连续式化工固体废弃物无氧炭化炉的制作方法

本实用新型涉及化工固体废弃物处理技术，尤其涉及一种连续式化工固体废弃物无氧碳化炉。

背景技术：

随着社会生产力的发展，通过实现工业现代化来推动生产力的发展是当今世界的一种必然趋势，但是在现代化工业的生产过程中不可避免会产生各种废弃物，尤其是化工企业在生产过程中会产生大量的化工固体废弃物，化工固体废弃物的产生量一般可达0.1～3吨固废/1吨产品，更有甚者可达8～12吨固废/1吨产品，化工行业产生的固体废弃物具有种类繁多、成分复杂等特性，一些还具有毒性、腐蚀性等危险因素，因而对化工固体废弃物进行合理处置具有极其重要的意义。目前企业通常采用填埋方式来处理化工固体废弃物，化工固体废弃物自行降解能力微弱，能长期停留于环境中，严重污染环境。

技术实现要素：

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种结构简单、环保的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，包括：固定框架和带炉腔的炉体，炉体横卧设置于固定框架上，在炉体一端设置有物料进料口，物料进料口位于炉体壁上部且物料进料口与炉腔相连通，物料进料口与进料装置密封连接；在炉体另一端设置有炉渣出料口和混合气体出口，混合气体出口位于炉体壁上部且混合气体出口与炉腔相连通，炉渣出料口位于炉体壁下部且炉渣出料口与炉腔相连通，炉渣出料口与出料装置密封连接，绞龙轴通过轴承密封穿插设置于炉腔中，绞龙轴由驱动装置驱动；所述的炉体为夹套式双层炉体，在位于炉渣出料口一端的炉体壁上设置第一进气口，第一进气口与炉体的夹套相连通，在位于物料进料口一端的炉体壁上设置有第一出气口，第一出气口与炉体的夹套相连通，在第一出气口处设置有夹套管道，夹套管道的内管和外管之间形成密闭的中空夹层，夹套管道的内管一端与第一出气口相连通，内管的另一端依次与第一旋风除尘器和第一风机相连接，在靠近第一出气口处的外管上设置有第二出气口，第二出气口与夹套管道的中空夹层相连通，在远离第一出气口处的外管上设置有第二进气口，第二进气口与夹套管道的中空夹层相连通，第二进气口与第二风机相连接；在固定框架上设置有燃烧室和混合室，燃烧室和混合室之间相互连通，燃烧器喷嘴的喷嘴头密封穿过燃烧室上的通孔后伸入燃烧室内，在燃烧室上设置有第三进气口和第四进气口，混合气体出口依次通过第一管路、第三风机与第三进气口相连通，第二出气口通过第二管路与第四进气口相连接，在混合室上设置有第三出气口和第五进气口，第三出气口通过第三管路与第一进气口相连通，第五进气口与第四风机相连接。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，所述的进料装置的结构包括进料仓和进料绞龙，在进料仓下段设置有带报警装置的第一料位计，进料仓的出料口与进料绞龙的进料口密封连接，进料绞龙的出料口通过第一进料管与物料进料口相连通，在第一进料管上还设置有进料阀门； 第一料位计、进料绞龙的驱动装置以及进料阀门分别与PLC控制装置相连接。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，所述的出料装置的结构包括：出料仓和出料绞龙，在出料仓上段设置有带报警装置的第二料位计，在出料仓下段设置有带报警装置的第三料位计，出料仓的进料口通过第二进料管与炉渣出料口相连通，出料仓的出料口与出料绞龙的进料口密封连接；第二料位计、第三料位计、出料绞龙的驱动装置分别与PLC控制装置相连接。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，所述的出料仓为夹套式双层出料仓，在位于出料仓的进料口端的出料仓上设置有第一进水口，第一进水口与出料仓的夹套相连通，在位于出料仓的出料口端的出料仓上设置有第一出水口，第一出水口与出料仓的夹套相连通，冷却水通过第一进水口进入出料仓的夹套中、与位于出料仓中的炉渣进行间接换热后从第一出水口输出；所述的出料绞龙的外壳体为夹套式双层壳体，在位于出料绞龙的进料口端的外壳体上设置有第二进水口，第二进水口与外壳体的夹套相连通，在位于出料绞龙的出料口端的外壳体上设置有第二出水口，第二出水口与外壳体的夹套相连通，冷却水通过第二进水口进入外壳体的夹套中、与位于出料绞龙中的炉渣进行间接换热后从第二出水口输出。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在炉渣出料口处设置有至少二个出料装置。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在固定架上设置有封闭腔室，在封闭腔室中部设置有隔板，隔板将封闭腔室分隔成燃烧室和混合室，燃烧室和混合室相互独立，在隔板上设置有若干小孔，燃烧室通过各小孔与混合室相连通。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在第一管路上设置有除尘装置，所述的除尘装置包括至少一个第二旋风除尘器，在每个第二旋风除尘器的灰尘箱进口处均分别设置有双阀门。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在除尘装置两侧的第一管路上分别设置有一个U形压力计，在位于除尘装置与第三风机之间的第一管路上还设置有电动切断阀，二个U形压力计和电动切断阀均分别与PLC控制装置相连接。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在炉体上设置有用于监测炉腔压力的压力传感器，在炉体上由前至后均匀分布有若干带超温报警装置的第一温度传感器，各第一温度传感器用于测量炉腔温度，在燃烧室上设置有带超温报警装置的第二温度传感器，第二温度传感器用于测量燃烧室内温度；驱动绞龙轴的驱动装置、压力传感器、各第一温度传感器、第二温度传感器、第一风机、第二风机、第三风机和第四风机分别与PLC控制装置相连接。

