蠕动式固相反应器及组合式模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种蠕动式固相反应器，包括炉本体，炉本体包括外筒体、同轴设置在外筒体内的搅拌轴、驱动搅拌轴转动的驱动单元，外筒体与搅拌轴之间形成反应腔，外筒体的一端设置有进料口、另一端设置有出料仓，出料仓包括具有出料腔，出料腔与反应腔之间设置有闸门单元，闸门单元打开时，反应腔与出料腔相贯通；闸门单元关闭时，反应腔与出料腔相隔断。通过闸门单元将炉内分割成反应腔和分离腔，提高分离的高效性和可靠性；进料段的桨片的倾斜角度大于反应段的桨片的倾斜角度，既保证顺利进料，又增长物料在炉内的反应时间，提高效率，采用该反应器的组合式模块能够将垃圾裂解为气、油、炭，是一个变废为宝、能源再生的过程，适于推广应用。
【专利说明】蠕动式固相反应器及组合式模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种蠕动式固相反应器及组合式模块。
【背景技术】
[0002]目前对城市生活垃圾的主要处理方式是焚烧和填埋。焚烧属毁灭性处理方式，通过燃烧将垃圾变成烟气排出，残渣收集后按危固标准进行深埋，燃烧产生的热量通过蒸汽转换发电，但这种方式处理成本昂贵，烟气治理要求高；填埋属掩藏式处理方式，通过长时间的腐烂来实现垃圾的消失，但由于腐烂有机物会产生大量的有害污水并占用大量的土地，目前在应用上亦很难持续大范围推行。因此，寻找新的垃圾处理方案，实现生活垃圾的无害化处理已是当前城市发展及管理的“刚需”。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种蠕动式固相反应器及组合式模块，一种新型的垃圾处理设备，通过固相反应器对垃圾进行层层裂解，生成气、油、炭，为一个变废为宝、能源再生的过程，设备结构可靠，效率高，且便于维护和检修，适于在垃圾处理领域推广应用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种蠕动式固相反应器，包括炉本体，所述的炉本体包括外筒体、同轴设置在所述的外筒体内的搅拌轴、驱动所述的搅拌轴转动的驱动单元，所述的外筒体的内壁与所述的搅拌轴之间形成供物料移动通过的反应腔，所述的外筒体的一端设置有进料口、另一端设置有出料仓，所述的出料仓包括具有出料口的出料箱，所述的出料箱内形成出料腔，所述的出料腔与所述的反应腔之间设置有能够打开或关闭的闸门单元，当所述的闸门单元处于打开状态时，所述的反应腔与所述的出料腔相贯通；当所述的闸门单元处于关闭状态时，所述的反应腔与所述的出料腔相隔断。
[0006]优选地，所述的搅拌轴包括中心的轴体和设置在所述的轴体的外壁上的桨片，对应所述的进料口部分的这些所述的桨片倾斜设置且轴向倾斜角度为15°?20°，其余所述的桨片也倾斜设置且轴向倾斜角度为6°?10°。
[0007]优选地，所述的出料腔内设置有能够将附着在所述的出料箱的内壁上的物料刮下来的出料刮板，所述的出料刮板的轴向倾斜角度为0°。
[0008]优选地，所述的闸门单元包括上板、中板和下板，所述的中板固定设置在所述的出料腔与所述的反应腔之间，所述的上板、所述的下板分别能够升降移动地设置在所述的中板的两侧。
[0009]优选地，所述的外筒体的远离所述的出料仓的端部密封安装有前端板，所述的出料仓的远离所述的外筒体的端部安装有后端板，部分所述的搅拌轴伸出所述的前端板之夕卜，所述的驱动单元包括安装在伸出所述的前端板之外的所述的搅拌轴上的从动齿轮、与所述的从动齿轮啮合传动的主动齿轮、驱动所述的主动齿轮转动的电机部件。
[0010]优选地，所述的出料仓包括轴向排列的第一出料子仓和第二出料子仓，所述的第一出料子仓比所述的第二出料子仓靠近所述的反应腔，所述的第一出料子仓与所述的第二出料子仓之间也设置有所述的闸门单元。
[0011]优选地，所述的闸门单元包括上板、中板和下板，所述的中板固定设置在所述的出料腔与所述的反应腔之间，所述的上板、所述的下板分别能够升降移动地设置在所述的中板的两侧。
