一种油气分离除尘的电子垃圾热解装置的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理
技术领域：
，尤其涉及一种油气分离除尘的电子垃圾热解装置。
背景技术：
：电子垃圾热解过程中由于温度的不断变化，物料在不同的温度下进行热解产生的产物有所不同，通过实验及相关资料的数据整理发现，温度在300~400℃之间，热解气产生速度加快，同时温度在500~550℃之间产生焦油，由于温度升高焦油在产生以后迅速蒸发成气态的油气混合物，温度在650~700℃之间使残余固体碳化形成固渣残炭。热解过程中产生的固渣在推进螺旋的推送下前进，使得残炭中的灰分飞起，与热解气一起通过油气出口排出，增加了后期对热解气除尘的设备，同时无法利用固渣内碳含量高的特点。如专利号为CN104593090A的文献公开了一种生物质热解气化制备合成气的方法及装置，提出了一种生物质热解气化制备合成气的方法及装置，其中方法包括低温烘焙、高温催化气化和微波重整三个阶段并分别在气化装置中三个相对独立的空间内连续进行，从而获得高品质的合成气，该技术采用高温烟气加热，加热温度不均匀，且采用简单的气固分离系统，增加系统的复杂性，同时气固分离的不彻底，需要外界合成气除尘设备，增加成本。因此如何设计一种既能除尘又能将油气和固渣进行分离的电子垃圾热解装置成为本领域亟需解决的问题。技术实现要素：本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种油气分离除尘的电子垃圾热解装置，该装置实现了在连续生产过程中产生的固渣、焦油、热解气的分离，以及具有除尘作用，加热温度更加均匀可控。为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：本实用新型提出了一种油气分离除尘的电子垃圾热解装置。根据本实用新型的实施例，该装置包括：电子垃圾热解反应器和电加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部；所述物料热解组件包括螺旋套管和推进螺旋,其中，所述螺旋套管自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋套管的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋套管之间形成密闭空间，在密闭空间内所述螺旋套管外包裹绝缘层，所述绝缘层外包裹安装所述加热模块；裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋套管的右下部设置有出料管，在所述出料管的内部设有分离器，所述分离器位于所述出料管的下方，所述分离器包括：卡块、上层石墨圆盘、中层石墨圆盘、纤维毯、下层石墨圆盘、中心轴和冷却液夹套，其中，所述卡块设置在所述上、中、下三层石墨圆盘之间的中心轴上，用于使所述三层石墨圆盘具有间隔地绕所述中心轴分层设置，所述纤维毯位于所述中层和下层石墨圆盘之间绕所述中心轴设置，且其中部设有一个放置所述卡块的通孔，所述上层石墨圆盘设有多个通孔，用于使物料产生的油气和固渣通过，所述下层石墨圆盘也设有多个通孔，用于所述油气通过，所述中层石墨圆盘外径小于所述出料管内径，用于使所述中层石墨圆盘和出料管内壁形成便于所述油气通过的空隙，在所述出料管的外壁设有电热丝，所述电热丝位于所述分离器的上方且缠绕所述出料管外壁、延伸至所述中层石墨圆盘上表面平面处，用于伴热；在所述分离器的下方、所述出料管的外壁上设有冷却液夹套，用于冷却油气，将焦油和热解气进行分离排出，在所述出料管的外壁上设有热解气出口管，所述热解气出口管一端伸入所述冷却液夹套与所述出料管相连通，另一端位于所述出料管的外部，用于热解气的排出，在所述出料管的底端设有焦油出口管，用于焦油的排出；所述电加热系统，位于所述密闭空间的内部，包括：用于提供热源的加热模块和用于保证所述加热模块中的电热丝与所述物料热解组件中的螺旋套管绝缘的绝缘层，所述绝缘层位于所述密闭空间内部的螺旋套管的外表面，所述加热模块设于所述绝缘层的外表面。发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，通过在所述出料管内设置一个分离器和在所述出料管外壁设置电热丝和冷却液夹套，充分将热解过程中产生的固渣和油气进行分离，利用所述分离器中的纤维毯将所述油气中夹带的粉尘进行过滤，起到了很好的除尘效果，减少了后期除尘设备的投入，简化了热解装置的系统；并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，反应器内温度比较均匀，反应器内温度波动在±5℃，满足电子垃圾热解生产及实验过程中的温度要求。