一种螺旋辊式热解反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺旋辊式热解反应器，包括密闭容器，所述密闭容器上设置有进料口、固体出口和排气口，密闭容器内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊和第二螺旋压辊，并且垃圾从进料口进入落在第一螺旋压辊与第二螺旋压辊的啮合处；所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管，第一螺旋压辊连接有驱动装置。本实用新型专利技术的螺旋辊式热解反应器，可更充分、高效的对各类垃圾进行热分解。

A spiral roll pyrolysis reactor

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋辊式热解反应器
本技术属于垃圾资源化利用与无害化处理
，特别是涉及一种螺旋辊式垃圾热解反应器。
技术介绍
随着人口增多与经济的发展，越来越多城市面临着生活垃圾围城的现状，这已成为全球趋势。生活垃圾是城市发展的附属物，由于城市和人的运转的需要，每年会产生上亿吨的垃圾。一边是不断增长的垃圾体量，一边是逐渐严格的环保要求，如果没有高效清洁的处理手段，过多的垃圾将成为人们生活健康的首要威胁，是未来发展清洁城市必须解决的问题。城市生活垃圾主要可分为三种类型：有机厨余垃圾、卫生纸、果壳等可降解垃圾，废纸、塑料、玻璃、金属等可回收垃圾与电池、灯管、过期药品等有毒有害垃圾。由于国内生活垃圾分类不到位，难以对各类垃圾采用合适的方法分类处理。目前，生活垃圾处理常用的方法有卫生填埋、堆肥和焚烧。当前生活垃圾大多采用填埋方式处理，它具有操作简单、适应性广的优点，但也容易造成地下水污染、土地资源紧张、温室气体排放等问题。堆肥处理是凭借微生物的生化作用，在人工控制条件下将生活垃圾中有机质分解、腐熟、转换成稳定的类似腐殖质土的方法，但目前的技术还难以处理生活垃圾中含有的氯、苯及重金属等有害物质，无法直接作为肥料使用。焚烧的方式可以杀灭生活垃圾中的病菌，减容减量效果好，可以利用生活垃圾焚烧的能量进行发电供热，但焚烧过程中会产生SOx、NOx、HCl、二噁英、多环芳烃等污染物而易造成二次污染。针对生活垃圾围城的严峻形势，近年来，越来越多学者致力于垃圾新型处理方式的研究，例如生化处理或热解处理等。其中，采用热解技术来处理城市生活垃圾，具有原料适应广、处理周期短、转化效率高等优点，能遏制二噁英等有害物质的生成，同时可将生活垃圾组分转化为便于利用的气液燃料。目前以煤、生物质等原料为主的热解技术已较为成熟，但针对生活垃圾热解技术还需进行进一步的研究优化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种螺旋辊式热解反应器，用以更充分、高效的对各类垃圾进行热分解。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是，一种螺旋辊式热解反应器，包括密闭容器，所述密闭容器上设置有进料口、固体出口和排气口，密闭容器内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊和第二螺旋压辊，并且垃圾从进料口进入落在第一螺旋压辊与第二螺旋压辊的啮合处；所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管，第一螺旋压辊连接有驱动装置。本技术的技术方案的特点还在于，所述进料口和气体出口位于密封容器的顶部，所述固体出口位于密封容器的底部。所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊并排斜向设置。第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊之间的间隙为1mm-10mm，第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的倾斜角为10°-30°。所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊表面螺旋齿的齿高、齿厚与螺距均为辊径1/20-1/5。第一螺旋压辊和第二螺旋压辊与密闭容器接触的部分通过耐高温填料密封。所述驱动装置为电机，第一螺旋压辊的辊轴通过减速机与电机的转轴连接。所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的辊轴通过轴承转动设置在密闭容器内。所述第一螺旋压辊和所述第二螺旋压辊的辊轴上设置一对啮合的齿轮。所述密闭容器的底部为锥形结构，所述固体出口位于锥形结构的最底端。