本发明专利技术属于有机固废处置利用技术领域，具体涉及一种反向渐进式热解装置与方法。该装置包括料斗、进料系统、反向渐进式热解系统、产物收集系统、气固分离系统、冷凝系统和尾气处理系统。其中，热解系统包括热解室、辐射换热管、反向转轮、传送链板和保温层。有机固废经干燥进入反向渐进式热解反应器后，通过传动链板正向传输与反向转轮的反向转动实现物料的翻动，保证物料均匀受热分解；通过在反向转轮上设置勾爪，有效清除粘附在转轮和链板上的物料，确保装置的清洁度和运行的稳定性；产生的热解气被送入燃烧器燃烧，燃烧产生的高温烟气在用于热解供热、空气预热后，经尾气处理系统净化后排放。利用本装置能够实现有机固废的高效清洁安全处置。安全处置。安全处置。
【技术实现步骤摘要】
一种反向渐进式有机固废热解装置与方法
[0001]本专利技术属于有机固废热解处理领域，具体涉及一种反向渐进式有机固废热解装置与方法。
技术介绍
[0002]生活垃圾、废塑料、废弃口罩等有机固废来源广泛、数量众多，兼具污染和资源属性，处理不当不仅会造成资源的浪费，而且会带来严重的环境污染。目前，有机固废的主要处理方式包括卫生填埋、高温焚烧等。然而，卫生填埋不仅占地面积大，存在污染物渗漏危害土壤和水体等问题，而且降解速度慢，是一种不可持续的处理方式。高温焚烧能够实现有机固废的快速处置，就有较好的减量化效果，但在焚烧过程中容易产生大量的NO
x
、SO
x
、二噁英和飞灰等污染物，处理难度大，环保成本高。
[0003]热解是在绝氧或缺氧条件下将有机物受热分解形成液体、气体和固体产物的技术。其中液体产物可以用作燃料或者提纯化学品，气体产物可以用作合成气或燃烧供热，而固体产物则可用于制备活性炭等功能碳材料，有助于有机固废的减量化、无害化和资源化利用。目前，国内外已经开发了固定床、流化床和旋转锥等多种热解反应装置，主要用于农林废弃物的热解处置，而难以适用于废弃口罩、废塑料等热敏性物质。这些物质不仅难以破碎，而且在热解过程中容易出现软化和结焦等现象，严重阻碍热解反应和装置的稳定运行。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种反向渐进式有机固废热解装置与方法。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种反向渐进式有机固废热解装置，该装置包括：
[0006]料斗、进料系统、反向渐进式热解系统、产物收集系统、气固分离系统、冷凝系统、燃烧供热系统、尾气处置系统；反向渐进式热解系统包括热解室、辐射换热管、反向转轮、传送链板、保温层。
[0007]其中，热解室为一卧式长方体，其左上方开有进料口，正上方开有热解气管，右下方开有出料口；辐射换热管分布于热解室的上方以及传送链板的中间；反向转轮由工作转轴和转轮盘组成，位于传统链板的上方，用于翻动物料；传送链板由传动轮和链板组成，用于传送物料。
[0008]所述转轮盘直径为400～1200mm，上有6～12根勾爪；勾爪以所述工作转轴为中心放射状分布；所述勾爪由“J形”钢板组成，厚度为5～10mm，其上设置加强筋，尾端圆弧对应的圆心角为10～20
°
；工作转轴(321)直径50～150mm。
[0009]料斗的出口与进料系统的物料入口相连输送有机固废；进料系统的物料出口与进料口相连；出料口与产物收集系统的集炭箱的入口相连排出固体反应产物，热解气管输送热解蒸汽经由气固分离系统与冷凝系统的入口相连；气固分离系统下方与集炭箱相连排出固体产物；冷凝系统下方的液体出口与产物收集系统的集油器的入口相连收集液体产物；
冷凝系统上方的气体出口与燃烧供热系统中燃烧室的燃气入口相连输送可燃气；燃烧室的出口与辐射换热管的入口相连，输送高温烟气为热解供热；辐射换热管出口与燃烧换热系统的空气预热器相连，输入次热烟气为燃烧室燃烧所需空气进行预热；空气预热器的烟气出口与进料系统的烟气进口相连，输送低温烟气，干燥物料；进料系统的烟气出口连通尾气净化系统排出冷烟气。空气预热器设置有空气入口和空气出口，空气进口供冷空气输入，空气出口连通燃烧室输送热空气参与燃烧。
[0010]优选地，热解室宽为800～3000mm，宽长比为1/6～1/9，宽高比为1/1～2/1。
[0011]优选地，反向转轮外轮廓与传动链板的间距不超过10mm；反向转轮沿热解室长度方向等间距排布，前后反向转轮外轮廓间距不超过10mm。
[0012]优选地，传动链板沿着热解方向正向传动物料；反向转轮的转动方向与传动链板转动方向相反。
[0013]优选地，气固分离系统为旋风分离器、陶瓷过滤器、布袋除尘器中的至少一种。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种利用上述装置实现反向渐进式有机固废热解的方法，包括以下步骤：
[0015]S1.将辅助燃料和热空气送入燃烧室，将燃烧产生的高温烟气送入辐射换热管对热解室进行加热；
[0016]S2.有机固废经料斗进入进料系统，并利用空气预热器烟气出口的低温烟气进行干燥，而后进入反向渐进式热解系统的传动链板上；
[0017]S3.驱动传动链板和反向转轮，在传动链板的正向传送和反向转轮的翻动下，原料充分发生热解，产生的固体产物经出料口进入集炭箱,热解气则经热解气管进入气固分离系统，分离出的粉尘进入集炭箱；