根据本实用新型的实施例，在所述卡块、上层石墨圆盘、中层石墨圆盘、纤维毯和下层石墨圆盘的中部均设有一个绕所述中心轴设置的孔，所述上层和下层石墨圆盘相同，且所述纤维毯的外径和所述上层和下层石墨圆盘的外径均与所述出料管的内径相同，所述中层石墨圆盘外径比所述出料管内径小3-5mm；所述各层石墨圆盘间距为30-50mm，所述下层石墨圆盘下表面与所述出料管底端的间距为100-120mm，所述冷却液夹套的上表面与所述下层石墨圆盘的下表面间距为20-30mm，所述冷却液夹套的底部与所述出料管的底端重合。根据本实用新型的实施例，在所述焦油出口管上还设有调节阀，用于控制焦油的排出；在所述冷却液夹套内部充有冷却液，将所述油气进行冷却分离。根据本实用新型的实施例，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋套管上还设置有进料管，并且所述进料管位于所述螺旋套管的右上部。根据本实用新型的实施例，所述推进螺旋位于所述螺旋套管内部，并且所述推进螺旋包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋套管，并与电机相连，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋套管相同。根据本实用新型的实施例，所述加热模块包括纤维模块、电热丝和接线柱，所述纤维模块为半圆环形状，所述圆环内环沿内壁圆周方向设有凹槽，所述加热模块中的电热丝以螺旋形式缠绕在所述凹槽上，所述接线柱一端穿过所述纤维模块分别与加热模块中的电热丝的两端连接，所述接线柱的另一端与所述装置电路连接。根据本实用新型的实施例，每两块所述加热模块以并联方式连接形成一个加热区，每个所述加热区以串联方式连接。根据本实用新型的实施例，所述反应器壳体是保温壳体。根据本实用新型的实施例，所述螺旋套管是耐热钢壳体，厚度是5-8mm。根据本实用新型的实施例，所述保温壳体的内部填充有保温材料，所述保温材料是保温棉和石棉板，且保温棉填充需要压实，以保证保温性。本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型所述的装置通过在所述出料管内设置一个分离器和在所述出料管外壁设置电热丝和冷却液夹套，充分将热解过程中产生的固渣和油气进行分离，利用所述分离器中的纤维毯将所述油气中夹带的粉尘进行过滤，起到了很好的除尘效果，减少了后期除尘设备的投入，简化了热解装置的系统；并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，反应器内温度比较均匀，反应器内温度波动在±5℃，满足电子垃圾热解生产及实验过程中的温度要求。附图说明图1是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置结构图。图2是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置的加热模块结构图。图3是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置的加热模块俯视图。图4是图1的B处分离器的结构放大图。图5是图4的A-A剖视图。其中，1、推进螺旋；2、进料管；3、出料管；301、热解气出口管；302、焦油出口管；303、调节阀；304、冷却液夹套；305、冷却液；4、出料管外壁的电热丝；5、分离器；501、卡块；502、上层石墨圆盘；503、中层石墨圆盘；504、纤维毯；505、下层石墨圆盘；506、中心轴；507、通孔；6、螺旋套管；7、保温壳体；8、保温材料；9、绝缘层；10、加热模块；11、螺旋轴；12、螺旋叶片；13、电机；14、纤维模块；15、加热模块中的电热丝；16、接线柱。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面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。本实用新型提出了一种油气分离除尘的电子垃圾热解装置。根据本实用新型的实施例，图1是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置结构图，参照图1所示，该装置包括：电子垃圾热解反应器和电加热系统，其中，所述电子垃圾热解反应器包括：物料热解组件和反应器壳体，根据本实用新型的一些实施例，优选的，本实用新型所述反应器壳体为保温壳体7，所述保温壳体的内部填充有保温材料8，根据本实用新型的实施例，所属保温材料的具体种类不受限制，本实用新型优选为保温棉和石棉板，且保温棉填充需要压实，以保证保温性，裸露在所述反应器壳体外部的所述螺旋套管6上设置有进料管2和出料管3。