具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，包含：第一、第二及第三炉体；第一炉体设有第一夹套与第一夹套入、出口，第一夹套内设有多个第一炉体反应器及其第一入、出料口，第一入料口设置于第一炉体外部；第二、三炉体内分别设有第二、三夹套，第二、三夹套分别具有第二夹套入口及第二夹套出口、第三夹套入口及第三夹套出口，第二、三夹套内分别第二炉体反应器及第三炉体反应器及其对应的第二入料口、第二出料口与第三入料口、第三出料口，且第三出料口设置在第三炉体外部，藉以对加工物进行加热脱附、脱附裂解及反应终止作业。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及具有三段式反应炉系统，尤其涉及一种对加工物进行加热脱附、脱附裂解及反应终止作业的三段式反应炉系统中，其对加工物进行加热脱附时以水平并列的二螺旋输送机平均入料同时进行反应且最终进行降温的终止反应的具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备。
技术介绍
随着全球经济的发展带动汽车工业及橡胶工业、塑料工业的蓬勃发展，每年有大量废弃橡、塑固体废弃物产生，尤其是废轮胎更为大宗，如果没有经适当处理或再回收利用，不但造成资源的浪费，且会给环境造成梦魇的冲击，危害全球土地及环境污染。若把废橡胶或轮胎用焚烧方式处理，不但不环保且浪费资源，因为橡胶为石化产物，其含有约88%碳，其配方中加了碳黑约30~40%是为99％纯碳，因此，橡胶或轮胎废弃物中的橡胶其含碳量极高，约为煤炭的两倍，燃烧后产出更大量二氧化碳排出大气，更是不利于全球环保关心的温室气体减排。另就节能角度而言，碳黑是石化产物，约两公吨的石化油品方能制得一吨碳黑，因此碳黑是高耗能产物，但碳是一极为稳定物质，若能回收再利用将可减少极大能源消耗与浪费。固体废橡胶、塑料的脱附裂解，是此类废弃物除了焚化外的重要处理方法之一。此种方式是将废弃物粉碎后，在适当的温度下进行脱附及裂解，以产出气体、油品及固体碳黑等。这些产品都是高附加价值的产品，其中，油品来自于橡胶、塑料中的碳氢化合物，若是橡胶中含有天然橡胶，则是一种生质能，对节能减排有相当大的效益。上述油品可再以真空蒸馏法再分离出轻油及重油等，更提高其附加价值。但是过去对废橡胶进行裂解存在几个障碍无法规模化、产品标准化，导致此行业在全世界都无商业化生产的规范制程，主要是环保二次污染无法克服，固体产物碳黑无法回到橡胶工业系统中再利用，大大降低其回收价值。因此业界需要一种可以解决过去制程遭遇到的空气污染环保问题、制程不稳定产出的产品标准化问题、制程不安全产生气爆的工安问题、投料量无法提高的效率不佳问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种高效能、高投料量的热能利用、有效且高稳定的温度分布的三段式反应炉系统及其连续式热脱附及裂解设备。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，包括：呈大致水平设置的第一炉体，其内部的炉膛空间构成耐热及保温的第一夹套，第一夹套分别具有第一夹套入口、第一夹套出口，第一夹套内部空间套设多个第一炉体反应器，每个第一炉体反应器设有第一入料口及第一出料口，且第一入料口设置于第一炉体的外部；第二炉体内部的炉膛空间构成具有可耐热及保温的第二夹套，第二夹套分别具有第二夹套入口、第二夹套出口，第二夹套内设有第二炉体反应器，第二炉体反应器设有联通所述第一出料口的一第二入料口及一开口向下的第二出料口，和与第二炉体外部连通的制程瓦斯输出口；第三炉体内部的炉膛空间构成第三夹套，第三夹套分别具有与第三夹套入口及第三夹套出口，第三夹套内套设有第三炉体反应器，第三炉体反应器设有对应于第二出料口的第三入料口及一开口向下的第三出料口，且第三出料口设置于第三炉体的外部。