本发明涉及能源、环保、化工设备技术领域，特别涉及一种间热式热解转化设备。本发明还涉及一种低阶煤热解工艺。
背景技术：
我国是最大的煤炭使用国，在我国的煤炭资源中，低阶煤的储量较大，低阶煤是指煤化程度较低的煤，如褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤及气煤等煤种。低阶煤无粘结性或粘结性小，一般不适用于炼焦，但低阶煤的挥发份较大，可以通过中低温干馏热解制取焦油和煤气，同时生产半焦。
低阶煤通常采用低温干馏提质工艺，即通过热解的方式将含水量低的低阶煤加工成为优质半焦，并获得一定热值的煤气和高附加值的煤焦油的过程。现有成熟的工业化半焦生产工艺主要有两种方式：一种是采用多台回转炉分别进行低阶煤的干燥和干馏等操作，主要是制备优质半焦，对原料煤的适宜粒度要求是6～30mm，该方式设备复杂，热效率低，如果将干燥和干馏在一个回转炉中进行，则低阶煤干燥的水份势必会进入干馏气中，使得干馏气冷凝产生的含酚废水量大大增加，影响热解效果。另一种是采用内热式工艺，即在回转炉内部借助热载体把热量传递给煤料，热载体可以是气体热载体，也可以是固体热载体。气体热载体热解的缺点是气体热载体稀释了回转炉内干馏气态产物，降低了煤气质量，增大了煤气分离净化设备的动力消耗；固体热载体的缺点是系统复杂、投资高、设备磨损严重，维修量大。
而且现有的回转炉通常由滚筒、炉头和炉尾组成，其中，炉头和炉尾固定不动地环绕滚筒的两端转动密封连接，与滚筒的两端做动静密封，滚筒通过外部驱动装置进行连续地单一方向的旋转。由于现有的回转炉的滚筒连续沿单一方向旋转，无法在滚筒外周壁上安装其它用于工艺反应的装置，因为其它装置需要通过导线或管道与外部设备连接，只能安装在炉头和炉尾，导致滚筒内部工艺不能有效完成，滚筒外壁也不能与外部管道连接，流体物料 不能直接从滚筒外壁进出，只能在炉头和炉尾进出，不利于物料在回转炉的中间位置的控制。此外，同样由于滚筒不断旋转，且滚筒两端与炉头和炉尾的密封面较大，因此，滚筒与炉头和炉尾的密封困难，漏风率高，特别是较高温度工作状况的回转炉，由于炉体的热胀冷缩及高温动密封材料的限制，密封效果很差，对生产工艺影响大。
综上所述，如何在完成低阶煤有效转化前提下，简化设备和工艺，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种间热式热解转化设备，以在有效完成低阶煤转化的前提下，简化设备和工艺。
本发明的另一个目的在于提供一种低阶煤热解工艺，一体式完成干燥和干馏操作，简化了工艺。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种间热式热解转化设备，包括回转炉，其特征在于，所述回转炉为分段式摆动回转炉，所述分段式摆动回转炉包括：
滚筒，所述滚筒的进料端高于所述滚筒的出料端；
驱动装置，设置于所述滚筒的外部，用于驱动所述滚筒绕所述分段式摆动回转炉的转动轴线往复摆动；
支撑装置，设置于所述滚筒的外部，用于转动支撑所述滚筒绕所述分段式摆动回转炉的转动轴线往复摆动；
摆动控制装置，与所述驱动装置通过导线连接，用于控制所述驱动装置动作，控制所述滚筒的往复摆动的弧度和频率；
第一分段组件，设置于所述滚筒内，沿所述进料端至所述出料端将所述滚筒依次分割成相互独立的第一工况段和第二工况段，所述第一分段组件连通两个工况段且只允许固相物料通过，所述第一工况段内设置有干燥段，所述干燥段的筒壁上设置有第一烟气夹套，所述第一烟气夹套上设置有第一烟气进口和第一烟气出口，所述干燥段的气相区筒壁上设置有蒸汽出口，所述第二工况段内设置有干馏段，所述干馏段的筒壁上设置有第二烟气夹套，所 述第二烟气夹套的外壁上设置有第二烟气进口和第二烟气出口，所述第二工况段的筒壁上设置有干馏气体出口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述第一工况段内还设置有预热段，所述预热段位于进料端与所述干燥段之间，所述预热段的筒壁上设置有预热夹套，所述预热夹套的外壁上设置有预热介质进口和预热介质出口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述蒸汽出口与所述预热介质进口连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述第二烟气出口与所述第一烟气进口连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述第二工况段内还包括微波加热段，所述微波加热段位于所述干馏段和所述出料端之间，且所述微波加热段的筒壁上设置有微波加热器，所述微波加热器通过导线与分段式摆动回转炉的检测控制装置连接，所述干馏气体出口设置于所述微波加热段的筒壁上。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括组合式净化冷凝器和燃气风机，所述组合式净化冷凝器通过活动导管组件与所述干馏气体出口连通，所述燃气风机与所述组合式净化冷凝器的燃气出口连接。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括燃烧设备，所述燃烧设备的排烟口与所述第二烟气进口通过活动导管组件连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括烟气净化设备和引风机，所述引风机的进口与所述第一烟气出口通过活动导管组件连接，所述引风机的出口与所述烟气净化设备的进口连接。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括与分段式摆动回转炉的出料装置的出口连接的炭冷却器。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述分段式摆动回转炉还包括第二分段组件，所述第二分段组件设置于滚筒内，且所述第二分段组件位于所述第一分段组件和所述出料端之间，所述第一分段组件与所述第二分段组件之间形成所述第二工况段，所述第二分段组件与所述出料端之间形成第三工况段，所述第三工况段内设置有气冷却段，所述气冷却段的筒壁上设置 有气冷却夹套，所述气冷却夹套的外壁上设置有冷却气体进口和冷却气体出口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述气冷却夹套内的冷却介质为含氧气体，所述冷却气体出口与所述燃烧设备的进口通过活动导管组件连通，所述冷却气体出口与所述燃烧设备之间还设置有空气风机。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述第三工况段内还设置有水冷却段，所述水冷却段位于所述气冷却段和所述出料端之间，所述水冷却段的筒壁上设置有水冷却夹套，所述水冷却夹套上设置有冷却水进口和冷却水出口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述燃气风机的出口与所述燃烧设备的燃料进口连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括冷凝器和排气风机，所述冷凝器与所述预热介质出口通过活动导管组件连通，所述排气风机用于将预热夹套内的蒸汽送入所述冷凝器内。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述冷凝器的出口与所述燃烧设备的进口连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述分段式摆动回转炉还包括设置于滚筒上的温度传感器和/或压力传感器，所述温度传感器和/或压力传感器通过导线与所述分段式摆动回转炉的检测控制装置连接。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括设置于所述滚筒内的活动链条和/或翻料板。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括设置于所述第一工况段和/或所述第二工况段的气相区筒体上的泄爆口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括设置于第三工况段的气相区筒体上的泄爆口。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，还包括设置于滚筒内的若干分区隔板，所述分区隔板上设置有开口，所述开口位于所述滚筒内的固体物料移动区域内。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述微波加热器通过耐高温透波层或金属导波管固定于所述微波加热段的筒壁外侧，所述耐高温透波层与所述微波加热段内部接触，所述金属导波管与所述微波加热段内部连通。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述金属导波管内还设置有隔断所述金属导波管的所述耐高温透波层。
优选的，在上述的间热式热解转化设备中，所述滚筒的进料端和出料端的端面均为封闭的端面，所述分段式摆动回转炉的进料装置与所述进料端的进料口转动密封连通，所述进料口的横截面积小于所述进料端的横截面积，所述进料口的轴线与所述分段式摆动回转炉的转动轴线重合；
所述分段式摆动回转炉的出料装置连通设置于所述滚筒的出料端，与所述出料装置相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口，所述滚筒物料出口的横截面积小于所述出料端的横截面积，所述滚筒物料出口的轴线与所述分段式摆动回转炉的转动轴线重合。
本发明还提供了一种低阶煤热解转化工艺，步骤包括：
s01、物料与150～400℃的烟气进行间壁夹套加热隔离干燥，物料被加热到100～150℃，物料中的水份蒸发生成水蒸汽，之后进行气固分离；
s02、利用600～1000℃的高温烟气对所述步骤s01中分离的干燥的固相物料进行间壁夹套加热，物料被加热到250～600℃，物料被隔离干馏分解得到干馏气体以及半焦或半焦炭，并将干馏气体和半焦或半焦炭进行气固分离；
s03、对步骤s02中分离得到的半焦或半焦炭进行冷却；