进一步地，前述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，其中，在混合气体出口处设置有用于监测炉内含氧量的含氧量在线分析仪，在第一风机的出气口处还设置有碱水吸收装置。

本实用新型的有益效果是：（1）该炭化炉能将有害物质从化工固体废弃物中气化分离并充分燃烧干净，炭化过程中无废气排放，最后产物——炉渣还可用于建筑行业中进行二次利用；（2）炭化炉能不间断运行，连续生产性强，生产稳定，噪音小，能耗低，安全性能高，从出料装置卸料的炉渣可直接进行包装；（3）该炭化炉的密封性能好，能有效防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体从炭化炉中向外泄出，以及防止外部空气进入炭化炉中，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行，避免炉腔中出现原料燃烧以及熔融结块现象。

附图说明

图1是本实用新型所述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉的结构示意图。

图2是图1左视方向的结构示意图。

图3是图1中去除固定框架后炉体、混合室和燃烧室的内部结构示意图。

图4是图3中炉体与混合室和燃烧室的局部放大结构示意图。

图5是图1俯视方向的结构示意图。

图6是图5中炉渣出料口端的炉体的局部放大结构示意图。

图7是图5中物料进料口端的炉体的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。

连续式化工固体废弃物无氧炭化炉采用的原料一般为粉状或细小颗粒状化工固体废弃物。如图1、图2和图3所示，本实施例所述的连续式化工固体废弃物无氧炭化炉，包括：固定框架1和带炉腔20的炉体2，炉体2横卧设置于固定框架1上，在炉体2的一端设置有物料进料口21，物料进料口21位于炉体壁上部且物料进料口21与炉腔20相连通，物料进料口21与进料装置密封连接。在炉体2另一端设置有炉渣出料口22和混合气体出口23，混合气体出口23位于炉体壁上部且混合气体出口23与炉腔20相连通，炉渣出料口22位于炉体壁下部且炉渣出料口22与炉腔20相连通，炉渣出料口22与出料装置密封连接，绞龙轴3通过轴承密封穿插设置于炉腔20中，绞龙轴3由驱动装置30驱动。

