一种降落式热解器制造技术

本发明专利技术涉及一种降落式热解器，自上而下包括下料口、均匀落料机构、预热段、主反应器、落料辅助机构以及炭排出段；尺寸在30mm以下、含水率35%及以下的废弃物或者生物质由均匀落料机构进入预热段，由预热段送至主反应器。预热段设有水汽出口。主反应器由垂直板或者膜式垂直管传热面构成，间距为最大颗粒尺寸的1.4~3倍，有落料辅助机构帮助落料，在一侧有热源进出口，另一侧有垂直于传热面的挥发份过滤层及导出口。产生的焦炭落入炭排出段，未热解完毕的物料在此继续热解，通过炭的排放速度控制停留时间。需要排出冷炭时炭排出段变冷却段，在冷源侧有冷媒通过。本发明专利技术能适应热解器的热胀冷缩、无泄漏且容量大、节约占地空间。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种降落式热解器，自上而下包括下料口、均匀落料机构、预热段、主反应器、落料辅助机构以及炭排出段；尺寸在30mm以下、含水率35%及以下的废弃物或者生物质由均匀落料机构进入预热段，由预热段送至主反应器。预热段设有水汽出口。主反应器由垂直板或者膜式垂直管传热面构成，间距为最大颗粒尺寸的1.4~3倍，有落料辅助机构帮助落料，在一侧有热源进出口，另一侧有垂直于传热面的挥发份过滤层及导出口。产生的焦炭落入炭排出段，未热解完毕的物料在此继续热解，通过炭的排放速度控制停留时间。需要排出冷炭时炭排出段变冷却段，在冷源侧有冷媒通过。本专利技术能适应热解器的热胀冷缩、无泄漏且容量大、节约占地空间。【专利说明】一种降落式热解器
本专利技术属于生物质利用及废弃物资源化处理领域。具体地，本专利技术涉及一种降落式热解器。
技术介绍
目前已有的可用于污泥、生物质、垃圾热解的反应装置种类主要包括流化床热解反应器、固定床热解反应器、回转式热解反应器、移动床热解反应器、旋转锥反应器、下降管式热解反应器等，它们在应用中都各有优势，同时也存在一定缺陷。 流化床热解反应器和旋转锥反应器比较适合于生物质颗粒的热解液化和热解气化，不太适合于生物质的热解炭化。固定床热解反应器比较适合于生物质颗粒和废物的热解炭化与热解气化，但不太适合于生物质和废物的热解液化。且由于固定床热解反应器存在热载体不易循环的问题，造成热能损失较大，降低了固定床热解反应器的热解能力。 流化床反应器是一种比较常见的热解装置，结构简单，反应快速。但对原料粒径要求苛刻，物料在反应器中停留时间过短，反应可能不完全，流化气会增加冷负荷，使得热能利用率低。同时流化床内强烈的气固作用导致气体产物中含有较多难以被常规分离器完全除去的微小固体杂质，影响热解油品质。中国专利技术专利申请CN103756712公开了一种基于内外双循环喷动流化床的生物质快速裂解装置，生物质颗粒由底饲加料室加入，由喷动风输运进入热解反应器内发生剧烈热解反应，未及反应的较大生物质颗粒随循环介质经环隙区形成内循环再次发生热解反应。该装置可满足流化床热解技术的短气相停留时间同时固相充分反应的要求；中国专利技术专利申请CN10122029和CN101481619都公开了一种流化床中的热量回收利用工艺，物料在流化床热解气化室中进行热解，产生热解气和半焦，半焦在燃烧室中燃烧产生的高温循环灰送入热解气化室，为热解气化反应提供热量。该工艺将热解半焦中的低品质能源作为热解热源，热量回收率高。但是上述技术均不能避免大量的小颗粒被产物携带，以气体热载体直接加热时，由于夹带、混合等作用，得到的热解气和焦油含尘量过高、半焦灰分增加是流化床反应器的一个突出问题。 回转窑相对于流化床热解反应器，系统密闭性更好，对物料要求低，且热解反应时间可控，但是加热效率低。为此中国专利技术专利申请CN2395146和CN1847364公开了一种回转窑-流化床组合式固体废弃物热解装置，使原生固体废弃物通过热解反应产生的半焦在流化床内燃烧后产生的热烟气加热回转窑内的固体废弃物，具有热效率高的特点，但是工艺复杂，且仍没有解决回转窑本身体积庞大的缺点。 中国专利技术专利申请CN102816581公开了一种竖行式移动床生物质连续热解装置。采用高温烟气冲刷移动床热解竖管排的方式强化外部热源对热解设备的传热效果，生物质原料在长径比很大的热解管依次受热分解，利用焦炭冷却释放的热量实现加热空气的预热，使能量得到充分利用，利用旋转进出料阀的调节，与物料自身重力实现热解过程的连续式生产。但是该下降管式反应器的尺寸需要够大，才能保证足够的反应时间。且热解炭容易在管内堆积、架桥，产生堵塞，从而影响整个热解装置的连续运行。 中国专利技术专利申请CN101717652公开了一种螺旋热解反应器，60(T90(TC的颗粒状热载体与生物质粉混合后经进料口喂入壳体内的螺旋滑道，生物质粉在高温热载体的作用下迅速热解成热解气和炭粉，炭粉及热载体继续沿螺旋滑道下行，最终从炭粉出口和热载体出口各自排出，但是对螺旋滑道的耐磨性要求非常高。