一种循环裂解炉的制作方法

本发明涉及高温裂解设备技术领域，更进一步涉及一种循环裂解炉。

背景技术：

高温裂解炉的作用是将废旧有机物、有害有机物、病毒等通过高温将有机物分解成小分子和无机物的过程。从能源使用类型分为：燃煤裂解系统、天然气裂解系统、电裂解系统三类，从工作的连续性分为间隙式裂解系统和连续式裂解系统。可处理包括塑料、石油、工农业生产垃圾、医疗垃圾及生活垃圾在内的原料。

现有的裂解设备包括燃烧炉、裂解釜、液气分离器、冷却器、水封、油箱、水箱、贮气罐等。目前的系统成本高昂，一套日处理十吨的间隙式裂解系统通常需要几十万、一套日处理十吨的连续式裂解系统高达二三百万，设备的体积庞大，一套系统的占地空间少则几百平方米、多则数千平方米；由于系统体积庞大，需要很大的散热面积。裂解釜需要进行装料、加热、冷却三个步骤，加热后需要等待冷却完成方可重新填料进行下次加热操作，加热和冷却的过程无法同时进行，造成时间叠加，降低了生产效率。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够同时进行加热与冷却过程的裂解装置，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种循环裂解炉，能够同时进行加热与冷却过程，提高了整体的反应利用率，具体方案如下：

一种循环裂解炉，包括：

旋转盘，其上沿圆周方向均匀固定设置至少三个反应釜，所述反应釜呈筒形，所述反应釜的开口端固定在所述旋转盘的一侧板面上，所述旋转盘上开设将所述反应釜与外界连通的通孔；

密封板，与所述旋转盘的板面密封贴合，以将所述反应釜的开口端封闭；在同一时刻，至少一个所述反应釜的开口端露出所述密封板与外界连通；所述旋转盘和所述密封板可绕所述反应釜的中心点相对旋转，所述反应釜能够逐个外露于所述密封板之外；

加热器，能够沿轴向滑动、并可套装于被所述密封板封闭的其中一个所述反应釜上进行加热反应；

冷却器，能够沿轴向滑动，并可套装于经所述加热器加热反应后的所述反应釜上进行冷却。

可选地，所述旋转盘上设置垂直于板面设置旋转轴，所述旋转轴上固定齿轮组，所述齿轮组能够带动所述旋转盘转动。

可选地，所述旋转轴穿过所述密封板，所述旋转轴的伸出端设置螺帽将所述密封板与所述旋转轴紧压。

可选地，所述密封板呈优弧，其中心处设置用于避让所述旋转轴的u型槽。

可选地，所述密封板上设置排气孔与释压孔；所述排气孔对应于所述加热器设置，能够将加热反应过程产生的气体排出；所述释压孔用于通入水蒸汽。

可选地，与所述加热器对应的位置设置一个所述排气孔和一个所述释压孔；与所述冷却器对应的位置设置两个所述释压孔，其中一个用于向所述反应釜内通入水蒸汽，另一个用于向所述反应釜与所述冷却器之间通入水蒸汽。

可选地，所述加热器包括由内到外依次设置的磁性金属桶、保温层和加热线圈；所述加热线圈的两端分别连接电磁炉主机加热。

可选地，所述冷却器包括能够罩设在所述反应釜外部的冷却桶，所述冷却桶与所述旋转盘保持密封；所述冷却桶的顶部设置用于向所述反应釜喷洒水流的进水口，所述冷却桶的底部设置用于将所述冷却桶内的水排出的出水口。

可选地，所述旋转盘和所述密封板的板面竖直设置，所述旋转盘水平旋转；不受所述密封板封闭的所述反应釜位于下方。

本发明提供一种循环裂解炉，旋转盘上沿圆周方向均匀固定设置至少三个反应釜，反应釜呈筒形，其开口端固定在旋转盘的一侧板面上，其他位置保持密封，仅通过旋转盘上开设的通孔与外界连通；密封板与旋转盘的板面密封贴合，可以将反应釜的开口端封闭；在同一时刻，至少一个反应釜的开口端没有被密封板封闭，与外界连通；旋转盘和密封板可绕反应釜的中心点相对旋转，反应釜能够逐个外露于密封板之外；在反应釜的开口端外露时用于卸料及填料，装填完成后相对旋转被密封板封闭，由加热器套装于此反应釜上进行加热反应；反应完成后加热器轴向滑出，并转动旋转盘，冷却器能够套装于经加热器加热反应后的反应釜上进行冷却，冷却完成后冷却器滑动移出，转动旋转盘使反应釜转动到不被密封板封闭的状态，可进行卸料。

