一种旋转式微波热解系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种旋转式微波热解系统及方法，该系统通过管道将原料输送至装料区域，将装好料的炉子沿导轨移动至微波热解工位，微波热解产生的煤气和煤焦油汽通过煤气排出管输送至热解系统外处理；将热解完成的炉子沿导轨移动至卸料工位，热解固体产物通过卸焦车输送至系统外处理；将空的炉子沿导轨移动至装料工位，一个生产周期旋转式微波热解系统运行完成。本发明专利技术旨在解决微波热解连续化生产，缩短生产周期，提高生产效率和降低生产成本。此外，本发明专利技术适用范围较广，不仅适用于现有的干燥、脱硫、垃圾裂解，而且适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等的微波热解。

A Rotary Microwave Pyrolysis System and Method

The invention discloses a rotary microwave pyrolysis system and method, in which raw materials are transported to the loading area through pipelines, the furnace loaded with materials is moved along the guide rail to the microwave pyrolysis station, the gas and coal tar vapor produced by microwave pyrolysis are transported to the pyrolysis system through the gas discharge pipe for external treatment, the furnace completed by pyrolysis is moved along the guide rail to the unloading station, and the pyrolysis solid products are communicated. The over-discharging coke car is transported to the outside of the system for treatment, the empty furnace is moved along the guide rail to the charging station, and the rotary microwave pyrolysis system of a production cycle is completed. The invention aims to solve the continuous production of microwave pyrolysis, shorten the production cycle, improve production efficiency and reduce production cost. In addition, the invention has a wide application range, which is not only applicable to the existing drying, desulfurization and garbage pyrolysis, but also to the microwave pyrolysis of low metamorphic coal, biomass, oil shale and sludge.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式微波热解系统及方法
本专利技术属于微波热解领域，具体涉及一种旋转式微波热解系统及方法。
技术介绍
微波热解是一种清洁、高效的热解方式，热解原料吸收微波能，直接转化为热能，具有加热均匀、热解速度快、热量损失小、易于操作控制等优点，得到众多科技工作者的关注。现有成熟的、工业化应用的微波利用方式是微波干燥、微波脱硫和垃圾微波裂解，而在生物质、煤炭、油页岩、污泥等方面的工业化应用较少，归其原因主要有以下几点：1、热解系统多为间歇式，单个处理周期时间较长，不利于产能的提高；2、炉体设计不合理，微波穿透物料加热有限，固体产物夹杂“生料”；3、热解产物较为复杂，后期分离较为困难；4、微波热解系统自动化程度较低，人工成本较高。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种旋转式微波热解系统及方法，旨在实现微波热解连续化生产，缩短生产周期，提高生产效率和降低生产成本。此外，本专利技术适用范围较广，不仅适用于现有的干燥、脱硫、垃圾裂解，而且适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等的微波热解。