本发明属于能源再利用技术领域，具体涉及一种基于砖窑的热裂解制油系统。
背景技术：
现代社会中，各类塑料制品被广泛使用，其使用量大而分散、使用周期短，从而造成大量塑料制品废弃物，使资源严重浪费，最终破坏环境。因此，对废旧垃圾的回收利用有重要的现实意义。废旧垃圾回收再利用中，分为无机金属或者一些有机高分子材料，譬如塑料，纤维，餐饮垃圾等等，一般来说热裂解的温度在500摄氏度左右，一般的普通环境下没有这样的高温环境，必须在实验室或者有火炉存在的地方才能实现，而且热裂解后也会产生废料难以处理。
余热是指生产过程中释放出来的可被利用的热能，主要有高温废气等，余热利用利用可以通过余热锅炉产生蒸汽，推动汽轮机做机械功或发电，也可用来供暖或生产热水；按照来源，工业余热又可被分为:烟气余热，冷却介质余热，废汽废水余热，化学反应热，高温产品和炉渣余热，以及可燃废气、废料余热。在砖窑区即使是在窑区附近也能感受到四周温度明显高，然而砖窑区的热量有50%以上的能量是以热能的形式逸散到四周环境中去了，这其中存在着巨大的浪费，然而这种温度的逸散确实难以控制，只能在在热量逸散的过程中如何有效的利用砖窑的温度能做更多的事情。
技术实现要素：
本申请人经过长时间的处理废物垃圾，不断总结经验，发现有机物裂解温度是低于砖窑区温度的，同时砖窑区的温度是向四周呈梯度递减的，也就是说存窑区的四周存在能够符合热裂解最适宜的发生温度，申请人经过不断实践总结，创造性的提出了一种在使用砖窑时同时能将垃圾炼油相结合的一种新型砖窑，提供一种基于砖窑的热裂解制油系统。
本发明的技术方案如下：基于砖窑的热裂解制油系统，包括砖窑和制油系统，所述的砖窑应存在一段适宜制油系统的适宜温区，所述的制油系统设置在适宜温区内，所述的制油系统的原料为废弃的有机物，所述的有机物在适宜温区内吸收热量发生热裂解产生油蒸汽，所述的原料经热裂解后还剩余残留炭，所述的残留炭被收集到指定区域作为燃料使用。
砖窑作为热源在空间上应该存在一个适宜的空间，譬如隧道窑在其烧线的加温区周围存在一个类似管状的将加温区包裹的空间，该包裹空间具有适宜有机物进行裂化的温度，轮窑也存在一个包裹空间，但是由于轮窑为间歇式工作窑，一旦烧制砖完成后在出窑的过程中热量损失较大，窑区周部的温度发生较大变化，故不利于制油系统进行连续的制油。
热裂解过程为有机高分子材料，受热后断裂的过程，过程较为复杂，一般来说生成的产物较多，从一般规律来说升温速率快，材料粒径在合适的情况下，热裂解的程度越高，裂解产物包括有水和二氧化碳完全氧化的产物，也会有甲烷，一氧化碳等可燃不凝气体，还有油蒸汽，油蒸汽包括非标油和煤油可燃蒸汽，油蒸汽的各种组分可以通过分馏得到各组分再加以储存，热裂解过程完成后还会残留不能再裂解的碳，俗称残留炭，残留炭还具有很高的热值，可以储存起来作为燃料，也可以作为砖窑的燃料送到加温区可以保证砖窑不需要外部再添加燃料。