如图1、图5和图7所示，本实施例中所述的进料装置的结构包括进料仓52和进料绞龙51，在进料仓52下段设置有带报警装置的第一料位计，进料仓52的出料口与进料绞龙51的进料口密封连接，进料绞龙51的出料口通过第一进料管与物料进料口21相连通，在第一进料管上还设置有进料阀门；炭化炉在运行过程中，若进料仓52中的原料高度低于第一料位计，则与第一料位计相连接的报警装置发出报警，提醒工作人员进行加料，保证位于进料仓52中的原料高于第一料位计，第一料位计和进料阀门的设置，进一步提高了炭化炉的密封性能，防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体通过第一进料管、进料绞龙51、进料仓52向外泄出，此外还能防止外部空气通过进料仓52、进料绞龙51、第一进料管进入炭化炉中，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行。第一料位计、进料绞龙51的驱动装置以及进料阀门分别与PLC控制装置相连接。如图1、图5和图6所示，本实施例中所述的出料装置的结构包括：出料仓91和出料绞龙92，在出料仓91上段设置有带报警装置的第二料位计，在出料仓91下段设置有带报警装置的第三料位计，出料仓91的进料口通过第二进料管90与炉渣出料口22相连通，出料仓91的出料口与出料绞龙92的进料口密封连接；炭化炉在运行过程中，若出料仓91中的炉渣高度高于第二料位计，则与第二料位计相连接的报警装置发出报警，提醒工作人员出料仓91中的炉渣堆积过多；若出料仓91中的炉渣高度低于第三料位计，则与第三料位计相连接的报警装置发出报警，提醒工作人员出料仓91中的炉渣过少，需要保证位于出料仓91中的炉渣高于第三料位计，防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体通过第二进料管90、出料仓91、出料绞龙92向外泄出，此外还能防止外部空气通过出料绞龙92、出料仓91、第二进料管90进入炭化炉中，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行。第二料位计、第三料位计、出料绞龙92的驱动装置分别与PLC控制装置相连接。其中，所述的出料仓91为夹套式双层出料仓，如图2所示，在位于出料仓91的进料口端的出料仓91上设置有第一进水口910，第一进水口910与出料仓的夹套912相连通，在位于出料仓91的出料口端的出料仓91上设置有第一出水口911，第一出水口911与出料仓的夹套912相连通，冷却水通过第一进水口910进入出料仓的夹套912中、与位于出料仓91中的炉渣进行间接换热后从第一出水口911输出。所述的出料绞龙92的外壳体为夹套式双层壳体，在位于出料绞龙92的进料口端的外壳体上设置有第二进水口920，第二进水口920与外壳体的夹套922相连通，在位于出料绞龙92的出料口端的外壳体上设置有第二出水口921，第二出水口921与外壳体的夹套922相连通，冷却水通过第二进水口920进入外壳体的夹套922中、与位于出料绞龙92中的炉渣进行间接换热后从第二出水口921输出。一般在炉渣出料口22处设置有至少二个出料装置，本实施例中以在炉渣出料口22处设置三个出料装置为例进行说明，三个出料装置依次顺序排列，从炉渣出料口22输出的炉渣依次通过三个出料装置后卸出。将出料仓91设置成夹套式双层出料仓、出料绞龙92的外壳体设置成夹套式双层壳体以及设置多级出料装置，能够对从炉渣出料口22输出的炉渣进行冷却降温，保证从最后一级出料装置中输出的炉渣温度不高于80℃，这样从最后一级出料装置输出的炉渣不会出现隐火现象，可直接进行包装，无需再另外开辟空间用于冷却堆积炉渣，空间利用率高。

