移动式有机废物气化反应釜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种移动式有机废物气化反应釜是对有机废弃物如生活垃圾、污泥、煤矸石等进行无害化处理，是一种新型的节能环保设备；设备主要包括匀速进料装置、回转炉芯、波纹管密封装置、绝热体、燃烧器、加力燃烧室、测温测压系统、管路系统、排料装置等部件、传动支撑底座、托挡轮及传动装置等；设备工作时用燃烧器对炉芯进行预加热，达到一定温度后，将物料通过进料装置送入回转炉芯内，通过合理地控制温度和氧分使有机废物进行气化分解产生可燃气体，通过管路系统进行回收利用发电，分解的后的处理物经排料装置排出，可进行压砖、铺路等；本设备处理过程中不产生二恶英有毒气体，同时对有机废物进行无害化处理。
【专利说明】 移动式有机废物气化反应釜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对有机废物进行能源回收及无害处理的节能环保领域，特别涉及一种移动式有机废物气化反应釜。
【背景技术】
[0002]目前国内外采用的垃圾处理方法有采用普通焚烧炉、循环硫化床锅炉等设备进行焚烧处理。普通焚烧炉需消耗大量燃料，才能使垃圾达到燃烧温度；同时热量损失较多，温度较高时产生大量含有二恶英的有毒气体。采用循环硫化床锅炉对废物进行焚烧处理，能够进行充分燃烧，同时能用来发电，但依然不能从根本上解决产生二恶英的问题。
[0003]众所周知，生活垃圾中含氯高分子化合物如聚氯乙烯等二恶英前物体，在250?550°C左右并在氯化铜等催化作用下易与02，HC1反应，通过重排、自由基组合、脱氯等过程产生二恶英。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对上述技术问题，提出一种能够避免有机废物处理产生二恶英的有毒气体的移动式有机废物气化反应釜。
[0005]为达到以上目的，通过以下技术方案实现的:
[0006]移动式有机废物气化反应釜，包括:回转炉，设置于回转炉入口端的匀速进料装置、设置于回转炉出口端的排料装置和用于支撑上述装置的传动支撑底座；
[0007]回转炉包括:绝热体，设置于绝热体内部且能够绕自身中心轴线自由转动的回转炉芯，套置于回转炉芯外壁的波纹管密封装置和用于驱动回转炉芯转动的托挡轮及传动装置；
[0008]波纹管密封装置与回转炉芯外壁之间设置有间隙；
[0009]匀速进料装置直接输料进入回转炉芯入口端；
[0010]回转炉芯有至少三段炉芯管节轴向拼接组成，回转炉芯管其外圆设置七道密封法兰将炉芯分成六个区域，入口端至出口端依次分为托轮区1、干燥区、分解区、催化反应区和还原区，托轮区II ;回转炉芯内腔浇注有60_厚碳化硅耐火材料，入口处耐火材料浇注成锥形；并且在分解区和催化反应区设置有径向均布的通气斜孔；
[0011]套置于回转炉芯外圆密封法兰位置的波纹管密封装置设置有用于密封法兰外沿径向嵌入的嵌入密封槽；
[0012]嵌入密封槽内壁设置有与密封法兰轴向两个端面密封的密封环；
[0013]回转炉芯分解区径向加工有与此位置波纹管密封装置和回转炉芯外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于分解区外壁的波纹管节设置有用于通风或降温的氮气注入管I ;
[0014]回转炉芯催化反应区径向加工有与此位置波纹管密封装置和回转炉芯外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于催化反映区外壁的波纹管节设置有通风或降温氮气注入管II。
[0015]作为优选结构，波纹管密封装置由8个波纹管节轴向连接而成；每相邻两个波纹管节连接法兰处装配对接密封法兰形成嵌入密封槽，即用于两段波纹管节的对接密封法兰构成嵌入密封槽轴向两端壁，且波纹管节的对接密封法兰之间增加分隔环用于构成嵌入密封槽的轴向间隙。