本专利技术的采用的技术方案如下：一种旋转式微波热解系统，包括装料炉封头、装料炉、热解炉封头、热解炉、卸料炉推板、卸料炉、导轨以及微波发生器；装料炉、热解炉和卸料炉均与所述导轨连接，装料炉、热解炉和卸料炉能沿所述导轨移动，以及在导轨上自转；沿装料炉、热解炉和卸料炉在导轨移动上的移动方向，导轨上依次包括装料工位、热解工位以及卸料工位；装料炉封头和热解炉封头分别对应设置在所述装料工位和热解工位，用于对所述装料炉和热解炉的上端口进行封堵；卸料炉推板设置在对应设置在所述卸料工位，用于对所述卸料炉进行卸焦和封堵；装料炉封头、热解炉封头和卸料炉推板上均连接有控制各自升降的升降机构；装料炉封头上通过进料金属挠性管连接有进料管，热解炉封头上通过煤气出气金属挠性管连接有煤气排出管；微波发生器设置在热解工位，微波发生器包括第一微波发生器和第二微波发生器，第一微波发生器和第二微波发生器分别设置在热解炉沿导轨移动方向的两侧。装料炉封头顶部设置具有过滤除尘功能的放空帽，用于防止装料炉封头进料时产生气堵，放空帽贯穿装料炉封头，放空帽中在装料炉封头的上侧部分设置有外过滤网，放空帽在装料炉封头的下侧部分设置有内过滤网，内过滤网和外过滤网均采用200目筛，材质为耐高温金属。热解炉封头的下部连接有金属筛网，金属筛网用于过滤热解炉热解过程中产生的热解气和煤焦油汽；金属筛网采用200目筛，材质为耐高温金属。卸料炉推板顶部设置有用于推动卸料炉推板上下移动的可伸缩的推杆，推杆包括位于上部的外推杆和位于下部的内推杆，内推杆的上端设置于外推杆的内部，外推杆与外推杆之间可相对伸缩。所述导轨采用环形导轨，包括上下对称设置的上导轨和下导轨，装料炉、热解炉以及卸料炉的上端与上导轨连接，装料炉、热解炉以及卸料炉的下端与下导轨连接。装料炉、热解炉和卸料炉上均设有与上导轨以及下导轨连接的炉体支承环；装料炉、热解炉和卸料炉分别与所述炉体支承环的内圈之间可转动连接，以使装料炉、热解炉和卸料炉实现自转；上导轨和下导轨的结构相同；上导轨包括内环导轨和外环导轨，内环导轨和外环导轨上朝向装料炉、热解炉和卸料炉的一侧均设有与所述炉体支承环适配的凹槽；炉体支承环的两侧分别嵌入内环导轨上的凹槽以及外环导轨上的凹槽中；炉体支承环与内环导轨以及外环导轨在凹槽处通过滑动机构连接，以使装料炉、热解炉和卸料炉沿内环导轨以及外环导轨移动。炉体支承环与内环导轨以及外环导轨在凹槽处设有供炉体支承环沿内环导轨以及外环导轨移动的滚轮。还包括卸焦车，卸焦车设置于卸料工位处用于转移卸料炉卸出的物料。一种旋转式微波热解方法，采用上述旋转式微波热解系统进行，所述旋转式微波热解方法为连续式循环过程，该连续式循环过程的每个周期如下：将第一炉体沿着导轨移动至装料工位，在装料工位上，装料炉封头下移并将第一炉体上端口封堵；通过进料管以及进料金属挠性管向第一炉体中装原料，装料完成后，装料炉封头上移；接着，装好原料的第一炉体沿着导轨移动至热解工位，热解炉封头下移并将第一炉体上端口封堵，通过第一微波发生器和第二微波发生器对第一炉体中的原料进行微波热解，微波热解过程中，第一炉体在热解工位绕其转轴自转；第二炉体沿着导轨移动至装料工位并进行装料，第二炉体装料完成后，装料炉封头上移；接着，第一炉体中的原料微波热解完成后，热解炉封头上移，第一炉体沿着导轨移动至卸料工位并进行卸料，装好原料的第二炉体移动至热解工位进行微波热解，第三炉体移动至装料工位进行装料，卸料完成的第一炉体准备移动至装料工位，为连续式循环过程的下一个周期做准备；第一炉体、第二炉体以及第三炉体在装料工位时分别用作装料炉，在热解工位时分别用作热解炉，在卸料工位时分别用作卸料炉。第一炉体在卸料工位卸料前，卸料炉推板下移并将第一炉体上端口封堵，第一炉体中的物料依靠自重自动卸焦；若第一炉体中的物料依靠自重无法卸焦时，推杆伸长，驱动卸料炉推板下移同时将第一炉体中的物料卸出；此时，第三炉体在装料工位，装料炉封头将第三炉体的上端口封堵。在热解工位对原料热解过程中，微波发生功率为800～1000W，辐射热解时间为30～40min，第二炉体、第一炉体或第三炉体转动速度为5～10r/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的旋转式微波热解系统将整个热解过程分为装料、热解和卸料三个阶段，能够通过程序切换装料炉、热解炉和卸料炉的工作状态，以控制装料炉、热解炉和卸料炉沿着导轨的移动以及在热解工位时炉体的自转，实现微波热解过程的连续化生产。微波热解时，热解炉的自转使得微波辐射和物料吸收微波更加均匀，降低了“生料”的夹杂，提高了生产效率。因此通过本专利技术的本专利技术的连续化生产、废气利用和热解炉自转等大大提高了生产效率，节约时间和经济成本，还能达到节能减排的目的，经济效果和环境效益显著，能够连续化生产、废气利用和热解炉自转等大大提高了生产效率，节约时间和经济成本，还能达到节能减排的目的，经济效果和环境效益显著。此外，本专利技术适用范围较广，不仅适用于干燥、脱硫、垃圾裂解，而且适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等的微波热解。由上述本专利技术的旋转式微波热解系统的有益效果可知，本专利技术的旋转式微波热解方法能够实现微波热解连续化生产，缩短生产周期，提高生产效率和降低生产成本，同时适用范围较广，不仅适用于干燥、脱硫、垃圾裂解，而且适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等的微波热解。附图说明图1为本专利技术连续式微波热解系统的运行示意图；图2为本专利技术连续式微波热解系统的结构示意图；图3为本专利技术装料炉、热解炉以及卸料炉与导轨连接后的俯视图；图4为图3中A-A截面(导轨与热解炉连接部位)示意图。