连续内热式固体有机物裂解炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连续内热式固体有机物裂解炉，属于固体有机物裂解领域，用于固体有机物热裂解或炭化。
【背景技术】
[0002]我国每年都有大量固体有机物需要处理，固体有机物一般包括塑料、橡胶、秸杆、木料、煤粉、渣油等，特别是不断增长的城市垃圾中含有的废旧塑料、废旧橡胶等固体有机物难以降解处理，这些含有固体有机物的一般方法是直接焚烧，焚烧只回收热量，还会产生二噁英等污染物，普遍受到当地老百姓的抵制，造成了资源的不合理利用；同样农村焚烧秸杆污染空气，浪费资源。采用热裂解的方法处理这些固体有机物，热裂解产物有可燃气体、液化气、裂解油即毛油、废渣等，不但可以有效地回收可有用的化工原料；废渣还可以作为残炭再燃烧利用，使资源得到梯级利用，无污染物排放。
[0003]国内热裂解大都采用回转窑式间歇操作裂解炉，现有的连续式裂解炉由于存在各种问题，没有得到推广应用。回转窑式裂解炉是一个可以旋转的转筒，在筒外下半部回转加热，待裂解的物料在转筒中翻动加热裂解。物料由转筒的一端封头盖加入，裂解气体通过转筒另一端封头盖的出气口排出，旋转的出气口与固定的导气装置密封相连。每当一炉炉料裂解完成时必须停炉冷却，首先打开转筒一端的封头盖卸渣，然后再装入待裂解新的物料，反复以往，整个过程间歇操作。所以这种裂解炉不断地开停炉致使其能耗高，污染严重，加工能力低、成本高，劳动强度大、存在安全隐患。转筒装一半物料且下半筒外壁加热，加热面积小，物料层厚、传热慢，加热不均匀，裂解气在上半筒空间停留时间长，会产生二次裂解，产油率低。然而，此炉型在全国各地普遍存在，给当地的节能减排和安全生产带来严重危害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是改变现有回转窑式裂解炉采用外部回转加热，间歇操作所导致的能耗高、污染严重，加工能力低、成本高，劳动强度大、存在安全隐患等问题，而提供一种连续内热式固体有机物裂解炉。
[0005]为了实现上述目的，开发的连续内热式固体有机物裂解炉分为筒体和转子两部分，筒体卧式固定不动，在筒体一端上部有一个进料口连续进料，在筒体另一端下部有一个出渣口连续出渣，在筒体中间上部有多个的出气口及时排出裂解气体；筒体两端各有一个封头盖，每个封头盖周边通过螺栓与筒体法兰圈相连，每个封头盖中心都有一个圆形轴套，这个圆形轴套由于支撑和密封轴筒，在外筒体下部有基础支架支撑裂解炉，在外筒体和两端封头盖外表面有保温材料，防止整个裂解炉热量散失。
[0006]筒体内有一个可以旋转的转子，转子主要由轴筒和螺带构成，螺带焊接在中间段轴筒外壁，其螺带长度与筒体内壁长度相同，这段螺带安装在筒体内，轴筒的两端长于螺带，长出部分轴筒的内壁嵌有保温材料。整个螺带内壁为中空结构，中间可以走气体；在每一圈螺带外壁两个径面上焊接有数个搅拌棒，用于径面搅拌螺带间的物料。两端长于螺带的轴筒安装在筒体两端封头盖的圆形轴套内，一侧轴套外端的轴筒通过密封结构与热风炉相连，另一侧轴套外端的轴筒通过密封结构与引风机和烟囱相连，这样一方面在螺带内腔的烟气可以负压流动，另一面外排的烟气可以回到加热炉，以便低氮燃烧或调节温度加热裂解。在这端与烟囱之间的轴套上有齿轮通过减速机与变频电机相连，这样由变频电机通过减速机带动轴筒和螺带构成的转子转动，而筒体、两端封头盖及其轴套固定不动。在两端几圈螺带的轴筒内部各焊接一个圆盘形阻气板，在两端几圈螺带与轴筒之间开设许多导流孔，用于把两端的轴筒内部空间与螺带内部空间连通，这样就形成了热风炉一轴筒一导流孔一螺带内腔一导流孔一轴筒一引风机--烟囱一个完整的气体流通通道，在一端热风炉与轴筒，轴筒与轴套之间由密封结构机械密封，在另一端轴套与轴筒，轴筒与烟囱之间也由密封结构机械密封，其中轴筒、导流孔、螺带、导流孔、轴筒部分在转动的同时内部有气体流动，而热风炉、引风机、烟囱固定不动内部有气体流动。
