一种分段热裂解装置的制作方法

本技术属于裂解设备，具体涉及一种分段热裂解装置。

背景技术：

1、裂解又叫干馏、热分解或炭化，通常是高聚物在无氧或者缺氧的条件下热分解，克服裂解所需活化能最终成为燃气、燃油、炭黑的过程。塑料垃圾裂解一般包括热裂解法、催化热裂解法、热裂解-催化改质法3种。热裂解法遵循自由基反应原理，在强吸热的同时，c-c键断裂，同时辅助c-h键断裂，产生自由基通过组合生成单体或者低分子化合物，经冷却后可得到燃油。

2、裂解炉是塑料垃圾裂解进行裂解的常用设备，现有技术中，申请号为cn201921701754.4的专利公开一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，包括依次连接的进料段、第一反应器、第二反应器和出料段，进料段与螺旋输送部的进料端连接，螺旋输送部的出料端与第一反应器的进料端连接，第一反应器的出料端通过管道与第二反应器的进料端连接，第二反应器的出料端与出料段连接。

3、该申请的不足之处在于，废轮胎、废塑料等原材料在进入第一反应器前未经预热处理，导致发生在第一反应器中进行裂解时所需的热量较大，耗能较大，而且，该现有装置不便于提高能源的利用率。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种分段热裂解装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

2、本实用新型所采用的技术方案为：

3、一种分段热裂解装置，包括裂解炉，所述裂解炉上设有进料口，所述裂解炉内自上而下依次设有与进料口相通的预热腔室以及裂解腔室，所述预热腔室与裂解腔室之间设有阻隔组件，所述阻隔组件具有使所述预热腔室与所述裂解腔室导通的第一状态、以及阻断所述预热腔室与所述裂解腔室的第二状态，所述预热腔室内壁设有换热件，所述换热件内设有气流通道组件，所述裂解腔室与气流通道组件之间通过连通组件连接。

4、优选地，所述气流通道组件为螺旋管结构，所述螺旋管结构沿换热件的竖直方向设置，所述螺旋管结构上端具有输入端，所述螺旋管结构下端具有输出端，所述螺旋管结构的输入端与连通组件连通，所述螺旋管结构的输出端连接有冷凝机构。

5、优选地，所述阻隔组件包括设置在所述裂解腔室与预热腔室之间的隔板，所述隔板中部设有下料口，所述隔板上转动连接有两组用于密封所述下料口的挡板。

6、优选地，所述连通组件包括设置在裂解腔室底部的排放管，所述排放管远离裂解腔室的一端固定连接有过滤组件，所述过滤组件上端与气流通道组件之间连接有第一导气管。

7、优选地，所述裂解炉上转动连接有用于密封进料口的密封盖。

8、优选地，所述裂解炉内转动连接有转轴，所述转轴贯穿预热腔室以及裂解腔室，所述转轴上分别设有第一搅拌叶以及第二搅拌叶，所述第一搅拌叶位于预热腔室内，所述第二搅拌叶位于裂解腔室内。

9、优选地，所述裂解炉上设有用于驱动转轴转动的驱动电机。

10、优选地，所述过滤组件包括过滤罐，所述过滤罐内设有除尘组件，所述过滤罐底部设有进气管，所述过滤罐上端设有排气管，所述进气管与排放管连接，所述排气管与第一导气管连接。

11、优选地，所述隔板10)与换热件之间连接有导向凸台。

12、优选地，所述冷凝机构包括冷凝罐，所述冷凝罐与螺旋管结构的输出端之间通过第二导气管连接。

13、由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

14、1.本申请，将阻隔组件由第一状态调整至第二状态，预热腔室与裂解腔室隔开，以便于减小裂解腔室的热散失，降低裂解过程中的能量损耗，同时对裂解腔室上端口密封，避免有空气进入裂解腔室内，使氧气与原材料发生氧化反应产生浓烟。

15、裂解腔室内原料裂解产生的高温油气通过连通组件进入气流通道组件中，沿气流通道组件流动油气将热量通过气流通道组件传递至换热件，再通过换热件将热量传递至预热腔室的内腔，对位于预热腔室内的原材料进行与预热处理，减少原材料进入裂解腔室中裂解时长，提高裂解效率，同时，对裂解腔室的热量进行再利用，进而增加能源的利用率。

16、气流通道组件包裹在换热件的内部，进而可以对气流通道组件进行保护，换热件为导热性能良好的金属材料，比如铜，油气经过热量传递后，其本身的温度降低，其中部分油气冷凝成油液，沿油气的气流方向从气流通道组件末端排出。

17、2.作为本实用新型的一种优选实施方式，气流通道组件采用螺旋管结构，可以增加与换热件之间的换热效率，进而增加对沿气流通道组件流动的油气的冷却效果，螺旋管结构螺旋向下，使冷凝液化的油液在重力的作用沿螺旋管结构的输入端向螺旋管的输出端单向流动，同时气流通道组件中的气流方向可以进一步防止液化的油液出现回流。

