一种电子垃圾热解气体收集系统的制作方法

本实用新型属于有机固废热解气体收集领域，具体涉及一种螺旋式热解炉电子垃圾热解气体的收集系统。

背景技术：

电子垃圾已经成为快速增长的固体废气物之一，如废旧电脑，废旧通信器材等。为提取电子垃圾中含有的金属，目前普遍的提取办法是机械拆取和焚烧后分离。机械拆取后，留下的塑料仍是个环境问题，焚烧提取法会对环境造成极大的污染。热解法清洁处理电子垃圾是目前最为流行的研究课题，它能够清洁无害的提炼出电子垃圾中的金属物质，同时产生具有可用价值的油气产品。但是在热解过程中，由于炉型结构等原因，常常造成热解气体收集不充分、气体管路中有焦油黏粘等现象，影响装置的正常运行，常用的直接喷淋技术，造成油和气中掺杂了水分。如申请号为CN201510990687的专利公开了一种气体收集装置，通过罐体、冷却液、冷却液循环系统、进气管路、排气管路和储气装置的连通，实现在低温环境下对有机气体的捕捉分离与收集。但是，该装置收集气体过程中掺杂了水分，影响了气体的成分，并对金属管道有一定的腐蚀性。因此，如何设计一种能够高效分离油气，并保证分离后的油气成分不受影响的热解气体收集系统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，设计并开发出一种电子垃圾热解气体收集系统，该系统采用间接冷却，达到油气分离效果，分离后的油气成分不受影响，并且，采用气冷和水冷双重冷却，分离的油气中不掺杂水分，不会影响金属管路的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型提供了一种电子垃圾热解气体收集系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：热解炉、热解气收集管路、热解油收集罐、间接冷却装置、引风机和气柜，所述热解气收集管路的一端与所述热解炉连通，另一端与所述间接冷却装置和热解油收集罐之间的管路连接，所述间接冷却装置位于所述热解油收集罐的上方，所述间接冷却装置依次与所述引风机和所述气柜顺序连接，其中：所述间接冷却装置包括：位于上部的气冷部、位于下部的水冷部、上变径体及管接头、变径、油气分离支管、下变径体及管路和热解油管路，其中，多根平行设置的所述油气分离支管在所述间接冷却装置的内腔中沿高度方向延伸，并贯穿所述水冷部和气冷部，每根所述油气分离支管的上端设有一个所述变径，并分别与所述上变径体及管接头固定连接，每根所述油气分离支管的下端与下变径体及管路固定连接；所述下变径体及管路的下部与所述热解气收集管路连接，并经所述热解油管路与所述热解油收集罐连接，用于将热解气通入所述间接冷却装置并收集冷凝后的热解油；所述气冷部包括压缩空气冷却壳体、以及位于所述压缩空气冷却壳体上的压缩空气进口和压缩空气出口，所述水冷部包括冷却水壳体和位于所述冷却水壳体上的冷却水进口和冷却水出口，所述水冷部与气冷部之间设有隔板。

发明人发现，根据本实用新型实施例的电子垃圾热解气体收集系统，采用间接冷却，达到油气分离效果，分离后的油气成分不受影响。经过冷却分离，降低热解气体的温度，增强安全性，间接冷却装置紧邻热解油收集支路后，保证热解油不会对管路造成阻塞。并且，增加了对应的变径，防止油在原有的变径中冷凝，堆积在与变径体焊接连接板上，形成阻塞，此外，采用气冷和水冷双重冷却，分离的油气中不掺杂水分，不会影响金属管路的寿命。

根据本实用新型的实施例，在所述冷却水出口的下方设有折流板，并且在所述压缩空气冷却壳体的内侧壁上设置多片折流板。

根据本实用新型的实施例，所述热解炉还包括：螺旋输料轴和出料口 ，所述螺旋输料轴位于所述热解炉内，并沿水平方向在所述热解炉的内腔中延伸，所述出料口位于热解炉的底部。

根据本实用新型的实施例，所述热解气收集管路倾斜式布置，且其外壁上包裹有保温棉，进行绝热处理。

根据本实用新型的实施例，所述热解炉上与所述热解气收集管路连通的开口具有倒角，并且所述开口位于所述出料口的上方。

根据本实用新型的实施例，所述间接冷却装置和引风机之间设有过滤器，过滤器的材料选用纤维过滤网或多孔介质。

根据本实用新型的实施例，位于所述热解炉和所述间接冷却装置之间的所述热解气收集管路的长度为800mm-1500mm，所述保温棉的长度为750mm-1200mm,厚度为70mm-90mm。