在一实施例中，所述第一炉体反应器为第一、第二螺旋输送机，该第二炉体反应器为第三螺旋输送机，该第三炉体反应器为第四螺旋输送机，该第一至第四螺旋输送机的螺旋叶片排列至该对应的排料口之后。在一实施例中，更包含有一投料装置，其包括一由前至后设有螺旋叶片的进料螺旋输送机，且靠近其一排料口的前段不设置螺旋叶片，该进料螺旋输送机的该排料口外设有一隔板装置将该排料口的出料一分为二地分别以一连接管连接至该第一螺旋输送机进料口及该第二螺旋输送机进料口，以较均匀地分配该加工物进入该第一螺旋输送机及该第二螺旋输送机、及一氮气吹驱系统，应用一氮气产生器提供氮气，并以该氮气吹入该进料螺旋输送机的该排料口及该第一、第二螺旋输送机进料口之间。在一实施例中，更包含一燃烧炉，该燃烧炉所产出的热风分别由一第一管热风输送管及一第二热风输送管输出到该第一夹套及该第二夹套：该第一管热风输送管连接该第一夹套入口，用以将热风送入该第一夹套，而对该第一炉体反应器加热，加热后的热风并由该第一夹套出口排出，该第二热风输送管输出连接该第二夹套入口，用以对该第二炉体反应器加热，加热后的热风并由该第二夹套出口排出。在一实施例中，更包含冷却水循环单元，其包含有一连接于该第三夹套入口及该第三夹套出口的冷却管路，用以冷却该第三炉体反应器。在一实施例中，该第一～第四螺旋输送机，其螺旋输送机叶片经过特殊构造开挖了数个缺口或孔口。本技术的特点在于：1）本技术是将废橡胶（塑料）等加工物在稳定方式下（化工程序称恒稳状态），以热进行脱附及裂解反应，使其中的碳氢化合物（橡胶）经上述反应脱离与其中的碳黑的交联作用并切断其中的链结变成气体，回收的气态碳氢化合物经冷凝为裂解油品，留于反应炉未反应者为碳黑。因为被反应物为固体，因此，要稳定的反应极为困难，且在反应条件中，因为脱附与裂解是吸热反应温度稳定最为重要，本技术具备高效能的热能利用，且可有效及稳定分布其温度，此两阶段的温度分布让裂解与脱附反应几达百分之百。2）另一重要的操作参数是进料量及其稳定度，其变异会造成无法弥补而影响产品的质量。本技术产出产品碳黑及裂解油品较其他方法产出者稳定且质量是较好的。3）本技术不易造成废橡胶或轮胎处理时产出的二次污染，通过本技术装置对废橡胶、塑料的回收再利用，既避免了污染又解决废轮胎处理上的问题，又能回收价值颇高的环保油品、碳黑等产品创造经济价值，可谓一举数得，值得大力推广。附图说明图1绘示本技术之连续式热脱附及裂解设备的三段式反应炉系统一实施例的俯视示意图；图2绘示本技术之第一炉体反应器的径向剖面视图；图3绘示本技术之第二炉体反应器的径向剖面视图；图4绘示本技术之第三炉体反应器的径向剖面视图；图5绘示本技术之投料装置之进料螺旋输送机俯视剖面示意图；图6绘示本技术之连续式热脱附及裂解设备的三段式反应炉系统一实施例的前视剖面示意图；图7绘示图6之沿7-7剖面线之移转剖视图；图8绘示本技术之连续式热脱附及裂解设备的螺旋输送机的每一节距单位的螺旋叶片的开孔示意图；图9绘示本技术之连续式热脱附及裂解设备的系统方块图。