新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置的制作方法

本实用新型属于固废回收处理装置领域，尤其涉及一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置。

背景技术：

利用传统的热裂解装置对废塑料、废橡胶及生活垃圾等固废回收原料进行裂解的过程中，会产生夹带着大量焦质的高温油气，随着时间的推移焦质逐渐凝结沉降，导致油气出口和油气管道的有效孔径变小，长期使用会将管道堵塞，影响设备使用，因此对油气出口和油气管道进行及时、有效地清理是十分必要的。

目前，在传统的热裂解设备上并未设置清焦装置，仅在油气出口上安装油气出口管道，随着时间的推移，夹带着大量焦质的高温油气逐渐凝结沉降导致油气出口管道堵塞。焦质的质地较为粘稠，在清理时费时费力，此外油气出口管道堵塞后会影响高温油气的正常通过，极易造成安全事故。因此，开发出一种安全、高效地热解装置油气出口的清焦装置对本领域技术人员而言是一项十分重要的课题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的热解装置油气出口管道易堵塞、清理耗时耗力、安全性能低等问题，提出一种具有安全性高、清焦效率高、油气回收率高的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，包括依次设置的：

螺旋除焦单元，与所述热解装置油气出口连通，用于处理热解装置产生油气中的焦渣物质；

油气喷淋单元，用于对所述油气进行喷淋和降温；

其中，所述螺旋除焦单元上设有螺旋轴和螺旋叶片，用于输送焦渣物质至热解装置炭渣出口；所述螺旋轴的一端沿着轴线方向贯穿于油气喷淋单元并固定连接；

所述螺旋除焦单元为横向设置，油气喷淋单元为纵向设置。

作为优选，所述螺旋除焦单元还包括从左至右依次设置的螺旋除焦机传动、与所述螺旋除焦机传动固定连接的螺旋除焦机筒体。

作为优选，所述螺旋轴和螺旋叶片设置于螺旋除焦机筒体内部，所述螺旋叶片安装于螺旋轴上。

作为优选，所述螺旋除焦单元还包括设置于螺旋除焦机筒体上方的传感器，设置于螺旋除焦机筒体中部的油气观察孔；

其中，所述传感器有压力远程传感器和温度远程传感器。

作为优选，所述油气喷淋单元包括喷淋塔筒体、开设于所述喷淋塔筒体顶部的喷淋塔油气出口、开设于所述喷淋塔筒体底部的喷淋塔冷凝液出口和设于所述喷淋塔筒体外部的观察视镜。

作为优选，在所述喷淋塔筒体内部、靠近所述喷淋塔筒体顶部一端设有油气喷淋装置和位于所述油气喷淋装置下方的塔板。

作为优选，所述油气喷淋装置包括上层喷头和下层喷头，所述塔板包括上层塔板和下层塔板；、

在所述喷淋塔油气出口和喷淋塔冷凝液出口上装有控制阀门；

所述观察视镜包括上部观察视镜、中部观察视镜和下部观察视镜。

作为优选，所述清焦喷淋装置还包括用于将油气冷却为冷凝液的油气冷却单元和用于存储并为所述油气喷淋单元提供冷凝液的储油单元。

作为优选，所述油气冷却单元为冷凝器，所述储油单元包括安装于所述喷淋塔冷凝液出口上的循环油罐、用于存储冷凝液的储油罐。

作为优选，在所述循环油罐上还设有循环油泵和溢油口，所述循环油泵与油气喷淋装置以输油管连通，所述储油罐以输油管与循环油罐的溢油口连通，所述冷凝器设于循环油泵与油气喷淋装置之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，其中该装置的高效性体现在设置了螺旋除焦单元和油气喷淋单元。一方面利用螺旋除焦单元通过反向螺旋作用将油气中的焦渣物质重新送回热裂解装置的油气出口后，再通过炭渣出口排出热裂解装置；另一方面油气喷淋装置还用于喷淋塔清洁，并将部分油气冷却下来，冷凝油的一部分继续循环利用，溢流部分进行回收；