根据本实用新型的实施例，所述压缩空气冷却壳体的直径为55mm-70mm,高度为190mm-210mm；所述冷却水壳体的直径为55mm-70mm,高度为90mm-110mm。

根据本实用新型的实施例，所述上变径体及管接头的规格为变径D60/D15、管接头D15，所述变径的规格为D6/D15；所述油气分离支管的规格为D6；所述下变径体及管接头的规格为变径D15/D60；热解油管路的规格为D15，其中D表示管径。

根据本实用新型的实施例，所述引风机的功率为2.5kw，所述气柜的储气量为1000标准立方。

本实用新型的有益效果在于：

1）采用间接冷却，达到油气分离效果，分离后的油气成分不受影响。

2）经过冷却分离，降低热解气体的温度，增强安全性。

3）分离的油气中不掺杂水分，不会影响金属管路的寿命。

4）增加了对应的变径，防止油堆积在连接板上，形成阻塞。

5）采用气冷和水冷双重冷却，靠近出油口处采用水冷，使得冷却更彻底；远离出油口处采用压缩空气冷却，防止冷却过快，阻塞油气分离支管。

附图说明

图1为本实用新型电子垃圾热解气体收集系统的整体结构图。

图2为本实用新型的间接冷却装置的结构图。

图3为本实用新型的变径结构的俯视图。

其中，热解炉1、螺旋输料轴2、出料口 3、保温棉4、热解气收集管路5、热解油收集罐6、间接冷却装置7、上变径体及管接头71、变径72、压缩空气冷却壳体73、油气分离支管74、下变径体及管路75、热解油管路76、冷却水壳体78、隔板79、折流板710、滤器8、引风机9、气柜10。

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。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种电子垃圾热解气体收集系统，图1为该电子垃圾热解气体收集系统的整体结构图，如图1所示，电子垃圾热解气体收集系统，包括：热解炉1、热解气收集管路5、热解油收集罐6、间接冷却装置、引风机9和气柜10，所述热解气收集管路5的一端与所述热解炉连通，另一端与所述间接冷却装置7和热解油收集罐6之间的管路连接，所述间接冷却装置7位于所述热解油收集罐的上方，所述间接冷却装置7依次与所述引风机9和所述气柜顺序连接。

根据气固物理特性，气体受热，密度变小，向上运动。不同物质在不同温度下呈现不同状态，在高温时，一部分热解产物呈气体状态，在常态在呈液体状态。热解气体经过冷却装置后，在低温呈液态的油体部分会分离出来，当液态油滴足够大的时候就会在重力的作用下进入热解油收集罐中。

图2为本实用新型的间接冷却装置的结构图，如图2所示，所述间接冷却装置7包括：位于上部的气冷部、位于下部的水冷部、上变径体及管接头71、变径72、油气分离支管74、下变径体及管路75和热解油管路76，其中，多根平行设置的所述油气分离支管74在所述间接冷却装置7的内腔中沿高度方向延伸，并贯穿所述水冷部和气冷部，每根所述油气分离支管74的上端设有一个变径72，图3为变径72的俯视图，如图3所示，每根油气分离支管74上端的变径72分别与所述上变径体及管接头71固定连接，由此，防止油在上变径体及管接头71中冷凝，堆积在与变径体焊接的连接板上，形成阻塞。每根所述油气分离支管74的下端与下变径体及管路75固定连接；所述下变径体及管路75的下部与所述热解气收集管路5连接，并经所述热解油管路76与所述热解油收集罐6连接，用于将热解气通入所述间接冷却装置7并收集冷凝后的热解油；所述气冷部包括压缩空气冷却壳体73、以及位于所述压缩空气冷却壳体73上的压缩空气进口和压缩空气出口，所述水冷部包括冷却水壳体78和位于所述冷却水壳体上的冷却水进口和冷却水出口，所述水冷部与气冷部之间设有隔板79。由此，采用气冷和水冷双重冷却，靠近出油口处采用水冷，是为了冷却更彻底；远离出油口处采用压缩空气冷却，目的是使该段既冷却油气，又防止冷却过快，使气态的油过早冷却，阻塞油气分离支管74。

发明人发现，根据本实用新型实施例的电子垃圾热解气体收集系统，采用间接冷却实现油气分离，且分离后的油气成分不受影响。经过冷却分离，降低热解气体的温度，增强安全性，间接冷却装置紧邻热解油收集支路后，保证热解油不会对管路造成阻塞。并且，增加了对应的变径，防止油在原有的变径中冷凝，堆积在与变径体焊接连接板上，形成阻塞。此外，采用气冷和水冷双重冷却，在加快冷却的同时防止了阻塞，并使分离的油气中不掺杂水分，不会影响金属管路的寿命。

