专利名称：一种利用裂解余热的加热方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用裂解余热的加热方法及其设备，尤其是一种利用裂解废旧橡胶、塑料余热的加热方法及其设备。
背景技术：
采用裂解釜将废旧塑料、橡胶催化裂解为低分子烃类，以燃油的形式回收利用，已成为废旧塑料、橡胶回收利用的有效途径，由于裂解所需温度较高，人们通常采用加热炉对裂解釜进行加热。目前，常用的加热炉大致分为两种，一种是仅仅是在炉膛外部设置保温层，将燃料置于炉膛内长期燃烧，从而提供保证釜内裂解所需温度。然而，催化裂解塑料、橡胶一般要求温度在400°C以上，所以加热炉内温度需要远远高于400°C，加热炉长期处于此高温环境下，很容易造成炉体材料变形、烧坏，缩短使用寿命。另一种是由燃烧室和燃烧室外的炉腔构成的加热炉，被加热流体在炉腔内被加热，该种加热炉通常引进的是冷流体，当冷流体进入炉腔时，很容易由于骤冷骤热，温差过大造成炉体损坏。而且，上述两种加热炉都是将加热后的热风直接排放，不能充分利用其热量，造成过多的能源浪费。申请人:在专利200910016783. 1中曾经提到一种回用裂解余热进行加热的方法， 虽然该方法是将裂解的余热与即将送入裂解器的高温热风直接混合，但是由于采用的加热炉仅仅是一层结构，在整个过程中回用的余热并没有通过吸收热量降低炉体壁温度，所以炉体仍然长期处于高温状态下，使用寿命缩短。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种利用裂解余热的加热方法及其设备，采用本发明，不仅可以延长加热炉的使用寿命，而且还实现了裂解余热以及裂解过程中产生的可燃气体的充分回用，节约资源。本发明所述的利用裂解余热的加热方法，是通过如下的加热炉实现该加热炉，包括炉体，炉体内部设有燃烧室，炉体前端设有加热装置I，加热装置I 上设有可燃气进口和空气进口，炉体与燃烧室之间设有回风腔；燃烧室前设有混风室；回风腔与混风室相通；回风腔和混风室的腔体壁内设有螺旋导流片；炉体上设有与回风腔相通的热风进口以及与混风室相通的热风出口；加热的主要步骤为裂解过程中产生的可燃气体首先回用至炉体前端加热装置I 上的可燃气进口，与从空气进口进入的空气混合燃烧；对裂解器进行加热后的回风通过热风进口进入回风腔，通过吸收炉体内的热量降低炉体壁的温度，然后进入燃烧室前的混风室，与燃烧室中的获得的高温热风通过螺旋导流片混合，最后从与混风室相通的热风出口排出，进入裂解器；所述的可燃气体为裂解气。针对上述工艺要求，本发明提出了一种加热炉，包括炉体，炉体内部设有燃烧室， 炉体前端设有加热装置I，加热装置I上设有可燃气进口和空气进口，炉体与燃烧室之间设有回风腔；燃烧室前设有混风室；回风腔与混风室相通；回风腔和混风室的腔体壁内设有螺旋导流片；炉体上设有与回风腔相通的热风进口以及与混风室相通的热风出口。炉体前端设有辅助加热装置II。燃烧室外部为耐火层。炉体外设有保温层。具体工作时，裂解过程中产生的可燃气体首先回用至炉体前端加热装置I上的可燃气进口，与从空气进口进入的空气混合燃烧，将空气在燃烧室内加热至所需温度，形成热风，通过热风出口进入裂解釜底部，对裂解釜进行加热，使得废旧塑料或者橡胶达到裂解所需温度；加热后的热风温度降低，达不到裂解温度要求，便通过炉体上的热风进口返回炉体与燃烧室之间的回风腔，在螺旋导流片的作用下，继续进入燃烧室前的混风室，与燃烧室中通过裂解气加热获得的热风混合均勻，达到裂解所需温度，经热风出口再次进入裂解釜的加热机构内如热风腔等，对裂解釜进行加热，实现了资源的循环利用，大大降低了生产的成本。使用者可以通过调节回风量和加热过程中产生的热风量，实现调温。一般回风温度为200_450°C，混合后的热风温度为400_600°C。在该过程中，回风的温度低于燃烧室中温度，回风充满整个回风腔，使得腔体壁的温度低于燃烧室中的温度，避免了长期高温加热炉体造成的炉体过快损坏，延长了炉体寿命。在该工作过程中，加热炉前端的加热装置I除了加热作用以外，还具有调节裂解釜内压力的作用，如果裂解釜中压力过大，则通过增大加热装置I中回用的可燃气体流量， 达到减小裂解釜内压力的情况；同理，如果裂解釜中压力趋于平稳，则减小加热装置I中回用的可燃气体流量即可。