s04、对步骤s02中分离得到的干馏气体进行冷凝净化，得到液态的焦油和气态的煤气。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，所述步骤s03为：通过炭冷却器对所述步骤s02中分离得到的半焦或半焦炭进行间壁冷却。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，所述步骤s03为：利用30～50℃的冷却气体对步骤s02中分离得到的半焦或半焦炭进行间壁夹套冷却，半焦或半焦炭被冷却到100～200℃，冷却气体被加热到200～400℃。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，在完成所述步骤s03中的半焦或半焦炭冷却后，利用冷却水对半焦或半焦炭进行间壁夹套冷却，半焦或半焦炭被冷却到25～80℃。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，在所述步骤s01之前还包括步骤s011：物料被气体加热介质间壁夹套预热至80～95℃。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，将所述步骤s01中蒸发生成的100～110℃的蒸汽作为气体加热介质用于所述步骤s011中的物料的间壁夹套预热。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，在完成所述步骤s02中的物料间壁夹套加热干馏后，对得到的半焦或半焦炭进行微波加热，半焦或半焦炭被加热到400～900℃，降低半焦或半焦炭中的挥发分，之后再进行所述步骤s02中的气固分离。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，所述步骤s02中参与间壁夹套加热干馏的高温烟气降温至150～400℃，将该高温烟气用于所述步骤s01中的物料的间壁夹套加热隔离干燥。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，还包括步骤s05：将所述步骤s04中冷凝净化得到的煤气燃烧，得到高温烟气，用于所述步骤s02和所述步骤s01中的间壁夹套加热。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，对所述步骤s011中的完成间壁夹套预热的不凝气体进行冷凝降温后排放。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，对所述步骤s011中的完成间壁夹套预热的蒸汽进行冷凝降温得到不凝气体，之后将不凝气体参与所述步骤s05中的煤气燃烧。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，将所述步骤s01和所述步骤s02中完成间壁夹套加热的烟气进行净化后排放。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，所述步骤s03中的冷却气体为含氧气体，所述含氧气体在间壁夹套冷却的过程中被加热至200～400℃，作为助燃气体参与干馏气体分离得到的煤气的燃烧。
优选的，在上述的低阶煤热解转化工艺中，对干燥、干馏进行温度检测，根据检测的温度相应控制高温烟气的流量，控制用于加热的烟气的温度和流量，以及控制微波加热的程度，以控制干燥和干馏的温度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的间热式热解转化设备，采用分段式摆动回转炉，分段式摆动回转炉通过摆动控制装置、驱动装置和支撑装置来控制、驱动和支撑滚筒绕分段式摆动回转炉的转动轴线往复摆动，并通过分段组件将滚筒分断成相互独立的第一工况段和第二工况段，分段组件将相邻两个工况段连通并且只允许固相物料通过，第一工况段内设置干燥段，干燥段上设置有第一烟气夹套，干燥段的气相区筒壁上设置有蒸汽出口；第二工况段内设置有干馏段，干馏段的筒壁上设置有第二烟气夹套，第二工况段的筒壁上设置有干馏气体出口。工作时，将物料送入滚筒内，由于滚筒的进料端高于出料端，且滚筒绕分段式摆动回转炉的转动轴线往复摆动，因此，物料在自重和滚筒摆动的作用下由进料端沿之字形路线移动到出料端，由于滚筒在一定弧度范围内往复摆动，物料在滚筒内形成上部气相区和下部固相区，固相区为固体物料在滚筒下部往复摆动的区域，而分段组件只允许固相物料通过，而不允许气相物料通过，两个工况段之间相互独立，实现了分段，允许在每个工况段设置不同的工况，因此，物料可在第一工况段内与第一烟气夹套内的高温烟气进行间壁加热隔离干燥，生成的蒸汽从蒸汽出口排出第一工况段的滚筒，而固相物料进入第二工况段内进行隔离干馏，产生的干馏气体从干馏气体出口排出第二工况段。可见本发明中的间热式热解转化设备能够在一个设备中分别单独完成干燥和干馏，能够在有效转化低阶煤，保证产物质量的前提下，简化了设备和工艺。
本发明中的低阶煤热解转化工艺能够一体式完成隔离干燥和隔离干馏操作，隔离干燥和隔离干馏产生的气相产物不会相互影响，保证了低阶煤的转化质量，简化了工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种间热式热解转化设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种间热式热解转化设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种分段式摆动回转炉的分段组件的段间螺旋输送机的驱动原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种分段组件的段间螺旋输送机的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种分段组件的段间活塞输送机的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种分段组件的活动隔板组件的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种活动隔板组件处于封闭状态时的侧视示意图；
图8为本发明实施例提供的一种活动隔板组件处于打开状态时的侧视示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种分段组件的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的第三种分段组件的结构示意图；
图11为图10中的e-e截面示意图；
图12为图10中的f-f截面示意图；
图13为图10中的g-g截面示意图；
图14为本发明实施例提供多种分段组件的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的结构示意图；
图16为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；
图17为本发明实施例提供的另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；
图18为本发明实施例提供的一种筒外偏心摆动回转炉的结构示意图；
图19为本发明实施例提供的第二种筒外偏心摆动回转炉的结构示意图；
图20为本发明实施例提供的第三种筒外偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；
图21为本发明实施例提供的第四种筒外偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；
图22为本发明实施例提供的一种分段式摆动回转炉的摆动过程示意图；
图23为本发明实施例提供的一种筒内偏心摆动回转炉的结构示意图；
图24为本发明实施例提供的一种筒外偏心摆动回转炉的进料装置的结构示意图；
图25为本发明实施例提供的一种筒外偏心摆动回转炉的出料装置的结构示意图；
图26为本发明实施例提供的另一种筒外偏心摆动回转炉的出料装置的结构示意图；
图27为本发明实施例提供的第三种筒外偏心摆动回转炉的出料装置的结构示意图；
图28为本发明实施例提供的第四种筒外偏心摆动偏心回转炉的出料装置的结构示意图；
图29为本发明实施例提供的一种微波加热器的安装结构示意图；
图30为本发明实施例提供的另一种微波加热器的安装结构示意图。
在图1-图30中，1为进料装置、101为第一插板阀、102为第二插板阀、2为滚筒、201为滚筒物料出口、202为耐高温透波层、203为金属导波管、3为托圈、4为齿圈、5为活动导管组件、501为分管、502为旋转接头、503为固定摆动管、6为出料装置、7为翻料板、8为温度传感器、9为电控柜、10为动力部件、11为主动齿轮、12为托轮、13为活动链条、14为分区隔板、141为隔板、142为活动挡板、143为活动连杆、144为连杆稳定部件、145为密封装置、146为连杆驱动装置、149为开口、15为配重平衡块、16为支撑辊、17为支撑架、18为直通式旋转接头、19为伸缩缸、20为铰接架、21为预热夹套、211为预热介质进口、212为预热介质出口、22为第一烟气夹套、221为第一烟气进口、222为第一烟气出口、23为蒸汽出口、24为第二烟气夹套、241为第二烟气进口、242为第二烟气出口、25为微波加热器、26为干馏气体出口、27为气冷却夹套、271为冷却气体进口、272为冷却气体出口、28为水冷却夹套、281为冷却水进口、282为冷却水出口、29为第一分段组件、30为组合式净化冷凝器、31为燃气风机、32为燃烧设备、33为排气风机、34为冷凝器、35为引风机、36为烟气净化设备、37为第二分段组件、40为分段板、41为段间输送装置、42为挡板堰、43为驱动齿轮、44为齿轮拨杆、45为拨杆支架、46为拨杆扭簧、47为变速器、48为空气风机、a为分段式摆动回转炉的转动轴线、b为滚筒的 轴线。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种间热式热解转化设备，能够在有效完成低阶煤转化的前提下，简化了设备和工艺。
本发明还提供了一种低阶煤热解转化工艺，能够一体式且相互隔离地完成低阶煤的干燥和干馏处理，简化了热解转化工艺。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明中的间热式热解转化设备是对之前申请的且在自本申请的申请日之前还未公开的分段式摆动回转炉的具体应用。分段式摆动回转炉是在摆动式回转炉中通过分段组件分割成若干个相互独立的工况段。分段的定义为完全限制两个相邻工况段之间的气相物料流通，只允许固相物料通过。分段式摆动回转炉是基于摆动式回转炉(摆动式回转炉同样为之前申请且在自本申请的申请日之前未公开的技术方案)进行的改进，下面对摆动式回转炉进行介绍，该摆动式回转炉包括滚筒2、进料装置1、出料装置6、驱动装置、支撑装置、摆动控制装置和检测控制装置。
如图15-图23所示，其中，滚筒2的两端分别是进料端和出料端，进料端和出料端的端面均封闭，且进料端高于出料端，优选地，滚筒2的轴线b与水平面之间的夹角为1°～15°。物料在滚筒2中可以依靠自重由进料端向出料端自行慢慢滑动，更加方便出料，且滑行速度适中，以完成各项工艺为准。
滚筒2进料端设置有进料口，进料口的轴线与回转炉的转动轴线a重合，进料装置1与进料口进行转动密封连通，密封方式可以采用填料密封、机械密封等动静密封方式，进料口的横截面积小于进料端的横截面积，横截面为垂直于滚筒2轴线的平面，进料装置1固定不动，滚筒2可相对进料装置1转动，两者之间为动静密封，进料装置1的输送轴线(即滚筒2相对进料装置1转动的轴线，也即进料口的轴线)与回转炉的转动轴线a重合。