[0012]一种组合式模块，包括对垃圾进行预检及入仓的预处理单元、对垃圾进行分解处理的分解单元、对所述的分解单元得到的产物进行分离和收集的后处理单元，所述的分解单元包括依次串联的前序反应器和多个任一上述的蠕动式固相反应器，所述的前序反应器具有进料口和出料口，所述的预处理单元送出的垃圾从所述的前序反应器的进料口进入所述的分解单元中，所述的分解单元中最后一个所述的蠕动式固相反应器的出料口送出的混合物进入所述的后处理单元中。
[0013]优选地，所述的分解单元包括三个所述的蠕动式固相反应器。
[0014]本实用新型的有益效果在于:通过闸门单元将炉内分割成反应腔和分离腔，当前分离完成后，再进一步有物料进入分离腔，提高分离的高效性和可靠性；进料段的桨片的倾斜角度大于反应段的桨片的倾斜角度，既保证顺利进料，又增长物料在炉内的反应时间，从而提高工作效率，采用该固相反应器的模块能够将垃圾裂解为气、油、炭，是一个变废为宝、能源再生的过程，适于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图1至附图4分别为本实施例的分解单元中包括的四个蠕动式固相反应器的结构示意图，各附图为透视图；
[0016]附图5为本实施例的组合式模块的工艺流程示意图。
[0017]附图中:101、中心管;102、外罩体;103、进料单元;104、出料单元;105、进料箱；106、进料刮板;107、出料箱;108、出料刮板;109、第一支撑部;110、第二支撑部；111、从动齿轮；112、主动齿轮；113、电机部件；114、检查门；201、外筒体；202、搅拌轴；203、进料口 ；204、出料仓；205、闸门单元；206、轴体；210、前端板；211、后端板；212、第一出料子仓；213、第二出料子仓；301、桨片。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图所示的实施例对本实用新型作以下详细描述:
[0019]如附图1所示，一种蠕动式固相反应器，包括炉本体，炉本体包括中心管101、能够转动地套设在中心管101外部的外罩体102，外罩体102的内壁与中心管101的外壁之间形成能够收纳垃圾的环形腔，炉本体的一端设置有进料单元103、另一端设置有出料单元104，炉本体的下方设置有支撑单元，炉本体倾斜设置，且设置有进料单元103的一端高于设置有出料单元104的一端，外罩体102的内壁设置有多片能够输送垃圾的桨片301，这些桨片301的周向内端形成断续的螺旋线，更具体地，进料单元103包括具有进料口 203的进料箱105，进料箱105的内部形成进料腔，进料腔与环形腔相贯通，进料腔内设置有能够将附着在进料箱105的内壁上的垃圾刮下来的进料刮板106，出料单元104包括具有出料口的出料箱107，出料箱107的内部形成出料腔，出料腔与环形腔相贯通，出料腔内设置有能够将附着在出料箱107的内壁上的垃圾刮下来的出料刮板108，支撑单元包括靠近进料单元103的第一支撑部109、靠近出料单元104的第二支撑部110，该蠕动式固相反应器还包括能够驱动外罩体102转动的驱动单元，驱动单元包括沿周向设置在外罩体102的外壁上的从动齿轮111、与从动齿轮111相外啮合设置的主动齿轮112、带动主动齿轮112转动的电机部件113，外罩体102上开设有检查口，且检查口的位置设置有能够打开或关闭的检查门114 (即人孔)，该蠕动式固相反应器的操作温度不超过150度，常压操作，选用普通碳素钢制作，其进料箱105、出料箱107与炉本体完全断开，且保持一定的间隙进行密封；炉本体在齿轮的带动下，以极低的转速转动，通过内壁的桨片301将垃圾徐徐地推送，进行初步的反应分离。
[0020]如附图2所示的蠕动式固相反应器，包括炉本体，炉本体包括外筒体201、同轴设置在外筒体201内的搅拌轴202、驱动搅拌轴202转动的驱动单元，外筒体201的内壁与搅拌轴202之间形成供物料移动通过的反应腔，外筒体201的一端设置有进料口 203、另一端设置有出料仓204，出料仓204包括具有出料口的出料箱107，出料箱107内形成出料腔，出料腔与反应腔相贯通，更具体地，搅拌轴202包括中心的轴体206和设置在轴体206的外壁上的桨片301，对应进料口 203部分的这些桨片301倾斜设置且轴向倾斜角度为20°，其余桨片301也倾斜设置且轴向倾斜角度为10°，出料腔内设置有能够将附着在出料箱107的内壁上的物料刮下来的出料刮板108，出料刮板108的轴向倾斜角度为0°，外筒体201的远离出料仓204的端部密封安装有前端板210，出料仓204的远离外筒体201的端部安装有后端板211，部分搅拌轴202伸出前端板210之外，驱动单元包括安装在伸出前端板210之外的搅拌轴202上的从动齿轮111、与从动齿轮111啮合传动的主动齿轮112、驱动主动齿轮112转动的电机部件113。