对于废物来说，螺旋还存在缠绕的问题。 由于不同热解反应器分别有各自的优势，因此常将不同类型的反应器结合，以达到更好的热解效果。中国专利技术专利申请CN101747947公布了一种移动床热解流化床气化复合反应装置，其装置设有一个带有进料口和气体出口的移动床热解反应段，并在其一端部连通有一个底部带有气化剂输入管和排灰口的流化床气化反应段，移动床热解反应段和流化床气化反应段进行热解和气化反应，将移动床热解和流化床气化有机地结合在一起，物料转化效率高，气化气和生物质逆行运行，出口温度低，热效率高，但是流化床带粉的问题仍没有解决。中国专利技术专利申请CN10265368公布了一种下行床一移动床耦合热解反应装置。下行床热解反应器可以实现小颗粒固体燃料的快速热解，热解气体停留时间短，但对于大粒径的固体燃料则停留时间过短，不利于大颗粒的充分热解，该专利技术虽然利用移动床来解决这个问题，但是移动床仅处理大颗粒，效率过低。 鉴于现有的热解技术和反应器不能满足高效地完成热解、并使挥发份清洁、后处理简单的要求，本专利技术提出一种高效、经济、可稳定运行的降落式热解反应器，以保证废弃物和生物质能更经济、安全、高效地实现热解，热解产生的挥发份较清洁不会携带大量粉尘。本专利技术还能够适应热解器的热胀冷缩、无泄漏且具有容量大、节约占地空间的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降落式热解反应器，该降落式热解反应器能高效完成热解反应任务、具有紧凑、可以适应热胀冷缩和大容量并使物料顺利下落的特点。 本专利技术提供的一种降落式热解器，所述热解器自上而下由下料口 1、均匀落料机构 2、预热段、主反应器以及炭排出段组成；其特征在于预热段上部与均匀落料机构2连接，下部与主反应器相连，所述预热段设有水汽出口 3 ;所述均匀落料机构连接驱动部件，在驱动部件的驱动下均匀动作；主反应器由垂直板传热面或者膜式垂直管传热面构成，主反应器内设有落料辅助机构，帮助被热解物料下落，主反应器传热面的一侧设有垂直于传热面的挥发份过滤层8，以及与挥发份过滤层8连接的挥发份导出口 7，主反应器传热面的另一侧上部设有热源进口，下部设有热源出口，主反应器底部连接炭排出段14 ;具体为:经过初步预处理以后尺寸在30mm以下、含水率在35%及以下的废弃物或者生物质(即被热解物料)由均匀落料机构2进入预热段；预热产生的水蒸汽由水汽出口 3排出，被热解物料由预热段落至主反应器，主反应器的工作温度为400 - 700°C，产生的焦炭落入排出段14。在主反应器工作的过程中，落料辅助机构定期运动，帮助被热解物料下落。 本专利技术中，所述落料辅助机构为焊在空的刮板框架上的刮板12组成的刮板组，板式传热面或管式传热面的每侧均配有刮板组，所有的刮板框架由支撑轴5和定距连接片18连在一起构成刮板12的轿架，刮板12的行程由行程槽4控制；在驱动机构6的驱动下，支撑轴5沿着行程槽4上下移动，使刮板12在传热面两侧上下刮动，帮助落料。 本专利技术中，所述主反应器传热面的间距A为最大颗粒(被热解物料)尺寸的1.3倍；在宽度为B的垂直板传热面或者内径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降落式热解器，所述热解器自上而下由下料口(1)、均匀落料机构(2)、预热段、主反应器以及炭排出段组成；其特征在于预热段上部与均匀落料机构(2)连接，下部与主反应器相连，所述预热段设有水汽出口(3)；所述均匀落料机构连接驱动部件，在驱动部件的驱动下均匀动作；主反应器由垂直板传热面或者膜式垂直管传热面构成，主反应器内设有落料辅助机构，帮助被热解物料下落，主反应器传热面的一侧设有垂直于传热面的大面积挥发份过滤层(8)，以及与挥发份过滤层(8)连接的挥发份导出口(7)，主反应器传热面的另一侧上部设有热源进口，下部设有热源出口，主反应器底部连接炭排出段(14)；具体为：经过初步预处理以后尺寸在30mm以下、含水率在35%及以下的废弃物或者生物质即被热解物料由均匀落料机构(2)进入预热段；预热产生的水蒸汽由水汽出口(3)排出，被热解物料由预热段落至主反应器, 主反应器的工作温度为400 ‑ 700℃，产生的焦炭落入排出段(14)，在主反应器工作的过程中，落料辅助机构定期运动，帮助被热解物料下落。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德珍，窦晓敏，戴晓虎，赵云松，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31