一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置及方法制造方法及图纸

一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置及方法，该装置包括热解燃烧分时反应装置、进料装置、热解挥发产物回收装置及烟气净化装置。整套工艺主要由热解及燃烧两个分时反应阶段组成：有机物送入热解燃烧分时反应装置内，热固载体对其进行快速加热、发生热解反应，产生的热解挥发产物进入热解挥发产物回收装置用以回收热解气及热解油；热解反应结束后，向热解燃烧分时反应装置内通入空气与其内部剩余热解挥发产物及热解渣进行燃烧，燃烧过程产生的热量对热固载体进行加热，烟气进行净化后排出，被加热后的热固载体留在热解燃烧分时反应装置内，为下次有机物的热解提供能量，如此反复。本装置具有能量梯级利用、热解反应时间短、传热效率高等优点。

A kind of organic matter energy and method of pyrolysis and combustion reaction device at

A self powered organic pyrolysis and combustion reaction device and method, which comprises a pyrolysis combustion time reaction device, feeding device, pyrolysis product recovery device and flue gas purification device. The whole process is mainly composed of pyrolysis and combustion of two sub phases: the reaction of organic matter into the pyrolysis and combustion time reaction device, thermosetting carrier rapid heating, the pyrolysis devolatilization products into the pyrolysis volatile product recovery device for recovering pyrolysis and pyrolysis; pyrolysis after reaction to when the pyrolysis and combustion reaction device in air and its internal residual devolatilization products and the pyrolysis residue of combustion, the combustion process of the heat generated by the heating of the heat carrier, flue gas is discharged after purification, is heated in the solid heat carrier pyrolysis combustion device in the reaction time, the pyrolysis of organic matter to provide energy for the next, so repeatedly. The utility model has the advantages of energy cascade utilization, short pyrolysis reaction time, high heat transfer efficiency, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置及方法
本专利技术涉及一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置及方法，属于有机物资源化与环境
，特别是对有机物热解燃烧分时处理实现有机物的近零排放，并回收其中蕴藏的资源。
技术介绍