[0021]如附图3所示的蠕动式固相反应器与附图2所示的的蠕动式固相反应器的结构相同，但进料端与出料端的放置方向与附图2所示的相反。
[0022]附图2及附图3所示的蠕动式固相反应器的工作压力为0.05MPa，工作温度为250?300°C，采用低合金钢制作，搅拌轴202的转速小于2rpm，通过搅拌轴202上的桨片301对物料进行推送，炉内的反应时间可以通过调整搅拌轴202的转速来进行控制。
[0023]如附图4所示的蠕动式固相反应器，包括炉本体，炉本体包括外筒体201、同轴设置在外筒体201内的搅拌轴202、驱动搅拌轴202转动的驱动单元，外筒体201的内壁与搅拌轴202之间形成供物料移动通过的反应腔，外筒体201的一端设置有进料口 203、另一端设置有出料仓204，出料仓204包括具有出料口的出料箱107，出料箱107内形成出料腔，出料腔与反应腔之间设置有能够打开或关闭的闸门单元205，当闸门单元205处于打开状态时，反应腔与出料腔相贯通；当闸门单元205处于关闭状态时，反应腔与出料腔相隔断，更具体地，搅拌轴202包括中心的轴体206和设置在轴体206的外壁上的桨片301，对应进料口 203部分的这些桨片301倾斜设置且轴向倾斜角度为15°，其余桨片301也倾斜设置且轴向倾斜角度为6°，出料腔内设置有能够将附着在出料箱107的内壁上的物料刮下来的出料刮板108，出料刮板108的轴向倾斜角度为0°，闸门单元205包括上板、中板和下板，中板固定设置在出料腔与反应腔之间，上板、下板分别能够升降移动地设置在中板的两侧，外筒体201的远离出料仓204的端部密封安装有前端板210，出料仓204的远离外筒体201的端部安装有后端板211，部分搅拌轴202伸出前端板210之外，驱动单元包括安装在伸出前端板210之外的搅拌轴202上的从动齿轮111、与从动齿轮111啮合传动的主动齿轮112、驱动主动齿轮112转动的电机部件113，出料仓204包括轴向排列的第一出料子仓212和第二出料子仓213，第一出料子仓212比第二出料子仓213靠近反应腔，第一出料子仓212与第二出料子仓213之间也设置有闸门单元205，闸门单元205包括上板、中板和下板，中板固定设置在出料腔与反应腔之间，上板、下板分别能够升降移动地设置在中板的两侧，该蠕动式固相反应器中的搅拌轴202的转速为Irpm左右，同样通过调整搅拌轴202的转速来控制物料在炉内的反应时间，此炉内温度高度600°C，因此工作中外筒体201的受热变形量较大，可通过下述的滑动副来进行调整，从而保证支撑部件的实时支撑。
[0024]附图2、附图3及附图4所示的蠕动式固相反应器的下方均设置有支撑部件，以保证蠕动式固相反应器的轴心处于水平状态，且保证伸长较大的炉体的支撑，且支撑部件下方具有滑动副，便于对炉体进行移动或拉伸，且这三个蠕动式固相反应器的外筒体201上也设置有检查门114 (即人孔)。
[0025]一种分解单元，包括附图1、附图2、附图3及附图4所示的四个蠕动式固相反应器，其中，附图1所示的蠕动式固相反应器的出料口连通至附图2所示的蠕动式固相反应器的进料口 203，附图2所示的蠕动式固相反应器的出料口连通至附图3所示的蠕动式固相反应器的进料口 203，附图3所示的蠕动式固相反应器的出料口连通至附图4所示的蠕动式固相反应器的进料口 203，垃圾经输送带从附图1所示的蠕动式固相反应器的进料口 203而进入该分解单元。
[0026]如附图5所示，一种组合式模块，包括对垃圾进行预检及入仓的预处理单元、对垃圾进行分解处理的分解单元、对分解单元得到的产物进行分离和收集的后处理单元，分解单元如上述，预处理单元送出的垃圾进入分解单元中，分解单元中最后一个蠕动式固相反应器的出料口送出的混合物进入后处理单元中；当然分解程度的需要可以增减分解单元中蠕动式固相反应器的数量；上述的预处理单元主要是根据类别和需求将垃圾置于制定的区位，并通过输送将垃圾进行输送；在分解单元的裂解处理作用下，垃圾分解为气、油、炭、渣等的混合物；该混合物进入后处理单元中进行各相分离及收集，从而完成处理。