加热反应、冷却以及物料的装卸都需要时间，本发明通过至少三个反应釜的结构设计，在同一时刻都有物料被加热或冷却，加热与冷却的过程中对另一不封闭的反应釜进行物料装卸，以准备下个反应循环，从而提高了反应釜的利用率，避免单一反应釜必需等待及物料装填，保证了反应的连续性；本发明的结构简单，造价低，便于推广使用。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明提供的循环裂解炉部分结构一种角度的局部爆炸图；

图1b为本发明提供的循环裂解炉部分结构另一角度的局部爆炸图；

图2a为旋转盘、反应釜以及其上结构一种角度的轴测图；

图2b为旋转盘、反应釜以及其上结构另一角度的轴测图；

图3a为密封板的一种具体结构的正视图；

图3b为密封板的一种具体结构的轴测图；

图4a为加热器的轴测图；

图4b为加热器的爆炸图；

图5为冷却器的轴测图。

图中包括：

旋转盘1、密封板2、排气孔21、释压孔22、反应釜3、加热器4、磁性金属桶41、保温层42、加热线圈43、冷却器5、冷却桶51、进水口52、出水口53、旋转轴6、齿轮组61。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种循环裂解炉，能够同时进行加热与冷却过程，提高了整体的反应利用率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的循环裂解炉进行详细的介绍说明。

如图1a和图1b所示，分别为本发明提供的循环裂解炉部分结构两种不同角度的局部爆炸图。该循环裂解炉包括旋转盘1、密封板2、反应釜3、加热器4、冷却器5等结构，旋转盘1与密封板2的板面保持紧密贴合；旋转盘1上沿圆周方向均匀固定设置至少三个反应釜3，反应釜3呈筒形，其一端设置开口，反应釜3的开口端固定在旋转盘1的一侧板面上，旋转盘1上开设将反应釜3与外界连通的通孔，当反应釜3与旋转盘1固定后，仅能经过旋转盘1的板面才能与外界连通。

密封板2与旋转盘1的板面光滑，两者的板面密封贴合，以将反应釜3的开口端封闭，反应釜3与密封板2之间设置密封油脂，当两者紧密贴合时，通过油脂实现气密封；在同一时刻，至少一个反应釜3的开口端露出密封板2与外界连通，也就是说密封板2的板面不能同时将所有的反应釜3都封闭，至少有一个保持外露。反应釜3在旋转盘2上呈圆周均匀分布，呈中心对称设置，旋转盘1和密封板2可绕反应釜3的中心点相对旋转，因反应釜3均匀设置，在旋转过程中反应釜3能够逐个外露于密封板2之外。

加热器4能够沿轴向滑动，能够套装于反应釜3之上或者滑出，可套装于被密封板2封闭的其中一个反应釜3上进行加热反应。当其中一个反应釜3装填完物料后，转动相应角度后被密封板2封闭，加热器4套装于此反应釜3上开始加热，物料在内部进行反应。

冷却器5能够沿轴向滑动，并可套装于经加热器4加热反应后的反应釜3上进行冷却。当反应釜3加热反应完成后，将加热器4滑出，转动一定角度后到达冷却器5的位置停止，再将冷却器5滑动套入此反应釜3上，开始冷却过程，此时反应釜3仍被密封板2封闭。直到冷却完成后，将冷却器5滑出，再将反应釜3转动一定的角度后移出密封板2，使此反应釜3与外界连通，可将反应后的物质取出卸料，并重新装填新的反应物料，准备进行下一轮的循环反应过程。

本装置可同时进行加热与冷却过程，分别对应于不同的反应釜3，在同一时刻，各个反应釜3分别处于不同的状态，通过转动旋转盘1实现循环往复的反应过程，不会因某一反应釜3需要冷却而占用加热时间，利用率得到大大提高。至少设置三个反应釜3，可分别对应装卸料、加热、冷却的过程，若有需要，可设置更多数量的反应釜3，这些设置形式都是可以的。如图2a和图2b所示，分别为旋转盘1、反应釜3以及其上结构两个不同角度的轴测图，附图中均以三个反应釜为例进行说明，三个反应釜3之间与中心点的连线夹角为120度，呈等分设置，每次转动旋转120度并停止。