[0016]作为优选结构，波纹管密封装置外壁套置有一层填充绝热材料的绝热体。
[0017]作为优选结构，匀速进料装置采用刚性叶轮给料机，保证均匀给料及进料的密封性。
[0018]作为优选结构，支撑框架采用回转炉芯入口端与出口端均可调节框架。
[0019]作为优选结构，密封环采用陶瓷纤维盘根密封环；这种材料能在1000°C高温下工作，同时耐磨损性较高；由于采用波纹管式密封装置密封回转炉芯各个区域，此种结构能够很好地补偿回转炉芯受热伸长量，使回转炉芯上各道密封法兰能够在高温状态下在嵌入的密封槽内自如旋转，同时又能使密封环很好的接触在密封法兰上，起到良好的密封作用。
[0020]作为优选结构，排料装置包括与回转炉芯出口端连通的燃烧室和用于收集燃烧室烟气、燃气混合气的气体收集排放装置；
[0021]燃烧室下方设置有用于收集残渣的灰斗，灰斗出口与排料输送装置连通。
[0022]作为优选结构，套置于回转炉芯干燥区的波纹管节上设置有一个入风管和出风管；废气收集排放装置出风管与入风管连通；出风管与引风机管路连通；
[0023]套置于回转炉芯干燥区的波纹管节上设置有一个入风管和出风管；气体收集排放装置出风管与入风管连通；出风管与引风机管路连通；此结构主要将废气导入入风管，含有热量的废气进入到干燥区与此位置波纹管节形成的轴向密封的环腔内，进而对干燥区进行预热，出风管的设置为了废气的环腔内废气循环。
[0024]作为优选结构，干燥区、分解区、催化反应区和还原区位置设置有测温测压装置，方便操作人员观测各个功能区域的温度和压力指数，便于作出调整，也可为自动控制提供参考数据。
[0025]作为优选结构，回转炉芯进料端一侧在绝热体的端面上设置有燃烧器，作为设备的初始热源，使设备升温到所需温度。
[0026]本设备运行时，将回转炉芯以3 %?6 %斜度，3-6r/min转速旋转，同时，燃烧器、测温测压装置开始工作，作为附属设备旋风除尘器引风机(不在本设备内)也开始工作；在回转炉芯内温度在500°C以上时，进料装置开始进料，进入回转炉芯内腔，物料经过回转炉芯的干燥区、分解区、催化反应区、还原区对应区域后，在达到600°C以上的高温时分解使其化合键断裂，通过少量的氧化反应和还原反应等，使大分子量有机物转变为小分子量的CO、H2、CH4等可燃气体。这样减少了二恶英前物体的生成，同时垃圾中有价金属没有被氧化，垃圾中少量的Cu、Fe等金属不易生成促进二恶英生成的催化剂。从而避免了二恶英的生成。整个气化分解过程中，可以分别通过分解区、催化反应区的注入管I和注入管II注入适量的空气和氮气，以进行氧化反应和降温处理。气化分解后的灰渣通过燃烧室上的灰斗及其下部的排料装置排出。产生的可燃气体、烟气混合气从燃烧室上部的气体收集排放装置经除尘器引风机引出，并经过回转炉芯干燥区进行热交换后进入旋风除尘器、镜面洗涤器、露珠分离器(此三种设备不含在本系统设备内)，对气体进行除尘、洗涤、分离处理；对产生的可燃气体进行收集并进行如发电等利用。烟气经处理后以低于欧盟的排放标准排入大气。
[0027]本设备是将废弃有机物质在缺氧状态下利用热能使其在600°C以上的高温下分解使其化合键断裂，通过少量的氧化反应和还原反应等，使大分子量有机物转变为小分子量的co、h2、ch4等可燃气体。这样减少了二恶英前物体的生成，同时垃圾中有价金属没有被氧化。
[0028]具体优势
[0029]1.本设备设计制造结构紧凑、布局合理、外形空间占地面积小、系统功能完善。
[0030]2.本设备为移动式移动式有机废物气化反应釜，可用拖车进行方便灵活地布置，处理分散式有机垃圾物料。
[0031]3.采用了自主研发的波纹管式密封结构，使有机废弃物气化分解效果更好。
[0032]4.垃圾处理过程中不产生二恶英等有毒有害物质，同时能够产生可利用的可燃气体。
[0033]5.作为新型的垃圾处理设备，真正做到了节能环保。
[0034]6.市场应用前景广阔。