出料装置6连通设置于滚筒2的出料端，摆动式回转炉中与出料装置6相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口201，物料从滚筒物料出口201排出滚筒2或出料装置6，滚筒物料出口201的横截面积小于出料端的横截面积，滚筒物料出口201的轴线与回转炉的转动轴线a重合，出料装置6的输送轴线(即滚筒物料出口201的轴线)与回转炉的转动轴线a重合。
驱动装置设置于滚筒2的外部，用于驱动滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线a往复摆动。
支撑装置设置于滚筒2的外部，用于转动支撑滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线a往复摆动。
摆动控制装置设置于滚筒2的外部，与驱动装置通过导线连接，用于控制驱动装置动作，通过控制驱动装置进而控制滚筒2往复摆动的弧度和频率，本实施例中，滚筒2往复摆动的弧度优选为60°～360°，更优选为180°～270°。
上述摆动式回转炉在工作时，如图22所示，通过进料装置1向滚筒2中输送物料，物料进入滚筒2后，滚筒2通过摆动控制装置控制驱动装置动作，摆动驱动装置驱动滚筒2往复摆动，滚筒2由支撑装置转动支撑，在滚筒2的倾斜角度作用下，以及滚筒2的往复摆动下，物料沿之字形轨迹逐渐向出料端移动，并在滚筒2内完成相应的工艺处理，最后从出料装置6中排出。
与现有技术中的回转炉相比，摆动式回转炉的滚筒2采用往复摆动结构，滚筒2只在一定弧度内往复摆动，并不做单一方向的连续旋转，因此，可以在滚筒2上直接安装需要与外部设备通过导线连接的传感器、电加热器或需要与外部设备通过管道连接的换热夹套等用于工艺处理的装置，且导线和管道不会缠绕在滚筒2上，不会阻碍滚筒2的正常摆动，更有利于低阶煤、垃圾、污泥、生物质等物料的处理。相对于现有技术中固定炉头和炉尾环绕滚筒的敞口两端的外圆周转动连接，本发明中的滚筒的两端封闭，进料装置1和出料装置6与滚筒2两端的转动密封面大大减小，可以采用普通的密封件进行密封，密封简单，提高了密封性能。
本发明中的所应用的摆动式回转炉有两种结构形式，如图15-图23所示，图15-图17、图22中的摆动式回转炉为同心摆动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线a与滚筒2的轴线b重合，图18-图21、图23中的摆动式回转炉为偏心摆 动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线a与滚筒2的轴线b不重合，滚筒2的轴线b绕偏心摆动回转炉的转动轴线a往复摆动；偏心摆动回转炉按照转动轴线a的位置分为两种形式，一种是如图23所示的筒内偏心摆动回转炉，筒内偏心摆动回转炉的转动轴线a位于滚筒2内部；另一种是如图18-图21所示的筒外偏心摆动回转炉，筒外偏心摆动回转炉的转动轴线a位于滚筒2外部，本实施例优选转动轴线a位于滚筒2的外部下方，便于支撑装置、驱动装置和活动导管组件5的设置。同心摆动回转炉、筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉的结构大体相似，只是在滚筒2形状、驱动装置、支撑装置、出料装置6上有所不同。
如图20所示，进一步地，偏心摆动回转炉还设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线和滚筒2的重心轴线相对摆动式回转炉的转动轴线a对称布置，用于滚筒2摆动时，提供平衡滚筒2的重力和惯性力，使滚筒2摆动更加省力，平稳。
如图1所示，本发明实施例提供了一种间热式热解转化设备，包括分段式摆动回转炉，分段式摆动回转炉除了与摆动式回转炉的滚筒2、进料装置1、驱动装置、支撑装置、摆动控制装置、检测控制装置、活动导管组件5、滚筒外部加热装置、温度传感器8、压力传感器、翻料板7、活动链条13等相同外，在此基础上，为了实现摆动式回转炉的分段，分段式摆动回转炉还包括设置于滚筒2内的分段组件，本实施例中的间热式热解转化设备采用两段式摆动回转炉，即采用一个分段组件，第一分段组件29布置于滚筒2内，由滚筒2的进料端至出料端将滚筒2分割成相互独立的第一工况段和第二工况段，且第一分段组件29连通两个工况段，并只允许固相物料通过，第一工况段内设置有干燥段ⅱ，干燥段ⅱ的筒壁上环绕设置有第一烟气夹套22，第一烟气夹套22的外壁上设置有第一烟气进口221和第二烟气出口222，用于向第一烟气夹套22内通入高温烟气，通过第一烟气夹套22对干燥段ⅱ内的物料进行间壁加热，优选地，第一烟气进口221靠近第二工况段设置，第一烟气出口222靠近进料端设置；第一工况段的气相区筒壁上设置有蒸汽出口23，用于将干燥产生的蒸汽排出滚筒2。第二工况段内设置有干馏段ⅲ，干馏段ⅲ的筒壁上设置有第二烟气夹套24，第二烟气夹套24的外壁上设置有第二烟气进口241和第二烟气 出口242，优选地，第二烟气进口241靠近出料端设置，第二烟气出口242靠近第一工况段设置，用于通入高温烟气，通过第二烟气夹套24对干馏段ⅲ内的物料进行间壁加热，第二工况段的筒壁上设置有干馏气体出口26，用于将干馏产生的干馏气体排出滚筒2。
上述的间热式热解转化设备在工作时，将物料送入滚筒2内，由于滚筒2的进料端高于出料端，且滚筒2绕两段式摆动回转炉的转动轴线a往复摆动，因此，物料在自重和滚筒2摆动的作用下由进料端沿之字形路线移动到出料端，由于滚筒2在一定弧度范围内往复摆动，物料在滚筒2内形成上部气相区和下部固相区，固相区为固体物料在滚筒2下部往复摆动的区域，而第一分段组件29只允许固相物料通过，而不允许气相物料通过，相邻两个工况段之间相互独立，实现了分段，允许在每个工况段设置不同的工况，因此，物料可在第一工况段内与第一烟气夹套22内的高温烟气进行间壁传热，干燥形成的水蒸汽从蒸汽出口23排出滚筒2，而固相物料进入第二工况段内进行隔离干馏，产生的干馏气体从干馏气体出口23排出第二工况段，而产生的固相产物从出料端的出料装置6中排出滚筒2。可见本发明中的间热式热解转化设备能够在一个设备中分别单独完成干燥和干馏，对于低阶煤的热解转化，则低阶煤干燥产生的水份不会进入干馏气中，大大降低了干馏气冷凝产生的含酚废水量，有效地转化低阶煤，在保证产物质量的前提下，简化了设备和工艺。能够用于转化各种粒径的低阶煤。此外，间热式热解转化设备还可以用于垃圾、污泥、油泥、油页岩或生物质的热解。
进一步地，在本实施例中，在两段式摆动回转炉的出料装置6的出口处连接炭冷却器，干馏得到的固相产物(以低阶煤为例，固相产物为半焦或半焦炭)具有较高的温度，固相产物从出料装置6出来后，进入炭冷却器中进行冷却，最后排出。炭冷却器内设置有冷却套管，向冷却套管内通入冷却介质，通过间接冷却的方式将固相产物冷却。
如图1所示，在本实施例中，第一工况段内还设置有预热段ⅰ，预热段ⅰ位于进料端与干燥段ⅱ之间，且预热段ⅰ的筒壁上环绕设置有预热夹套21，预热夹套21的外壁上设置有预热介质进口211和预热介质出口212，用于向预热夹套21内通入加热介质。工作时，物料进入滚筒2后，先进入预热段ⅰ，在预热段ⅰ内被预热夹套21内的加热介质间壁预热，在进入干燥段ⅱ内进一步 干燥，提高了传热效率。当然，也可以不设置预热段ⅰ。
进一步地，在本实施例中，预热夹套21内的加热介质采用蒸汽，将预热夹套21的预热介质进口211与第一工况段上的蒸汽出口23连通，具体通过固定于滚筒2外部的固定管道连通。物料在进行预热和干燥时产生的蒸汽从蒸汽出口23排出滚筒2后进入预热夹套21内，对预热段ⅰ内的物料进行间壁预热。可见，利用设备自身所产生的蒸汽为预热提供热源，提高了热效率，不需要专门的蒸汽发生设备，简化了设备结构。当然，也可以通过外部蒸汽或其它热介质发生设备为预热夹套21提供热介质。
如图1所示，在本实施例中，第二烟气夹套24的第二烟气出口242与第一烟气夹套22的第一烟气进口221连通。第二烟气夹套24内的高温烟气完成干馏段ⅲ内的间壁加热后，高温烟气的温度有所降低，之后，将降低温度的高温烟气通入第一烟气夹套22内，对干燥段ⅱ内的物料进行间壁加热干燥。充分利用高温烟气的热量，提高了热效率。当然，第一烟气夹套22和第二烟气夹套24还可以是一体的连通结构，此时不需要设置第一烟气夹套22的第一烟气进口221和第二烟气夹套24的第二烟气出口242。或者分别第一烟气夹套22和第二烟气夹套24不连通，分别向两个烟气夹套内通入高温烟气，只是烟气热效率不如连通时候的高。
为了对第一烟气夹套22和第二烟气夹套24内的烟气进行处理，如图1所示，在本实施例中，间热式热解转化设备还包括烟气净化设备36和引风机35，烟气净化设备36通过引风机35与第一烟气夹套22的第一烟气出口222连通，具体地，引风机35的进口与第一烟气出口222通过活动导管组件5连通，引风机35的出口与烟气净化设备36的进口连通。通过引风机35的抽吸作用，将第一烟气夹套22和第二烟气夹套24内的完成间壁传热的烟气抽出并排向烟气净化设备36中进行净化，最后排放，保护了环境。
如图1所示，在本实施例中，第二工况段内还设置有微波加热段ⅳ，微波加热段ⅳ位于干馏段ⅲ和气冷却段ⅴ之间，且微波加热段ⅳ的筒壁上设置有微波加热器25，微波加热器25通过导线与分段式摆动回转炉的检测控制装置连接，干馏气体出口26优选设置于微波加热段ⅳ的筒壁上，当然也可以设置于干馏段ⅱ的筒壁上。低阶煤在干馏段ⅲ通过第二烟气夹套24进行加热干馏后，生成半焦或半焦炭，半焦或半焦炭进入微波加热段ⅳ内，通过微波加热 器25对半焦或半焦炭进一步加热，将半焦或半焦炭进一步热解，得到挥发份较低的半焦或半焦炭，产生的干馏气体从干馏气体出口26排出滚筒2。检测控制装置用于控制微波加热器25的加热程度。
如图29和图30所示，微波加热器25的安装结构有两种形式，一种如图29所示，微波加热器25直接安装在筒壁上，用于安装微波加热器25的筒体部位的材料为耐高温透波材料，即在滚筒2的需要安装微波加热器25的位置设置有与滚筒2内部连通的安装孔，安装孔内密封安装有耐高温透波层202(如陶砖、硅砖、耐热玻璃钢等)，耐高温透波层202作为筒体的一部分，耐高温透波层202的内表面即为滚筒2的内壁面，微波加热器25安装在耐高温透波层202的外表面上，以便微波穿过筒壁进入滚筒2内加热物料，微波加热器25通过导线与检测控制装置连接，用于向微波加热器25通电并控制供电量。该安装结构可适用于加热温度较低的工况。
另一种微波加热器25的安装结构如图30所示，微波加热器25通过金属导波管203固定于滚筒2的筒壁上，即在滚筒2的筒壁上设置有与滚筒2内部连通的金属导波管203，微波加热器22固定于金属导波管203的远离筒壁的一端，金属导波管203为圆管、方管等管壁封闭的金属管，微波加热器25产生的微波经过金属导波管203的管腔传递到滚筒2内部，加热物料，金属导波管203可防止微波外泄，且金属导波管203将微波加热器25与滚筒2的筒壁远离，可防止微波加热器25被滚筒2的筒壁加热损坏。该安装结构适用于加热温度较低或较高的工况。
