所述余热利用系统(5)的烟气出口连通所述尾气处理系统(7)排出冷烟气;所述余热利用系统(5)设置有空气入口和空气出口,所述空气入口供冷空气输入,所述空气出口连通所述燃烧系统(6)输送热空气参与燃烧。

2.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述搅拌桨(325)包括1~4块作为叶片的弧形钢板,所述叶片以所述旋转轴(323)为中心放射状分布,两端分别与所述旋转轴(323)两端固连;所述叶片厚度为5~20mm,宽度为100~400mm,其上设有加强筋,相邻所述叶片之间的夹角为10~30°;沿所述叶片每隔200~500mm固定一横向的扇环形隔板作为分隔齿(326),所述分隔齿(326)与所述叶片等宽,其厚度为5~15mm,其外弧对应的圆心角比内弧对应的圆心角大10~20°;所述叶片与所述分隔齿(326)的外轮廓与所述反应室(32)内壁的间隙不超过10mm。

3.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述反应室(32)为圆筒时,直径为1000~3000mm,径高比为1/3~1/2;所述反应室(32)为球体时,其直径为2000~4000mm。

4.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述缓冲室(33)的圆筒直径为600~1600mm,径高比为1/4~1/2;所述旋转内筒(331)的壁厚为5~20mm,其外壁与所述缓冲室(33)内壁的间隙不超过5mm。

5.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述密封环(324)具有两层密封结构,第一层为耐高温填料密封,第二层为所述第一层密封外部设置的迷宫密封,所述迷宫密封的腔体中充有氮气,建立微正压。

6.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述进料系统(2)内部设置有阶梯状滑块组成的送料器,通过往返移动滑块推送物料。

7.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述余热利用系统(5)为管式换热器或回转式换热器。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的双室有机固体废弃物热解装置的有机固体废弃物热解方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1.转动旋转内筒封闭缓冲室入口,断开反应室与缓冲室的连通状态;

s2.将辅助燃料和热空气送入燃烧系统内,将燃烧产生的热烟气送入烟道对反应室和缓冲室进行预热;

s3.将料斗中加入有机固体废弃物原料,通过进料系统将原料送入预热后的反应室内;

s4.驱动搅拌桨旋转翻动反应室内的有机固体废弃物原料,反应室内原料发生热解反应,产生热解气,将反应室内热解气送入燃烧系统参与燃烧,根据热解气生成量调节燃烧器辅助燃料和热空气的流量以维持反应室内的热解温度;

s5.本轮反应室内的热解反应结束后,转动旋转内筒打开缓冲室入口,通过搅拌桨旋转将反应室内的热解剩余物推入缓冲室,转动旋转内筒关闭缓冲室入口,本轮热解的热解剩余物在缓冲室中继续热解;再次打开进料系统进行进料,在反应室中开始下一轮的热解;

s6.热解剩余物在缓冲室内完全热解后,转动旋转内筒打开缓冲室的出料口,将热解反应剩余的焦炭和残渣排入固体收集系统中;

s7.将燃烧系统内的热烟气输入烟道通过换热加热反应室和缓冲室;

s8.将烟道中换热后剩余的次热烟气输入余热利用系统中用以加热冷空气,将换热后的冷烟气送入尾气处理系统净化处理后排空,将加热后获得的热空气输入燃烧系统中用于燃烧供氧。

9.根据权利要求8所述的热解方法,其特征在于,所述步骤s4中,所述搅拌桨的转速为0.5~20r/min,所述热解反应的温度为300~800°c。

10.根据权利要求8所述的热解方法,其特征在于,所述步骤s8中,所述余热利用系统输出的热空气温度为100~200°c。


技术总结
本发明实施例提供了双室有机固体废弃物热解装置及热解方法。所述装置包括料斗、进料系统、热解系统、固体收集系统、余热利用系统、燃烧系统和尾气处理系统。其中,热解系统主要包括反应室、缓冲室、搅拌桨、旋转内筒及其他辅助结构。有机固废原料进入反应室后,由搅拌桨翻动保证均匀受热;待原料减量后,将热解剩余物送入缓冲室中继续热解,直到热解完全后将焦炭和残渣排出,反应室开始进料进行下一轮热解;热解气被用于燃烧提供能量,实现半自热式热解过程;燃烧产生的热烟气向热解供热及预热冷空气后,由尾气处理系统净化排空。所述装置具有物料适用性广、反应受热均匀、系统热量及空间利用率高、排放清洁等优点。

技术研发人员:陆强;谢文銮;张镇西;李凯;徐明新;杨勇平
受保护的技术使用者:华北电力大学
技术研发日:2020.04.01
技术公布日:2020.08.14
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