具有弧形密封导料装置的热裂解系统的制作方法

本发明涉及有机高分子固体废弃物热解处理领域，尤其涉及一种具有弧形密封导料装置的热裂解系统。

背景技术：

石油工业的迅猛发展，促进了有机产品的广泛生产与应用，而随之而来的高分子有机固体废弃物越来越多，此类固体废弃物污染问题也日益严重，这无疑成为亟待解决的环保问题。传统处理有机固体废弃物的方法为填埋或焚烧，其不仅造成对环境的二次污染，而且不能实现资源的有效合理利用。经过不断地试验和探索，业界充分认识到，有机固体废弃物的回收利用潜藏着巨大的市场前景，通过将有机固体废弃物进行高温热解处理可以从中提取出多种宝贵资源，包括燃油、燃气、炭黑、钢丝，其不仅节能减排成效显著，且提高了资源利用率，利于生态环境的保护。目前，用于实现有机固体废弃物热解处理的系统包括热解反应器、及与热解反应器相配套的供热装置、进料装置及密封导料装置，其中，热解反应在高温的环境中进行，其热解反应器内部空间必须与外界空气相互隔绝，方可确保设备的安全性。因此，如何在密封导料装置导出热解产物的过程中，避免外界空气经过密封导料装置进入热解反应器内，对于热解处理系统能否实现产业上的应用尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有弧形密封导料装置的热裂解系统，以解决现有技术中热裂解系统的导料装置在出料过程中的密封问题。

为解决上述技术问题，本发明具体实施例的技术方案如下：一种具有弧形 密封导料装置的热裂解系统，所述热解系统包括：

破碎装置，用于将待热解的高分子有机固态废料进行破碎；

热解反应装置，所述热解反应装置具有热解反应腔、及用于为所述热解反应腔提供热能的加热单元，所述热解反应装置用于将破碎后的有机物料在所述热解反应腔内作热解反应；

导料装置，其包括相互连通的输送通道及出料室，所述输送通道具有用以与热解反应装置相连接的固相进口，所述输送通道内设置有用以输送所述热解反应装置内产生的固态热解产物的螺旋输送机构，所述出料室具有堆积区域、溢流区域及固相出口，所述堆积区域与所述输送通道相连通，所述溢流区域设置于所述堆积区域与所述固相出口之间，所述堆积区域用以容许从所述第一输送通道输送的固态产物在该堆积区域内进行堆积，所述溢流区域用以将从所述堆积区域溢出的热解产物导引至所述固相出口处，并从所述固相出口导出至所述密封导料装置外部，所述出料室内设有用以包围形成所述堆积区域的第一挡板和第二挡板，所述第一、第二挡板分别呈内翻圆弧状，所述溢流区域内设置有第一导料板和第二导料板，所述第一、第二导料板分别呈弧形状，所述第一、第二导料板的弧形面的曲率半径大于所述第一、第二挡板的曲率半径，所述第一、第二导料板分别连接于第一、第二挡板与侧壁之间，所述侧壁上开设有第一出料口和第二出料口。

优选地，所述第一、第二挡板的曲率半径介于120～210mm，所述第一、第二导料板的弧形面的曲率半径介于250～500mm。

优选地，所述第一、第二挡板之间的间距大小在高度上升的方向上呈先逐渐变大然后逐渐变小的趋势。

优选地，所述第一、第二挡板自所述输送通道的壁体向所述出料室的顶部延伸形成，所述输送通道的壁体上形成一上涌开口，所述上涌开口用以将所述第一输送通道及所述堆积区域相连通，所述第一挡板具有第一顶边缘，所述第二挡板具有第二顶边缘，所述第一、第二顶边缘之间的间距大于所述上涌开口的宽度。

优选地，定义所述第一顶边缘或第二顶边缘至所述输送机构的轴线的垂直距离为第一高度，定义所述第一挡板与所述第二挡板之间的距离为第一宽度，所述第一高度与所述第一宽度的比值介于0.65～0.9。