作为优化，如图30所示，在本实施例中，金属导波管203内还设置有耐高温透波层202，耐高温透波层202将金属导波管203隔断，使滚筒2内的高温气体或高温固体不能通过金属导波管203与微波加热器22接触，而微波可通过耐高温透波层202进入滚筒2内部。耐高温透波层202可以是陶砖、硅砖、镁砖或高铝砖等。耐高温透波层202可以设置于金属导波管203内部的任意位置，如中间位置、与筒壁连接的位置等，只要能够阻隔滚筒2内的高温气体和固体即可。耐高温透波层202的数量在此不做限定，可以是一层、两层。三层或更多层。该设置结构适用于加热温度较高的工况，能够进一步防止微波加热器25被高温损坏。
如图1所示，为了对从第二工况段内排出的干馏气体进行处理，得到焦油 和煤气，本实施例中的间热式热解转化设备还包括组合式净化冷凝器30和燃气风机31，组合式净化冷凝器30通过活动导管组件5与干馏气体出口26连通，燃气风机31与组合式净化冷凝器30的燃气出口连接。通过燃气风机31的抽吸作用，第二工况段内的干馏气体通过干馏气体出口26进入组合式净化冷凝器30中，完成干馏气体的净化冷却，干馏气体中的焦油、水蒸汽被冷却成液态，干馏气体中的煤气得到净化，从组合式净化冷凝器30的燃气出口抽出，输送到其他需要燃气的地方。
如图1所示，在本实施例中，间热式热解转化设备还包括燃烧设备32，燃烧设备32为燃烧炉或燃烧器，燃烧设备32燃烧燃气、燃油等燃料得到高温烟气，燃烧设备32的排烟口与第二烟气夹套24的第二烟气进口241通过活动导管组件5连通。高温烟气在第二烟气夹套24内完成间壁加热后，进入第一烟气夹套22内继续进行间壁加热。
如图1所示，为了利用干馏气体中的煤气，在本实施例中，将燃气风机31的出口与燃烧设备32的进口连接。即将组合式净化冷凝器30中净化干馏气体后得到的煤气通入燃烧设备32中，进行燃烧，得到高温烟气，高温烟气通入第二烟气夹套24中，对滚筒2内的物料进行间壁加热。从而将干馏气体中的煤气在干燥、干馏的过程中直接用于自身的热处理工艺，省去了干馏气体的输送、储存等设备，提高了热效率。当然，分离得到的煤气也可以用于其他地方，如用户采暖等。
如图1所示，为了对第一工况段内的蒸汽进行处理，在本实施例中，间热式热解转化设备还包括冷凝器34和排气风机33，冷凝器34与预热夹套21的预热介质出口212连通，排气风机33用于将蒸汽从预热夹套21中抽出并送入冷凝器34中。具体地，排气风机33的进口可与冷凝器34的排气口连接，冷凝器34的进口通过活动导管组件5与预热介质出口212连通。或者将排气风机33设置于预热介质出口212和冷凝器34进口之间，排气风机33的进口通过活动导管组件5与预热介质出口212连接。第一工况段内的蒸汽在排气风机33的抽吸作用下进入预热夹套21内，完成传热后，从预热夹套21内抽出进入冷凝器34，水蒸汽冷凝成液态，不凝的干燥气体被冷却后排出冷凝器34。
进一步地，在本实施例中，对于干燥垃圾等后产生的具有异味的蒸汽，将其经过冷凝器34冷凝后的不凝气体排向燃烧设备32中，经过高温处理后与 烟气一起净化处理排放。
如图2所示，本实施例提供了另一种间热式热解转化设备，与上述第一种间热式热解转化设备的不同点是对半焦或半焦炭的冷却结构，本实施例中的间热式热解转化设备不使用炭冷却器，而是采用三段式摆动回转炉，即在滚筒2内再设置一个分段组件，即第二分段组件37，第二分段组件37位于第一分段组件29和出料端之间，第一分段组件29与第二分段组件37之间形成上面所描述的第二工况段，第二分段组件37与出料端之间形成第三工况段，第三工况段与第二工况段相互隔离，只允许固体物料通过第二分段组件37进入第三工况段内，两个分段组件将摆动式回转炉隔离形成三段式摆动回转炉；第三工况段内设置有气冷却段ⅴ，气冷却段ⅴ的筒壁上环绕设置有气冷却夹套27，气冷却夹套27的外壁上设置有冷却气体进口271和冷却气体出口272，优选地，冷却气体进口271靠近出料端设置，冷却气体出口272靠近第二工况段设置，用于向气冷却夹套21内通入冷却气体，通过气冷却夹套27对气冷却段ⅴ内的半焦或半焦炭进行间壁冷却，之后半焦或半焦炭从出料装置6直接排出。其它设置于第一种间热式热解转化设备相同。
如图2所示，在本实施例中，气冷却夹套ⅴ内的冷却气体优选采用含氧气体，可以是空气、纯氧等，将气冷却夹套27的冷却气体出口272与燃烧设备32的进口通过活动导管组件5连接，在冷却气体出口272与燃烧设备32之间设置空气风机48，通过空气风机48的抽吸作用将含氧气体送入燃烧设备32中。含氧气体在气冷却夹套27内被加热后通入燃烧设备32中，作为助燃气体参与干馏气体中分离得到的煤气的燃烧，制得高温烟气，用于自身烟气夹套间壁传热。加热后的含氧气体使煤气更容易燃烧，提高了燃烧效率，同时回收了半焦或半焦炭的余热，提高了热效率。当然，冷却气体还可以是其它气体，完成冷却后也可直接排放。
如图2所示，在本实施例中，第三工况段内还设置有水冷却段ⅵ，水冷却段ⅵ位于气冷却段ⅴ和出料端之间，水冷却段ⅵ的筒壁上设置有水冷却夹套28，水冷却夹套28上设置有冷却水进口281和冷却水出口282，用于向水冷却夹套28内通入冷却水，通过水冷却夹套28对经过冷却气体冷却的半焦或半焦炭进一步间壁冷却。当然，也可以不设置水冷却段ⅵ。
如图1和图2所示，为了方便对反应温度进行控制，本实施例中的分段式段式摆动回转炉还包括设置于第一工况段、第二工况段和第三工况段上的温度传感器8，具体地，在干燥段ⅱ、干馏段ⅲ、微波加热段ⅳ、气冷却段ⅴ和水冷却段ⅵ上均可设置温度传感器8，温度传感器8通过导线与检测控制装置连接。检测控制装置根据温度传感器8检测到的相应工况段内的温度，控制第一烟气夹套22、第二烟气夹套24的烟气温度，控制微波加热器25的加热程度等，实现相应工况段的温度控制。
在本实施例中，在第一工况段、第二工况段和第三工况段上还可以设置压力传感器，压力传感器与检测控制装置连接，用于检测相应工况段内的压力。
如图1和图2所示，本实施例中的间热式热解转化设备还包括设置于第一工况段、第二工况段和第三工况段内的若干分区隔板14，具体地，优选在预热段ⅰ和干燥段ⅱ之间设置分区隔板14，在干馏段ⅲ和微波加热段ⅳ之间设置分区隔板14，在气冷却段ⅴ与水冷却段ⅵ之间设置分区隔板14。优选地，分区隔板14的板面垂直于滚筒2的轴线，且分区隔板14的位于滚筒2的固相区的部位设置有开口149。设置分区隔板14的目的是为了将滚筒2分成若干温度区间，使滚筒2沿其轴线方向存在温度梯度，这样可以更好地实现传热，提高传热效率。分区隔板14上的开口位于滚筒2的固相区内，能够使固相物料和气相物料从开口处通过，进入下一温度区间。当然，也可以不设置分区隔板14，只是没有设置分区隔板14后的温度梯度明显，传热效果不如设置分区隔板14后的好。
进一步地，如图1、图2和图22所示，在本实施例中，间热式热解转化设备还包括设置于滚筒2内的若干活动链条13，具体地，活动链条13可设置于预热段ⅰ、干燥段ⅱ、干馏段ⅲ和气冷却段ⅴ和水冷却段ⅵ。活动链条13可以设置在滚筒2的内壁上，活动链条13一端固定在滚筒2内壁上，另一端不固定，或者两端均固定在滚筒2的内壁上，随着滚筒2的往复摆动，活动链条13在滚筒2内相对壁面不断滑动，一方面可以将附着在壁面上的物料清理下来，另一方面，活动链条13可以推动物料向出料端移动，方便物料的输送。活动链条13还可以加强筒壁向物料的传热。活动链条13还可以设置于分区隔板14上，活动链条13的两端分别固定于分区隔板14的两个板面上，活动链条13穿过分 区隔板14的开口149，随着滚筒2的往复摆动，活动链条13可在开口149处往复摆动，防止分区隔板14堵塞；当然，穿过分区隔板14的活动链条13的两端还可以固定在滚筒2的上部筒壁上，或者一端固定在滚筒2的筒壁上，另一端固定在分区隔板14的板面上，穿过分区隔板14的开口149的活动链条13可以悬空，也可以部分与滚筒2的内壁接触滑动，优选接触滑动，可防止物料结壁，提高传热效率。当然，活动链条13的安装形式并不局限于本实施例所列举的形式。
更进一步地，如图1、图2、图17和图22所示，本实施例中的间热式热解转化设备还包括设置于滚筒2内的翻料板7，翻料板7的长度方向与滚筒2轴线平行，随着滚筒2的摆动，翻料板7将物料翻起，使物料充分打散。优选地，对于同心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉，在出料端靠近出料装置6的位置设置翻料板7，可以更方便地将物料导向至出料装置6。而对于筒外偏心摆动回转炉，在出料端可以不设置翻料板7。
进一步地，间热式热解转化设备还包括设置于第一工况段和/或第二工况段和/或第三工况段的气相区筒体上的泄爆口。泄爆口为压力泄放装置，设置泄爆口的目的是为了防止粉尘爆炸引起设备爆炸。具体地，泄爆口由爆破片和夹持器(或支撑圈)组成，爆破片通过夹持器或支撑圈固定于第一工况段和/或第二工况段和/或第三工况段的气相区筒体上，爆破片具有预定的爆破压力值，当相应工况段内的压力达到预定的爆破压力值时，爆破片破裂或脱落，释放工况段的压力，从而防止设备爆炸。根据滚筒2的大小设置合适大小和数量的泄爆口。爆破片泄爆装置为成熟的技术，可以直接购买，在此不再赘述。
以上实施例所描述的间热式热解转化设备可用于将低阶煤转化为煤气、焦油和半焦(或半焦炭)，其工艺过程具体为：分段摆动式回转炉运行时，滚筒2按顺时针方向和逆时针方向交替转动运行，待处理的低阶煤(以下简称物料)通过进料装置输送到滚筒2内，物料随着滚筒2的摆动旋转在滚筒2内翻滚滑动并沿着坡度向出料端呈之字形移动，滚筒2内的活动链条13随物料滑动，可防止物料粘壁，并能提高传热效率；物料在预热段ⅰ被预热夹套21中100～110℃的蒸汽间壁加热升温到80～95℃；物料继续向出料端移动进入干 燥段ⅱ，物料被第一烟气夹套22中的150～400℃的高温烟气间壁加热，不断蒸发水份产生100～110℃的蒸汽，蒸汽通过位于干燥段ⅱ气相区的蒸汽出口23排出并进入预热夹套21内，蒸汽在预热夹套21中对进入预热段ⅰ内的湿冷物料间壁加热，部分蒸汽释放蒸汽潜热后形成冷凝水，未冷凝的蒸汽(含不凝气)和冷凝水通过预热介质出口212排出，未冷凝的蒸汽(含不凝气)在排气风机33的抽吸作用下进入冷凝器34，蒸汽被冷凝成水排出冷凝器34，不凝气排空或进入燃烧设备32进行高温处理(当处理垃圾、污泥等物料时，不凝气中含有臭味，进入燃烧设备32可高温分解臭味物质、消除臭味防止二次污染)。
干燥后的物料顺着坡度移动至第一分段组件29处，通过第一分段组件29进入第二工况段的干馏段ⅲ内，物料被第二烟气夹套24中的600～1000℃的高温烟气间壁加热到250～600℃，物料被干馏分解为半焦或半焦炭以及干馏气，为了进一步降低半焦或半焦炭的挥发份、提高半焦或半焦炭的质量，半焦或半焦炭继续随回转炉的摆动进入第二工况段的微波加热段ⅳ内，半焦或半焦炭在微波的作用下依靠自身的介电性质转换微波能量，产生热量，继续升高温度50～300℃，半焦或半焦炭进一步热解，得到挥发份较低的半焦或半焦炭，产生的干馏气体通过干馏气体出口26排出滚筒2。