【主要组件符号说明】10连续式热脱附及裂解设备20三段式反应炉系统21第一炉体211第一夹套2111第一夹套入口2112第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，以连续对加工物进行加工，其特征在于，该三段式反应炉系统包含：一第一炉体，其呈水平设置，该第一炉体内的炉膛空间构成耐热及保温一第一夹套，该第一夹套分别具有一第一夹套入口及一第一夹套出口，该第一夹套内部空间套设多个第一炉体反应器，每个第一炉体反应器设有与该第一夹套的外界空间联通的一开口向上的第一入料口及一开口向下的第一出料口及将加工物由该第一入料口传送至该第一出料口的一轴向输送结构，且该第一入料口设置于该第一炉体的外部；一第二炉体，其内部的炉膛空间构成具有可耐热及保温的一第二夹套，该第二夹套分别具有一第二夹套入口、一第二夹套出口，该第二夹套内设有一第二炉体反应器，该第二炉体反应器设有联通所述第一出料口的一第二入料口及一开口向下的第二出料口、将加工物由该第二入料口传送至该第二出料口的一轴向输送结构和与该第二炉体外部空间连通的制程瓦斯输出口；以及一第三炉体，其内部的炉膛空间构成一第三夹套，该第三夹套分别具有一第三夹套入口及一第三夹套出口，该第三夹套内套设有一第三炉体反应器，该第三炉体反应器设有一对应于该第二出料口的第三入料口及一开口向下的第三出料口和将加工物由该第三入料口传送至该第三出料口的一轴向输送结构，且该第三出料口设置于该第三炉体的外部；其中，该第一炉体与该第二炉体于俯视方向大致互呈90度设置。...

【技术特征摘要】
1.一种具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，以连续对加工物进行加
工，其特征在于，该三段式反应炉系统包含：
一第一炉体，其呈水平设置，该第一炉体内的炉膛空间构成耐热及保温一第一夹套，该
第一夹套分别具有一第一夹套入口及一第一夹套出口，该第一夹套内部空间套设多个第一
炉体反应器，每个第一炉体反应器设有与该第一夹套的外界空间联通的一开口向上的第一
入料口及一开口向下的第一出料口及将加工物由该第一入料口传送至该第一出料口的一
轴向输送结构，且该第一入料口设置于该第一炉体的外部；
一第二炉体，其内部的炉膛空间构成具有可耐热及保温的一第二夹套，该第二夹套分
别具有一第二夹套入口、一第二夹套出口，该第二夹套内设有一第二炉体反应器，该第二炉
体反应器设有联通所述第一出料口的一第二入料口及一开口向下的第二出料口、将加工物
由该第二入料口传送至该第二出料口的一轴向输送结构和与该第二炉体外部空间连通的
制程瓦斯输出口；以及
一第三炉体，其内部的炉膛空间构成一第三夹套，该第三夹套分别具有一第三夹套入
口及一第三夹套出口，该第三夹套内套设有一第三炉体反应器，该第三炉体反应器设有一
对应于该第二出料口的第三入料口及一开口向下的第三出料口和将加工物由该第三入料
口传送至该第三出料口的一轴向输送结构，且该第三出料口设置于该第三炉体的外部；
其中，该第一炉体与该第二炉体于俯视方向大致互呈90度设置。
2.如权利要求1所述的具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，其特征在
于，所述第一炉体反应器为第一、第二螺旋输送机，该第二、第三炉体反应器分别为第三、第
四螺旋输送机，该第一至第四螺旋输送机的螺旋叶片排列至该对应的出料口之后、且其中
至少一螺旋输送机，在其出料口之后的螺旋叶片的螺旋方向包含有与该出料口之前的螺旋
叶片的螺旋方向相反。
3.如权利要求2所述的具有三段式反应炉系统的连续式热脱附及裂解设备，其特征在
于，更包含：
一投料装置，其包括一缓冲储料槽，可稳定地供应加工物、一进料螺旋输送机，连接于
该缓冲储料槽，以取得加工物，并由该进料螺旋输送机的螺旋叶片进行输送，该进料螺旋输
送机靠近一排料口的前段不设置螺旋叶片，该进料螺旋输送机的该排料口后设有一隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞永，
申请(专利权)人：张瑞永，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71