裂解反应器的制作方法

1.本实用新型涉及固体废弃物处理技术领域，特别涉及一种裂解反应器。


背景技术：

2.固体废弃物如餐余、厨余、医疗废弃物等，对环境污染大，很多还会长期对环境造成持久污染，是废物处理中的难题。固体废弃物处理技术目前有卫生填埋、焚烧、回收利用等，热裂解是固体废弃物处理技术应用领域中较新的技术趋势。裂解反应器是利用高温(例如600℃)过热蒸汽在无氧状态下实现有机物质的裂解气化的核心设备。现有的裂解反应器一般将过热蒸汽直接通入反应器中，固体废弃物受热不均匀，导致裂解不充分，不易实现固体废弃物的有效分解。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种裂解反应器，能够使固体废弃物在反应器内受热均匀，有利于固体废弃物的充分裂解。
4.根据本实用新型实施例的一种裂解反应器，包括壳体，所述壳体的顶部设有进料口，所述壳体的底部设有出料口；所述出料口远离所述进料口；所述壳体设有进气口和出气口；所述壳体内还设有蒸汽管道，所述蒸汽管道与所述进气口连通，所述蒸汽管道从所述壳体的一端向所述壳体的另一端延伸，所述蒸汽管道上设有若干个排气孔；螺旋输送机构，所述螺旋输送机构包括动力装置、转轴和螺旋叶片；所述动力装置与所述转轴连接，所述动力装置用于驱动所述转轴转动；所述转轴设于所述壳体内，所述转轴的两端与所述壳体间分别设有第一密封装置和第二密封装置；所述螺旋叶片设于所述转轴上。
5.上述技术方案至少具有以下有益效果：本实用新型的裂解反应器采用螺旋输送机构输送固体废弃物；过热蒸汽从进气口进入，通过蒸汽管道上的若干个排气孔均匀排入到壳体中，过热蒸汽在壳体内分布较为均匀，使壳体内的固体废弃物能充分受热，有利于固体废弃物的充分裂解。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述裂解反应器还包括控制系统；所述控制系统与所述动力装置电连接。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述壳体上安装有氧含量检测仪；所述氧含量检测仪与所述控制系统电连接，所述氧含量检测仪用于检测所述壳体内的氧气含量。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述裂解反应器还包括第一压力变送器和第二压力变送器；所述第一压力变送器和所述第二压力变送器均与所述控制系统电连接；所述第一压力变送器安装于所述壳体上且靠近所述进气口，所述第一压力变送器用于检测所述壳体内靠近所述进气口一侧的压力；所述第二压力变送器安装于所述壳体上且靠近所述出气口，所述第二压力变送器用于检测所述壳体内靠近所述出气口一侧的压力。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述裂解反应器还包括第一温度变送器和第二温
度变送器；所述第一温度变送器和所述第二温度变送器均与所述控制系统电连接；所述第一温度变送器安装于所述壳体上且靠近所述进气口，所述第一温度变送器用于检测所述壳体内靠近所述进气口一侧的温度；所述第二温度变送器安装于所述壳体上且靠近所述出气口，所述第二温度变送器用于检测所述壳体内靠近所述出气口一侧的温度。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述裂解反应器还包括进气阀门和排气阀门；所述进气阀门与所述进气口连接；所述排气阀门与所述出气口连接；所述进气阀门和排气阀门均分别与所述控制系统电连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第二密封装置包括第一密封垫片和冷却装置；所述转轴的一端依次穿过所述第一密封垫片和所述冷却装置；所述冷却装置与所述壳体连接，所述冷却装置包括进水口和出水口。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第二密封装置还包括第二密封垫片和端盖；所述第二密封垫片和所述端盖依次套设在所述转轴的一端上；所述端盖与所述冷却装置连接，所述端盖与所述转轴的一端间预留有空腔；所述第二密封垫片设于所述冷却装置与所述端盖之间。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述壳体外还设有保温层；所述壳体上还设有若干个检修口。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述裂解反应器还包括关风机，所述关风机与所述进料口连接。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为根据本实用新型实施例的裂解反应器的结构示意图；
18.图2为根据本实用新型实施例的第二密封装置的结构示意图。
19.附图标记：壳体100，进料口110，出料口120，进气口130，出气口140，蒸汽管道150，排气孔151，螺旋输送机构200，动力装置210，转轴220，螺旋叶片230，第一密封装置240，第二密封装置250，第一密封垫片251，冷却装置252，进水口2521，出水口2522，第二密封垫片253，端盖254，空腔2541，氧含量检测仪300，第一压力变送器410，第二压力变送器420，第一温度变送器510，第二温度变送器520，进气阀门610，排气阀门620，保温层700，关风机800。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和
简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
23.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
24.参照图1，根据本实用新型实施例的一种裂解反应器，壳体100，壳体100的顶部设有进料口110，壳体100的底部设有出料口120；出料口120远离进料口110；壳体100设有进气口130和出气口140；壳体100内还设有蒸汽管道150，蒸汽管道150与进气口130连通，蒸汽管道150从壳体100的一端向壳体100的另一端延伸，蒸汽管道150上设有若干个排气孔151；螺旋输送机构200，螺旋输送机构200包括动力装置210、转轴220和螺旋叶片230；动力装置210与转轴220连接，动力装置210用于驱动转轴220转动；转轴220设于壳体100内，转轴220的两端与壳体100间分别设有第一密封装置240和第二密封装置250；螺旋叶片230设于转轴220上。