完成干馏的半焦或半焦炭温度为400～900℃，如果采用两段式摆动回转炉，则半焦或半焦炭直接通过出料装置6排出进入炭冷却器内进行冷却。如果采用三段式摆动回转炉，则半焦或半焦炭顺着坡度移动至第二分段组件37处，通过第二分段组件37进入第三工况段的气冷却段ⅴ内，高温半焦或半焦炭被气冷却夹套27中的含氧气体(如空气)间壁冷却到200～300℃，含氧气体在冷却高温半焦或半焦炭的过程中被加热到200～400℃成为燃烧设备32的助燃气体；被冷却到200～300℃的半焦或半焦炭继续随回转炉的摆动进入第三工况段的水冷却段ⅵ内，被水冷却夹套28中的冷却水冷却到25～80℃，完成冷却的半焦或半焦炭顺着坡度移动进入出料端，通过出料装置6直接排出滚筒2。
干馏气体从干馏段ⅲ抽出来后进入组合式净化冷凝器30；当处理垃圾时，干馏气体需要碱洗除去含氯物。干馏气体在组合式净化冷凝器30中被冷却水降温至30～80℃，干馏气体中的油、水蒸汽被冷凝成液态并从气体中分离出来；组合式净化冷凝器30净化后得到干净的煤气，燃气风机31将煤气送出至 燃烧设备32中进行燃烧得到高温烟气，或者送至其它地方，如用户采暖等，燃气风机31的抽吸使第二工况段内保持10～200pa负压。
煤气在燃烧设备32中与从气冷却夹套27中出来的200～400℃的含氧气体混合燃烧，产生600～1000℃的高温烟气，在引风机35的抽吸作用下通过活动管道组件5进入干馏段ⅲ上的第二烟气夹套24内，高温烟气在第二烟气夹套24中环绕滚筒2间壁加热滚筒2中的物料，烟气从第二工况段的出料侧向进料侧流动，而第二工况段中物料从滚筒2的进料端向出料端移动，烟气与物料逆流传热，烟气温度降到150～400℃。烟气被引风机35抽出第二烟气夹套24进入第一工况段上的第一烟气夹套22内，烟气在第一烟气夹套22中环绕滚筒2间壁加热滚筒2中的物料，烟气从第一工况段的出料侧向进料侧流动，而第一工况段中物料从滚筒2的进料端向出料端移动，烟气与物料逆流传热，烟气温度降到80～150℃。烟气被引风机35抽出第一烟气夹套22进入烟气净化设备36，净化后排放。
回转炉启动时，加入物料后，启动燃烧设备32(采用储罐中的煤气或天然气、油等外加燃料)，将第二工况段中的物料加热至250～600℃使回转炉进入正常运行；回转炉正常运行时通过温度传感器8监测和调节燃烧设备32温度来控制滚筒2的反应温度。
本发明提供了几种分段组件，下面列举的几种分段组件可以任意组合应用在分段式摆动回转炉中，即第一分段组件29和第二分段组件37可以采用完全相同的结构，也可以采用不同的结构。第一类分段组件包括分段板40和段间输送装置41，该分段组件适用于筒外偏心摆动回转炉，分段板40设置于滚筒2内，分段板40的板面与滚筒2轴线之间的夹角为45°～135°，夹角更优选为85°～95°。分段板40的边缘与滚筒2的内壁密封连接，通过两个分段板40将滚筒2分隔成三个相互独立的工况段。段间输送装置41的两端分别与对应的分段板40所分隔而成的两个工况段连通，且段间输送装置41的输送轴线与三段式摆动回转炉的转动轴线a重合，用于将滚筒2的前一工况段的固相区内的物料输送至下一工况段内。
第一类分段组件的作用是，固相区的固体物料在移动的过程中，可以且只能通过段间输送装置41进入下一工况段，而将气相区的物质阻隔在前一工 况段内，相邻两个工况段相互独立，物料在每个工况段的不同工况下完成相应的工艺。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种具体的分段板40和段间输送装置41，滚筒2上设置有分段板40的筒体段的横截面延伸至分段式摆动回转炉的转动轴线a，段间输送装置41位于滚筒2内，且密封穿插于分段板40的底部，段间输送装置41的进口和出口分别位于滚筒2内的相邻两个工况段的固相区内。固体物料直接在滚筒2内进入段间输送装置41，通过段间输送装置41输送到下一工况段内。此过程中，由于固体物料始终填满段间输送装置41，因此，气相物料不同通过段间输送装置41，实现了分段。
如图4和图5所示，本实施例提供了另一种具体的分段板40和段间输送装置41，滚筒2上设置有分段板40的筒体段的横截面不需要延伸至分段式摆动回转炉的转动轴线a上，而是将段间输送装置41设置于滚筒2的外部，段间输送装置41的进口和出口分别与相邻两个工况段的固相区筒壁连接。即在前一工况段的靠近出料端的固相区筒壁上开设出料孔，将段间输送装置41的进口与该出料孔通过管道连接，在下一工况段的靠近进料端的固相区筒壁上开设进料孔，将段间输送装置41的出口与该进料孔通过管道连接，段间输送装置41的输送轴线与分段式摆动回转炉的转动轴线a重合。工作时，前一工况段的固体物料从出料孔进入段间输送装置41中，固体物料被段间输送装置41输送到下一工况段内，随着滚筒2的摆动，段间输送装置41内的固体物料通过进料孔进入下一工况段内。此过程中，由于固体物料始终填满段间输送装置41，因此，气相物料不同通过段间输送装置41，实现了分段。
进一步地，在本实施例中，段间输送装置41为段间螺旋输送机或段间活塞输送机。如图1、图2、图4和图5所示，段间螺旋输送机和段间活塞输送机的输送轴线与分段式摆动回转炉的转动轴线a重合。如图1、图2和图4所示，段间螺旋输送机为圆管结构，对于设置于滚筒2内的段间输送装置41，则段间螺旋输送机的圆管固定于滚筒2内，且圆管密封穿插固定于分段板40的底部，圆管内设置有螺旋机构，螺旋机构在圆管内相对圆管旋转，螺旋机构的旋转方向为使物料从前一工况段移动到下一工况段，段间螺旋输送机的进口位于前一工况段内的固相区内，段间螺旋输送机的出口位于下一工况段内的固相区内，段间螺旋输送机通过螺旋机构将物料输送到滚筒2内。对于设置于滚筒 2外的段间输送装置41，则段间螺旋输送机的圆管固定于滚筒2外，圆管上设置进口和出口，分别与前一工况段的筒壁上的出料孔和下一工况段的筒壁上的进料孔通过管道连接，螺旋机构在圆管内可旋转，固体物料通过螺旋机构输送到下一工况段内。
在本实施例中，段间螺旋输送机由电动机或液压马达驱动，即段间螺旋输送机的螺旋机构与电动机或液压马达驱动连接，通过控制电动机或液压马达的转动方向实现螺旋机构将固体物料输送至下一工况段，优选地，电动机或液压马达通过减速器与螺旋机构连接，以使螺旋机构具有合适的速度。或者段间螺旋输送机由滚筒2的自身摆动提供驱动力，具体地，如图3所示，段间螺旋输送机的螺旋机构的驱动端固定有驱动齿轮43，在滚筒2以外设置有拨杆支架45，拨杆支架45可以固定在地面上或分段式摆动回转炉的基座上，拨杆支架45上转动安装有齿轮拨杆44，齿轮拨杆44的自由端与驱动齿轮43形成单向棘轮结构，且齿轮拨杆44与拨杆支架45转动连接的部位设置有拨杆扭簧46，拨杆扭簧46对齿轮拨杆44施加弹力，使齿轮拨杆44的自由端始终与驱动齿轮43的齿单向啮合。
工作时，以图3中的方向为例进行说明，当滚筒2沿顺时针方向摆动时，由于段间螺旋输送机的输送轴线与分段式摆动回转炉的转动轴线a重合，且段间螺旋输送机的圆管与滚筒2固定，则段间螺旋输送机整体顺时针转动，由于段间螺旋输送机的螺旋机构和驱动齿轮43固定，因此，驱动齿轮43也顺时针转动，此时，齿轮拨杆44与驱动齿轮43的齿未咬合，驱动齿轮43相对齿轮拨杆44继续顺时针转动，齿轮拨杆44不对驱动齿轮43施加驱动力，螺旋机构和圆管相对静止，段间螺旋输送机不工作。而当滚筒2沿逆时针方向摆动时，段间螺旋输送机随之逆时针转动，此时，驱动齿轮43的齿与齿轮拨杆44咬合，在齿轮拨杆44作用下，驱动齿轮43静止不动，而此时圆管继续逆时针转动，因此，使得圆管相对螺旋机构逆时针转动，由于螺旋机构在圆管内转动时，可以输送固体物料，此时螺旋机构的输送方向为从前一工况段向下一工况段移动，从而实现滚筒2只在逆时针方向摆动时输送固体物料，而在顺时针摆动时不输送固体物料，且不会使段间螺旋输送机反向输送固体物料。当然，也可以设置为当滚筒2顺时针摆动时输送物料，逆时针摆动不输送物料。
如图4所示，优选地，在段间螺旋输送机的螺旋机构与驱动齿轮43之间还 设置有变速器47，用于将滚筒2的摆动速度进行增速后驱动螺旋机构，以更好地实现物料输送。具体地，变速器47固定于滚筒2或段间螺旋输送机的圆管上，且变速器47的输入轴和输出轴的轴线均与分段式摆动回转炉的转动轴线a重合，变速器47的输入轴与驱动齿轮43固定连接，变速器47的输出轴与螺旋机构固定连接，且变速器47的输入轴的转速小于输出轴的转速，达到增速的目的，具体传动比根据螺旋机构的工作速度而定。当进行固体物料输送时，驱动齿轮43被齿轮拨杆44顶住不动，即变速器47的输入轴不动，而变速器47随段间螺旋输送机的圆管一起绕轴线转动，即变速器47壳体相对变速器47输入轴转动，则变速器47输出轴被加速驱动，最终加速驱动螺旋机构相对圆管转动，将滚筒2摆动的速度增速后用于驱动螺旋机构，提高了固体物料输送的速度。当然，也可以不设置变速器47，只是滚筒2摆动的速度直接驱动螺旋机构转动，固体物料的输送速度较慢。
进一步地，当段间螺旋输送机利用滚筒2自身摆动驱动时，还可以设置离合装置，用于使驱动齿轮43和齿轮拨杆44之间实现啮合和分离。当需要进行工况段之间的固体物料输送时，通过离合装置将驱动齿轮43和齿轮拨杆44啮合。当不需要进行固体物料输送时，通过离合装置将驱动齿轮43和齿轮拨杆44分离，便于工艺控制。
如图5所示，在本实施例中，段间输送装置41为段间活塞输送机，段间活塞输送机通过电动缸、气动缸或液压缸驱动段间活塞输送机的活塞往复移动。通过活塞的往复移动将固体物料从前一工况段推送到下一工况段。为了更好地防止气相物料通过段间活塞输送机，在本实施例中，在段间活塞输送机的进口和出口均设置插板阀。当固体物料从前一工况段进入段间活塞输送机时，打开进口处的插板阀，关闭出口处的插板阀，之后关闭进口处的插板阀，打开出口处的插板阀，再推动活塞，这样可以防止活塞推料时物料被挤回前一工况段，物料移动完毕后，关闭出口处的插板阀(防止活塞回退时回料)，打开进口处的插板阀，活塞被拉回，物料通过进口再次进入段间活塞输送机。当然，也可以不设置插板阀，只要保证段间活塞输送机在输送的过程中被固体物料填满即可。类似地，段间螺旋输送机也可以设置插板阀，以更好地实现固体物料密封。
本发明实施例提供了第二类分段组件，第二类分段组件均适用于同心摆 动回转炉、筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉。其中，第二类分段组件中的一种结构形式如图9所示，包括一个活动隔板组件和一个挡板堰42。
