专利名称：固体有机物碳化反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碳粉制造装置，具体为一种将废弃固体有机物炭化生成碳粉 的反应器。
背景技术：
随着现代化工工业的发展，固体有机材料应用在国民经济生活中的应用的非常广 泛，用量也越来越大，例如一次性医用注射器、农用地膜、电源插座、以及汽车轮胎等等，由 此产生的固体有机废弃物也越来越多。由于大多数固体有机材料难以回收利用，而自然降 解的时间长、污染大，因此产生的大量固体废弃固体有机物对环境保护带来很大的压力。然而废弃固体有机物大多都是有机高分子聚合物，主要元素是碳、氢、氧，另外还 含有少量硫、氮、卤素，其中碳元素的含量很高达85 90%。因此人们普遍认为废弃固体 有机物是一种制备碳素材料的前驱体原料。但由于聚合物的热降解过程复杂、产生大量挥 发性的气态或液态的中间产物。目前以废弃固体有机物作为前驱体原料制备碳素材料的技 术，仍然存在很多问题如产率低，产品中杂质元素多、工艺过程复杂、成本高。因此实际应 用并不普及，废弃固体有机物所带来的环境问题越来越受到人们的关注。目前，废弃轮胎的数量与日俱增，日益成为公共卫生、环境保护和资源利用等多方 面的国际性问题。传统的处理方法如填埋法、焚烧法因产生严重的二次污染逐步被禁止采 用。废轮胎再生处理量仅占废轮胎总量的较小部分。因此，如何开发无二次污染，且能将废 轮胎变废为宝并有利可图的连续化废轮胎终级处理方法已成为国际性重大研究课题。传统的废轮胎回收方式，大都将其可再利用的金属取出，而弃物不易在大自然中 分解而相当不容易处理的橡胶，这往往曹成对环境生态的破坏。目前专利文献报道的热解 反应器有流化床、螺旋反应器、带搅拌器的釜式反应器、滚式反应器(或回转窑)等。目前 这些技术都存在工艺复杂、能耗高，投资大。虽然可以得到油品和碳黑等产品但是品质和产 量都很低，因此实际应用并不多。
实用新型内容针对现有的废弃固体有机物回收设备所得的油品和碳黑等产品品质和产量低、能 耗大的缺陷，本实用新型旨在提供固体有机物碳化反应装置，该反应器操作简单、产炭量 高、节能环保、成本低。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种固体有机物碳化反应 装置，包括固体炭化反应腔和气体碳化裂解腔，所述固体炭化反应腔和气体碳化裂解腔相 连通，该固体炭化反应腔内设有活动内胆，该固体炭化反应腔上设有与外界连通的进气口， 所述气体碳化裂解腔内设有至少一层隔板，该气体碳化裂解腔上设有与外界连通的排气 口。进气口上设有进气管，排气口上设有排气管，所述固体炭化反应腔和气体碳化裂解腔之间通过气体过桥连通。所述气体碳化裂解腔位于固体炭化反应腔上方。[0010]如上述的所述废弃固体有机物炭化器，其进气管和排气管上均设有耐压阀；所用 隔板为疏密度不同的金属网和/或开具不同大小空隙的金属板；所述活动内胆由陶瓷或石 英制成，该内胆内设有原料支架。工作时，将废弃固体有机物清洗干净、晾干后，以适当大小放入固体炭化反应腔 中，并加入聚合物热解催化剂，开启排气阀，通入保护气体排氧，然后关闭排气阀保持反应 器内压力为0 1个大气压，然后将整个废弃固体有机物炭化器放入高温炉按一定升温程 序进行升温。反应一定时间后将整个废弃固体有机物炭化器从高温炉取出，冷却到室温，打 开排气阀，取出固体炭化反应腔内的活动内胆和气体碳化裂解腔内的隔板，收集炭化产物。本实用新型的有益效果该反应器操作简单、产炭量高、能耗小，节能环保、成本 低。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例1结构示意图；图2是
图1的俯视图图3是本实用新型实施例2构示意图；图4是图2俯视图。在图中1-固体炭化反应腔，2-气体碳化裂解腔，4-支架，5-隔板，7-排气管，8-耐压阀，
具体实施方式
实施例1一种固体有机物碳化反应装置，如