优选地，定义出料室的侧壁与第一挡板之间的间距、与第二挡板之间的间距为第二宽度，所述第二宽度大于140mm。

优选地，所述密封导料装置还包括一设置于所述出料室顶部的顶盖。定义所述第一顶边缘或第二顶边缘至所述顶盖的垂直距离为第二高度，所述第二高度介于90～120mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有弧形密封导料装置的热裂解系统中，其导料装置包括出料室，所述出料室具有堆积区域、溢流区域及固相出口，所述堆积区域与所述第一输送通道相连通，所述溢流区域设置于所述堆积区域与所述固相出口之间，所述堆积区域用以容许从所述第一输送通道输送的固态产物在该堆积区域内进行堆积，所述溢流区域用以将从所述堆积区域溢出的热解产物导引至所述固相出口处，并从所述固相出口导出至所述密封导料装置外部，本发明的密封导料装置可以避免外界空气从该密封导料装置进入热解反应装置，且第一、第二挡板设计成内翻弧形状、第一、第二导料板呈弧形状，使得出料速度快，不易堵塞，易拆卸清洗，确保热解系统的密封性能及安全性，使得热解处理系统能够实现产业上应用。

附图说明

图1是本发明具体实施例中具有内翻弧形挡板及弧形导料板的导料装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施例中具有内翻弧形挡板及弧形导料板的导料装置沿A-A方向的截面示意图。

具体实施例

以下将结合附图所示的具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的热解处理系统可用于废旧轮胎、废橡胶、废塑料、城市生活有机垃圾、污泥、医疗垃圾等有机高分子废弃物的热解处理工艺。以废旧轮胎的热解处理工艺为例，废物热裂解系统至少包括：一用于将废旧轮胎进行破碎的破碎装置、一用于进行将破碎后的轮胎胶粒进行热解反应的热解反应装置以及一用于将热解反应装置中热解产物导出至外部的密封导料装置。其中，热解反应装置包括热解反应腔、设置于热解反应腔内的物料推进机构、供热单元及包覆于热解反应腔外围的保温层等，物料推进机构用于将废塑料从热解反应腔的进料端传输至出料端，供热单元用于给热解反应腔供热以达到热解反应所需的温度条件，供热单元采用的热源可为高温烟气，其通过间壁换热方式实现热量传递。

请配合参照图1及图2所示，本发明一实施例中，该密封导料装置100可同时实现热解反应的固态产物及气态产物的出料功能，其中，固态产物主要包括炭黑及钢丝，气态产物主要包括重组分的燃油及轻组分的燃气。所述密封导料装置100包括输送筒10及出料室20，输送筒10部分安置于热解反应室内，输送筒10上位于热解反应室内的部分设有固相进口11，热解反应室内的固态产物从固相进口11进入密封导料装置100。

其中，密封导料装置100包括用以输送固态热解产物的输送通道，该输送通道内设有用于传输物料的输送机构31，其中，固态产物从固相进口11进入所述输送通道，并通过输送机构31将固态产物从固相进口11往出料室20的方向进行输送。

用于输送固态物料的输送机构31为双螺旋结构，此输送机构31包括第一螺旋输送机构31a和第二螺旋输送机构31b，发明优选的实施例中，所述第一、第二螺旋轴的旋转方向相反，所述第一、第二螺旋轴被如此设置以使得物料在第一、第二螺旋轴之间时处于向上运动的状态。其中，为了保证物 料在出料室处能够停留并被导出，该输送机构的每一根螺旋输送机构还包括另一段反向螺旋机构32，其位于出料室远离所述固相进口的一端。

本实施例中，所述出料室20具有堆积区域201、溢流区域及固相出口26。所述输送通道的通道壁体13形成有一上涌开口，该上涌开口位于所述出料室20内部，该上涌开口用以将所述输送通道及所述堆积区域201相连通，溢流区域设置于堆积区域201与固相出口26之间，堆积区域201用以容许从输送通道输送的固态产物在该堆积区域201内进行堆积，溢流区域用以将从堆积区域201溢出的热解产物导引至固相出口26处，并从固相出口26导出至密封导料装置100的外部。