2、本实用新型提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，其中该装置的安全性体现在：利用该装置喷淋清焦后保证了油气管道畅通，减少安全事故发生，克服了油气出口的结焦及油气管道易堵塞的问题，也不会影响后续油气的通过能力，为热解设备提供安全稳定的运行环境；

3、本实用新型提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，具有构造简单、安装方便、性能优异、制造费用低等优点，清焦效率高达100％，同时还能防止高温油气在热解装置中滞留，使得油气回收率提高了10％左右，提高生产效率并延长装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置图，其中螺旋除焦单元包括：螺旋除焦机传动1、螺旋除焦机筒体2、压力远程传感器3、油气观察孔4、螺旋叶片5、温度远程传感器6、螺旋轴7；油气喷淋单元包括：喷淋塔油气出口刀闸阀8、喷淋塔油气出口球阀9、喷淋塔油气出口10、观察视镜11、油气喷淋装置12、喷淋塔筒体13、喷淋塔冷凝液出口14、喷淋塔冷凝液出口刀闸阀15、喷淋塔冷凝液出口球阀16；冷却单元包括：冷凝器17；储油单元包括：循环油罐18、溢油口19、循环油泵20、输油管21、储油罐22；热解装置：热解装置传动系统23、热解装置进料阀门24、热解装置反应筒体25、热解装置螺旋叶片26、热解装置压力远程传感器27、热解装置温度远程传感器28、热解装置螺旋轴29、热解装置油气出口30、热解装置油气出口刀闸阀31、热解装置油气出口球阀32、炭渣出口33；

图2为本实用新型实施例所提供的油气喷淋单元装置局部放大图，其中油气喷淋塔上层塔板34、油气喷淋塔下层塔板35、油气喷淋塔上层封头36、油气喷淋装置上层喷头37、油气喷淋装置下层喷头38、油气喷淋塔上筒体39、油气喷淋塔下筒体40、油气喷淋塔下层封头41；

图3为本实用新型实施例所提供的喷淋塔筒体内部的塔板装置图，其中，塔板阀板42、塔板总成43。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，该装置主要包括依次设置的螺旋除焦单元，该单元与热解装置油气出口连通，用于处理热解装置反应过程中产生油气中的焦渣物质；该清焦喷淋装置还包括油气喷淋单元，该单元用于喷淋塔内的高温油气喷淋和降温，还起到除尘、除焦的作用。

在上述清焦喷淋装置中，螺旋除焦单元上还设有螺旋轴7和螺旋叶片5，螺旋叶片5安装在螺旋轴7上，螺旋轴7和螺旋叶片5均由不锈钢材料制成，用于输送焦渣物质至热解装置炭渣出口33，所述螺旋轴7通过连接轴与螺旋除焦单元的电机连接，并在螺旋轴7上焊接螺旋叶片5。由螺旋轴7和螺旋叶片5推动焦渣物质经热解装置油气出口30将焦渣物质输送至热解装置炭渣出口33。此处需要说明的是，热解装置炭渣出口33与热解装置油气出口30是垂直设置的，以便于焦渣物质的顺利排出。

进一步地，螺旋除焦单元与油气喷淋单元的连接关系为：由螺旋轴7的一端沿着轴线方向贯穿于油气喷淋单元并固定连接，固定方式为轴承固定；其中，螺旋除焦单元为横向设置，油气喷淋单元为纵向设置。

在上述清焦喷淋装置中，螺旋除焦单元还包括：从左至右依次设置的螺旋除焦机传动1、该螺旋除焦机传动1可为圆锥齿轮减速机，与所述螺旋除焦机传动1固定连接的螺旋除焦机筒体2，固定方式为轴承固定连接，其中，螺旋除焦机筒体2为耐高温的不锈钢材料制成的圆筒状物体；螺旋轴7和螺旋叶片5设置于螺旋除焦机筒体2内部，所述螺旋叶片5安装于螺旋轴7上。