旋转盘1上设置垂直于板面设置旋转轴6，旋转轴6上固定齿轮组61，齿轮组61所在的位置高于反应釜3的高度，齿轮组61作为传动结构，能够带动旋转盘1转动。加热器4和冷却器5沿旋转轴6的轴向伸缩运动，其具体带动结构可根据需要设置，本发明在此不再限定。除了通过旋转轴6以及齿轮组61之外，采用其他的设置形式也；上述实施例中密封板2固定固定不动，旋转盘1转动，若相反地设置，使旋转盘1保持固定，使密封板2、加热器4、冷却器5同步转动的设置形式也是可以的，这些具体实施例都应包含在本发明的保护范围之内。

旋转轴6穿过密封板2，旋转轴6的伸出端上设置螺帽，通过螺帽将密封板2与旋转轴1紧压，同时保证了两者之间可相对转动。

如图3a和图3b所示，分别为密封板2的一种具体结构的正视图与轴测图，密封板2呈优弧板状，相当于在圆形板面上切割约三分之一，保留其中较大的部分，在同时覆盖两个或多个反应釜3，其中心处设置用于避让旋转轴6的u型槽，以为旋转轴6让位，旋转轴6上的螺帽压在u型槽的两侧。

更进一步，在密封板2上设置排气孔21与释压孔22；排气孔21对应于加热器4设置，能够将加热反应过程产生的气体排出，当反应釜3内部的气压大于一个大气压时，由此孔放气减压；排气孔21上连接排气管道，将气体统一收集，防止污染。释压孔22用于通入水蒸汽，当反应釜3内部出现负压时，可向其中通入水蒸汽，保持内部压力始终维持在一个大气压。

如图3b所示，与加热器4对应的位置设置一个排气孔21和一个释压孔22，分别用于从反应釜3中排气以及向反应釜3中输气；与冷却器5对应的位置设置两个释压孔22，其中一个用于向反应釜3内通入水蒸汽；因冷却器5与旋转盘1保持密封，冷却时也会出现负压，因此另一个释压孔22用于向反应釜3与冷却器4之间通入水蒸汽，保持反应釜3与冷却器4之间的气压正常。

如图4a和图4b所示，分别为加热器4的轴测图及爆炸图，加热器4包括由内到外依次设置的磁性金属桶41、保温层42和加热线圈43；加热线圈43的两端分别连接电磁炉主机进行加热，通过感应的方式使磁性金属桶41内产生涡流，快速加热，此加热方式的热效率很高，可达95％以上。在磁性金属桶41和加热线圈43之间设置保温层42，可防止加热线圈43的温度过高而熔化。

如图5所示，为冷却器5的轴测图，冷却器5包括能够罩设在反应釜3外部的冷却桶51，冷却桶51与反应釜3之间的空隙较大，用于水流的流动。冷却桶51套装于反应釜3上时，与旋转盘1保持密封对接。冷却桶51的顶部设置用于向反应釜3喷洒水流的进水口52，冷却桶51的底部设置用于将冷却桶51内的水排出的出水口53，冷却水从进水口52中进入，从上方喷洒在反应釜3上进行降温，吸收热量的水向下汇聚从出水口53排出，进水口52与出水口53分别连接水管。

本装置中的旋转盘1和密封板2的板面竖直设置，旋转轴6呈水平设置，旋转盘1绕旋转轴6作水平旋转。三个反应釜3中不受密封板2封闭的反应釜3位于下方，也即当某一反应釜3运动到下方时其开口露出，以方便卸料及装填。

本系统可用于废旧轮胎及塑料、废旧锂电池、秸杆等有机废物的裂解。废旧轮胎及塑料的裂解产物主要有：可燃油、炭黑和一部分可燃气体；锂电池裂解产物主要有：铅、铝、炭黑和一部分可燃气体、少量稀有元素；秸杆裂解产物主要有：可燃气体、水气、木焦油等。

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。