炉体前端设有辅助加热装置II，辅助加热装置II采用现有技术中常用的辅助加热装置，如果仅仅使用加热装置I达不到所需的温度时，可以同时使用辅助加热装置II，达到裂解所需温度。燃烧室外部为耐火层，炉体外设有保温层，避免热量损失，能源浪费。综上所述，本发明具有以下有益效果1、对加热后的热风以及裂解过程中产生的可燃气体进行回用，既避免能源浪费， 又使得整个裂解过程中无污染外排；2、对加热后的热风进行回用，而不采用直接引入冷风进行加热，避免了引入风与加热风之间温差过大造成的炉体损伤；3、由于回风的温度低于燃烧室中直接产生的热风温度，在一定程度上降低了炉体材料的表面温度，同时又使得燃烧室中无需剧烈加热即可达到所需温度，避免了炉体长时间处于剧烈加热状态，延长了炉体的使用寿命。4、对裂解过程中产生的可燃气体进行回用，实现了对裂解釜内压力调节。
图1为本发明剖示图；图2为图1的A-A向视图；图中1为炉体，2为燃烧室，3为空腔，4为混合室；5为螺旋导片，6、热风进口，7为热风出口，8为保温层，9为耐火层，10为加热装置I，11为可燃气进口，12为空气进口，13为辅助加热装置II。
具体实施例方式实施例1一种利用裂解余热的加热方法，是通过如下的加热炉实现该加热炉，包括炉体1，炉体1内部设有燃烧室2，炉体1前端设有加热装置110，加热装置IlO上设有可燃气进口 11和空气进口 12，炉体1与燃烧室2之间设有回风腔3 ；燃烧室2前设有混风室4 ；回风腔3与混风室4相通；回风腔3和混风室4的腔体壁内设有螺旋导流片5 ；炉体1上设有与回风腔3相通的热风进口 6以及与混风室4相通的热风出口 7 ；裂解过程中产生的可燃气体首先回用至炉体1前端加热装置IlO上的可燃气进口 11，与从空气进口 12进入的空气混合燃烧；对裂解器进行加热后的回风通过热风进口 6进入回风腔3，通过吸收炉体1内的热量降低炉体壁的温度，然后进入燃烧室2前的混风室4， 与燃烧室2中获得的高温热风通过螺旋导流片5混合，最后从与混风室4相通的热风出口 7排出，进入裂解器；所述的可燃气体为裂解气。实施例2一种利用裂解余热的加热方法，是通过如下的加热炉实现该加热炉，包括炉体1，炉体1内部设有燃烧室2，炉体1前端设有加热装置110，加热装置IlO上设有可燃气进口 11和空气进口 12，炉体1与燃烧室2之间设有回风腔3 ；燃烧室2前设有混风室4 ；回风腔3与混风室4相通；回风腔3和混风室4的腔体壁内设有螺旋导流片5 ；炉体1上设有与回风腔3相通的热风进口 6以及与混风室4相通的热风出口 7 ；炉体1前端设有辅助加热装置1113。具体工作时，裂解过程中产生的裂解气首先回用至炉体1前端加热装置IlO上的可燃气进口 11，与从空气进口 12进入的空气混合燃烧，将空气在燃烧室2内加热，形成热风，通过热风出口 7进入裂解釜底部，对裂解釜进行加热，使得废旧塑料或者橡胶达到裂解所需温度；加热后的热风温度降为200-250°C，达不到裂解温度要求，便通过炉体1上的热风进口 6返回炉体1与燃烧室2之间的回风腔3，在螺旋导流片5的作用下，继续进入燃烧室2前的混风室4，与燃烧室2中获得的高温热风混合均勻，达到裂解所需温度400-450°C， 经热风出口再次进入裂解釜的加热机构内如热风腔，对裂解釜进行加热。使用者可以通过调节回风量和加热过程中产生的热风量，实现调温。在该过程中，回风的温度低于燃烧室2中温度，回风充满整个回风腔3，使得腔体壁的温度低于燃烧室2中的温度，避免了长期高温加热炉体造成的炉体过快损坏，延长了炉体1寿命。在该工作过程中，加热炉前端的加热装置IlO除了加热作用以外，还具有调节裂解釜内压力的作用，如果裂解釜中压力过大，则通过增大加热装置IlO中回用的可燃气体流量，达到减小裂解釜内压力的情况；同理，如果裂解釜中压力趋于平稳，则减小加热装置 Iio中回用的可燃气体流量即可。