进一步地，上述螺旋除焦单元具体包括螺旋除焦机传动1，在螺旋除焦机筒体2的左端盖上安装螺旋清焦机轴承支架，轴承支架上安装有左侧轴承盒，并在左侧轴承盒上设置有密封套，在密封套与螺旋轴之间填充了密封材料，密封套外部再用压料盖压紧，为了防止油气逸出和泄漏；其中轴承支架、轴承盒以及密封套均由q235b碳钢材料制成，密封材料为高温石墨石棉盘根。

更进一步地，在螺旋除焦机筒体2内部设置有螺旋轴7，螺旋轴7的一端沿着螺旋轴7的方向穿过油气喷淋单元，即穿过油气喷淋塔筒体13，并与右端的轴承支架、轴承盒相配合；在油气喷淋塔筒体13的下部设置有左右对称的法兰，其中法兰可选取国标法兰dn500，是由碳钢q235b制成的；螺旋除焦机筒体2右侧法兰与喷淋塔筒体下部左侧油气入口法兰相连接，喷淋塔下部筒体右侧法兰与螺旋除焦机筒体2右轴承支架相连接，轴承支架左侧安装有螺旋除焦机右密封套，支架右侧安装螺旋除焦机右侧轴承盒。

上述螺旋除焦单元还包括设置于螺旋除焦机筒体2上方的传感器，传感器有压力远程传感器3和温度远程传感器6，两种远程传感器的规格为：-100-150kpa；电压dc24v；输出4-20ma要求：测量精度0.5％fs；sbwr-2480；分度号：k；允差等级：ⅱ；测温范围：0-600℃；设置于螺旋除焦机筒体2中部的油气观察孔4，油气观察孔4由耐高温的石英玻璃制成，油气观察孔4用于观察螺旋除焦机筒体2内部的工作情况。

需要补充说明的是，上述清焦喷淋装置可适用于多种热裂解反应装置，以完成清焦处理工作，如内旋式热解反应釜装置，该装置是利用q345r容器钢板焊接而成的圆筒状装置。

图1示出了一种内旋式热解反应釜装置，该热解装置主要包括：热解装置传动系统23、热解装置进料阀门24、热解装置反应筒体25、热解装置螺旋叶片26、热解装置压力远程传感器27、热解装置温度远程传感器28、热解装置螺旋轴29、热解装置油气出口30、热解装置油气出口刀闸阀31、热解装置油气出口球阀32、炭渣出口33。

在上述热解装置反应筒体25由耐高温不锈钢材料制成的圆筒状物体，并在其上安装有实时监测压力与温度的热解装置压力远程传感器27和热解装置温度远程传感器28，两种远程传感器的规格为：-100-150kpa；电压dc24v；输出4-20ma要求：测量精度0.5％fs；sbwr-2480；分度号：k；允差等级：ⅱ；测温范围：0-600℃，这两种远程传感器都是具备plc信号远传功能，能将热解装置内的压力与温度远传至控制室，便于及时查看和调控热解装置，以保证热解装置的安全正常运行。

此外，在热解装置反应筒体25内还设置有热解装置螺旋轴29，热解装置螺旋轴29上安装有推动废物料向油气出口一侧方向运行的热解装置螺旋叶片26，热解装置螺旋轴29与热解装置螺旋叶片26均由不锈钢材料制成，热解装置螺旋叶片26焊接在热解装置螺旋轴29上；此处废物料包括废橡胶、废塑料、生活垃圾、油砂等物质在内的固废材料。