具体地，如图6-图8所示，活动隔板组件包括隔板141、活动挡板142、活动连杆143、连杆驱动装置146、密封装置145和连杆稳定部件144。其中，隔板141用于固定于三段式摆动回转炉的滚筒2内，隔板141上设置有开口149，开口149位于滚筒2内的固体物料运动区域内，固体物料可通过开口149通过隔板141，隔板141的板面与滚筒2轴线之间的夹角为45°～135°，即在90°的正负倾斜45°范围内，夹角更优选为85°～95°；活动挡板142平行于隔板141的板面并紧贴隔板141的一侧板面设置，保持活动挡板142与隔板141之间的密封，活动挡板142可相对隔板141移动，用于封闭隔板141的开口149，活动挡板142的大小可完全覆盖隔板141的开口149；活动连杆143的一端连接于活动挡板142上，活动连杆143的另一端可穿过滚筒2的筒壁，并与滚筒2筒体上的连杆驱动装置146连接，通过连杆驱动装置146驱动活动连杆143在滚筒2内穿进穿出；密封装置145设置于滚筒2筒壁的穿过活动连杆143的位置，通过密封装置145将活动连杆143与滚筒2筒壁之间的配合间隙进行密封，防止滚筒2内物料从该处泄露。密封装置145可采用填料密封装置、机械密封装置等；连杆稳定部件144设置于隔板141上，具体为圈状的限位结构，且活动套设于活动连杆143的外围，对活动连杆143的外围进行限位，防止因滚筒2的往复摆动使活动连杆143在移动的过程中向外围移动，进而提高活动挡板142的移动的稳定性和准确性，使活动挡板142能够对隔板开口149进行有效封闭；连杆驱动装置146为手动驱动装置或自动驱动装置，自动驱动装置与检测控制装置通过导线连接。通过检测控制装置控制连杆驱动装置146进行自动驱动，节省人力。进一步地，活动隔板组件还包括用于检测活动挡板142在滚筒2内的位置的位置传感器，位置传感器与检测控制装置通过导线连接。工作时，在活动挡板142在移动的过程中，通过位置传感器检测活动挡板142的位置信息，并将位置信息传递给检测控制装置，检测控制装置根据位置信息控制自动驱动装置进行驱动或停止，使活动挡板142到达指定位置。实现了活动隔板组件的自动化控制。
挡板堰42固定于滚筒2的固相区内，挡板堰42具有一定的高度，挡板堰42的板面与滚筒2轴线之间的夹角为45°～135°，夹角更优选为85°～95°，用 于增加位于挡板堰42的背向滚筒2出料端一侧的固体物料的堆积高度和停留时间，即增加挡板堰2的上游滚筒段的固体物料的堆积高度和停留时间。挡板堰42设置于活动隔板组件的面向出料端的一侧，挡板堰42对应该活动隔板组件的隔板141的开口149位置设置，挡板堰42的高度高于隔板141的开口149高度，通过活动隔板组件的自动驱动装置、摆动控制装置的位置传感器和检测控制装置实现分段。
一个活动隔板组件与一个挡板堰42实现分段的具体操作为：位置传感器检测滚筒2的摆动位置信息，当检测到滚筒2摆动到隔板141的开口149位于较低位置时，此时固体物料位于开口149位置，位置传感器将此位置信息传递给检测控制装置，检测控制装置控制活动隔板组件的自动驱动装置驱动，将开口149打开，固体物料可以通过开口149，由于开口149的面向出料端的一侧被邻近开口149设置的挡板堰42阻挡，只有当固体物料在开口149处的堆积高度高于挡板堰42时才能通过，因此固体物料通过开口149的过程中，开口149始终被固体物料充满，因此，开口149只能允许固体物料通过，而气相物料无法通过开口149；当位置传感器检测到摆动式回转炉摆动到隔板141的开口149位于较高位置(即气相区)时，固体物料位于滚筒2的较低位置，而开口149可将隔板141两侧的气相区连通，此时，位置传感器将此位置信息传递给检测控制装置，检测控制装置控制自动驱动装置驱动，将开口149关闭，阻止气相区连通。可见，活动隔板组件在和挡板堰42配合时，通过位置传感器、检测控制装置可以只允许固体物料通过，而不允许气相物料通过，活动隔板组件实现了对滚筒2的分段。
如图10-图14所示，第二类分段组件的第二种结构形式包括至少两个分区隔板14和至少一个挡板堰42，分区隔板14和挡板堰42相互邻近设置，分区隔板14的开口149彼此相互错开，图10-图13给出了三个分区隔板14配合使用的情况，当然，分区隔板14还可以两个、四个或更多个配合使用。每个分区隔板14的面向出料端的一侧邻近设置有一个挡板堰42，挡板堰42对应分区隔板14的开口149设置，且挡板堰42的高度高于开口149的高度。或者只在靠近出料端(图中显示为每个分段隔板组的最右侧)的一个分区隔板14的面向出料端的一侧邻近设置一个挡板堰42，且挡板堰42对应该分区隔板14的开口149位置设置，挡板堰42的高度高于分区隔板14的开口149的高度。如图10-13所示，以 三个分区隔板14和一个挡板堰42配合为例进行说明，当固体物料通过第一个分区隔板14的开口149后，由于第二个分区隔板14的开口149与第一个分区隔板14的开口149错开，当第一个分区隔板14的开口149摆动到气相区时，第二个分区隔板14的开口149位于固相区内，固体物料下落至第二个分区隔板14的开口149处，固体物料通过第二个分区隔板14的开口149，滚筒2继续摆动，当第二个分区隔板14的开口149摆动到气相区时，固体物料下落至第三个分区隔板14的开口149处，固体物料通过第三个分区隔板14的开口149，由于第三个分区隔板14的开口149后方设置有挡板堰42，因此，固体物料在第三个分区隔板14的开口149处堆积，将第三个分区隔板14的开口149封闭，从而通过固体物料自身对分区隔板14的开口149形成一定的封闭作用，不管滚筒2摆动到什么角度，三个分区隔板14的开口149至少有一个封闭，气相物料不能通过开口149，而只允许固体物料通过，从而实现了滚筒2的分段。当然，如图14所示，在相邻分区隔板14之间均设置一个挡板堰42，同样能够实现滚筒2的分段，原理同上，在此不再赘述。
如图14所示，在本实施例中，第二类分段组件的第三种结构形式由相互邻近设置的至少一个活动隔板组件、至少一个分区隔板14和至少一个挡板堰42组成，活动隔板组件和分区隔板14的开口149彼此相互错开。每个分区隔板14和每个活动隔板组件的隔板141的面向出料端的一侧均邻近设置有一个挡板堰42；或者挡板堰42只设置于分段隔板组的靠近出料端的一侧(图中显示为最右侧)，如果最右侧为活动隔板组件，则挡板堰42设置于该活动隔板组件的后方，如果最右侧为分区隔板14，则挡板堰42设置于该分区隔板14的后方。且上述两种设置中，挡板堰42均对应开口149位置设置，挡板堰42的高度高于开口149的高度。工作原理和多个分区隔板14的组合相同，在此不再赘述，相比于多个分区隔板14的组合，本实施例中由于设置有活动隔板组件，因此，可以控制活动挡板142的开启和闭合或开度，在进行分段的同时，控制位于分段隔板组之前的滚筒段内的固体物料的停留时间，满足工艺需求。
如图14所示，在本实施例中，第二类分段组件的第四种结构形式只由多个活动隔板组件组成。即包括相互邻近设置的至少两个活动隔板组件。不管滚筒2摆动到什么角度，通过活动隔板组件的开口149的交替打开和封闭，并且保证至少有一个开口149封闭，则气相物料就不能通过该分段隔板组的开口 149，而只允许固体物料通过，实现了分段。
进一步地，第二类分段组件的第四种结构形式还可以与挡板堰42配合使用。即第四种结构形式包括相互邻近设置的至少两个活动隔板组件和至少一个挡板堰42，且活动隔板组件的开口149彼此相互错开，保持隔板141的开口149打开，每个活动隔板组件的面向出料端的一侧均邻近设置一个挡板堰42；或者只在靠近出料端的一个活动隔板组件的面向出料端的一侧邻近设置有一个挡板堰42。且上述两种情况中的挡板堰42均对应该活动隔板组件的开口149位置设置，挡板堰42的高度高于活动隔板组件的开口149的高度。其工作原理和多个分区隔板14组成的分段组件相同，在此不再赘述。
如图10和图14所示，第二类分段组件还可以设置于滚筒2的扩径工艺段内，且挡板堰42可以通过扩径工艺段的变径台阶替代，只要变径台阶的高度高于第二类分段组件的开口149的高度即可，如图10和图14所示，通过变径台阶对开口149处的物料进行封闭阻挡；或者将挡板堰42设置于变径台阶上，由挡板堰42和变径台阶共同阻挡开口149处的固体物料。根据具体工艺需要进行设置，在此不做具体限定。
如图1、图2、图15、图17-图19、图23-图24所示，本实施例提供了一种具体的进料装置1，进料装置1可以是螺旋进料输送机或活塞进料机。如图1、图2、图17-图19、图23所示，螺旋进料输送机为圆管结构，圆管内设置有螺旋机构，进料装置1的一端开设有开口朝上的料仓，对于同心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉，螺旋进料输送机的圆管与滚筒2的进料端的端面转动密封连接，圆管可通过直通式旋转接头(直通式旋转接头为一种动静密封连接件)与进料端的端面转动连接，且螺旋进料输送机的输送轴线与滚筒2的转动轴线重合。如果采用活塞进料机，其结构与图23中的结构相同，则活塞进料机的输送管同样与滚筒2的进料端的端面通过直通式旋转接头转动密封连接，且活塞进料机的输送管的输送轴线与滚筒2的转动轴线重合，活塞进料机通过往复移动的活塞将物料推送进入滚筒2内。不论采用何种进料装置1，始终保持输送管内有一部分被物料充满，形成气阻，防止滚筒2内气体由进料装置1窜至滚筒2外，或滚筒2外空气从进料装置1进入滚筒2内；为了更好地实现密封，在活塞进料机的料仓处设置第一插板阀101，在活塞进料机的输送管上设置第 二插板阀102，其工作方式和段间活塞输送机类似，在此不再赘述。
上述的进料装置1的输送管与滚筒2的进料端的端面进行转动密封连接，与现有回转炉中的炉头环绕滚筒一端的大面积密封面相比，本发明中的进料装置1与滚筒2的转动密封面小，仅仅只需要普通的填料密封或密封圈便可满足密封要求，密封简单，降低了密封成本，不易漏风。保证了滚筒2内物料的反应质量。
以上的进料装置1同样适用于偏心摆动回转炉，对于筒内偏心摆动回转炉，进料装置1的结构和安装方式与同心摆动回转炉的相同；对于筒外偏心摆动回转炉，如图18所示，滚筒2的进料端的端面可延伸至转动轴线a，在该端面上开设进料口，进料装置1的输送管可与延伸至转动轴线a处的端面通过直通式旋转接头18转动密封连接；或者滚筒2的进料端端面不延伸至转动轴线a，而是在进料端的筒体连接一个管道，管道上具有进料口，进料装置1与该管道上的进料口转动密封连接，如图24所示，只要进料装置1的输送轴线与回转炉的转动轴线a重合即可，在此不再赘述。
如图15所示，本实施例提供了一种同心摆动回转炉的出料装置6，出料装置6为螺旋出料输送机，螺旋出料输送机的输送管与滚筒2的出料端的端面转动密封连接，且输送管与滚筒2的轴线b重合，则滚筒物料出口201设置于出料端的端面上，螺旋出料输送机的输送管固定不动，滚筒2相对其转动。输送管位于滚筒2内的部分，其上部开设有出料槽，物料在滚筒2内翻转上来，并从出料槽进入输送管，最终排出输送管。