[0027]通过本设计的蠕动式固相反应器既保证顺利进料，又增长物料在反应器内的反应时间，从而提高工作效率，采用该蠕动式固相反应器的组合式模块能够将垃圾裂解为气、油、炭，是一个变废为宝、能源再生的过程，适于推广应用。
[0028]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种蠕动式固相反应器，其特征在于:包括炉本体，所述的炉本体包括外筒体、同轴设置在所述的外筒体内的搅拌轴、驱动所述的搅拌轴转动的驱动单元，所述的外筒体的内壁与所述的搅拌轴之间形成供物料移动通过的反应腔，所述的外筒体的一端设置有进料口、另一端设置有出料仓，所述的出料仓包括具有出料口的出料箱，所述的出料箱内形成出料腔，所述的出料腔与所述的反应腔之间设置有能够打开或关闭的闸门单元，当所述的闸门单元处于打开状态时，所述的反应腔与所述的出料腔相贯通；当所述的闸门单元处于关闭状态时，所述的反应腔与所述的出料腔相隔断。
2.根据权利要求1所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的搅拌轴包括中心的轴体和设置在所述的轴体的外壁上的桨片，对应所述的进料口部分的这些所述的桨片倾斜设置且轴向倾斜角度为15°?20°，其余所述的桨片也倾斜设置且轴向倾斜角度为6°?10。。
3.根据权利要求1所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的出料腔内设置有能够将附着在所述的出料箱的内壁上的物料刮下来的出料刮板，所述的出料刮板的轴向倾斜角度为0°。
4.根据权利要求1所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的闸门单元包括上板、中板和下板，所述的中板固定设置在所述的出料腔与所述的反应腔之间，所述的上板、所述的下板分别能够升降移动地设置在所述的中板的两侧。
5.根据权利要求1所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的外筒体的远离所述的出料仓的端部密封安装有前端板，所述的出料仓的远离所述的外筒体的端部安装有后端板，部分所述的搅拌轴伸出所述的前端板之外，所述的驱动单元包括安装在伸出所述的前端板之外的所述的搅拌轴上的从动齿轮、与所述的从动齿轮啮合传动的主动齿轮、驱动所述的主动齿轮转动的电机部件。
6.根据权利要求1所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的出料仓包括轴向排列的第一出料子仓和第二出料子仓，所述的第一出料子仓比所述的第二出料子仓靠近所述的反应腔，所述的第一出料子仓与所述的第二出料子仓之间也设置有所述的闸门单元。
7.根据权利要求6所述的蠕动式固相反应器，其特征在于:所述的闸门单元包括上板、中板和下板，所述的中板固定设置在所述的出料腔与所述的反应腔之间，所述的上板、所述的下板分别能够升降移动地设置在所述的中板的两侧。
8.—种组合式模块，其特征在于:包括对垃圾进行预检及入仓的预处理单元、对垃圾进行分解处理的分解单元、对所述的分解单元得到的产物进行分离和收集的后处理单元，所述的分解单元包括依次串联的前序反应器和多个如权利要求1至7中任意一项所述的蠕动式固相反应器，所述的前序反应器具有进料口和出料口，所述的预处理单元送出的垃圾从所述的前序反应器的进料口进入所述的分解单元中，所述的分解单元中最后一个所述的蠕动式固相反应器的出料口送出的混合物进入所述的后处理单元中。
9.根据权利要求8所述的组合式模块，其特征在于:所述的分解单元包括三个所述的蠕动式固相反应器。
【文档编号】C10B47/34GK204185433SQ201420675123
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】时俊, 陈鸽飞, 陆维, 陶明华, 朱宏明 申请人:常熟市高压容器制造有限公司