[0007]本发明的有点是连续内热式固体有机物裂解炉为卧式圆筒结构，筒体固定不动，这样可以在筒体一端上部连续加料，在在筒体另一端下部连续出渣，整个过程连续，生产能力大，成本低，节能、环保、安全。在筒体上部设有多个出气口，可以及时排出裂解气体，减少裂解产物在炉内停留时间、避免二次裂解，产油率高。在筒体内部设有可以旋转的转子，转子在间壁加热物料的同时旋转推进和搅拌物料，这种结构径面加热物料，加热面积大，裂解速度快；旋转螺带中的加热烟气与螺带外被物料之间逆向间壁传热，传热温差大，被加热物料的温度逐渐升高，裂解析出的油气没有过度热解，产油率高；同时加热烟气逐步降低，排烟温度低，节约能量；在径面上的搅拌棒旋转搅拌进入螺带之间物料，以减少热阻，使物料受热均匀、充分，提高裂解效率。通过控制热风炉加热气体流量或回炉烟气流量，以及调整变频电机转速，可以方便地调节加热温度和进料速度，使得裂解工艺过程科学合理，利用裂解尾气回炉加热，能源利用合理。因此，连续内热式裂解炉具有加工能力大、成本低，节能、环保，生产安全可靠，劳动强度低，无污染，资源利用合理等优点，市场推广应用价值巨大。
【附图说明】
[0008]图1是连续内热式固体有机物裂解炉结构示意图。
[0009]图2是图1中螺带结构局部放大图。
[0010]图3是转子位于筒体中的部分的侧视图。
[0011]图4是图3的立体结构示意图。
[0012]其中:1、筒体，2、封头盖，3、轴套及密封盖，4、进料口，5出料口，6、出气口，7、轴筒，8、螺带，9、回流烟管，10、热风炉，11、烟囱，12、引风机，13、变频电机，14、减速机，15、轴筒密封结构，16、内保温材料，17、阻气板，18、导流孔，19、基础支架，20、保温材料，21、回炉燃气管，8a、螺片，8b螺面，8c、搅拌棒。
【具体实施方式】
[0013]如图1、2所示，一种连续内热式固体有机物裂解炉，其特征在于该裂解炉包括由支架19支撑的水平放置的筒体1，和在筒体1内旋转的转子，
[0014]所述筒体1 一端上部有一个用于连续进料的进料口 4，筒体1另一端下部有一个用于连续出渣的出渣口 5，在筒体1中间上部有多个出气口 6以及时排出裂解气体；
[0015]筒体1两端各有一个封头盖2，每个封头盖2边缘通过螺栓与筒体1端部的法兰圈相连，每个封头盖2中心都有一个圆环形的轴套3，
[0016]所述的转子包括螺带8和两端长于筒体1的轴筒7，其中轴筒7位于筒体1轴线上，且轴筒7由上述圆环形的轴套3进行支撑和密封，所述的螺带8长度与筒体1内腔长度相同、并以呈螺旋状的结构焊接在所述轴筒7的外壁，所述的轴筒7两端位于筒体1以外部分的内壁嵌有保温材料16 ;
[0017]所述轴筒7的其中一端通过密封结构15连接于烟囱11的底部，烟囱11设有引风机12，所述轴筒7在该端的轴套封盖3与密封结构15之间的位置设有变频电机13 ;所述轴筒7的另一端通过密封结构15与热风炉10相连，
[0018]整个螺带8为中空结构，所述轴筒7两端的侧壁上分别开有多个导流孔18，所述的导流孔18使得上述中空螺带8的内腔与轴筒7的内筒相连通，螺带8中空的内腔可以进出来自轴筒7的烟气；在位于筒体1内部的轴筒7两端靠近每一端轴套3的位置分别设有阻气板17，所述的阻气板17位于轴筒7内筒，从而使得来自热风炉10的烟气遇到阻气板17被迫自螺带8 一端的导流孔18进入至该螺带8中空的内腔，以加热来自进料口 4的位于转子和筒体1之间的物料，避免了该烟气沿直线通过轴筒7内筒而从烟囱11直接排出，从而形成了热风炉10—轴筒7进气端一前端导流孔18—螺带8内腔一后端导流孔18—轴筒7出气端一引风机12 --烟囱11 一个完整的气体流通通道；
[0019]即来自热风炉10的烟气首先进入轴筒7进气端、被阻气板17阻流后通过前端的导流孔18进入螺带8内腔，在螺带8内腔中，烟气在随着转筒7转动的同时沿着螺带8内腔螺旋流动，充分释放热量、加热物料，再通过后端的导流孔18、进入轴筒7的出气端，然后进入烟囱11通过引风机12外排。
[0020]如图3、4，上述中空的螺带8具有以下结构:所述的螺带8由两条相互平行的螺片8a以及位于两条螺片8a外侧边缘的一条螺面8b合围而成，其中在所述轴筒7外壁以螺旋状结构的方式焊接有两条相互平行的螺片8a，在所述两条相互平行的螺片8a的外侧边缘焊接一条螺面8b从而使整个螺带8构成封闭的中空式结构。
[0021]如图1，在靠近烟囱11底部的轴套封盖3与密封结构15之间的位置先设置减速机14，该减速机14 一侧通过联轴器与所述的变频电机13相连，另一侧通过齿轮与轴筒7上的齿轮连接，从而实现变频电机13通过减速器14对