结合图1、图2所示，本实施例中，所述出料室20具有相对设置的四面侧壁28，所述出料室20还具有一密封顶盖24，所述密封顶盖24封闭所述四面侧壁28共同围成的开口，以防止灼热的热解产物从出料室20的顶部出料并灼伤工作人员。其中，侧壁28之间设有相对设置的第一挡板22a及第二挡板22b，该第一挡板22a、第二挡板22b自所述通道壁体13向出料室20的顶部延伸形成，该第一挡板22a、第二挡板22b可通过一体成型或者焊接方式固定于所述通道壁体13上。第一挡板22a及第二挡板22b共同围成所述堆积区域201，而侧壁25与第一挡板22a之间、第二挡板22b之间分别形成所述溢流区域。

本实施例中，出料室20内设有用以包围形成所述堆积区域的第一挡板22a和第二挡板22b，所述第一、第二挡板分别呈内翻圆弧状，所述第一、第二挡板之间的间距大小在高度上升的方向上呈先逐渐变大然后逐渐变小的趋势，如此设计，在物料上涌的过程中，其物料之间的挤压力保持在较大的值，从而进一步达到物料自密封的效果，且物料不会堵塞，具体地，所述第一、第二挡板的曲率半径介于120～220mm。从而更利于固态产物从第一、第二顶边缘220a、220b处溢出的同时，提升气相密封性能，可同时兼顾到密封导料装置的气密封性能及固态物料的出料流畅程度。

本实施例中，定义第一顶边缘220a或第二顶边缘220b至第一、第二螺 旋轴31a、31b的轴线的垂直距离为第一高度h1，定义第一顶边缘220a或第二顶边缘220b之间的距离为第一宽度L1，则第一高度h1与第一宽度L1的比值介于0.65～0.9。此外，输送通道的高度略大于输送机构31a、31b的直径。如此设置，堆积区域201内能够始终堆积有一定厚度的固态产物，气态产物不能向外突破固态产物，从而实现物料自密封功能，气态产物无法从堆积区域导出，而只容许固态物料从该堆积区域201溢流至溢流区域内。本实施例中，定义侧壁28与第一、第二挡板22a、22b之间的间距为第二宽度L2，则所述第二宽度L2大于140mm，以避免固态热解产物在溢流区域内堵塞，导致密封导料装置无法正常工作。此外，为了进一步消除固态热解产物的堵塞，确保出料舒畅性，定义第一顶边缘220a或第二顶边缘220b至顶盖23的垂直距离为第二高度h3，则优选地，该第二高度h3介于90～120mm。

继续参照图2所示，本实施例中，为了更好地提升出料的舒畅性，本发明将第一、第二导料板也同样设计成弧形状，从而更利于物料导流，并且在该弧形导料板上还设置有钢丝分离机构，钢丝在该钢丝分离机构上被吸附，并且在钢丝重量达到一定数值时，自动停止机器进行自动清理。优选地，所述第一、第二导料板的弧形面的曲率半径大于所述第一、第二挡板的曲率半径，所述第一、第二导料板的弧形面的曲率半径介于250～500mm。

值得一提的是，在本发明其他实施例中，溢流区域内设置有第一导料板25a和第二导料板25b，该第一导料板25a、第二导料板25b分别连接于第一、第二挡板22a、22b与侧壁28之间，在所述侧壁28上分别开设有第一出料口26a和第二出料口26b，第一出料口26a、第二出料口26b的开口口径大于200mm。其中，第一导料板25a、第二导料板25b分别与水平线所成角度介于50°～70°之间，从而到达最佳导料效果。更为优选地所述第一、第二导料板与水平线所成角度介于55°～65°为佳。

综上所述，本实施例中，密封导料装置与反应装置密封连接，反应装置中热解反应所产生的固态产物从固相进口进入输送通道，其中，固态产物中可能伴随着气态产物，待固态产物从输送通道转移至出料室内时，固态产物 能够在堆积区域内堆积成一定厚度，气态产物不能向外突破固态产物，从而实现物料自密封功能，气态产物无法从该部位导出，而只容许固态物料从该堆积区域溢流至溢流区域内，并自由下落至导引空间内，最终从出料室底部的固相出口导出；而热解反应所产生的气态产物无法从该出料装置导出，保证产物的收集效率。本发明的密封导料装置密封性能较佳，并且采用双螺旋输送机构进行物料输送，物料输送更为顺畅，确保了反应设备的安全性，简化反应系统的整体布局，从而实现产业上的应用。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。