本实施例中所述的炉体2为夹套式双层炉体，在位于炉渣出料口22一端的炉体壁上设置第一进气口24，第一进气口24与炉体的夹套25相连通，在位于物料进料口21一端的炉体壁上设置有第一出气口26，第一出气口26与炉体的夹套25相连通，如图3和图4所示，本实施例中夹套式双层炉体由内筒体和外筒体构成，炉腔20位于内筒体中，内筒体设置于外筒体中且内筒体两端分别伸出外筒体外，内筒体与外筒体之间构成密闭的夹套空腔，物料进料口21、炉渣出料口22和混合气体出口23分别位于内筒体两端，第一进气口24和第一出气口26位于外筒体两端。如图5和图7所示，在第一出气口26处设置有夹套管道4，夹套管道4的内管41和外管42之间形成密闭的中空夹层40，夹套管道4的内管41一端与第一出气口26相连通，内管41的另一端依次与第一旋风除尘器65和第一风机61相连接，在靠近第一出气口26处的外管42上设置有第二出气口43，第二出气口43与夹套管道4的中空夹层40相连通，在远离第一出气口26处的外管42上设置有第二进气口44，第二进气口44与夹套管道4的中空夹层40相连通，第二进气口44与第二风机62相连接。在固定框架1上设置有燃烧室71和混合室72，燃烧室71和混合室72之间相互连通，燃烧室71和混合室72之间可以通过管路来相互连通，在实际生产中，可也在固定架上设置封闭腔室7，在封闭腔室7中部设置有隔板70，通过隔板70将封闭腔室7分隔成燃烧室71和混合室72，燃烧室71和混合室72相互独立，在隔板70上设置有若干小孔，燃烧室71通过各小孔与混合室72相连通，燃烧室71中燃烧产生的高温气体能通过各小孔进入混合室72中。燃烧器喷嘴的喷嘴头密封穿过燃烧室71上的通孔后伸入燃烧室71内，在实际使用过程中为了满足燃烧室71的供热量、从而使从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体中的有害物质充分燃烧干净，可设置多个燃烧器喷嘴，燃烧器喷嘴可采用天然气作为可燃物质，也可采用其他可燃物质。在燃烧室71上设置有第三进气口73和第四进气口74，混合气体出口23依次通过第一管路81、第三风机63与第三进气口73相连通，第二出气口43通过第二管路82与第四进气口74相连接，在混合室72上设置有第三出气口75和第五进气口76，第三出气口75通过第三管路83与第一进气口24相连通，第五进气口76与第四风机64相连接，外部空气通过第四风机64、第五进气口76进入混合室72中，与从燃烧室71进入混合室72的高温气体混合形成高温混合气体，通过调整第四风机64的进风量来调整高温混合气体的温度，从而调整炉体2中原料的炭化温度。

如图5和图6所示，本实施例中在第一管路81上设置有除尘装置，所述的除尘装置包括至少一个第二旋风除尘器66，本实施例中以在第一管路81上依次顺序设置二个第二旋风除尘器66为例进行说明，在每个第二旋风除尘器66的灰尘箱进口处均分别设置有双阀门，双阀门的设置能够防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体通过灰尘箱向外泄出，此外还能防止外部空气通过灰尘箱进入炭化炉中，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行。在除尘装置两侧的第一管路81上分别设置有一个U形压力计：第一U形压力计812和第二U形压力计813，炭化炉在运行过程中，如若第一U形压力计812和第二U形压力计813的压力差超过一定数值，则说明除尘装置存在堵塞现象，需要对除尘装置进行清理，这样就能避免因除尘装置存在堵塞而导致第一管路81压力过大而爆裂的现象。在位于第二U形压力计813与第三风机63之间的第一管路81上还设置有电动切断阀811，第一U形压力计812、第二U形压力计813和电动切断阀811均分别与PLC控制装置相连接。炭化炉在运行过程中出现突然断电现象时，电动切断阀811能将第一管路81封闭，防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体通过第一管路81、第三风机63向外泄出。在炉体2上设置有用于监测炉腔20内的压力的压力传感器，在炉体2上由前至后均匀分布有若干带超温报警装置的第一温度传感器，各第一温度传感器用于测量炉腔20内的温度，在燃烧室71上设置有带超温报警装置的第二温度传感器，第二温度传感器用于测量燃烧室71内的温度；驱动绞龙轴3的驱动装置30、压力传感器、各第一温度传感器、第二温度传感器、第一风机61、第二风机62、第三风机63和第四风机64分别与PLC控制装置相连接。第一温度传感器、第二温度传感器可采用K型热电偶。在混合气体出口23处设置有用于监测炉内含氧量的含氧量在线分析仪，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行。在第一风机61的出气口处还设置有碱水吸收装置。在实际使用过程中，进料绞龙51的驱动装置、出料装置92的驱动装置、驱动绞龙轴3的驱动装置30、第一风机61、第二风机62、第三风机63和第四风机64均采用变频器控制。

