[發明專利]熱解反應裝置及其熱解方法

在審

• 申請號: 201710495519.5
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107267171A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 石曉莉;陳水渺;趙延兵;姜朝興;肖磊;耿層層;孫寶林;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B47/44;C10B57/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及高溫空氣燃燒技術領域，尤其涉及一種熱解反應裝置及其熱解方法。

背景技術

相關技術的熱解反應裝置的系統能耗高，并且熱解反應裝置內的物料熱解后的固態產物自身顯熱高，而相關技術的熱解工藝及熱解反應裝置極大地浪費了固態產物的顯熱，從而造成了能量的損失。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種熱解反應裝置，可降低系統的能耗，提高可靠性和熱解焦油的產率。同時結構簡單，能夠在一定程度上減小占地面積，易于工業化。

本發明還提出了一種上述熱解反應裝置的熱解方法。

根據本發明實施例的熱解反應裝置，具有第一進料口和第二進料口，包括：熱解爐體，所述第一進料口設在所述熱解爐體上；加熱管，所述加熱管伸入到所述熱解爐體內以對所述熱解爐體內的物料提供熱解熱量；混合部件，所述混合部件包括多個混合爐體和多個攪拌器，每個所述混合爐體設在所述熱解爐體的下方且與所述熱解爐體連通，每個所述混合爐體設有出料口，所述多個攪拌器和所述多個混合爐體一一對應設置，每個所述攪拌器包括伸入到相應的所述混合爐體內的攪拌軸，所述第二進料口設在所述熱解爐體或者所述混合爐體上，所述第二進料口位于所述加熱管和所述攪拌軸之間，每個所述攪拌軸轉動以混合從所述熱解爐體和所述第二進料口排入到相應的所述混合爐體內的物料。

根據本發明實施例的熱解反應裝置，通過設置混合部件，從而能夠充分地利用熱解爐體內物料熱解后產生的高溫的固態產物自身的顯熱，有效地降低系統的能耗，提高可靠性和熱解焦油的產率。同時結構簡單，能夠在一定程度上減小占地面積，易于工業化。

根據本發明的一些實施例，所述混合爐體為兩個，所述第二進料口為一個且在所述熱解爐體上。從而使熱解反應裝置的結構簡單，制造方便。同時第二進料口的位置設置有利于使從熱解爐體內排出的高溫的固態產物能夠均勻地排入到兩個混合爐體內，進而提高熱解反應裝置的工作效率。

根據本發明的一些實施例，所述攪拌軸包括軸體和多個葉片，每個所述葉片外套在所述軸體上，所述多個葉片沿所述軸體的軸向間隔設在所述軸體上。由此可知，攪拌軸的結構簡單，同時有利于保證攪拌軸的轉動對從熱解爐體和第二進料口排入到每個混合爐體內的物料的混合效果，使從第二進料口排入到混合爐體內的物料充分地利用從熱解爐體內排入到混合爐體內的高溫的固態產物的顯熱，進而提高熱解反應裝置的熱解焦油的產率。

進一步地，所述混合爐體的橫截面形成為圓形，每個所述葉片的直徑與相應的所述混合爐體的內周壁的直徑之間的比值為0.3-0.5。由此，有利于混合爐體內的固態產物從混合爐體和攪拌器之間的間隙移動至出料口以排出熱解反應裝置，為從第二進料口排入到混合爐體內的物料提供熱解的空間，從而在一定程度上保證了混合爐體內熱解焦油的產率，進而提高熱解反應裝置的整體工作效率。

具體地，所述攪拌軸的長度與相應的所述混合爐體的長度的比值為0.5-0.7。由此，能夠進保證從熱解爐體和第二進料口排入到混合爐體內的物料的混合效果，進而保證混合爐體內熱解焦油的產率。

根據本發明的一些實施例，每個所述混合爐體的第一縱向中心軸線與水平面之間的夾角為10°-20°，所述熱解爐體的第二縱向中心軸線垂直于所述水平面。從而能夠在一定程度上控制熱解爐體內的高溫的固態產物排入到混合爐體內的速度及混合爐體內的固態產物從出料口排出的速度，使熱解反應裝置內的物料熱解地更加充分。同時能夠控制從熱解爐體和第二進料口排入到混合爐體內的物料的數量，使混合爐體內物料的填充率在50％～65％之間，從而能夠為混合爐體內物料熱解后產生的油氣的排出提供了有效的空間，進而提高熱解反應裝置的熱解焦油的產率。

根據本發明的一些實施例，所述攪拌軸的旋轉中心軸線與相應的所述混合爐體的第一縱向中心軸線平行。從而使熱解爐體和第二進料口排入到混合爐體內的物料混合的更加均勻，進而使從第二進料口排入到混合爐體內的物料熱解地更加充分。

可選地，每個所述混合爐體的內周壁上設有保溫材料件。從而有利于避免從熱解爐體排入到混合爐體內的高溫的固態產物的熱量從混合爐體的內周壁向外散出，進而提高了混合爐體的保溫效果，能夠在一定程度上提高混合爐體內物料的熱解焦油的效率。

具體地，所述熱解爐體和每個所述混合爐體之間的長度比為1:1—3:1。由此，能夠保證物料在熱解爐體內自上而下停留6s-9s以熱解地更加充分，進而提高熱解反應裝置的熱解焦油的效率，同時在一定程度上降低系統的能耗。