低阶煤在世界煤炭资源中占有很大比重，但由于低阶煤组分中凝胶化组分相对较高、工业分析组成中挥发分较高，其有机质结构中侧链较多，直接燃烧或气化效率低；另一方面造成化学反应性过高，在空气中极易风化和破碎，不适于远距离运输和长期储存，因此就地处理、提质改性是低阶煤利用的关键环节。随着工业生产的发展和人类物质生活的提高，造成了大量有机废弃物的产出，包括废弃轮胎、生活垃圾、含油污泥等有机垃圾，且产生量日益庞大，有机废物进行无害化处理难度大、成本高，普通处理方式会造成环境污染。而且，有机废物在回收利用方面具有很大的价值，特别是在世界范围内能源面临枯竭的情况下，意义更加深远。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置及方法，通过调整热解燃烧分时反应装置的整体结构，将热解与燃烧在同一反应器内分时进行，旨在实现对有机物近零排放的同时回收其内蕴含的能源，同时根据部分有机物(如低阶煤、有机废物)呈分布式的特点，采用移动组合式整机，结构紧凑，使其体积达到最小，方便由一资源点处理结束后迅速转移至另一资源点。本专利技术的技术方案：一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置，包括进料装置1、热解燃烧分时反应装置2、热解挥发产物回收装置3及烟气净化装置4；进料装置1包含低粘度有机物进料装置7和高粘度有机物进料装置8；低粘度有机物进料装置7设有密封阀门A18、密封阀门B19、低粘度有机物料储仓20、破碎装置21和螺旋进料装置22；密封阀门A18设置于低粘度有机物料储仓20的进口，低粘度有机物料储仓20的物料出口经密封阀门B19后与破碎装置21的入口相连，破碎装置21的出口与螺旋进料装置22的入口相连，螺旋进料装置22的出口通入热解燃烧分时反应装置2，低粘度有机物料依次经过低粘度有机物料储仓20、破碎装置21和螺旋进料装置22进入热解燃烧分时反应装置2中；高粘度有机物进料装置8设有密封阀门C23、高粘度有机物料储仓24、水夹套25、推入式注射进料装置26和锁气装置27；密封阀门C23布置于高粘度有机物料储仓24顶部，高粘度有机物料储仓24的出口经锁气装置27连接热解燃烧分时反应装置2的物料进口，推入式注射进料装置26设置于高粘度有机物料储仓24的底部、锁气装置27前，用于将高粘度有机物料以喷射状送入热解燃烧分时反应装置2中，防止高粘度有机物料在热解燃烧分时反应装置2内积聚，水夹套25设置于高粘度有机物料储仓24外部，水夹套25的厚度为30-50mm；热解燃烧分时反应装置2内分为热解和燃烧两个分时进行的反应阶段，热解燃烧分时反应装置2内设有热固载体29，热固载体内部设有内空气管道30，热固载体外部设有外空气管道31，内空气管30与外空气管道31上开孔或布有风帽，内空气管道30用于提供燃烧热解渣所用空气，外空气管道31用于提供燃烧热解挥发产物所用空气；若热解燃烧分时反应装置2类型采用流化床型式，内空气管30相当于布风板；热解挥发产物回收装置3包含冷凝装置A12、热解油回收装置13及热解气回收装置14；热解燃烧分时反应装置2的热解挥发产物出口35与冷凝装置A12的热解挥发产物进口39相连，冷凝装置A12内布有换热装置A56，进入冷凝装置A12的热解挥发产物与换热装置A56内的水进行间接换热；冷凝装置A12下部设有排油口43，排油口43通入设置于冷凝装置A12下方的热解油回收装置13，冷凝的热解油通过排油口43进入热解油回收装置13进行回收；热解气回收装置14布置于冷凝装置A12的左侧，冷凝装置A12与热解气回收装置14之间设置气体通道，冷凝装置A12出口热解气进入热解气回收装置14进行回收；烟气净化装置4包含冷凝装置B15、除尘装置16和脱酸装置17，除尘装置16及脱酸装置17依次设置于冷凝装置B15的右侧；热解燃烧分时反应装置2的烟气出口36与冷凝装置B15的烟气进口44相连，冷凝装置B15内布有换热装置B57，来自于热解燃烧分时反应装置2的烟气与换热装置B57内的蒸汽/水进行间接换热；冷凝装置B15的冷凝烟气出口45通入除尘装置16，除尘装置16的除尘烟气出口49通入脱酸装置17，经除尘、脱酸处理合格后的烟气直接排入大气；冷凝装置B15的底部设有除灰小门54；高粘度有机物进料装置8的水夹套25设有高温工质入口52及冷水出口53，冷水出口53与冷凝装置A12上的冷水进口41相连，冷水在冷凝装置A12内与热解挥发产物经过间接换热后变成热水，冷凝装置A12设有热水出口42，热水出口42