[發明專利]熔鹽換熱的旋轉式連續熱解反應爐和熱解方法

在審

• 申請號: 202010519384.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111763523A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 曹承陽;胡紅云;劉金鑫;陳思懿;鄔凡;李愛軍;王琳玲;姚洪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C10B47/26
• 分類號: C10B47/26;C10B47/30;C10B51/00;C10B53/00;C10B57/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

1.一種熔鹽換熱的旋轉式連續熱解反應爐，包括反應爐主體(1)、熔鹽儲罐(2)和熔鹽泵(3)，其特征在于，所述反應爐主體(1)包括旋轉熱解單元(11)、支撐臺架單元(12)、熔鹽換熱單元(13)、進料單元(14)、出料單元(15)和控制單元，其中：

所述旋轉熱解單元(11)包括爐體(111)、若干傳熱球(112)、旋轉滾輪(113)和旋轉驅動裝置(114)，所述支撐臺架單元(12)包括固定臺架(121)和液壓抬升裝置(122)；所述爐體(111)通過所述旋轉滾輪(113)連接在所述固定臺架(121)上，所述爐體(111)隨所述旋轉滾輪(113)同步旋轉，所述旋轉驅動裝置(114)驅動所述旋轉滾輪(113)轉動；所述爐體(111)一端設置有用于進料的所述進料單元(14)，另一端設置有用于出料的所述出料單元(15)，所述傳熱球(112)放置于所述爐體(111)的爐膛內；所述固定臺架(121)在外部固定支撐所述爐體(111)，所述固定臺架(121)下方連接所述液壓抬升裝置(122)，所述液壓抬升裝置(122)可調整所述爐體(111)姿態使其保持傾斜；

所述熔鹽換熱單元(13)包括熔鹽換熱腔(131)，所述熔鹽換熱腔(131)包覆于所述爐體(111)外，其內熔鹽與所述爐體(111)進行換熱，其外包裹保溫層(132)；所述熔鹽換熱腔(131)具有熔鹽進口(133)和熔鹽出口(134)，所述熔鹽進口(133)和所述熔鹽出口(134)之間連接有所述熔鹽儲罐(2)和所述熔鹽泵(3)，所述熔鹽泵(3)驅動熔鹽由所述熔鹽出口(134)流入所述熔鹽儲罐(2)中加熱，加熱后的熔鹽經所述熔鹽進口(133)流回所述熔鹽換熱腔(131)中；

所述控制單元連接各單元對熱解反應進行監測調控。

2.根據權利要求1所述的熱解反應爐，其特征在于，所述傳熱球(112)為實心或多孔結構，其材質為石英、鋼鐵、氧化鋁和碳化硅中的任一種或任意多種組合。

3.根據權利要求1所述的熱解反應爐，其特征在于，所述傳熱球(112)具有直徑分別為50mm、20mm和10mm，數量比為5:3:2的三種尺寸；所述傳熱球(112)總體積與所述爐體(111)容積比例為0.1～0.5。

4.根據權利要求1所述的熱解反應爐，其特征在于，所述熔鹽換熱單元(13)和所述熔鹽儲罐(2)中的熔鹽為碳酸鹽、硝酸鹽、氯鹽、硫酸鹽、氟鹽中的任一種或任意多種組合，所述熔鹽儲罐(2)與所述熔鹽換熱腔(131)的容積比為5～20。

5.根據權利要求1所述的熱解反應爐，其特征在于，所述保溫層(132)厚度不小于2cm，其材質為聚碳酸酯、巖棉、玻璃纖維、硅酸鋁陶瓷纖維或硅基氣凝膠材料。

6.根據權利要求1至5任一項所述的熱解反應爐，其特征在于，所述進料單元(14)包括送料管(141)、螺旋進料桿(142)、電機(143)、進料口(144)和濾液出口(145)，其中：所述送料管(141)為中空的雙層管件，其內層管件為多孔管，所述內層管件一端上部開有所述進料口(144)供物料投入，另一端連通所述爐體(111)的爐膛；所述螺旋進料桿(142)軸向設置于所述內層管件內，在所述電機(143)驅動下旋轉以推動物料移動；所述濾液出口(145)設置于所述送料管(141)外層管件靠近所述爐體(111)一側底部，供物料滲出的濾液流出。

7.根據權利要求1至5任一項所述的熱解反應爐，其特征在于，所述出料單元(15)包括多孔結構閥(151)、過濾網(152)和抽吸泵(153)，其中：所述多孔結構閥(151)可開閉，直接連通所述爐體(111)的爐膛；所述抽吸泵(153)連接在所述多孔結構閥(151)后端；所述多孔結構閥(151)和所述抽吸泵(153)之間設置有所述過濾網(152)。