[實用新型]一種用于固體熱載體加熱的熱解反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020102272.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN211734260U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 張彥軍;宋小飛;許杰;趙帆;丁建亮
• 申請（專利權）人: 北京航天石化技術裝備工程有限公司
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B49/16
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

本實用新型涉及固體廢棄物熱解技術領域，具體公開了一種用于固體熱載體加熱的熱解反應器，采用固體熱載體供熱方式，臥式單殼體和中心軸結構，相較于夾套式氣體熱載體熱解反應器，結構簡單、可靠性高，可實現(xiàn)大規(guī)模固體物料熱解能力。本實用新型熱解反應器采用連續(xù)螺旋和單片槳葉式作為助熱解葉片，葉片重疊、交錯布置，實現(xiàn)了固體熱載體與熱解物料的均勻混合，保證同時段熱解程度均勻性，同時具備輸送、混合、破碎，防纏繞和堵塞的自清潔功能。

技術領域

本實用新型屬于固體廢棄物熱解技術領域，具體涉及一種用于固體熱載體加熱的熱解反應器。

背景技術

熱解技術采用無氧熱解原理，將固體物料由低能量密度的物質轉化為高能量密度的油、氣和熱解炭，其以減量化、資源化、能源化的技術優(yōu)勢，成為極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型固體廢棄物處理技術，在垃圾、生物質等領域得到廣泛應用。

熱解反應器作為熱解裝置中核心設備，根據不同熱解工藝，結構型式各有不同，主要有固定床反應器、流化床反應器、回轉窯或絞龍等。目前，國內較多采用回轉窯結構，其采用夾套結構，利用氣體熱載體方式對熱解反應過程供熱，能保證物料熱解停留時間，但內部熱解物料混合效果相對差，熱解不均勻，易造成內殼內壁底部積碳。另外，回轉窯高溫密封問題一直無法很好解決。基于此，出現(xiàn)利用螺旋絞龍型式的熱解反應器，此結構能滿足熱解停留時間要求，一定程度減弱熱解不均勻性，降低局部物料滯留現(xiàn)象，利用螺旋推力使熱解物料順利排出。但國內已有技術中，多利用氣體熱載體供熱方式，采用夾套結構，造成結構設計復雜，設備制造成本高；對組分復雜物料，在避免纏繞、搭橋問題上沒有很好解決，且中心軸端高溫密封問題也很難解決。

申請?zhí)朇N104531227A中公開的一種生物質雙軸螺旋熱解裝置，采用夾套結構，利用氣體熱載體供熱方式，將煙氣作為熱解熱源通入夾套，機殼中心設置兩個螺旋絞龍用于物料混合與輸送。氣體熱載體供熱方式與固體熱載體相比，傳熱效率相對低；結構采用雙層夾套式，內、外層殼體與高溫(700～1000℃)介質直接接觸，造成高溫選材難度大，設備造價高，性價比低；同時，設備殼體、中心軸等接觸介質不同，溫度不同，造成各部件線膨脹量不一致，結構設計復雜，且國內現(xiàn)有密封技術無法滿足如此高溫度下軸端密封要求。此外，采用的雙軸結構主要用于物料混合與輸送，間斷式螺旋基于克服軸徑向膨脹設計，不具備防止局部結焦、防纏繞、自清潔能力。

申請?zhí)朇N107033932A中公開的一種用于處理城市廢棄物的多功能連續(xù)雙軸流化床裂解爐，此爐體利用熱輻射原理，也采用夾套結構。爐內設置了雙軸結構，但結構設計中主要發(fā)揮單軸輸送功能，攪拌功能采用單軸螺旋葉片上開齒實現(xiàn)，不具備雙軸間物料相互混合、破碎和攪拌功能。

基于上述，針對成分較為復雜的固體廢棄物，例如生活垃圾，在熱解過程中，易出現(xiàn)纏繞、搭橋、局部結焦引起的堵塞等問題，至今沒有研發(fā)出一種傳熱效率高、結構簡單、具有大規(guī)模處理量、絕氧密封性好、防堵塞、可靠性高的利于工程應用的熱解反應器。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于固體熱載體加熱的熱解反應器，實現(xiàn)大規(guī)模處理固體物料。

本實用新型的技術方案如下：

一種用于固體熱載體加熱的熱解反應器，包括反應器殼體、中心軸、助熱解葉片、動密封裝置、水冷裝置、傳動裝置、支撐裝置；

所述的反應器殼體的頂蓋設置為“臥式階梯”形式，前段低、后段高，使得反應器殼體的后段腔體容積根據熱解氣相產物體積量逐級增大，具備自除塵功能；

在所述反應器殼體的內部設有中心軸，所述的中心軸并排設置且互相平行，為中空結構；

所述中心軸的兩端均伸出反應器殼體，分別連接兩側動密封裝置后，一端與水冷裝置相連，另一端承接傳動裝置；

所述的動密封裝置采用機械密封和通隔離氣的組合密封結構，分別與反應器殼體的兩側端面相連，并分別與中心軸的兩端位置對應；