[0018]S4.净化后的热解气进入冷凝系统，冷凝产生的液体产物进入集油器，不可冷凝的可燃气则送入燃烧室参与燃烧；
[0019]S5.辐射换热管烟气出口排出的次热烟气输入空气预热器的烟气进口用以加热冷空气，将热空气输送至燃烧室用于燃烧供氧，将换热后的低温烟气输入至进料系统为原料干燥供热，进料系统排出的冷烟气送入尾气处置系统净化后排空。
[0020]作为步骤S3的优选，反向转轮的转速为5～30r/min，传动链板的传送速度为2～20m/min，热解的反应温度为400～800℃。
[0021]作为步骤S5的优选，空气预热器预热后的空气温度为200～300℃，进料系统的干燥温度为150～200℃。
[0022]本专利技术所述的反向渐进式有机固废热解多联产装置，其核心为反向渐进式热解反应器，通过传动链板的正向转动和反向转轮的反向转动强化传热过程，从而促进有机固废的高效热解。本专利技术的有益效果主要包括：
[0023](1)结构紧凑：采用传动链板正向传动和转轮反向转动相结合，能够有效提高物料在热解室的停留时间，有利于缩短传动链板长度，使结构更加紧凑，减少占地面积。
[0024](2)热解效率高：反向转轮能够有效加强物料翻动，强化传热传质，避免物料结焦成团，确保物料充分热解。
[0025](3)装置自清洁：通过控制反向转轮之间以及反向转轮与传动链板的间距，能够有效刮除粘在勾爪和链板上的物料，实现装置的自清洁，确保设备的稳定运行，延长设备使用
寿命。
[0026](4)能量梯级利用：采用不可冷凝的可燃气为系统供热，不仅可以满足物料热解供热需求，而且能够预热助燃空气和干燥物料，实现了高温烟气能量的梯度和高效利用。
[0027](5)不需使用载气：采用传动链板传送物料热解，不需要使用载气，不仅避免了载气预热和冷却过程带来的能量损失，而且避免了载气带来的可燃气热值偏低等问题。
[0028](6)原料使用性强：不仅广泛应用于生活垃圾、废塑料、废橡胶、废口罩等多源有机固废，而且原料可不经破碎直接热解，大大降低了原料预处理成本。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的反向渐进式热解装置的整体结构示意图。
[0030]图2是本专利技术的反向渐进式热解系统的结构示意图。
[0031]图中标号：
[0032]1‑
料斗；
[0033]2‑
进料系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种反向渐进式有机固废热解装置，包括料斗(1)、进料系统(2)、反向渐进式热解系统(3)、产物收集系统(4)、气固分离系统(5)、冷凝系统(6)、燃烧供热系统(7)和尾气处置系统(8)；所述反向渐进式热解系统(3)包括热解室(31)、反向转轮(32)、辐射换热管(33)、传送链板(34)和保温层(35)，其特征在于：所述热解室(31)为一卧式长方体，其左上方开有进料口(311)，正上方开有热解气管(312)，右下方开有出料口(313)；所述辐射换热管(33)分布于热解室(31)的上方以及传送链板(34)的中间；所述反向转轮(32)由工作转轴(321)和转轮盘(322)组成，位于传统链板(34)的上方；所述传送链板(34)由传动轮(341)和链板(342)组成；所述转轮盘(322)直径为400～1200mm，上有6～12根勾爪；所述勾爪以所述工作转轴(321)为中心放射状分布；所述勾爪由“J形”钢板组成，厚度为5～10mm，其上设置加强筋，尾端圆弧对应的圆心角为10～20
°
；所述工作转轴(321)直径50～150mm；所述料斗(1)的出口与进料系统(2)的物料入口相连；所述进料系统(2)的物料出口与所述进料口(311)相连；所述出料口(313)与所述产物收集系统(4)的集炭箱(41)的入口相连，所述热解气管(312)输送热解蒸汽经由所述气固分离系统(5)与冷凝系统(6)的入口相连；所述气固分离系统(5)下方与所述集炭箱(41)相连；所述冷凝系统(6)下方的液体出口与所述产物收集系统(4)的集油器(42)的入口相连；所述冷凝系统(6)上方的气体出口与所述燃烧供热系统(7)中燃烧室(71)的燃气入口相连；所述燃烧室(71)的出口与所述辐射换热管(32)的入口相连；所述辐射换热管(32)的出口与所述燃烧换热系统(7)的空气预热器(72)相连；所述空气预热器(72)的烟气出口与所述进料系统(2)的烟气进口相连；所述进料系统(2)的烟气出口连通所述尾气净化系统(8)。2.根据权利要求1所述的热解装置，其特征在于，所述热解室(31)宽为800～3000mm，宽长比为1/6～1/9，宽高比为1/1～2/1。3....
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，吴瑞涵，傅翔宇，陈章梁，欧阳宏宇，张含之，陆强，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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