根据本实用新型的实施例，参照图1所示，所述物料热解组件横跨所述反应器壳体的两侧，并且所述物料热解组件的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部；所述物料热解组件包括螺旋套管6和推进螺旋1,其中，所述螺旋套管的具体材质不受限制，只要能够耐热防腐蚀即可，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述螺旋套管优选为耐热钢壳体，并且厚度为5-8mm，所述螺旋套管自所述反应器壳体一侧沿所述反应器壳体内腔延伸穿过所述反应器壳体的另一侧，所述螺旋套管的两个末端裸露在所述反应器壳体的外部，使得所述反应器壳体与所述螺旋套管之间形成密闭空间，在密闭空间内所述螺旋套管外包裹绝缘层9，所述绝缘层外包裹安装所述加热模块10；所述推进螺旋位于所述螺旋套管内部，并且所述推进螺旋包括螺旋轴11和螺旋叶片12，所述螺旋叶片固定于所述螺旋轴上并被设置为与所述螺旋轴同轴转动，所述螺旋轴在所述物料进口一侧伸出所述螺旋套管，并与电机13相连，所述螺旋叶片的长度与所述螺旋套管相同。根据本实用新型的实施例，参照图1所示，所述电加热系统位于所述密闭空间的内部，包括：用于提供热源的加热模块和用于保证所述加热模块中的电热丝与所述物料热解组件中的螺旋套管绝缘的绝缘层，所述绝缘层位于所述密闭空间内部的螺旋套管的外表面，所述加热模块设于所述绝缘层的外表面。根据本实用新型的实施例，图4是图1的B处分离器的结构放大图，图5是图4的A-A剖视图，结合图1、4和5所示，所述进料管位于所述螺旋套管的右上部，所述出料管位于所述螺旋套管的右下部，在所述出料管的内部设有分离器5，所述分离器位于所述出料管的下方，当热解产生的油气混合物和固渣从所述出料管排出，进入所述分离器进行分离。根据本实用新型的实施例，结合图4和5所示，所述分离器包括：卡块501、上层石墨圆盘502、中层石墨圆盘503、纤维毯504、下层石墨圆盘505、中心轴506和冷却液夹套304，其中，所述卡块设置在所述上、中、下三层石墨圆盘之间的中心轴上，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述卡块的具体种类不受限制，只要能将所述三层石墨圆盘进行分隔即可，优选的，在所述卡块、上层石墨圆盘、中层石墨圆盘、纤维毯和下层石墨圆盘的中部均设有一个绕所述中心轴设置的孔，使所述三层石墨圆盘具有间隔地绕所述中心轴分层设置，优选的，所述各层石墨圆盘间距为30-50mm；所述上层石墨圆盘设有多个通孔507，用于使物料产生的油气混合物和固渣一起通过，所述下层石墨圆盘也设有多个通孔507，由于纤维毯的设置，只允许所述油气通过，根据本实用新型的一些实施例，所述上层和下层石墨圆盘相同，且外径均与所述出料管的内径相同，也和所述纤维毯的外径相同，所述下层石墨圆盘下表面与所述出料管底端的间距为100-120mm，所述中层石墨圆盘外径小于所述出料管内径，进一步的，所述中层石墨圆盘外径比所述出料管内径小3-5mm，用于使所述中层石墨圆盘和出料管内壁形成空隙，便于所述油气经过所述空隙进一步向下层石墨圆盘运动。根据本实用新型的实施例，结合图4和5所示，所述纤维毯位于所述中层和下层石墨圆盘之间绕所述中心轴设置，且其中部设有一个放置所述卡块的通孔，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型所述纤维毯的具体形状和种类不受限制，只要能够使油气通过且过滤粉尘同时阻挡固渣的通过即可，本实用新型优选为圆形，且所述纤维毯的外径与所述出料管的内径相同，并且所述纤维毯的孔径很小，具有过滤功能，由于在所述中层石墨圆盘区域的固渣尺寸和油气夹带的粉尘的尺寸均比油气大，因此固渣和粉尘均会被所述纤维毯阻挡，只允许油气通过，可以将经过中层石墨圆盘区域的带有粉尘的油气进行过滤除尘，也能阻挡固渣，使其停留在中层石墨圆盘区域，使干净的油气通过下层石墨圆盘的通孔进入冷却区域，进行冷却分离，当所述生产过程完成后可进行固渣处理，防止堵塞。根据本实用新型的实施例，结合图1、图4和图5所示，在所述出料管的外壁设有电热丝4，所述电热丝位于所述分离器的上方且缠绕所述出料管外壁、延伸至所述中层石墨圆盘上表面平面处，用电伴热的电热丝对所述油气混合物和固渣进行伴热，保证油气混合物中的焦油不凝固，根据本实用新型的一些实施例，温度优选控制在500~600℃之间。