[0035]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]本实用新型共4幅附图，其中:
[0037]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0038]图2为本实用新型的回转炉芯套置波纹管密封装置的结构示意图。
[0039]图3为本实用新型的回转炉芯结构示意图。
[0040]图4为本实用新型的嵌入密封槽位置局部放大图。
[0041]图中:1、匀速进料装置，2、回转炉，3、排料装置，3.1、燃烧室，3.2、气体收集排放装置，3.3、灰斗，4、传动支撑底座，5、绝热体，6、回转炉芯，6.1、密封法兰，7、波纹管密封装置，7.1、波纹管节，7.2、分隔环，7.3、对接密封法兰，8、托挡轮及传动装置，9、嵌入密封槽，9.1、密封环，10、燃烧器，11、测温测压装置，12、排料输送装置，13、风机管路，a、入风管，b、出风管，A、托轮区I，B、干燥区，C、分解区，D、催化反应区，E、还原区，F、托轮区II。
【具体实施方式】
[0042]如图1至图4所示的移动式有机废物气化反应釜，包括:回转炉2，设置于回转炉2入口端的匀速进料装置1、设置于回转炉2出口端的排料装置3和用于支撑上述装置的传动支撑底座4 ；
[0043]回转炉2包括:绝热体5，设置于绝热体5内部且能够绕自身中心轴线自由转动的回转炉芯6，套置于回转炉芯6外壁的波纹管密封装置7和用于驱动回转炉芯6转动的托挡轮及传动装置8;
[0044]波纹管密封装置7与回转炉芯6外壁之间设置有间隙；
[0045]匀速进料装置1直接输料进入回转炉芯6入口端；
[0046]回转炉芯6有至少三段炉芯管节轴向拼接组成，回转炉芯管6其外圆设置七道密封法兰6.1将炉芯分成六个区域，入口端至出口端依次分为托轮区I A、干燥区B、分解区C、催化反应区D和还原区E，托轮区II F ;回转炉芯内腔浇注有60mm厚碳化硅耐火材料，入口处耐火材料浇注成锥形；并且在分解区C和催化反应区D设置有径向均布的通气斜孔；
[0047]套置于回转炉芯6外圆密封法兰6.1位置的波纹管密封装置7设置有用于密封法兰6.1外沿径向嵌入的嵌入密封槽9 ；
[0048]嵌入密封槽9内壁设置有与密封法兰6.1轴向两个端面密封的密封环9.1 ；
[0049]回转炉芯6分解区C径向加工有与此位置波纹管密封装置7和回转炉芯6外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于分解区C外壁的波纹管节设置有用于通风或降温的氮气注入管c ；
[0050]回转炉芯6催化反映区D径向加工有与此位置波纹管密封装置7和回转炉芯6外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于催化反映区D外壁的波纹管节设置有通风或降温氮气注入管d。
[0051]作为优选结构，波纹管密封装置7由8个波纹管节7.1轴向连接而成；每相邻两个波纹管节7.1连接法兰位置形成嵌入密封槽9，即用于两段波纹管节7.1的对接密封法兰7.3构成嵌入密封槽9轴向两端壁，且波纹管节7.1的对接密封法兰7.3之间增加分隔环7.2用于构成嵌入密封槽9的轴向间隙，如图2和图4所示。
[0052]作为优选结构，波纹管密封装置7外壁套置有一层填充绝热材料的绝热体5。
[0053]作为优选结构，匀速进料装置1采用刚性叶轮给料机，保证均匀给料和进料密封性。
[0054]作为优选结构，支撑框架4采用回转炉芯6入口端与出口端均可调节框架。
[0055]作为优选结构，密封环9.1采用陶瓷纤维盘根密封环；这种材料能在1000°C高温下工作，同时耐磨损性较高；由于采用波纹管式密封装置7密封回转炉芯6各个区域，此种结构能够很好地补偿回转炉芯6受热伸长量，使回转炉芯6上各道密封法兰6.1能够在高温状态下在嵌入的密封槽9内自如旋转，同时又能使密封环9.1很好的接触在密封法兰6.1上，起到良好的密封作用。