如图18、图19、图23、图25-图28所示，本实施例提供了三种偏心摆动回转炉的出料装置6，筒内偏心摆动回转炉的出料装置6采用与同心摆动回转炉相同的螺旋出料输送机，为了方便出料，在滚筒2内靠近螺旋出料输送机的固体物料移动区域设置翻料板7。筒外偏心摆动回转炉除了可采用与同心摆动回转炉相同的螺旋出料输送机外，筒外偏心摆动回转炉的出料装置6还可以为活塞出料机或出料管道。如图24所示，筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为螺旋出料输送机，螺旋出料输送机的位于滚筒外部的输送管可与滚筒2的出料端的延伸至转动轴线a的端面通过直通式旋转接头18转动密封连接，此种情况下，滚筒物料出口201设置于延伸的出料端端面上；或者滚筒2的出料端端面不延伸至转动轴线a，螺旋出料输送机的输送管与设置于出料端的筒体上的一根管 道通过直通式旋转接头18转动密封连接，则滚筒物料出口201为该管道的管口。如图25所示，筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为活塞出料机，活塞出料机的输送管与滚筒2的出料端的筒体连通，且活塞出料机的输送轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线a重合。活塞出料机的输送管的出口与外部固定出料管601通过直通式旋转接头18转动密封连接，则滚筒物料出口201为活塞出料机的输送管出口。滚筒2内靠近出料端的筒体内壁上设置有活动链条13，滚筒2的筒体与出料装置6连接的部位为斜坡，物料通过斜坡滑入出料装置6中，最终被排出。
如图27所示，另一种筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为出料管道，本实施例列举两种出料管道的设置形式，一种是滚筒2的出料端的端面延伸至转动轴线a，在滚筒2的出料端的端面上开设滚筒物料出口201，滚筒物料出口201靠近出料端的端面的下部设置，且滚筒物料出口201的轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，滚筒2的固相区筒壁与滚筒物料出口201通过斜坡过渡相接，便于固体物料沿斜坡滑向滚筒物料出口201；出料管道与滚筒物料出口201转动密封连接，可通过直通式旋转接头18连接，出料管道为弯折管道，向下直角弯曲，斜坡和/或出料管道上设置有活动链条13。随着活动链条13的摆动，将物料送至滚筒物料出口201，并从出料管道排出。
另一种出料管道的设置形式如图28所示，滚筒2的出料端的端面不延伸至转动轴线a；在滚筒2的靠近出料端的固相区筒壁上开设下料口，下料口与下料管602连接，出料管道与该下料管602的出口转动密封连接，具体可通过直通式旋转接头18转动连接，则滚筒物料出口201为下料管602的的出口，出料管道的转动轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线a重合。只要能够实现筒外偏心摆动回转炉的出料即可，并不局限于本实施例所列举的结构形式。
如图15所示，本发明实施例提供了一种具体的驱动装置和支撑装置，对于同心摆动回转炉，驱动装置为同心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中，同心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与滚筒2的轴线b重合，托圈3的外圈表面与托轮12接触支撑，托轮12位于托圈3的下方，托轮12的转轴位置固定不动，一个托圈3至少对应一个托轮12，优选为两个托轮12，用于支撑滚筒2的转动，两组托圈3和托轮12优选地设置在靠近滚筒2两端的位置，支撑更加 平稳。同心齿轮齿圈驱动装置包括至少一组齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外周壁上，齿圈4的轴线与滚筒2的轴线b重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10可以是电机或液压马达，动力部件10如果是电机，则主动齿轮11与电机通过减速机传动连接，动力部件10如果是液压马达，则主动齿轮11可以直接与液压马达连接或通过减速机传动连接。动力部件10与摆动控制装置通过导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，通过动力部件10驱动主动齿轮11往复转动，进而驱动齿圈4和滚筒2绕转动轴线a往复摆动。优选地，齿圈4可以由托圈3和齿形圈组成，即在托圈3的与其轴线垂直的任一侧面上固定齿形圈，齿形圈随托圈3一起转动，形成齿圈4，这样齿圈4的制造可以利用托圈3，降低了制造难度和制造成本，同时固定有齿形圈的托圈3还可以继续与托轮12配合支撑；或者齿形圈固定在托圈的外圈上，形成齿圈4。这种齿圈4的结构形式特别适用于偏心摆动回转炉，同心摆动回转炉同样使用。当然，齿圈4还可以单独制造，为一体结构。
如图16所示，本实施例提供了另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为同心推杆驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中同心托轮托圈支撑装置包括至少一组托圈3和托轮12；托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线b重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12啮合，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸19，伸缩缸19的伸缩杆与滚筒2铰接，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，通过伸缩杆的伸缩，带动滚筒2往复摆动。具体地，滚筒2的外壁上设置有铰接架，铰接架沿滚筒2的径向向外伸出，伸缩缸19的伸缩杆铰接于铰接架的外端，从而可以避免伸缩杆在伸缩的过程中碰到滚筒2。本实施例优选采用两个伸缩缸19，铰接架相应为两个，且两个铰接架相对滚筒2的轴线b上下对称布置，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与上下两个铰接架铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆分别铰接于位于滚筒2两侧的固定台上，两个固定台之间的连线水平布置且相对同心摆动回转炉的转动轴线a对称，通过两个伸缩缸19的交替伸缩实现滚筒2的往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更 多个，伸缩缸19的位置根据实际情况进行布置，并不局限于本实施例所列举的形式，只要能够实现滚筒2的往复摆动即可。
如图17所示，本实施例提供了第三种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为至少一组同心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组同心托轮托圈支撑装置；其中，每组同心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线b重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线b重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。
如图18所示，本实施例提供了一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，支撑辊支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉，因此与支撑辊支撑装置组合的驱动装置和支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外壁上，且齿圈4的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10和同心摆动回转炉的相同，在此不再赘述。动力部件10与摆动控制装置导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，动力部件10带动主动齿轮11转动，主动齿轮11驱动齿圈4和滚筒2绕偏心摆动回转炉的转动轴线a往复摆动。支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，其中，支撑架17固定不动，支撑辊16转动连接在支撑架17上，且支撑辊16的转动轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，滚筒2的底部与支撑辊16固定连接，且配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线a对称布置，也可不对称设置，两组支撑架17和支撑辊16优选地分别靠近 滚筒2的两端设置，使支撑更加平稳。
如图19所示，本实施例提供了另一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉。其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，本实施例中的偏心齿轮齿圈驱动装置与图18中的偏心齿轮齿圈驱动装置相同，在此不再赘述。偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，一个托圈3与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线a对称布置，也可不对称布置，只要使回转炉的重心轴线靠近回转炉的转动轴线即可。如图19和图21所示，齿圈和托圈可以是部分圆或整圆结构，即齿圈4和托圈3为圆形板结构，在圆形板上加工出用于嵌装滚筒2的弧形缺口或圆孔，齿圈4和托圈3的外边缘超过滚筒2的轴线并接近或超过滚筒2的边缘，以提高固定强度。
如图20所示，本实施例提供了第三种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组偏心托轮托圈驱动装置，至少为两组，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，每组偏心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，托轮12与托圈3的外圈表面接触支撑，托轮12的轴线固定不动，用于转动支撑托圈3；一个托圈3的外圈表面优选地与两个托轮12接触支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。偏心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线a对称布置。