本技术的有益效果是：本技术的螺旋辊式热解反应器，可使垃圾碎块通过高温的第一螺旋压辊和第二螺旋压辊强制啮合碾压后被充分撕裂，迅速升温热解，产生的热解气和固体物可排入下一级的处理系统进行处理，其具体优点为：(1)传热效率高：通过两个带齿高温压辊(第一螺旋压辊和第二螺旋压辊)对垃圾碎块的强制啮合碾压，实现了高温辊面与垃圾之间的充分接触，热交换强烈，使其迅速受热分解；(2)减轻装置的碰撞磨损：由于是依靠压辊的压力进行强制碾压传热，无需使用易产生磨损的热载固体，减轻了垃圾与装置金属构件之间的碰撞磨损；(3)热解反应条件调控方便：通过控制垃圾的进料速度、烟气的燃烧温度、压力和流量、压辊的转速，更换不同齿形与尺寸的压辊，即可方便地调整所需的热解反应温度、反应时间、传热面积等参数，从而根据不同组分的垃圾，调控不同的热解反应条件，实现高效的热解转化；(4)对垃圾来源的适应性广：由于对辊之间强制辊压产生较大的压力，并通过齿纹在热解过程中不断撕裂碾碎垃圾，使得垃圾碎块的尺寸无需太小，减小了粉碎机功耗，同时也能更好地适应不同种类的垃圾；(5)传动稳定：采用简支轴，传动稳定性高；同时由于是对辊碾压，而不是依靠物料与壁面高速接触的热量交换，转速无需过大，相对稳定性也更高；(6)防止垃圾缠绕架桥：通过两螺旋辊倾斜布置，使上压辊对下压辊产生向下的碾压，并在旋转过程中由螺旋齿壁拨动垃圾物料，增强其扰动，阻碍垃圾碎块在辊体间打滑架桥，同时通过锯齿状表面增强了辊的附着力；(7)无需使用载气，或仅需使用少量载气：由于在本螺旋辊式热解反应器中载气仅是为了加速热解气的快速排出，减少气相滞留时间，尽可能避免二次裂解，而不是作为流化介质或热载体。因此所需使用量少，或无需使用，避免了载气升温与冷凝过程导致的能量损失；(8)结构紧凑，易扩大处理量：使用辊面换热，无需使用热载体，避免配备相关的辅助装置，空间利用率高。同时，容易通过增大反应器的长度，增大辊长，并通过并联多个反应器来提高装置的处理效率；(9)自热式热解：将垃圾热解生成的可燃气与残渣用于燃烧，为热解提供热量，实现自热式热解过程。附图说明图1是本技术的一种螺旋辊式热解反应器的结构示意图；图2是图1中第一螺旋压辊和第二螺旋压辊的啮合示意图；图3是图1中第一螺旋压辊和第二螺旋压辊的结构示意图。图中：1.排气口，2.进料口，3.密闭容器，4.第一螺旋压辊，5.高温烟气换热盘管，6.第二螺旋压辊，7.固体出口，8.驱动装置，9.齿轮。具体实施方式下面结合附图说明和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步的详细说明。如图1和图2所示，本技术的一种螺旋辊式热解反应器，包括密闭容器3，密闭容器3上设置有进料口2、固体出口7和排气口1，密闭容器3内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊4和第二螺旋压辊6，并且垃圾从进料口2进入落在第一螺旋压辊4与第二螺旋压辊6的啮合处；第一螺旋压辊4和第二螺旋压辊6的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管5，第一螺旋压辊4连接有驱动装置8。其原理为：外部的燃烧系统为高温烟气换热盘管5供高温烟气后，使第一螺旋压辊4和第二螺旋压辊6的温度变高；垃圾从进料口2输入落至第一螺旋压辊4和第二螺旋压辊6的啮合处，在第一螺旋压辊4和第二螺旋压辊6上的多个轮齿的碾压下对进行充分地热分解，得到气体和固体物；固体物可直接进行回收处理，气体则依次在下一级的气固分离系统、热解气冷凝系统中进行处理，得到可燃气和液体。如图1所示，在本技术的螺旋辊式热解反应器中，作为一种优选的方式，进料口2和气体出口1设置在密封容器3的顶部，固体出口7设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋辊式热解反应器，其特征在于，包括密闭容器(3)，所述密闭容器(3)上设置有进料口(2)、固体出口(7)和排气口(1)，密闭容器(3)内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊(4)和第二螺旋压辊(6)，并且垃圾从进料口(2)进入落在第一螺旋压辊(4)与第二螺旋压辊(6)的啮合处；所述第一螺旋压辊(4)和所述第二螺旋压辊(6)的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管(5)，第一螺旋压辊(4)连接有驱动装置(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋辊式热解反应器，其特征在于，包括密闭容器(3)，所述密闭容器(3)上设置有进料口(2)、固体出口(7)和排气口(1)，密闭容器(3)内转动设置有相互啮合的第一螺旋压辊(4)和第二螺旋压辊(6)，并且垃圾从进料口(2)进入落在第一螺旋压辊(4)与第二螺旋压辊(6)的啮合处；所述第一螺旋压辊(4)和所述第二螺旋压辊(6)的辊轴均为空心结构，辊轴内部设置有高温烟气换热盘管(5)，第一螺旋压辊(4)连接有驱动装置(8)。


2.根据权利要求1所述的螺旋辊式热解反应器，其特征在于，所述进料口(2)和排气口(1)位于密闭容器(3)的顶部，所述固体出口(7)位于密闭容器的底部。


3.根据权利要求2所述的螺旋辊式热解反应器，其特征在于，所述第一螺旋压辊(4)和所述第二螺旋压辊(6)并排斜向设置。


4.根据权利要求1所述的螺旋辊式热解反应器，其特征在于，第一螺旋压辊(4)和所述第二螺旋压辊(6)之间的间隙为1mm-10mm，第一螺旋压辊(4)和所述第二螺旋压辊(6)的倾斜角为10°-30°...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文涛，高丽娟，韩晓峰，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61