根据本实用新型的具体实施例，在所述冷却水出口的下方设有折流板，并且在所述压缩空气冷却壳体的内侧壁上设置多片折流板，折流板的数量不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，优选为5片折流板。由此，增加水冷部和气冷部内的扰流，使流场中流体的换热均匀。

根据本实用新型的具体实施例，热解炉1的类型和结构不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，所述热解炉1还包括：螺旋输料轴2和出料口 3，所述螺旋输料轴2位于所述热解炉1内，并沿水平方向在所述热解炉的内腔中延伸，所述出料口位于热解炉的底部。由此，实现电子垃圾的输送和热解。

根据本实用新型的具体实施例，热解气收集管路不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，所述热解气收集管路5倾斜式布置，优选的采用45°倾斜式布置，热解气收集管路5在热解炉1和间接冷却装置7之间的管段不宜过长，且其外壁上包裹有保温棉4，进行绝热处理。由此，防止热解气在进入间接冷却装置前冷凝。

根据本实用新型的具体实施例，所述热解炉上与所述热解气收集管路5连通的开口具有倒角，尤其是在热解炉壁具有一定厚度时，以保证气流的畅通，并且所述开口位于所述出料口3的上方。

根据本实用新型的具体实施例，冷却分离后，为保证油气分离充分，所述间接冷却装置7和引风机9之间设有过滤器8，然后通过风机9将分离后的热解气输送进气柜10。过滤器8的材料不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，选用纤维过滤网或多孔介质。

根据本实用新型的具体实施例，所述气体收集系统的规格尺寸不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，位于所述热解炉1和所述间接冷却装置7之间的所述热解气收集管路5的长度为800mm-1500mm，优选1米，所述保温棉4的长度为750mm-1200mm,优选850mm,厚度为70mm-90mm,优选80mm。所述压缩空气冷却壳体73的直径为55mm-70mm,优选60mm，高度为190mm-210mm,优选200mm；所述冷却水壳体78的直径为55mm-70mm,优选60mm，高度为90mm-110mm,优选100mm。所述上变径体及管接头71的规格为变径D60/D15、管接头D15，所述变径72的规格为D6/D15；所述油气分离支管74的规格为D6；所述下变径体及管接头75的规格为变径D15/D60；热解油管路76的规格为D15，其中D表示管径。

根据本实用新型的具体实施例，所述引风机9和气柜10不受特别限制，根据本实用新型的一些实施方式，引风机9的功率为2.5kw，所述气柜10的储气量为1000标准立方。

实施例一：

管径为DN10-DN20,优选DN15的热解气收集管路5与热解炉1联通，并对热解炉1联通开口处做倒角处理，保证气流畅通。同时，开口的位置选择在出料口3的上方。考虑到空间上设备的布置，热解气收集管路5在热解炉1和间接冷却装置7之间的距离为800mm-1500mm，优选1米，并使用长度为750mm-1200mm,优选850mm,厚度为70mm-90mm,优选80mm的岩棉缝毯4进行绝热处理。容量为50kg的热解油收集罐6布置在间接冷却装置7下方。热解气体收集管路5要采用45°倾斜式布置，在冷却装置7后依次通过法兰将多孔介质过滤器8、功率2.5kw引风机9和储气量为1000标立的气柜10连接起来。

间接冷却装置7包括D60/D15上变径体及管接头71；5个D6/D20变径72；直径55mm-70mm,优选60mm，高度为190mm-210mm,优选200mm压缩空气冷却壳体73；5根D6油气分离支管74；D15/D60下变径体及管接头75；管径为D15的热解油管路76；直径55mm-70mm,优选60mm，高度为90mm-110mm,优选100mm冷却水壳体78，冷却水与压缩空气之间的隔板79。

工作时，启动热解炉热源，分级升温至750℃，保温30分钟，开启间接冷却装置7和引风装置9，调节引风压力，使炉膛压力保持平稳。空冷入口压力为5bar，水冷入口压力为2bar。

综上所述，该电子垃圾热解气体收集系统，该系统采用间接冷却，达到油气分离效果，分离后的油气成分不受影响，并且，采用气冷和水冷双重冷却，分离的油气中不掺杂水分，不会影响金属管路的寿命。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必针对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一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。