如图21所示，本实施例提供了第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置， 该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2外壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线a重合，托圈3的外圈表面与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线a对称布置。偏心推杆驱动装置包括伸缩缸19，伸缩缸19的数量优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，伸缩缸19的伸缩杆的端部与托圈3铰接，且伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆与托圈3铰接的两点相对托圈3的竖直径向对称，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动托圈3往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。
如图22所示，本实施例提供了第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，由于支撑装置采用支撑辊支撑装置，则该驱动装置和支撑装置的组合只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，与图18中的支撑辊支撑装置相同，在此不再赘述。配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线a对称布置。偏心推杆驱动装置包括铰接架和至少一个伸缩缸19，伸缩缸19优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，铰接架固定于支撑辊19上，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与铰接架的两端铰接，通过铰接架增大转矩，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动支撑辊16往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。
本实施例中，伸缩缸19可以是电动伸缩缸、液压伸缩缸或气动伸缩缸。伸缩缸19与控制装置连接，通过控制装置控制伸缩缸19的伸缩，实现滚筒2的往复摆动。
如图15所示，本发明实施例提供了一种具体的摆动控制装置，包括位置传感器和电控柜9。其中，位置传感器固定在滚筒2或驱动装置上，用于监测滚筒2的往复摆动的弧度，并向电控柜9发送滚筒2摆动的位置信息；电控柜9与位置传感器和驱动装置均通过导线连接，电控柜9用于接收位置传感器的位置信息，当位置信息为滚筒2摆动的极限位置时，即达到滚筒2单方向最大摆动弧度时，电控柜9控制电机改变转动方向，或者电控柜控制伸缩缸19的伸缩方向，实现控制滚筒2往复摆动。检测控制装置和摆动控制装置可以集成在一个电控柜上，则温度传感器8通过导线与电控柜9连接，检测控制装置和摆动控制装置也可以单独设置于不同的设备。
只要能够实现对摆动式回转炉的往复摆动控制和驱动，其它形式的控制装置和驱动装置也可以使用，并不局限于本发明所列举的结构形式。
本实施例对以上提到的活动导管组件5进行优化，活动导管组件5有三种形式，均适用于同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉，附图只是给出了三种活动导管组件5在某一结构形式的回转炉中的安装结构，三种活动导管组件5与同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉可任意组合。第一种活动导管组件5为软管，将软管通过滚筒2外壁上的一个短接管与滚筒2连通，软管另一端与外部设备连接，软管可以弯曲，保证软管足够长，不会对滚筒2的摆动产生干涉，由于滚筒2在一定弧度范围内摆动，因此软管不会缠绕在滚筒2上。与软管连接的短接管可以设置在滚筒2的外壁上任意位置，只要不发生软管缠绕即可。
第二种活动导管组件5如图1、图2、图22所示，活动导管组件5由至少两个分管501通过旋转接头502首尾连接而成。由于回转炉工作时，温度较高，且活动导管组件5中通入的介质，有些温度也比较高，因此活动导管组件5优选采用硬质耐高温材料的管，而为了不妨碍滚筒2的摆动，通过旋转接头502将至少两个硬质的分管501首尾转动连接，随着滚筒2的摆动，分管501之间相对转动，且不会限制滚筒2的摆动，其中一个分管501与滚筒2上的短接管通过旋转接头502连通，另一个分管501与外部管道通过旋转接头502连接。图22中的活动导管组件5为由三个分管501通过旋转接头502首尾转动连接而成，滚筒2从开始位置沿某一方向摆动，摆动时，带动活动导管组件5转动，整个过程中，活动导管组件5不会对滚筒2的摆动产生干涉，可选择同心摆动回转炉的外筒壁的上部或下部设置短接管，该短接管与分管501通过旋转接头502连接， 只要活动导管组件5与滚筒2的摆动不发生干涉即可。
第三种活动导管组件5如图1、图2、图18、图23所示，活动导管组件5为固定摆动管503，对于同心摆动回转炉的固定摆动管503，其设置与图23中的设置类似，即固定摆动管503的一端固定连接在滚筒2的外壁上，如果有换热夹套，可以固定在换热夹套上；固定摆动管503的另一端延伸至同心摆动回转炉的外部两端，并通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502布置于同心摆动回转炉的外部两端，且旋转接头502的旋转轴线与同心摆动回转炉的滚筒2的轴线b的延长线重合。同心摆动回转炉在往复摆动时，固定摆动管503随滚筒2一起绕滚筒2的轴线b摆动，固定摆动管503不会对滚筒2的摆动产生干涉，同时能够向滚筒2或换热夹套内通入流体物料或热源。固定摆动管503的一端可以固定于滚筒2的外筒壁的上部或下部。
对于偏心摆动回转炉的固定摆动管503，如果是筒内偏心摆动回转炉，则固定摆动管503的设置与同心摆动回转炉的设置类似，如图23所示，固定摆动管503一端固定连接在滚筒2的外壁上或换热夹套上，固定摆动管503的另一端延伸出筒内偏心回转炉的外部两端，并通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502布置于筒内偏心摆动回转炉的外部两端，且旋转接头502的旋转轴线与筒内偏心摆动回转炉的转动轴线a的延长线重合，工作原理和同心摆动回转炉的相同。如果是筒外偏心摆动回转炉，其转动轴线a位于滚筒2的外部下方，则固定摆动管503的设置如图18和图19所示，固定摆动管503的一端固定连接于滚筒2的下部或换热夹套上，固定摆动管503的另一端通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502位于滚筒2的下方，且其旋转轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线a重合。工作原理如上所述，不再赘述。
本发明实施例还提供了一种低阶煤热解转化工艺，包括以下步骤：
步骤s01、物料与150～400℃的烟气进行间壁夹套加热隔离干燥，物料被加热到100～150℃，物料整的水份蒸发生成蒸汽，之后进行气固分离。
步骤s02、利用600～1000℃的高温烟气对步骤s01中分离的干燥后的固相物料进行间壁夹套加热，物料被加热到250～600℃，物料被隔离干馏分解得到干馏气体以及半焦或半焦炭，并将干馏气体和半焦或半焦炭进行气固分离。
步骤s03、对步骤s02中分离得到的半焦或半焦炭进行冷却。
步骤s04、对步骤s02中分离得到的干馏气体进行冷凝净化，得到液态的焦油和气态的煤气。
上述的低阶煤热解转化工艺中，低阶煤的干燥和干馏一体式且相互隔离完成，简化了工艺。
在本实施例中，步骤s03中的半焦或半焦炭的冷却通过炭冷却器来进行，在半焦或半焦炭在炭冷却器内进行间壁冷却，优选冷却至常温。
在本实施例中，步骤s03中的半焦或半焦炭的另一种冷却方式是利用30～50℃的冷却气体对步骤s02中分离得到的半焦或半焦炭进行间壁夹套冷却，半焦或半焦炭被冷却到100～300℃，冷却气体被加热到200～400℃。
对采用冷却气体间壁夹套冷却半焦或半焦炭的工艺进一步优化，在本实施例中，在完成半焦或半焦炭的气体间壁冷却后，利用冷却水对半焦或半焦炭进行间壁夹套冷却，半焦或半焦炭被冷却至25～80℃，最终完成冷却后得到半焦或半焦炭产品。
不管采用何种冷却方式，对低阶煤热解转化工艺进一步优化，在本实施例中，在步骤s01之前还包括步骤s011：物料被气体加热介质间壁夹套预热至80～95℃。先对物料进行预热，再进一步进行加热干燥，从而提高了传热效率。当然，也可以不先进行预热，直接进行干燥。
进一步地，在本实施例中，当进行预热时，可将步骤s01中蒸发生成的100～110℃的蒸汽作为气体加热介质用于步骤s011中的物料的间壁夹套预热。从而利用了蒸汽的预热，提高了热效率。
在本实施例中，在完成步骤s02中的物料间壁夹套加热干馏后，对得到的半焦或半焦炭进行微波加热，半焦或半焦炭被进一步加热到400～900℃，降低了半焦或半焦炭中的挥发分，提高了半焦或半焦炭的质量，之后再进行步骤s02中的气固分离。
在本实施例中，步骤s02中参与间壁夹套加热干馏的高温烟气降温至200～400℃，将该高温烟气用于步骤s01中的物料的间壁夹套加热干燥，提高了高温烟气的热利用率，提高热效率。
在本实施例中，还包括步骤s05：将步骤s04中冷凝净化得到的煤气燃烧，得到高温烟气，用于步骤s02和步骤s01中的间壁夹套加热。利用设备自身制得的煤气为自身的其它工艺提供能源，降低了能源成本。
进一步地，将步骤s01和步骤s02中完成间壁夹套加热的烟气进行净化后排放，保护环境。
在本实施例中，对步骤s011中的完成间壁夹套预热的蒸汽进行冷凝降温得到不凝气体，之后将不凝气体参与步骤s05中的煤气燃烧。这样做的目的是，干馏垃圾、污泥等得到的蒸汽具有异味，将具有异味的蒸汽完成间壁夹套预热后进行高温处理，可消除异味，最后对高温处理过的蒸汽和煤气燃烧产生的高温烟气一起进行净化处理，之后排放到环境中，避免了二次污染。或者如果经过冷凝后的蒸汽达到排放标准，可以直接排放。
当半焦或半焦炭采用冷却气体进行间壁夹套冷却时，在本实施例中，冷却气体优选为含氧气体，含氧气体在间壁夹套冷却的过程中被加热至200～400℃，加热后的含氧气体可以作为助燃气体参与步骤s05中的煤气的燃烧。使煤气燃烧更加容易，提高了燃烧效率，同时回收了半焦或半焦炭的预热，提高了热效率。
在本实施例中，对干燥、干馏、冷却过程进行温度检测，根据检测的温度相应控制干燥气体、冷却气体的流量，控制用于加热的烟气的温度和流量，以及控制微波加热的程度，以控制干燥、干馏和冷却的温度。
以上工艺的具体实施可参见上文中的低阶煤在间热式热解转化设备中的热解转化过程，在此不再赘述。
本发明中的间热式热解转化设备是基于该低阶煤热解转化工艺完成的，其它利用该工艺的设备同样属于本发明的保护范围。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。