图中：1-进料管，2-进料金属挠性管，3-装料炉封头，4-装料炉，5-外过滤网，6-内过滤网，7-放空帽，8-外推杆，9-内推杆，10-炉体支承环，11-推杆，12-卸料炉推板，13-卸料炉，14-卸焦车，15-煤气排出管，16-煤气出气金属挠性管，17-热解炉封头，18-金属筛网，19-热解炉，20-第一微波发生器，20-1-第二微波发生器，21-炉体支承环，22-炉体支承环，23-上导轨，23-1-内环导轨，23-2-外环导轨，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式微波热解系统，其特征在于，包括装料炉封头(3)、装料炉(4)、热解炉封头(17)、热解炉(19)、卸料炉推板(12)、卸料炉(13)、导轨以及微波发生器；装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)均与所述导轨连接，装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)能沿所述导轨移动，以及在导轨上自转；沿装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)在导轨移动上的移动方向，导轨上依次包括装料工位、热解工位以及卸料工位；装料炉封头(3)和热解炉封头(17)分别对应设置在所述装料工位和热解工位，用于对所述装料炉(4)和热解炉(19)的上端口进行封堵；卸料炉推板(12)设置在对应设置在所述卸料工位，用于对所述卸料炉(13)进行卸焦和封堵；装料炉封头(3)、热解炉封头(17)和卸料炉推板(12)上均连接有控制各自升降的升降机构；装料炉封头(3)上通过进料金属挠性管(2)连接有进料管(1)，热解炉封头(17)上通过煤气出气金属挠性管(16)连接有煤气排出管(15)；微波发生器设置在热解工位，微波发生器包括第一微波发生器(20)和第二微波发生器(20‑1)，第一微波发生器(20)和第二微波发生器(20‑1)分别设置在热解炉(19)沿导轨移动方向的两侧。...

【技术特征摘要】
1.一种旋转式微波热解系统，其特征在于，包括装料炉封头(3)、装料炉(4)、热解炉封头(17)、热解炉(19)、卸料炉推板(12)、卸料炉(13)、导轨以及微波发生器；装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)均与所述导轨连接，装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)能沿所述导轨移动，以及在导轨上自转；沿装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)在导轨移动上的移动方向，导轨上依次包括装料工位、热解工位以及卸料工位；装料炉封头(3)和热解炉封头(17)分别对应设置在所述装料工位和热解工位，用于对所述装料炉(4)和热解炉(19)的上端口进行封堵；卸料炉推板(12)设置在对应设置在所述卸料工位，用于对所述卸料炉(13)进行卸焦和封堵；装料炉封头(3)、热解炉封头(17)和卸料炉推板(12)上均连接有控制各自升降的升降机构；装料炉封头(3)上通过进料金属挠性管(2)连接有进料管(1)，热解炉封头(17)上通过煤气出气金属挠性管(16)连接有煤气排出管(15)；微波发生器设置在热解工位，微波发生器包括第一微波发生器(20)和第二微波发生器(20-1)，第一微波发生器(20)和第二微波发生器(20-1)分别设置在热解炉(19)沿导轨移动方向的两侧。2.根据权利要求1所述的一种旋转式微波热解系统，其特征在于，装料炉封头(3)顶部设置具有过滤除尘功能的放空帽(7)，放空帽(7)用于防止装料炉封头(3)进料时产生气堵，放空帽(7)贯穿装料炉封头(3)，放空帽(7)中在装料炉封头(3)的上侧部分设置有外过滤网(5)，放空帽(7)在装料炉封头(3)的下侧部分设置有内过滤网(6)，外过滤网(5)和内过滤网(6)均采用200目筛，材质为耐高温金属。3.根据权利要求1所述的一种旋转式微波热解系统，其特征在于，热解炉封头(17)的下部连接有金属筛网(18)，金属筛网(18)用于过滤热解炉(19)热解过程中产生的热解气和煤焦油汽；金属筛网(18)采用200目筛，材质为耐高温金属；卸料炉推板(12)顶部设置有用于推动卸料炉推板(12)上下移动的可伸缩的推杆(11)。4.根据权利要求1所述的一种旋转式微波热解系统，其特征在于，所述导轨采用环形导轨，包括上下对称设置的上导轨(23)和下导轨(24)，装料炉(4)、热解炉(19)以及卸料炉(13)的上端与上导轨(23)连接，装料炉(4)、热解炉(19)以及卸料炉(13)的下端与下导轨(24)连接。5.根据权利要求4所述的一种旋转式微波热解系统，其特征在于，装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)上均设有与上导轨(23)以及下导轨(24)连接的炉体支承环；装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)分别与所述炉体支承环的内圈之间可转动连接，以使装料炉(4)、热解炉(19)和卸料炉(13)实现自转；上导轨(23)和下导轨(24)的结构相同；上导轨(23)包括内环导轨(23-1)和外环导轨(23-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，吴雷，周晶晶，兰新哲，曹虎生，梁坤，宋永辉，张秋利，田宇红，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61