本实用新型属于流化床热解
技术领域：
，涉及一种带有循环功能的气、液、固热解系统。
背景技术：
：伴随社会发展，不仅需要消耗大量原材料，生产过程中还产生大量废水废渣亟待处理。在原材料的加工及废水废渣等垃圾的处理过程中焙烧热解技术应用广泛，但现有技术仍然存在热解不充分、能耗高等问题，因此研究热解技术意义重大。技术实现要素：本实用新型的目的在于克服已有热解炉技术的不足，提供一种能够处理气液固三种状态及其混合物物料，热解效率高，能量利用率高，且物料粒径范围广的流化热解系统。为了达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种用于气、液、固三种状态物料的热解系统，所述系统包括炉体1，所述炉体1内空间的上部设置螺旋热解管2，所述炉体1内空间的下部设置分布板3，在分布板3和螺旋热解管2之间设置搅拌打碎桨4；分布板3下面为锥形风筒7；锥形风筒7与鼓风机8连通，鼓风机8与换热器9连通，换热器9与引风机10连通，引风机10与出料循环管5连通；炉体1上设置一向外凸起的物料预热空间11，物料预热空间11内置第一螺旋输送机12，物料预热空间11还设置有第一进料口13，从第一进料口13进入的物料经第一螺旋输送机12输送入炉体1；所述螺旋热解管2的一端与炉体1上部的出料循环管5连通，另一端与炉体外部的竖直循环管14连通；竖直循环管14设置在炉体1外的中上部，一端连通于炉体上部，另一端连通于炉体内的螺旋热解管2，在竖直循环管14上还设置有第二螺旋输送机15的接入口，用于将从第二进料口16进入的物料经第二螺旋输送机15输送入螺旋热解管2；所述炉体1还设置液体进料口17和物料加热件6，液体进料口17用于将液体物料喷入炉体1；所述换热器9将热解产物与空气进行换热，换热后的热解产物排出，被加热空气由鼓风机进入风筒，再经分布板进入炉体。优选地，所述搅拌打碎桨4包括单层或多层搅拌叶片。本实用新型中，气、液、固三种状态物料为气态物料、液态物料、固态物料中一种或多种混合。也就是说，本实用新型进入炉体进行热解的物料既可以是单相态物料，也可以是多相态物料，比如两相或三相混合物料，比如高浓度废物料或低浓度废物料。然后可依据物料性质选择不同的进料口将物料送入炉体。优选地，所述炉体和物料预热空间外部由保温材料覆盖。优选地，所述液体进料口为液体喷嘴，测温件为热电偶。本实用新型还提供了基于上述用于气、液、固三种状态物料的热解系统的热解方法，所述热解方法包括以下步骤：1)第一进料口用作气态物料、液态物料和固态物料中一种或多种的混合物料的进料口；物料从第一进料口13进入，经第一螺旋输送机12输送入炉体1；在搅拌打碎桨4的作用下均匀分布在分布板3上，在风力作用下向上运动同时热解，生成的混合物料经竖直循环管进入螺旋热解管再次热解，所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中；2)第二进料口用作气态物料、液态物料和固态物料中的易热解固态物料中一种或多种的混合物料的进料口，还用作高浓度浆体的进料口；物料从第二进料口经第二螺旋输送机进入螺旋热解管，在螺旋热解管热解后所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中；3)液体进料口用作气态物料和液态物料中一种或多种的混合物料的进料口，还用作低浓度浆体的进料口；物料从液体进料口进入炉体，均匀喷洒在炉体中在风力作用下向上运动同时热解，生成的混合物料经竖直循环管进入螺旋热解管再次热解，所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中。优选地，所述的物料预热空间内的预热温度为100-1400℃，所述炉体的热解温度为100-1400℃。本实用新型的炉体固定在底部支架上，在底部支架上固定有电机，所述的电机用于驱动螺旋输送机和搅拌打碎桨，采用皮带传动。