18、3.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述连通组件包括设置在裂解腔室底部的排放管，所述排放管远离裂解腔室的一端固定连接有过滤组件，所述过滤组件上端与气流通道组件之间连接有第一导气管。

19、裂解腔室中的原材料裂解产生油气、碳黑、以及灰尘颗粒经过排放管进入过滤组件，过滤组件将碳黑、灰尘颗粒过滤，经过过滤的油气经第一导气管进入气流通道组件中，避免灰尘颗粒、碳黑在气流通道组件内积累，影响气流通道组件的畅通。

20、4.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述过滤组件包括过滤罐，所述过滤罐内设有除尘组件，所述过滤罐底部设有进气管，所述过滤罐上端设有排气管，所述进气管与排放管连接，所述排气管与第一导气管连接。

21、除尘组件可以采用过滤网、活性炭块等材料，由排放管排出的裂解废气经过进气管进入过滤罐内，自下而上穿过除尘组件后，废气中的灰尘及碳黑被除去，油气等不凝气体由上端的排气管进入第一导气管，再经第一导气管进入气流通道组件内。

22、5.作为本实用新型的一种优选实施方式，通过启动驱动电机带动转轴转动，第一搅拌叶和第二搅拌叶转动分别对预热腔室以及裂解腔室内的原材料进行搅拌，使原材料在炉中翻滚，使原材料均匀受热，增加预热腔室的预热效率和以及裂解腔室的裂解效率。

技术特征：

1.一种分段热裂解装置，包括裂解炉，所述裂解炉上设有进料口，其特征在于，所述裂解炉内自上而下依次设有与进料口相通的预热腔室以及裂解腔室，所述预热腔室与裂解腔室之间设有阻隔组件，所述阻隔组件具有使所述预热腔室与所述裂解腔室导通的第一状态、以及阻断所述预热腔室与所述裂解腔室的第二状态，所述预热腔室内壁设有换热件，所述换热件内设有气流通道组件，所述裂解腔室与气流通道组件之间通过连通组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述气流通道组件为螺旋管结构，所述螺旋管结构沿换热件的竖直方向设置，所述螺旋管结构上端具有输入端，所述螺旋管结构下端具有输出端，所述螺旋管结构的输入端与连通组件连通，所述螺旋管结构的输出端连接有冷凝机构。

3.根据权利要求2所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述阻隔组件包括设置在所述裂解腔室与预热腔室之间的隔板，所述隔板中部设有下料口，所述隔板上转动连接有两组用于密封所述下料口的挡板。

4.根据权利要求1所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述连通组件包括设置在裂解腔室底部的排放管，所述排放管远离裂解腔室的一端固定连接有过滤组件，所述过滤组件上端与气流通道组件之间连接有第一导气管。

5.根据权利要求1所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述裂解炉上转动连接有用于密封进料口的密封盖。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述裂解炉内转动连接有转轴，所述转轴贯穿预热腔室以及裂解腔室，所述转轴上分别设有第一搅拌叶以及第二搅拌叶，所述第一搅拌叶位于预热腔室内，所述第二搅拌叶位于裂解腔室内。

7.根据权利要求6所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述裂解炉上设有用于驱动转轴转动的驱动电机。

8.根据权利要求4所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述过滤组件包括过滤罐，所述过滤罐内设有除尘组件，所述过滤罐底部设有进气管，所述过滤罐上端设有排气管，所述进气管与排放管连接，所述排气管与第一导气管连接。

9.根据权利要求3所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述隔板与换热件之间连接有导向凸台。

10.根据权利要求2所述的一种分段热裂解装置，其特征在于，所述冷凝机构包括冷凝罐，所述冷凝罐与螺旋管结构的输出端之间通过第二导气管连接。

技术总结
本技术公开了一种分段热裂解装置，属于裂解设备领域。本技术采用的技术方案为，一种分段热裂解装置，包括裂解炉，所述裂解炉上设有进料口，所述裂解炉内自上而下依次设有与进料口相通的预热腔室以及裂解腔室，所述预热腔室与裂解腔室之间设有阻隔组件，所述阻隔组件具有使所述预热腔室与所述裂解腔室导通的第一状态、以及阻断所述预热腔室与所述裂解腔室的第二状态，所述预热腔室内壁设有换热件，所述换热件内设有气流通道组件；本技术可以利用裂解腔室内原料裂解产生的高温油气对预热腔室内的原材料进行与预热处理，减少原材料进入裂解腔室中裂解时长，提高裂解效率，同时，对裂解腔室的热量进行再利用，进而增加能源的利用率。

技术研发人员：张承贺,韩昊学,程子睿,沙滨滨,邢文祥
受保护的技术使用者：山东京博装备制造安装有限公司
技术研发日：20230809
技术公布日：2024/1/22