[發明專利]一種焦油自熱裂解的熱解爐

在審

• 申請號: 202111572224.6
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114350396A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 付君;李勝利;黃海龍;萬傳輝;雷哲思
• 申請（專利權）人: 湖北悅源實業有限公司
• 主分類號: C10B55/00
• 分類號: C10B55/00
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所 42110
• 代理人: 高良軍

本發明公開了一種焦油自熱裂解的熱解爐，包括爐體、助燃模塊、熱解管組、煙囪、生活垃圾熱解模塊及控制系統，助燃模塊、熱解管組、生物質熱解模塊在爐體內從下至上依次設置；所述爐體上設有熱解風道，爐體上的排煙孔通過熱解風道與熱解管組的吸煙端連接，爐體的外表面上設有高溫風道，煙囪固定在熱解風道內，熱解管組的排煙端通過高溫風道與煙囪的吸煙端連接，控制系統根據熱解管組的溫度調節助燃模塊；熱解管設置在助燃模塊和生活垃圾熱解模塊之間，實現焦油在不外加熱源的情況下實現熱裂解；熱解風道和高溫風道內的煙氣通過爐體產生的熱量進行保溫；煙囪設置在熱解風道內是為了加熱熱解風道，使含有焦油的煙氣在流入熱解管時不產生凝結。

技術領域

本發明屬于熱解爐，尤其是一種焦油自熱裂解的熱解爐。

背景技術

隨著人類社會的不斷發展，人口劇增，生活垃圾也在快速增加。目前常用的生活垃圾處理技術有衛生填埋、堆肥和焚燒。這些技術在長期的使用中也暴露出了致命的缺點：衛生填埋需要占用大量土地資源，并有造成周邊水體和土壤污染的風險；堆肥堆垃圾質量要求高，堆肥時間長，所產肥料應用受限等；垃圾焚燒投資大，會造成較大的大氣污染。

垃圾熱解技術是目前受到全世界關注的垃圾處理技術，該技術投資和運行成本低，大氣污染物排放低，垃圾處理量靈活，特別適用于人口不多，地域偏遠的鄉鎮。目前垃圾熱解技術應用過程中遇到的最大問題就是焦油問題。焦油是在垃圾熱解過程中產生的，隨著尾氣排除爐外，遇到冷卻的管道產生凝結，堵塞管道，產生二次污染。

目前，焦油的去除多采用除塵技術，例如：過濾除塵器、旋風除塵器等干法除塵技術。干法除塵法的最大問題就是焦油粘附在除塵板上的清理問題。除塵下來的焦油是焦油與粉塵的混合物，在中低溫下不具有流動性，并且粘附性極強，需要定時停機清理，工作量大。濕法除塵法，例如：水膜除塵器、噴淋除塵器和濕法電除塵等，這些技術產生的最大問題就是含焦油水的處理問題，含焦油水處理成本高，不處理又會帶來很大的二次污染。目前廣受關注的生物質熱解氣化技術，和垃圾熱解技術一樣，同樣存在上述焦油處理問題。另一類垃圾或生物質熱解過程中減少尾氣焦油的技術是通過爐子和進氣方式的合理設計，讓熱解尾氣直接通過爐子的燃燒層，尾氣中的焦油在燃燒層被高溫裂解，例如：下吸式熱解爐等。這類爐子對垃圾質量要求高，控制困難；并且由于生活垃圾多以塑料、紙張為主，難以在燃燒層形成較為穩定的碳燒層，焦油裂解效果不穩定。第三類焦油處理技術是外熱源熱解技術，這類技術是在熱解爐出口設計一燃燒室，利用外供熱源建立一高溫區，含焦油熱解氣經過高溫區后發生裂解。這類技術的最高問題就是運行成本高，特別是對于中小垃圾熱解爐難以接受。

垃圾或生物質熱解過程中產生的焦油，是具有極高熱值的有機物，如果能采用合理的裂解技術將焦油裂解為小分子有機物，不但能解決管道堵塞問題，后續還能利用，例如：二燃或發電，帶來極大益處。

發明內容

針對目前熱解爐焦油處理存在的問題，本發明提出了一種焦油自熱裂解的熱解爐，目的是為了實現焦油在不外加熱源的情況下實現熱裂解，并解決了焦油在輸送過程中出現凝結的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種焦油自熱裂解的熱解爐，包括爐體、助燃模塊、熱解管組、煙囪、生活垃圾熱解模塊及控制系統，其特征在于：助燃模塊、熱解管組、生物質熱解模塊在爐體內從下至上依次設置；所述爐體的外表面上設有熱解風道，爐體頂端上的排煙孔通過熱解風道與熱解管組的吸煙端連接，熱解管用于裂解含焦油煙氣，爐體的外表面上設有高溫風道，煙囪固定在熱解風道內，熱解管組的排煙端通過高溫風道與煙囪的吸煙端連接，控制系統根據熱解管組的溫度調節助燃模塊，助燃模塊用于促使生活垃圾充分燃燒。

對上述技術方案進一步地改進，所述爐體的底部內設有槽狀的灰燼區，灰燼區用于收集燃燒產生的灰燼。

對上述技術方案進一步地限定，所述爐體、熱解風道、高溫風道為整體式結構。

對上述技術方案進一步地改進，所述熱解風道和高溫風道的外表面上設有一層絕熱材料。