[0056]作为优选结构，排料装置3包括与回转炉芯6出口端连通的燃烧室3.1和用于收集燃烧室烟气、燃气混合气的气体收集排放装置3.2，如图1所示；
[0057]燃烧室3.1下方设置有用于收集残渣的灰斗3.3，灰斗3.3出口与排料输送装置12连通。
[0058]作为优选结构，套置于回转炉芯6干燥区B的波纹管节上设置有一个入风管a和出风管b ;废气收集排放装置3.2出风管与入风管a连通；出风管b与引风机管路13连通；
[0059]套置于回转炉芯6干燥区B的波纹管节上设置有一个入风管a和出风管b ;气体收集排放装置3.2出风管与入风管a连通；出风管b与引风机管路连通；此结构主要将废气导入入风管a，含有热量的废气进入到干燥区B与此位置波纹管节7.1形成的轴向密封的环腔内，进而对干燥区B进行预热，出风管b的设置为了废气的环腔内废气循环，如图1和图2所示。
[0060]作为优选结构，干燥区B、分解区C、催化反应区D和还原区E位置设置有测温测压装置11，方便操作人员观测各个功能区域的温度和压力指数，便于作出调整，也可为自动控制提供参考数据。
[0061]作为优选结构，回转炉芯6进料端一侧在绝热体5的端面上设置有燃烧器10，作为设备的初始热源，使设备升温到所需温度。
[0062]本设备运行时，将回转炉芯6以3%?6%斜度，3-6r/min转速旋转，同时，燃烧器10、测温测压装置11开始工作，作为附属设备旋风除尘器引风机(不在本设备内)也开始工作；在回转炉芯6内温度在500°C以上时，进料装置开始进料，进入回转炉芯内腔，物料经过回转炉芯6的干燥区B、分解区C、催化反应区D、还原区E对应区域后，在达到600°C以上的高温时分解使其化合键断裂，通过少量的氧化反应和还原反应等，使大分子量有机物转变为小分子量的CO、H2、CH4等可燃气体。这样减少了二恶英前物体的生成，同时垃圾中有价金属没有被氧化，垃圾中少量的Cu、Fe等金属不易生成促进二恶英生成的催化剂。从而避免了二恶英的生成。整个气化分解过程中，可以分别通过分解区C、催化反应区D的注入管I C和注入管II d注入适量的空气和氮气，以进行氧化反应和降温处理。气化分解后的灰渣通过燃烧室3.1上的灰斗3.3及其下部的排料装置3排出。产生的可燃气体、烟气混合气从燃烧室3.1上部的气体收集排放装置3.2经除尘器引风机引出，并经过回转炉芯6干燥区B进行热交换后进入旋风除尘器、镜面洗涤器、露珠分离器(此三种设备不含在本系统设备内)，对气体进行除尘、洗涤、分离处理；对产生的可燃气体进行收集并进行如发电等利用。烟气经处理后以低于欧盟的排放标准排入大气。
[0063]本设备是将废弃有机物质在缺氧状态下利用热能使其在600°C以上的高温下分解使其化合键断裂，通过少量的氧化反应和还原反应等，使大分子量有机物转变为小分子量的co、h2、ch4等可燃气体。这样减少了二恶英前物体的生成，同时垃圾中有价金属没有被氧化。
[0064]具体优势
[0065]1.本设备设计制造结构紧凑、布局合理、外形空间占地面积小、系统功能完善。
[0066]2.本设备为移动式有机固物气化反应釜，可用拖车进行方便灵活地布置，处理分散式有机垃圾物料。
[0067]3.采用自主研发的波纹管式密封结构，使有机废弃物气化分解效果更好。
[0068]4.垃圾处理过程中不产生二恶英等有毒有害物质，同时能够产生可利用的可燃气体。
[0069]5.作为新型的垃圾处理设备，真正做到了节能环保。
[0070]6.市场应用前景广阔。