在热解炉的炉体外包覆有保温结构，在保温结构外包覆有热解炉外壁，在热解炉的炉壁与保温结构上相同上下间隔的同一水平位置设置热电偶安装孔。本实用新型的热解炉炉体中的螺旋热解管与炉体外部竖直循环管相连形成物料循环热解及热量的循环利用。本实用新型热解炉炉体外出料循环管道、引风机、换热器和鼓风机构成热量回收部分。本实用新型的搅拌打碎桨通过搅拌轴和皮带与电机相连，搅拌打碎桨的两层搅拌叶片安装在搅拌轴上，搅拌轴带有液体冷却装置，搅拌转速为0-400r/min。本实用新型的物料预热空间及其内的螺旋输送机也相当于物料的预热输送器，物料从进料口进入预热输送器预热，通过调节电机转速，调整推进器速度，改变物料在预热输送器中的停留时间，脱除物料中的水分并或预加热。由预热输送器推入的物料，经搅拌打碎桨使其沿径向均匀分布在分布板上端，分布板通入的热气体带入炉内，使物料均匀分散，热解性能好。仍未被热气体带入的物料由搅拌打碎桨破碎，粒径逐次减小，再由热气体带入炉内热解。炉内物料过多时物料经溢流口溢出，炉内温度由热电偶测定。物料被热气体带到炉膛相当于炉体内空间顶部。进入与炉体相联的竖直循环管，及与之相连的螺旋热解管再次热解，热解后的气固混合物进入所述的气-气换热器进行热交换。本实用新型的液体进料口可将液体雾化再进入所述的热解炉炉体内。本实用新型可用于粒度<50mm固体物料的热解，热解产物粒度<1mm。本实用新型的流化床循环热解炉的结构较简单，操作方便。由于物料热解时处于流化状态，因此物料热解的效率高。与现有技术相比，本实用新型以下特点：物料范围广，处理的物料可为气液固三种状态或其混合物；物料粒级范围广，热解系统自带搅拌装置，具有破碎物料功能；物料热解效率高，效果好，热解采用流化方式并且设置有螺旋热解管，停留时间长；燃料热量利用率高，热解产物经换热器后产生的高温气体比如高温空气作为风源进入热解炉。附图说明图1为本实用新型热解系统的结构示意图；附图标记：1、炉体；2、螺旋热解管；3、分布板；4、搅拌打碎桨；5、出料循环管；6、测温件；7、锥形风筒；8、鼓风机；9、换热器；10、引风机；11、物料预热空间；12、第一螺旋输送机；13、第一进料口；14、竖直循环管；15、第二螺旋输送机；16、第二进料口；17、液体进料口。具体实施方式下面以附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。如下为本实用新型的具体实施例，其仅用作对于本申请的解释而并非限制。实施例1如图1所示，一种用于气、液、固三种状态物料的热解系统，所述系统包括炉体1，所述炉体1内空间的上部设置螺旋热解管2，所述炉体1内空间的下部设置分布板3，在分布板3和螺旋热解管2之间设置搅拌打碎桨4；分布板3下面为锥形风筒7；锥形风筒7与鼓风机8连通，鼓风机8与换热器9连通，换热器9与引风机10连通，引风机10与出料循环管5连通；炉体1上设置一向外凸起的物料预热空间11，物料预热空间11内置第一螺旋输送机12，物料预热空间11还设置有第一进料口13，从第一进料口13进入的物料经第一螺旋输送机12输送入炉体1；所述螺旋热解管2的一端与炉体1上部的出料循环管5连通，另一端与炉体外部的竖直循环管14连通；竖直循环管14设置在炉体1外的中上部，一端连通于炉体上部，另一端连通于炉体内的螺旋热解管2，在竖直循环管14上还设置有第二螺旋输送机15的接入口，用于将从第二进料口16进入的物料经第二螺旋输送机15输送入螺旋热解管2；所述炉体1还设置液体进料口17和测温件6，液体进料口17用于将液体物料喷入炉体1；所述换热器9将热解产物与空气进行换热，换热后的热解产物排出，被加热空气由鼓风机进入风筒，再经分布板进入炉体。所述搅拌打碎桨4包括单层或多层搅拌叶片。所述炉体和物料预热空间外部由保温材料覆盖。所述液体进料口为液体喷嘴，测温件为热电偶。