[發明專利]一種反向漸進式有機固廢熱解裝置與方法

在審

• 申請號: 202111174573.2
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113831925A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 李凱;吳瑞涵;傅翔宇;陳章梁;歐陽宏宇;張含之;陸強
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

本發明屬于有機固廢處置利用技術領域，具體涉及一種反向漸進式熱解裝置與方法。該裝置包括料斗、進料系統、反向漸進式熱解系統、產物收集系統、氣固分離系統、冷凝系統和尾氣處理系統。其中，熱解系統包括熱解室、輻射換熱管、反向轉輪、傳送鏈板和保溫層。有機固廢經干燥進入反向漸進式熱解反應器后，通過傳動鏈板正向傳輸與反向轉輪的反向轉動實現物料的翻動，保證物料均勻受熱分解；通過在反向轉輪上設置勾爪，有效清除粘附在轉輪和鏈板上的物料，確保裝置的清潔度和運行的穩定性；產生的熱解氣被送入燃燒器燃燒，燃燒產生的高溫煙氣在用于熱解供熱、空氣預熱后，經尾氣處理系統凈化后排放。利用本裝置能夠實現有機固廢的高效清潔安全處置。

技術領域

本發明屬于有機固廢熱解處理領域，具體涉及一種反向漸進式有機固廢熱解裝置與方法。

背景技術

生活垃圾、廢塑料、廢棄口罩等有機固廢來源廣泛、數量眾多，兼具污染和資源屬性，處理不當不僅會造成資源的浪費，而且會帶來嚴重的環境污染。目前，有機固廢的主要處理方式包括衛生填埋、高溫焚燒等。然而，衛生填埋不僅占地面積大，存在污染物滲漏危害土壤和水體等問題，而且降解速度慢，是一種不可持續的處理方式。高溫焚燒能夠實現有機固廢的快速處置，就有較好的減量化效果，但在焚燒過程中容易產生大量的NO_x、SO_x、二噁英和飛灰等污染物，處理難度大，環保成本高。

熱解是在絕氧或缺氧條件下將有機物受熱分解形成液體、氣體和固體產物的技術。其中液體產物可以用作燃料或者提純化學品，氣體產物可以用作合成氣或燃燒供熱，而固體產物則可用于制備活性炭等功能碳材料，有助于有機固廢的減量化、無害化和資源化利用。目前，國內外已經開發了固定床、流化床和旋轉錐等多種熱解反應裝置，主要用于農林廢棄物的熱解處置，而難以適用于廢棄口罩、廢塑料等熱敏性物質。這些物質不僅難以破碎，而且在熱解過程中容易出現軟化和結焦等現象，嚴重阻礙熱解反應和裝置的穩定運行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種反向漸進式有機固廢熱解裝置與方法。

根據本發明的一方面，提供了一種反向漸進式有機固廢熱解裝置，該裝置包括：

料斗、進料系統、反向漸進式熱解系統、產物收集系統、氣固分離系統、冷凝系統、燃燒供熱系統、尾氣處置系統；反向漸進式熱解系統包括熱解室、輻射換熱管、反向轉輪、傳送鏈板、保溫層。

其中，熱解室為一臥式長方體，其左上方開有進料口，正上方開有熱解氣管，右下方開有出料口；輻射換熱管分布于熱解室的上方以及傳送鏈板的中間；反向轉輪由工作轉軸和轉輪盤組成，位于傳統鏈板的上方，用于翻動物料；傳送鏈板由傳動輪和鏈板組成，用于傳送物料。

所述轉輪盤直徑為400～1200mm，上有6～12根勾爪；勾爪以所述工作轉軸為中心放射狀分布；所述勾爪由“J形”鋼板組成，厚度為5～10mm，其上設置加強筋，尾端圓弧對應的圓心角為10～20°；工作轉軸(321)直徑50～150mm。

料斗的出口與進料系統的物料入口相連輸送有機固廢；進料系統的物料出口與進料口相連；出料口與產物收集系統的集炭箱的入口相連排出固體反應產物，熱解氣管輸送熱解蒸汽經由氣固分離系統與冷凝系統的入口相連；氣固分離系統下方與集炭箱相連排出固體產物；冷凝系統下方的液體出口與產物收集系統的集油器的入口相連收集液體產物；冷凝系統上方的氣體出口與燃燒供熱系統中燃燒室的燃氣入口相連輸送可燃氣；燃燒室的出口與輻射換熱管的入口相連，輸送高溫煙氣為熱解供熱；輻射換熱管出口與燃燒換熱系統的空氣預熱器相連，輸入次熱煙氣為燃燒室燃燒所需空氣進行預熱；空氣預熱器的煙氣出口與進料系統的煙氣進口相連，輸送低溫煙氣，干燥物料；進料系統的煙氣出口連通尾氣凈化系統排出冷煙氣。空氣預熱器設置有空氣入口和空氣出口，空氣進口供冷空氣輸入，空氣出口連通燃燒室輸送熱空氣參與燃燒。

優選地，熱解室寬為800～3000mm，寬長比為1/6～1/9，寬高比為1/1～2/1。