该炭化炉的工作原理如下：原料经进料装置、物料进料口21进入炭化炉的炉腔20中，绞龙轴3在驱动装置30的驱动下转动，带动炉腔20中的原料由物料进料口21端向炉渣出料口22端移动。原料在进入炉腔20时，启动燃烧器喷嘴使可燃物质在燃烧室71中燃烧，燃烧产生的高温气体进入混合室72中，燃启动第四风机64，外部空气通过第四风机64、第五进气口76进入混合室72中与高温气体混合形成高温混合气体，高温混合气体通过第三出气口75、第三管路83、第一进气口24进入炉体的夹套25中，与炉腔20中的原料进行间接换热，使炉腔20中的原料高温炭化，原料高温炭化后得到的炉渣从炉渣出料口22、出料装置向外卸料，原料高温炭化后从原料中气化分离出的有害气体通过混合气体出口23、第一管路81、除尘装置、第三风机63、第三进气口73进入燃烧室71中，与可燃物质一起高温燃烧。间接换热后位于炉体的夹套25中的带余热的混合气体从第一出气口26、夹套管道4的内管41、第一旋风除尘器65、第一风机61、碱水吸收装置后排出；在启动燃烧器喷嘴时启动第二风机62，外部空气经第二风机62、第二进气口44进入夹套管道4的中空夹层40中，与夹套管道4的内管41中的带余热的混合气体进行间接换热，吸收余热的空气通过第二出气口43、第二管路82、第四进气口74进入燃烧室71中，实现余热回收利用，进一步提高燃烧室71内的温度，保证进入燃烧室71中的从原料中气化分离出的有害气体中的有害物质能充分燃烧干净。炭化炉在运行过程中，通过PLC控制装置控制第一料位计、进料绞龙51的驱动装置、进料阀门、第二料位计、第三料位计、出料绞龙92的驱动装置、第一U形压力计812、第二U形压力计813和电动切断阀811、驱动绞龙轴3的驱动装置30、压力传感器、各第一温度传感器、第二温度传感器、第一风机61、第二风机62、第三风机63和第四风机64，从而实现原料进料速度的控制、原料在炉腔20中的炭化时间的控制、炉渣出料速度的控制、炭化温度的控制等，自动化强，操作灵活方便，大大降低了劳动成本。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。

本实用新型的优点是：（1）该炭化炉能将有害物质从化工固体废弃物中气化分离并充分燃烧，炭化过程中无废气排放，最后产物——炉渣还可用于建筑行业中进行二次利用；（2）炭化炉能不间断运行，连续生产性强，生产稳定，噪音小，能耗低，安全性能高，从出料装置卸料的炉渣可直接进行包装；（3）该炭化炉的密封性能好，能有效防止从化工固体废弃物中气化分离出的有害气体从炭化炉中向外泄出，以及防止外部空气进入炭化炉中，保证炭化炉在无氧或低氧环境中运行，避免炉腔20中出现原料燃烧以及熔融结块现象。