与冷凝装置B15的热水进口46相连，换热后的热水进入冷凝装置B15与烟气进行间接换热生成高温饱和水或水蒸汽，冷凝装置B15设有高温工质出口47，高温工质出口47与水夹套25上的高温工质入口52相连，再次换热后的高温饱和水/水蒸汽通过管道和高温工质入口52进入水夹套25，以此循环；此外，冷凝装置A12还设有补水口55，若整个热解燃烧过程中有水损失，外界水通过冷凝装置A12的补水口55送入冷凝装置A12中进行补充；所述的热解燃烧分时反应装置可以为回转窑，通过设备本身转动实现热固载体与有机物料的充分混合；也可以为固定床，通过设备内部增加搅拌装置实现热固载体与有机物料的充分混合；也可以为流化床，通过床内流化特性实现热固载体与有机物料的充分混合。所述的热固载体原料为石英砂、灰渣等。所述的冷凝装置B15内设置多个横向和纵向的温度隔板48，强化换热的同时增加整体烟气停留时间。所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置可做成移动式，将热解燃烧分时反应装置及其配套装置放入集装箱A5，将热解挥发产物回收装置及烟气净化装置放入集装箱B6。所述的烟气除尘装置为布袋除尘器、陶瓷除尘器或电除尘器中，除尘效率＞99.9％。一种有机物自供能热解燃烧分时反应方法，步骤如下：(Ⅰ)进料阶段：打开密封阀门A，关闭密封阀门B，低粘度有机物料经低粘度有机物进料装置顶部的密封阀门A送入低粘度有机物料储仓，低粘度有机物物料达到给定量后，关闭密封阀门A，打开密封阀门B及破碎装置，低粘度有机物料被破碎至1-5mm后经螺旋进料装置送入热解燃烧分时反应装置。打开密封阀门C，高粘度有机物料经密封阀门C送入高粘度有机物料储仓，高粘度有机物料达到给定量后，关闭密封阀门C，水夹套内部的高温饱和水/水蒸汽将高粘度有机物料储仓内的高粘度有机物料熔化，熔化后的高粘度有机物料经推入式注射进料装置呈喷射状送入热解燃烧分时反应装置；(Ⅱ)热解阶段：关闭热解燃烧分时反应装置的烟气出口阀门，送入热解燃烧分时反应装置内的有机物料与热固载体充分均匀混合，热固载体对有机物进行快速加热，有机物发生热解反应，产生热解渣及热解挥发产物，热解挥发产物中的重质焦油于设备内冷凝吸附，热解渣及少量热解挥发产物存于热解燃烧分时反应装置内；打开热解挥发产物出口，大部分热解挥发产物送入热解挥发产物回收装置的冷凝装置A中，热解挥发产物与换热装置A内的冷凝水进行间接换热，热解挥发产物中的热解油由于冷凝液化成液滴状，通过自身重力经排油口进入热解油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，该有机物自供能热解燃烧分时反应装置包括进料装置(1)、热解燃烧分时反应装置(2)、热解挥发产物回收装置(3)及烟气净化装置(4)；进料装置(1)包含低粘度有机物进料装置(7)和高粘度有机物进料装置(8)；热解燃烧分时反应装置(2)内分为热解和燃烧两个分时进行的反应阶段，热解燃烧分时反应装置(2)内设有热固载体(29)，热固载体内部设有内空气管道(30)，热固载体外部设有外空气管道(31)，内空气管(30)与外空气管道(31)上开孔或布有风帽，内空气管道(30)用于提供燃烧热解渣所用空气，外空气管道(31)用于提供燃烧热解挥发产物所用空气；热解燃烧分时反应装置(2)的热解挥发产物出口(35)与热解挥发产物回收装置(3)的冷凝装置A(12)上的热解挥发产物进口(39)相连，进入冷凝装置A(12)的热解挥发产物与换热装置A(56)内的水进行间接换热；热解燃烧分时反应装置(2)的烟气出口(36)与烟气净化装置(4)的冷凝装置B(15)上的烟气进口(44)相连，来自于热解燃烧分时反应装置(2)的烟气与换热装置B(57)内的蒸汽/水进行间接换热。

【技术特征摘要】