炉体前端设有辅助加热装置1113，辅助加热装置1113采用现有技术中常用的辅助加热装置，如果仅仅使用加热装置Iio达不到所需的温度时，可以同时使用辅助加热装置1113，达到裂解所需温度。实施例3一种利用裂解余热的加热方法，是通过如下的加热炉实现该加热炉，包括炉体1，炉体1内部设有燃烧室2，炉体1前端设有加热装置110，加热装置IlO上设有可燃气进口 11和空气进口 12，炉体1与燃烧室2之间设有回风腔3 ；燃烧室2前设有混风室4 ；回风腔3与混风室4相通；回风腔3和混风室4的腔体壁内设有螺旋导流片5 ；炉体1上设有与回风腔3相通的热风进口 6以及与混风室4相通的热风出口 7 ；炉体1前端设有辅助加热装置1113，燃烧室2外部为耐火层9，炉体1外设有保温层8。具体工作时，裂解过程中产生的裂解气首先回用至炉体1前端加热装置IlO上的可燃气进口 11，与从空气进口 12进入的空气混合燃烧，将空气在燃烧室2内加热，形成热风，通过热风出口 7进入裂解釜底部，对裂解釜进行加热，使得废旧塑料或者橡胶达到裂解所需温度；加热后的热风温度降为400-450°C，达不到裂解温度要求，便通过炉体1上的热风进口 6返回炉体1与燃烧室2之间的回风腔3，在螺旋导流片5的作用下，继续进入燃烧室2前的混风室4，与燃烧室2中获得的高温热风混合均勻，达到裂解所需温度550-600°C， 经热风出口再次进入裂解釜的加热机构内如热风腔，对裂解釜进行加热。使用者可以通过调节回风量和加热过程中产生的热风量，实现调温。在该过程中，回风的温度低于燃烧室2中温度，回风充满整个回风腔3，使得腔体壁的温度低于燃烧室2中的温度，避免了长期高温加热炉体造成的炉体过快损坏，延长了炉体1寿命。在该工作过程中，加热炉前端的加热装置IlO除了加热作用以外，还具有调节裂解釜内压力的作用，如果裂解釜中压力过大，则通过增大加热装置IlO中回用的可燃气体流量，达到减小裂解釜内压力的情况；同理，如果裂解釜中压力趋于平稳，则减小加热装置 Iio中回用的可燃气体流量即可。炉体前端设有辅助加热装置1113，辅助加热装置1113采用现有技术中常用的辅助加热装置，如果仅仅使用加热装置Iio达不到所需的温度时，可以同时使用辅助加热装置1113，达到裂解所需温度，燃烧室2外部为耐火层9，炉体1外设有保温层8，避免热量损失，能源浪费。
权利要求
1.一种利用裂解余热的加热方法，其特征在于通过如下的加热炉实现该加热炉，包括炉体(1)，炉体⑴内部设有燃烧室O)，炉体⑴前端设有加热装置 1(10)，加热装置1(10)上设有可燃气进口(11)和空气进口(12)，炉体(1)与燃烧室⑵之间设有回风腔(3)；燃烧室( 前设有混风室(4)；回风腔( 与混风室(4)相通；回风腔 (3)和混风室⑷的腔体壁内设有螺旋导流片(5)；炉体⑴上设有与回风腔(3)相通的热风进口(6)以及与混风室⑷相通的热风出口(7)；加热的主要步骤为裂解过程中产生的可燃气体首先回用至炉体前端加热装置I上的可燃气进口，与从空气进口进入的空气混合燃烧；对裂解器进行加热后的回风通过热风进口(6)进入回风腔(3)，通过吸收炉体内的热量降低炉体壁的温度，然后进入燃烧室(2)前的混风室G)，与燃烧室O)中获得的高温热风通过螺旋导流片( 混合，最后从与混风室 ⑷相通的热风出口(7)排出，进入裂解器；所述的可燃气体为裂解气。
2.根据权利要求1所述的利用裂解余热的加热方法，其特征在于通过调节回风量和加热过程中产生的热风量，实现调温。
3.根据权利要求1或2所述的利用裂解余热的加热方法，其特征在于回风温度为 200-500°C。
4.根据权利要求1或2所述的利用裂解余热的加热方法，其特征在于混合后的热风温度为 400-600°C。
5.一种加热炉，包括炉体(1)，炉体(1)内部设有燃烧室O)，炉体(1)前端设有加热装置I (10)，加热装置I (10)上设有可燃气进口(11)和空气进口(12)，炉体⑴与燃烧室 ⑵之间设有回风腔⑶；燃烧室⑵前设有混风室⑷；回风腔⑶与混风室⑷相通；回风腔⑶和混风室⑷的腔体壁内设有螺旋导流片(5)；炉体⑴上设有与回风腔(3)相通的热风进口(6)以及与混风室(4)相通的热风出口(7)。
6.根据权利要求5所述的加热炉，其特征在于炉体(1)前端设有辅助加热装置 11(13)。
7.根据权利要求5所述的加热炉，其特征在于燃烧室(2)外部为耐火层(9)。
8.根据权利要求5所述的加热炉，其特征在于炉体(1)外设有保温层(8)。
全文摘要
本发明涉及一种利用裂解余热的加热方法及其设备，尤其是一种利用裂解废旧橡胶、塑料余热的加热方法及其设备。本发明主要采用设有回风腔和混风室的加热炉，对裂解余热以及裂解过程中产生的可燃气体进行回用，采用本发明不仅可以延长加热炉的使用寿命，而且还实现了换热后热风的回用，节约资源。
文档编号C10G1/00GK102408907SQ201110299378
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者牛晓璐 申请人:牛晓璐