此外，还在热解装置油气出口30上部安装有热解装置油气出口密封球阀32、热解装置油气出口密封刀闸阀31，刀闸阀型号bq941f-16c；公称压力1.6mpa；公称通径dn80；适用温度≤150℃；球阀型号qj41m；公称压力1.6mpa；公称通径dn100；适用温度≤300℃，以防止外部空气窜入热解装置内引发安全事故；在与热解装置油气出口30相对应的下部垂直设置的炭渣出口33上安装了密封刀闸阀，以防在运转过程中外部空气窜入装置中，造成安全事故。

在上述清焦喷淋装置中设置的油气喷淋单元包括：喷淋塔筒体13、开设于所述喷淋塔筒体13顶部的喷淋塔油气出口10、开设于所述喷淋塔筒体13底部的喷淋塔冷凝液出口14和设于所述喷淋塔筒体13外部的观察视镜11；在所述喷淋塔筒体13内部、靠近所述喷淋塔筒体13顶部一端设有油气喷淋装置12和位于所述油气喷淋装置下方的塔板。

此处需要进一步说明的是，上述喷淋塔筒体13是由q235b钢板材料制成的圆筒状物体，上述油气喷淋装置12包括油气喷淋装置上层喷头37和油气喷淋装置下层喷头38，喷头材质为304的螺旋喷头，塔板包括油气喷淋塔上层塔板34和油气喷淋塔下层塔板35，塔板材质为q235b钢板；在喷淋塔油气出口10和喷淋塔冷凝液出口14上装有控制阀门，分别为喷淋塔油气出口刀闸阀8、喷淋塔油气出口球阀9、喷淋塔冷凝液出口刀闸阀15和喷淋塔冷凝液出口球阀16，刀闸阀型号bq941f-16c；公称压力1.6mpa；公称通径dn80；适用温度≤150℃；球阀型号qj41m；公称压力1.6mpa；公称通径dn100；适用温度≤300℃；喷淋塔油气出口球阀9；为了便于观察喷淋塔筒体13内部的工作情况，还在喷淋塔筒体13外侧的上部设置了三道观察视镜11，分别为上部观察视镜、中部观察视镜、下部观察视镜，观察视镜11为左右对称安装，视镜材料为耐高温石英玻璃。

在喷淋塔筒体13内上部还设置有油气喷淋塔上层塔板34和油气喷淋塔下层塔板35。在塔板上还开有许多环状的圆形孔，作为油气的通道，在孔的上方设有固定的塔板阀板42，塔板与塔板阀板42形成油气喷淋塔塔板总成；上升的油气流经过塔板阀板42与喷淋冷凝油相接触，气液两相进行传热、传质过程。

以下进一步结合附图，对本实用新型的实施方式的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置的各个单元进行详细的说明。

本实用新型提供的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置还包括包括用于将油气冷却为冷凝液的油气冷却单元和用于存储并为所述油气喷淋单元提供冷凝液的储油单元。

进一步地，上述油气冷却单元为冷凝器17，冷凝器17可选择卧式冷凝器或其它类型的冷凝器均可，如自制卧式冷凝器□350mm×5000mm；上述储油单元包括了安装在喷淋塔冷凝液出口14上的循环油罐18和用于存储冷凝液的储油罐22，循环油罐18和储油罐22均由q235b钢板自制而成，在循环油罐18上还设有循环油泵20和溢油口19，其中循环油泵20的型号为：isy80-50-200；杨程：30m；流量：50m3/h；电压：380/660v；配套电机：11kw；转速：2900r/mim；循环油泵20与油气喷淋装置12是以输油管21的方式连通的，储油罐22也是以输油管21与循环油罐18的溢油口19连通的，冷凝器17设置于循环油泵20与油气喷淋装置12之间，设置溢油口19的目的是为了使罐内的油面始终保持平衡。