1.一种有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，该有机物自供能热解燃烧分时反应装置包括进料装置(1)、热解燃烧分时反应装置(2)、热解挥发产物回收装置(3)及烟气净化装置(4)；进料装置(1)包含低粘度有机物进料装置(7)和高粘度有机物进料装置(8)；热解燃烧分时反应装置(2)内分为热解和燃烧两个分时进行的反应阶段，热解燃烧分时反应装置(2)内设有热固载体(29)，热固载体内部设有内空气管道(30)，热固载体外部设有外空气管道(31)，内空气管(30)与外空气管道(31)上开孔或布有风帽，内空气管道(30)用于提供燃烧热解渣所用空气，外空气管道(31)用于提供燃烧热解挥发产物所用空气；热解燃烧分时反应装置(2)的热解挥发产物出口(35)与热解挥发产物回收装置(3)的冷凝装置A(12)上的热解挥发产物进口(39)相连，进入冷凝装置A(12)的热解挥发产物与换热装置A(56)内的水进行间接换热；热解燃烧分时反应装置(2)的烟气出口(36)与烟气净化装置(4)的冷凝装置B(15)上的烟气进口(44)相连，来自于热解燃烧分时反应装置(2)的烟气与换热装置B(57)内的蒸汽/水进行间接换热。2.根据权利要求1所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，所述的低粘度有机物进料装置(7)设有密封阀门A(18)、密封阀门B(19)、低粘度有机物料储仓(20)、破碎装置(21)和螺旋进料装置(22)；密封阀门A(18)设置于低粘度有机物料储仓(20)的进口，低粘度有机物料储仓(20)的物料出口经密封阀门B(19)后与破碎装置(21)的入口相连，破碎装置(21)的出口与螺旋进料装置(22)的入口相连，螺旋进料装置(22)的出口通入热解燃烧分时反应装置(2)，低粘度有机物料依次经过低粘度有机物料储仓(20)、破碎装置(21)和螺旋进料装置(22)进入热解燃烧分时反应装置(2)中。3.根据权利要求1或2所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，所述的高粘度有机物进料装置(8)设有密封阀门C(23)、高粘度有机物料储仓(24)、水夹套(25)、推入式注射进料装置(26)和锁气装置(27)；密封阀门C(23)布置于高粘度有机物料储仓(24)顶部，高粘度有机物料储仓(24)的出口经锁气装置(27)连接热解燃烧分时反应装置(2)的物料进口，推入式注射进料装置(26)设置于高粘度有机物料储仓(24)的底部、锁气装置(27)前，用于将高粘度有机物料以喷射状送入热解燃烧分时反应装置(2)中，防止高粘度有机物料在热解燃烧分时反应装置(2)内积聚，水夹套(25)设置于高粘度有机物料储仓(24)外部，水夹套(25)的厚度为30-50mm。4.根据权利要求3所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，所述的热解挥发产物回收装置(3)包含冷凝装置A(12)、热解油回收装置(13)及热解气回收装置(14)；冷凝装置A(12)内布有换热装置A(56)，冷凝装置A(12)下部设有排油口(43)，排油口(43)通入设置于冷凝装置A(12)下方的热解油回收装置(13)，冷凝的热解油通过排油口(43)进入热解油回收装置(13进行回收；热解气回收装置(14)布置于冷凝装置A(12)的左侧，冷凝装置A(12)与热解气回收装置(14)之间设置气体通道，冷凝装置A(12)出口热解气进入热解气回收装置(14)进行回收。5.根据权利要求1、2或4所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，所述的烟气净化装置(4)包含冷凝装置B(15)、除尘装置(16)和脱酸装置(17)，除尘装置(16)及脱酸装置(17)依次设置于冷凝装置B(15)的右侧；冷凝装置B(15)内布有换热装置B(57)，冷凝装置B(15)的冷凝烟气出口(45)通入除尘装置(16)，除尘装置(16)的除尘烟气出口(49)通入脱酸装置(17)，经除尘、脱酸处理合格后的烟气直接排入大气；冷凝装置B(15)的底部设有除灰小门(54)。6.根据权利要求5所述的有机物自供能热解燃烧分时反应装置，其特征在于，所述的高粘度有机物进料装置(8)的水夹套(25)设有高温工质入口(52)及冷水出口(53)，冷水出口(53)与冷凝装置A(12)上的冷水进口(41)相连，冷水在冷凝装置A(12)内与热解挥发产物经过间接换热后变成热水，冷凝装置A(12)设有热水出口(42)，热水出口(42)与冷凝装置B(15)的热水进口(46)相连，换热后的热水进入冷凝装置B(15)与烟气进行间接换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱民，王欣，张雷，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21