25.具体的，固体废弃物从进料口110进入，由动力装置210驱动转轴220转动，带动螺旋叶片230回转，推动固体废弃物在壳体100内输送至出料口120排出；过热蒸汽从进气口130进入，从蒸汽管道150上的若干个排气孔151均匀排入到壳体100内，过热蒸汽在壳体100内分布较为均匀，最后从出气口140排出。
26.进一步的，蒸汽管道150从壳体100的一侧向壳体100的另一侧延伸。一般的，排气孔151在蒸汽管道150上均匀分布，使过热蒸汽在壳体100内分布较为均匀，进而使壳体100内的固体废弃物充分受热，有利于固体废弃物在裂解反应器内充分裂解。在一些实施例中，排气孔均匀分布于蒸汽管道从进料口向出料口一侧的前2/3部分，避免过热蒸汽还没有裂解有机物就从排气口排出，但不限于此，可根据实际需要选择。
27.更进一步的，高温热裂解需要在无氧状态下实现有机物质的裂解气化，采用螺旋输送机构输送，密封性好，便于固体废弃物封闭运输；高温热裂解的气态产物(如：氢气、甲烷、一氧化碳等)与过热蒸汽一起从出气口排出；高温热裂解的固态产物(如：焦炭、炭黑等)从出料口排出。
28.在一些实施例中，裂解反应器还包括控制系统；控制系统与动力装置210电连接。通过控制系统调节动力装置的转速，进而控制固体废弃物在壳体内的输送速度。一般的，动力装置210采用变频电机，但不限于此，可根据实际进行选择。
29.参照图1，在一些实施例中，壳体100上安装有氧含量检测仪300；氧含量检测仪300与控制系统电连接，氧含量检测仪300用于检测壳体100内的氧气含量。高温热裂解反应需要在无氧或缺氧环境下进行，氧含量检测仪实时检测壳体内的含氧量，维持系统的稳定。
30.参照图1，在一些实施例中，裂解反应器还包括第一压力变送器410和第二压力变送器420；第一压力变送器410和第二压力变送器420均与控制系统电连接；第一压力变送器410安装于壳体100上且靠近进气口130，第一压力变送器410用于检测壳体100内靠近进气
口130一侧的压力；第二压力变送器420安装于壳体100上且靠近出气口140，第二压力变送器420用于检测壳体100内靠近出气口140一侧的压力。高温热裂解反应在密闭的壳体内进行，通过设置压力变送器对壳体内的压力检测，保障系统不会堵塞，维持系统的稳定。但不限于此，可根据实际需要设置压力变送器的数量。
31.参照图1，在一些实施例中，裂解反应器还包括第一温度变送器510和第二温度变送器520；第一温度变送器510和第二温度变送器520均与控制系统电连接；第一温度变送器510安装于壳体100上且靠近进气口130，第一温度变送器510用于检测壳体100内靠近进气口130一侧的温度；第二温度变送器520安装于壳体100上且靠近出气口140，第二温度变送器520用于检测壳体100内靠近出气口140一侧的温度。通过设置温度变送器检测壳体内温度是否达到高温热裂解反应要求，维持系统的稳定。但不限于此，可根据实际需要设置温度变送器的数量。
32.参照图1，在一些实施例中，裂解反应器还包括进气阀门610和排气阀门620；进气阀门610与进气口130连接；排气阀门620与出气口140连接；进气阀门610和排气阀门620均分别与控制系统电连接。通过控制系统控制进气阀门和排气阀门的开启和关闭来补充过热蒸汽或排气，保障壳体内的低含氧量和足够的反应温度，保证高温热裂解反应的稳定进行。在一些实施例中，第一压力变送器410检测进气口一侧的压力，将压力反馈给控制系统，当进气口一侧的压力达到设定值时，打开排气阀门620及时排气，防止壳体内压力过高，保证裂解反应器的安全。
33.参照图2，在一些实施例中，第二密封装置250包括第一密封垫片251和冷却装置252；转轴220的一端依次穿过第一密封垫片251和冷却装置252；冷却装置252与壳体100连接，冷却装置252包括进水口2521和出水口2522。
34.具体的，裂解反应器在工作时，壳体内处于高温状态(例如600℃)，停机后壳体内温度处于常温状态(例如25℃)，较大的温差会导致密封装置中的密封垫片出现热胀冷缩导致形变。而裂解反应器在工作过程中，为了隔绝氧气，需要保证密封装置的良好密封效果。冷却装置通过通入冷却水对密封垫片进行降温，减少密封垫片的形变，能有效保护密封垫片和保证密封装置的密封效果。
35.一般的，冷却水从设于冷却装置252下部的进水口2521进入，从设于冷却装置252上部的出水口2522排出，可以延长热交换时间，提高冷却水的利用率。但不限于此，可根据实际设置进水口和出水口的位置。
36.进一步的，设有冷却装置对密封垫片进行降温，密封垫片可采用金属密封垫片、石棉垫片和聚四氟乙烯垫片等，但不限于此，可根据实际进行选择。
37.参照图2，在一些实施例中，第二密封装置250还包括第二密封垫片253和端盖254；第二密封垫片253和端盖254依次套设在转轴220的一端上；端盖254与冷却装置252连接，端盖254与转轴220的一端间预留有空腔2541；第二密封垫片253设于冷却装置252与端盖254之间。
38.具体的，端盖254套设在转轴220上，使转轴220的端部不外露，可以更好的保护转轴；空腔2541确保转轴220在较大温差下发生形变能有不阻碍的伸缩空间。
39.参照图1，在一些实施例中，壳体100外还设有保温层700；壳体100上还设有若干个检修口160。设置保温层700使壳体内热量的散发传导速度减慢，减少热量散失。设有若干个
检修口160，便于检修和清理壳体内部的残留物。
40.参照图1，在一些实施例中，裂解反应器还包括关风机800，关风机800与进料口110连接。
41.具体的，采用关风机800可以连续均匀地向壳体内供料，还可以防止壳体100内的过热蒸汽从进料口溢出。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体地”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。