图1 2所示，有固体炭化反应腔1和气体碳化 裂解腔2，所述固体炭化反应腔1和气体碳化裂解腔2之间通过气体过桥9连通。所述固体炭化反应腔1内设有由陶瓷制成的活动内胆3，该活动内胆3内设有原料 支架4。所述固体炭化反应腔1上设有与外界连通的进气口，进气口上设有进气管6，进气 管6上设有耐压阀9 ；所述气体碳化裂解腔2内设有三层由疏密度不同的金属网制成的隔 板5，隔板5上放置裂解催化剂；所述气体碳化裂解腔2上设有与外界连通的排气口，排气 口上设有排气管7，排气管7上设有耐压阀9。实施例2一种固体有机物碳化反应装置，如图3 4所示，有固体炭化反应腔1和气体碳化 裂解腔2，该气体碳化裂解腔2位于固体炭化反应腔1上方。所述固体炭化反应腔1内设有由石英制成的活动内胆3，该活动内胆3内设有原料 支架4。所述固体炭化反应腔1上设有与外界连通的进气口，进气口上设有进气管6，进气 管6上设有耐压阀9 ；所述气体碳化裂解腔2内设有三层由开具不同大小空隙的金属板制
3_活动内胆， 6-进气管， 9-气体过桥。成的隔板5，隔板5上放置裂解催化剂；所述气体碳化裂解腔2上设有与外界连通的排气 口，排气口上设有排气管7，排气管7上设有耐压阀9。 工作时，将固体有机物清洗干净、晾干后，以适当大小放入固体炭化反应腔1中， 并在其中加入聚合物热解催化剂，开启排气管6阀，通入氮气排氧，然后关闭排气管6阀，保 持整个废弃固体有机物炭化器内压力为0. 6个大气压，然后将废弃固体有机物炭化器放入 高温炉内升温。反应一定时间后将废弃固体有机物炭化器从高温炉取出，冷却到室温，打开 排气管6阀，取出固体炭化反应腔1内的活动内胆3以及气体碳化裂解腔2内的隔板5，收 集炭化产物。
权利要求一种固体有机物碳化反应装置，有固体炭化反应腔(1)，其特征在于，还包括气体碳化裂解腔(2)，所述固体炭化反应腔(1)和气体碳化裂解腔(2)相连通，该固体炭化反应腔(1)内设有活动内胆(3)，该固体炭化反应腔(1)上设有与外界连通的进气口，进气口上设有进气管(6)；所述气体碳化裂解腔(2)内设有至少一层隔板(5)，该气体碳化裂解腔(2)上设有与外界连通的排气口，排气口上设有排气管(7)。
2.根据权利要求1所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述固体炭化反应 腔(1)和气体碳化裂解腔(2)之间通过气体过桥(9)连通。
3.根据权利要求1所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述气体碳化裂解 腔(2)位于固体炭化反应腔(1)上方。
4.根据权利要求2或3所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述进气管(6) 和排气管(7)上均设有耐压阀(9)。
5.根据权利要求2或3所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述隔板(5)为 疏密度不同的金属网和/或开具不同大小空隙的金属板。
6.根据权利要求2或3所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述活动内胆 (3)由陶瓷或石英制成。
7.根据权利要求6所述的固体有机物碳化反应装置，其特征在于，所述活动内胆(3)内 设有支架⑷。
专利摘要本实用新型公开了固体有机物碳化反应装置，它包括相互连通的固体炭化反应腔和气体碳化裂解腔，所述固体炭化反应腔内设有活动内胆，该固体炭化反应腔上设有与外界连通的进气口，进气口上设有进气管；所述气体碳化裂解腔内设有至少一层隔板，该气体碳化裂解腔上设有与外界连通的排气口，排气口上设有排气管。该反应器采用催化剂隔板结构，操作简单、产炭量高、节能环保、成本低。
文档编号C10B53/07GK201648304SQ20102000141
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者张军华, 李劲 申请人:湖南大学