[0071]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:包括，回转炉(2)，设置于回转炉(2)入口端的匀速进料装置(I)、设置于回转炉(2)出口端的排料装置(3)和用于支撑上述装置的传动支撑底座(4)； 所述回转炉(2)包括:绝热体(5)，设置于绝热体(5)内部且能够绕自身中心轴线自由转动的回转炉芯(6)，套置于回转炉芯(6)外壁的波纹管密封装置(7)和用于驱动回转炉芯(6)转动的托挡轮及传动装置(8); 所述波纹管密封装置(7)与回转炉芯(6)外壁之间设置有间隙； 所述匀速进料装置(I)直接输料进入回转炉芯(6)入口端； 所述回转炉芯(6)有至少三段炉芯管节轴向拼接组成，回转炉芯管(6)其外圆设置七道密封法兰(6.1)将炉芯分成六个区域，入口端至出口端依次分为托轮区I (A)、干燥区(B)、分解区(C)、催化反应区(D)和还原区(E)，托轮区II (F); 套置于回转炉芯(6)外圆密封法兰(6.1)位置的波纹管密封装置(7)设置有用于密封法兰(6.1)外沿径向嵌入的嵌入密封槽(9)； 所述嵌入密封槽(9)内壁设置有与密封法兰(6.1)轴向两个端面密封的密封环(9.1)； 所述回转炉芯(6)分解区(C)径向加工有与此位置波纹管密封装置(7)和回转炉芯(6)外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于分解区(C)外壁的波纹管节设置有用于通风和降温的氮气注入管I (c); 所述回转炉芯(6)催化反应区(D)径向加工有与此位置波纹管密封装置(7)和回转炉芯(6)外壁之间密封腔室连通的气孔，套置于催化反应区(D)外壁的波纹管节设置有通风、降温氮气注入管II (d)o
2.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述波纹管密封装置(7)由8个波纹管节(7.1)轴向连接而成；每相邻两个波纹管节(7.1)连接法兰处装配对接密封法兰(7.3)形成嵌入密封槽(9)，即用于两段波纹管节(7.1)的对接密封法兰(7.3)构成嵌入密封槽(9)轴向两端壁，且波纹管节(7.1)的对接密封法兰(7.3)之间增加分隔环(7.2)用于构成嵌入密封槽(9)的轴向间隙。
3.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述波纹管密封装置(7)外壁套置有一层填充绝热材料的绝热体(5)。
4.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述匀速进料装置(I)采用刚性叶轮给料机。
5.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述支撑框架(4)采用回转炉芯(6)入口端与出口端均可调节框架。
6.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述密封环(9.1)采用陶瓷纤维盘根密封环。
7.根据权利要求1所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述排料装置(3)包括与回转炉芯(6)出口端连通的燃烧室(3.1)和用于收集燃烧室烟气、燃气混合气的气体收集排放装置(3.2); 所述燃烧室(3.1)下方设置有用于收集残渣的灰斗(3.3)，灰斗(3.3)出口与排料输送装置(12)连通。
8.根据权利要求1所述移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:干燥区(B)、分解区(C)、催化反应区⑶和还原区(E)位置都设置有测温测压装置(11)。
9.根据权利要求7所述的移动式有机废物气化反应釜，其特征在于:所述套置于回转炉芯(6)干燥区(B)的波纹管节上设置有一个入风管(a)和出风管(b);所述气体收集排放装置(3.2)出风管与入风管(a)连通；所述出风管(b)与引风机管路(13)连通。
【文档编号】F23G7/00GK204254626SQ201420509846
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】刘洪国, 安蒂·劳迪奥, 佟瑞超 申请人:刘洪国