实施例2本实用新型还提供了基于上述用于气、液、固三种状态物料的热解系统的热解方法，所述热解方法包括以下步骤：1)第一进料口用作气态物料、液态物料和固态物料中一种或多种的混合物料的进料口；物料从第一进料口13进入，经第一螺旋输送机12输送入炉体1；在搅拌打碎桨4的作用下均匀分布在分布板3上，在风力作用下向上运动同时热解，生成的混合物料经竖直循环管进入螺旋热解管再次热解，所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中；2)第二进料口用作气态物料、液态物料和固态物料中的易热解固态物料中一种或多种的混合物料的进料口，还用作高浓度浆体的进料口；物料从第二进料口经第二螺旋输送机进入螺旋热解管，在螺旋热解管热解后所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中；3)液体进料口用作气态物料和液态物料中一种或多种的混合物料的进料口，还用作低浓度浆体的进料口；物料从液体进料口进入炉体，均匀喷洒在炉体中在风力作用下向上运动同时热解，生成的混合物料经竖直循环管进入螺旋热解管再次热解，所得热解产物经出料循环管至换热器，在换热器中，热解产物与空气进行热交换，得到热空气与低温热解产物，热解产物进入下一步生产工艺，热空气在鼓风机作用下重新进入热解炉的炉体中。所述的物料预热空间内的预热温度为100-1400℃，所述炉体的热解温度为100-1400℃。实施例3四川某碳质金矿，物料粒级-0.074mm占60％，该碳质金矿化学多元素分析结果如下表(％)：TCAu*SiO2SAsMgAlPKFeCuZn18.230.3257.576.020.070.035.60.981.13.850.080.53*单位：g/t将热解炉温度调节至550℃，碳质金矿物料预热空间进料口加料，螺旋推进过程中不断加热，进入热解炉炉膛后，在搅拌装置作用下均匀分布在分布板上，在风力作用下向上运动同时焙烧脱碳，气固混合物料随后进入螺旋热解管再次焙烧脱碳，热解产物随后运动至换热器，分别得到热空气与低温热解产物，热解产物提金，热空气在风机作用下进入热解炉，得到的热解产物中已不含有碳质物，金浸出率由0.2％提升至99.5％。实施例4山东某涂布印刷厂有机废气，废气参数如下表所示：甲醇/mg/Nm3正丁醇/mg/Nm3乙酸甲酯/mg/Nm3270021.2542.9热解炉温度设置为600℃，有机废气在引风机作用下由物料预热空间进料口依次进入物料预热空间、热解炉及螺旋热解管，高温烟气进入换热器回收热量。处理后烟气参数如下表所示：甲醇/mg/Nm3正丁醇/mg/Nm3乙酸甲酯/mg/Nm3000实施例5山东某制药厂有机废水，有机废水水质情况如下表：COD平均值/mg/L制药废水3598热解炉温度设置为450℃，制药废水经液体喷嘴以雾化的方式进入热解炉炉膛，在底部鼓风的作用下随气流进入螺旋热解管，烟气随后进入换热器，高温气体在风机作用下重回热解炉。处理后烟气中有机物质量分数如下表所示:有机物质量分数/％0实施例6山东某炼油厂油渣，油渣成分情况如下表：水油泥80％3.516.5％热解炉温度设置为800℃，油渣经热解炉炉体液体进料口以雾化的方式进入热解炉炉膛，在底部鼓风的作用下随气流进入螺旋热解管，烟气随后进入换热器，高温气体在风机作用下重回热解炉。处理后油渣烟气中成分如下表所示:SiO2CaO96.3％3.7％实施例7河南某污水厂污泥，污泥成分情况如下表：g/kg有机质全氮全磷全钾498.4527.122.5646.71热解炉温度设置为900℃，污泥经第一进料口进入热解炉炉膛，在底部鼓风的作用下随气流进入螺旋热解管，烟气随后进入换热器，高温气体在风机作用下重回热解炉。处理后污泥中有机质含量如下表所示:有机质/％0最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。当前第1页1 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