在油气喷淋装置12与循环油泵20之间相连的输油管21上还增设有冷凝器17，冷凝器17冷凝水走壳程，冷凝油走管程。设置冷凝器17的目的是：将部分油蒸汽冷凝下来，再由循环油泵20将冷凝油循环输送到喷淋塔筒体13内进行喷淋，其主要作用包括：一方面对喷淋塔筒体13内的高温油气进行喷淋降温；另一方面用于冲洗喷淋塔内壁及塔板上的焦质，达到清洁喷淋塔防止结焦的目的。此处需要说明的是，选用的冷凝器17可以为卧式冷凝器或者其它能够实现冷凝功能的冷凝器均可；

此外，喷淋塔冷凝液出口14安装有循环油罐18，在循环油罐18侧面靠上的位置设置有溢油口19，当除焦喷淋的冷凝油超过溢油口19时，多余的冷凝油便从溢油口19溢流到储油罐22内，使循环油罐18内的冷凝油始终保持平衡。

本实用新型还公开了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置的使用方法，该方法具体为：

通过热解装置进料阀门24将废橡胶、废塑料、生活垃圾等固废送入热解装置中，并在内旋式热解反应釜中进行热裂解反应，反应过程中产生大量的夹带焦渣物质的高温油气，高温油气经过热解装置油气出口30进入螺旋除焦单元，由螺旋除焦机传动1使得螺旋清焦机运转，由螺旋除焦机筒体2内安装的螺旋轴7及安装在螺旋轴7上的螺旋叶片5不断转动，推动焦渣物质使其通过热解装置油气出口30后，再进入到与热解装置油气出口30垂直设置的炭渣出口33，以保持油气通道的畅通；

在螺旋除焦单元的运转过程中，安装在螺旋除焦机筒体2上方的压力远程传感器3和温度远程传感器6能够实时检测螺旋除焦机筒体2内部的油气压力和油气温度，并将监测数据远程传送至控制室；还能通过设置于螺旋除焦机筒体2中部的油气观察孔4观察螺旋除焦机筒体2内部的工作情况，以保证除焦工作的安全顺利运行；

经过螺旋除焦处理步骤后的高温油气随后进入油气喷淋单元，在利用油气喷淋装置12进行喷淋降温之前，先由连接在循环油泵20与油气喷淋装置12之间的冷凝器17对油气进行冷却处理，进一步得到冷凝液；

利用循环油泵20将经过冷却处理后形成的冷凝液，再通过输油管21循环输送至油气喷淋装置12，再由油气喷淋装置12上安装的油气喷淋装置上层喷头37、油气喷淋装置下层喷头38进行油气喷淋处理；

此处的喷淋处理主要有两方面作用：一方面是对喷淋塔筒体13内的高温油气喷淋降温，另一方面用于冲洗喷淋塔筒体13内壁及塔板上的焦渣物质，达到清洁喷淋塔内部，防止结焦的目的。

在喷淋塔筒体13内还设置有油气喷淋塔上层塔板34、油气喷淋塔下层塔板35，塔板上开设有许多环状的圆形孔，可作为油气的通道，在孔的上方还设有固定的塔板阀板42，不断上升的油气经流过阀板与喷淋的冷凝油接触，气液两相进行传热、传质过程；

油气经过喷淋后一部分冷却下来，剩余的一部分沿着喷淋塔油气出口10的方向继续上行，为防止外部空气进入和油气逸出，还在喷淋塔油气出口10上安装喷淋塔油气出口刀闸阀8和喷淋塔油气出口球阀9，使剩余的油气继续进行后续的喷淋降温处理。

本实用新型提供的清焦喷淋装置是一套新型的、连续化的清焦处理装置，通过设置螺旋除焦单元、清焦喷淋单元能够高效的处理热解装置反应过程中产生的油气，彻底解决热解装置的结焦问题，清焦效率高达100％，原油回收率提高了10％左右，提高了热解装置的工作效率，延长了装置的使用寿命，还通过在各个装置的出口设置控制阀门，能够为整个清焦处理过程提供安全保障。由此可见，本实用新型提供的新型连续化清焦喷淋装置具有十分广阔的应用前景的实际应用价值。