根据本实用新型的实施例，结合图1、图4和图5所示，在所述分离器的下方、所述出料管的外壁上设有冷却液夹套304，所述冷却液夹套的底部与所述出料管的底端重合，其内部通入冷却液305，在冷却液的作用下将油气中的焦油冷却到沸点温度以下，其温度约为250~300℃，热解气通过热解气出口管排出，冷却收集后的焦油通过焦油出口管排出，实现了将焦油和热解气进行分离，根据本实用新型的一些实施例，所述冷却液夹套的上表面与所述下层石墨圆盘的下表面间距为20-30mm。根据本实用新型的实施例，结合图1、图4和图5所示，在所述出料管的外壁上设有热解气出口管301，所述热解气出口管一端伸入所述冷却液夹套与所述出料管相连通，另一端位于所述出料管的外部，用于热解气的排出，在所述出料管的底端设有焦油出口管302，在所述焦油出口管上还设有调节阀303，用于控制焦油的排出。根据本实用新型的实施例，图2是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置的加热模块结构图，图3是本实用新型的油气分离除尘的电子垃圾热解装置的加热模块俯视图，参照图2和图3所示，所述加热模块包括纤维模块14、电热丝15和接线柱16，所述纤维模块的具体形状不受限制，可以为方形、锥形、圆形或者圆环形，根据本实用新型的一些实施例，本实用新型优选为半圆环形状，占用空间小，可以尽可能多的设置多个所述纤维模块，提高所述反应器内的温度，充分热解所述电子垃圾物料，所述圆环内环沿内壁圆周方向设有凹槽，所述电热丝以螺旋形式缠绕在所述凹槽上，所述接线柱一端穿过所述纤维模块分别与电热丝的两端连接，所述接线柱的另一端与所述装置电路连接，根据本实用新型的一些实施例，每两块所述加热模块以并联方式连接形成一个加热区，每个所述加热区以串联方式连接，实现分区精准控制温度，反应器内温度均匀。根据本实用新型的实施例，本实用新型所述油气分离除尘的电子垃圾热解装置的运作过程为：将电子垃圾物料放入所述进料管，所述推进螺旋在所述外部电机的带动下以一定转速转动，同时给所述加热模块通电加热，所述物料进入到所述反应器之后，随着温度的升高而逐渐被热解，当物料在进行热解时，被推进螺旋逐渐向前推进，直至出口前被热解完毕，热解产生的油气、粉尘和固渣通过所述出料管进入所述分离器，运行过程中，油气在电热丝伴热的作用下使油气中的焦油保持在气体状态，固渣下落到上层石墨圆盘，油气通过圆盘通孔通过上层石墨圆盘进入中层石墨圆盘，固渣也会通过上层石墨圆盘的通孔落到中层石墨圆盘和纤维毯上，由于纤维毯的过滤，固渣被预留在所述中层石墨圆盘区域，当整个过程完成过可进行处理，所述油气通过中层石墨圆盘与下料管内壁之间形成的空隙继续向下层石墨圆盘运动，在通过中下层石墨圆盘之间设置的纤维毯过滤细小粉尘后，干净的油气通过下层石墨圆盘通孔排出到出料管下部空间，即冷却区域开始冷却，在冷却液夹套中冷却液的作用下将油气中的焦油冷却到沸点温度以下，其温度约为250~300℃，热解气通过热解气出口管排出，冷却收集后的焦油通过焦油出口管打开阀门排出。该装置实现了连续生产过程中固渣、焦油、热解气的分离及除尘作用。发明人发现，根据本实用新型实施例的该装置，通过在所述出料管内设置一个分离器和在所述出料管外壁设置电热丝和冷却液夹套，充分将热解过程中产生的固渣和油气进行分离，利用所述分离器中的纤维毯将所述油气中夹带的粉尘进行过滤，起到了很好的除尘效果，减少了后期除尘设备的投入，简化了热解装置的系统；并且通过采用电加热模块加热，实现分区精准控制温度，反应器内温度比较均匀，反应器内温度波动在±5℃，满足电子垃圾热解生产及实验过程中的温度要求。实施例：电加热系统采用电热丝加热，电热丝直径为1.4mm，总长为15m，电子垃圾物料（电路板、电线、键盘等等）被制成3-6mm的颗粒，进口物料量为1kg/h，最终得到的热解渣料为0.8kg/h，产生的热解油气为0.286Nm3/h，实现了连续进出物料。热解过程中，温度持续保持在650℃，热源稳定性很好。热解产物通过油气分离除尘的电子垃圾热解装置，实现固渣、焦油及热解气的分离，焦油中固渣成分含量小于1%，热解气焦油含量小于5%。油气化验成分如下：表1电子垃圾热解气成分名称H2CO2O2N2CH4CO含量(体积%)44.45.31.26.119.223.8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”、“具体示例”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。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。当前第1页1 2 3