热解反应器制造技术

本发明专利技术公开了热解反应器和利用该热解反应器处理垃圾的方法。热解反应器包括：热解油气出口；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道，所述油气导出管道的表面上设置有通孔；以及集气管，所述集气管与所述油气导出管道和所述热解油气出口相连通。该热解反应器可有效抑制油气的二次反应，提高焦油产率，并且采用了蓄热式无热载体辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，同时热解反应器兼顾了设备少，易操作，故障率低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热解反应器。
技术介绍
随着我国现代化进程的加速，城市生活垃圾已经成为制约绿色城市快速发展的一个重要因素。目前，世界各国城市垃圾处理方式主要包括卫生填埋、焚烧、堆肥、热解以及垃圾综合处理等。而我国相关的垃圾分类、垃圾综合利用技术滞后，目前垃圾的主要处理方式为卫生填埋为主，焚烧、堆肥等方式为辅。并且，随着科技进步和环保意识的增强，“焚烧法”和“填埋法”给环境带来的破坏作用及威胁人类的身体健康已越来越被人们认识到。一种新型的技术以替代“焚烧法”和“填埋法”，以减少温室气体排放和消除二噁英污染问题，正被迫切需要垃圾热解处理技术是指将垃圾在的无氧或缺氧的状态下加热，使之分解。在热解过程中，其中间产物趋向于两极化变化：一种是从大分子裂解为小分子的裂解过程、另一种是小分子聚合为大分子的缩聚过程。随着热解温度的升高，垃圾热解主要经历干燥(室温～200℃)、干馏(～500℃)和气体生成(～1200℃)三个阶段。在低温干燥阶段，垃圾中所含的外水和毛细结构吸附的水分首先被加热蒸发，其次物质中的结构水受热分解。随着水分的蒸发和热解干馏温度的升高，垃圾热解进入干馏阶段。干馏阶段只要发生内部水和CO2的析出、脱氧、脱硫等反应。随着温度的继续升高，干馏阶段产生的小分子物质发生二次裂解，垃圾热解进入气体生成阶段，生成二次裂解产物。二次反应主要有裂解、脱氢、缩聚、氢化反应、桥键反应、水碳反应等。二次裂解反应主要产物包括：H2、CH4、CO等。由于我国垃圾分类措施不完善，致使垃圾本身成分异常复杂，常含有厨余物、塑料、废旧电池、电路板等等。同时发现垃圾热解产生的焦油成分亦异常复杂，成分分析发现焦油中含有上百种中物质，包括各种有机酸、酚类、酮类、醛类、PAHs等，其中氯元素和重金属元素普遍偏高，含水量大约20％，热值约13～18MJ/Kg，同时因硫化物含量高而导致恶臭，综合利用难度大。诸多因素致使我国垃圾热解、垃圾综合利用技术很难取得重大突破。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种热解反应器，该热解反应器可有效抑制油气的二次反应，提高焦油产率，并且采用了蓄热式无热载体辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，同时热解反应器兼顾了设备少，易操作，故障率低等优点。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种热解反应器。根据本专利技术的实施例，热解反应器包括：热解油气出口；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道，所述油气导出管道的表面上设置有通孔；以及集气管，所述集气管与所述油气导出管道和所述热解油气出口相连通。根据本专利技术实施例的热解反应器，油气导出管道和集气管可将产生的热解油气快速导出热解反应器，从而降低热解油气的停留时间，抑制热解油气的二次反应，并且采用了蓄热式无热载体辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，同时热解反应器兼顾了设备少，易操作，故障率低等优点。在本专利技术的一个实施方案中，所述热解反应器具有反应器本体，所述反应本体具有进料口、出料口和热解油气出口，所述反应器本体内限定出反应空间。在本专利技术的一个实施方案中，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上分别设置有挡板，所述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全部竖向投影。在本专利技术的一个实施方案中，所述挡板从所述蓄热式辐射管的管壁的竖直切面的相切线为起点，呈一定角度向下延伸至所述油气导出管道的竖直切面，所述角度为40-90度，且不含90度。在本专利技术的一个实施方案中，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管之间的管壁距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍。在本专利技术的一个实施方案中，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。在本专利技术的一个实施方案中，同一层的油气导出管连接至同一个热解油气出口。在本专利技术的一个实施方案中，所述蓄热式辐射管是由蓄热式蜂窝体和辐射管构成的。根据本专利技术实施例的热解反应器，至少具有下列优点之一：1)利用热解反应器进行热解，热解产生的热解气热值高，无气体热载体稀释，后续的热解气冷凝冷量少，净化和除尘等设备管道体积小。2)蓄热式辐射管采用蓄热式蜂窝体，将进燃烧室的燃料和空气预热，降低了排烟温度，热效率高。3)热解反应器可模块化组合，适合不同垃圾处理量，易于工业化推广。4)采用间壁换热工艺，对垃圾的组分变动不敏感。5)该热解反应器仅需垃圾进行简单的前处理。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的热解反应器的结构示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的热解反应器中蓄热式辐射管、挡板和油气导出管的结构示意图；图3显示了根据本专利技术一个实施例的热解反应器的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种热解反应器。参考图1，根据本专利技术的实施例对该热解反应器进行解释说明，该热解反应器包括：热解油气出口110、蓄热式辐射管200、油气导出管道300和集气管400，其中，蓄热式辐射管200(在本文中也简称为“辐射管”)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解反应器，其特征在于，包括：热解油气出口；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；油气导出管道，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道，所述油气导出管道的表面上设置有通孔；以及集气管，所述集气管与所述油气导出管道和所述热解油气出口相连通。

【技术特征摘要】
1.一种热解反应器，其特征在于，包括：
热解油气出口；
蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多
根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；
油气导出管道，所述油气导出管道沿所述热解反应器的高度方向多层布置，每层具有多
根在水平方向上彼此平行的油气导出管道，所述油气导出管道的表面上设置有通孔；以及
集气管，所述集气管与所述油气导出管道和所述热解油气出口相连通。
2.根据权利要求1所述的热解反应器，其特征在于，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上
分别设置有挡板，所述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全部
竖向投影。
3.根据权利要求1或2所述的热解反应器，其特征在于，所述挡板从所述蓄热式辐射
管的管壁的竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，姜朝兴，任守强，马正民，孙祖平，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11