具体来说制备系统包括干燥层、制油层、炭化层，所述的干燥层、制油层、炭化层设置在窑区上方，干燥层设置在最上方，制油层设置在中间，炭化层设置在最下方，所述的干燥层、制油层、炭化层各层之间设置有隔热层；考虑到隧道窑在燃烧的过程中在其周部有管状的适宜温度区，但是经测试适宜温度区在窑区上方有较宽的厚度，给制油系统留有足够的空间，制油系统中分为不同区域，干燥层是距离窑区最远的一层，干燥层目的是去除原料中的水气，水的比热容很大，如果原料中残留有水气则会影响到原料在干燥层向制油层过渡时的升温速率，会降低出油率，有水参与也会影响其产物中出现醇类物质，虽然能作为燃料，但影响油的纯度，故在制油过程前一定要控制好原料物粒的大小，不能过大，同时也要在足够的时间下降物料中蕴含的水汽彻底烘干，干燥层通过制油层传递过来的热量对物料进行烘干，烘干过程至少不低于40min，干燥层的温度在温度控制在100-220摄氏度，在原料不发生裂解的情况下烘干，干燥层内设有干燥管，所述的干燥管一端设有进料口，所述的干燥管内设有第一螺旋推进螺杆，工作时由外部的减速电机带动第一螺旋推进螺杆，使得原料在第一螺旋推进螺杆之间的螺纹间缓慢推进，推进的过程中螺纹会起到对原料进行翻炒的效果，利于散开原料中的热气；优选的，干燥管在进料端设置有抽湿机，抽湿机在工作时不断的将管内的湿气抽出，在该过程中湿气是沿螺纹抽出的而且气流的方向是与第一螺旋推进螺杆的推进方向是相反的，湿气不断的被抽出，在干燥管的出料端，原料已经完全干燥没有水分；优选的，在干燥管的末端加设有缩口段，原料在干燥管内其实是较为分散的便于空气流通和抽湿机的抽湿，但是到了缩口段，物料被压紧，目的在于将干燥管和制油层分开，制油层产生的油蒸汽不会通过缩口段而进入到干燥管内，且干燥管在抽湿机的工作下处于低压状态，更容易将制油层的油气吸入干燥层，造成油气的浪费并产生污染，同时缩口段内的原料起到了一定的隔热效果，防止制油层温度快速扩散到干燥段，会降低原料裂解的升温速率，故缩口段的口径大小务必更具进料口的进料速度进行设计，使得原料在缩口段务必被压实，阻止热不透气；优选的，将干燥管下开设有缓冲槽，缓冲槽与干燥管连通，缓冲槽能储存来自第一螺旋推进螺杆推送的原料，缓冲槽考虑到进料段的原料进料的不均匀的可能性，使得原料在干燥管内行走更为均匀。
制油层内设有制油管，所述的制油管一端接干燥管的出料端，所述的制油管内设有第二螺旋推进螺杆，所述的制油管上等间距设有排气管，所述的排气管外接吸收塔，所述的制油层温度控制在300-600摄氏度，所述的原料在制油层持续时间制油层通过炭化层内传递的热量对原料进行热裂解，在制油管上等间距设有排气管，排气在30min-40min；管将热裂解产生的油蒸汽进行排出，由于热裂解温度较高，油蒸汽所产生的脂肪烃，脂肪烃可以通过吸收塔，再通过分馏塔将不同馏分的脂肪烃分别加以收集，将油蒸汽中的不凝气提取出来作为燃料气体，根据馏程的不同将不同组分分开收集；需要注意的是，在制油管的末端也设有缩口段，缩口段内的的作用与干燥管的缩口段类似，制油管的末端所设的缩口段隔绝来自炭化层的热气以及可能扬起的残留炭，与干燥管的缩口段不同在于，制油管的缩口段更小，由于在制油罐内原料有一部分裂解生成了油蒸汽，质量减少，缩口段应当更小才能完全隔绝制油层和炭化层通气的可能。
炭化层炭化层内设有炭化管，所述的炭化管一端接制油管的出料端，所述的炭化管内设有第三螺旋推进螺杆，所述的炭化层温度在600摄氏度以上，所述的炭化管出料端设有压实段；
所述的干燥管、制油管的出料端设有缩口段；在炭化层的高温下残留炭具有一定的可塑性，便于炭化段的压实过程的紧密性，在压实段压实后，残留炭则成为方便储藏的块状，残留炭也可以直接放入到隧道窑的加温区作为燃料使用。
本专利基于砖窑的热裂解制油系统优点在于：1.利用了隧道窑余热的特点，将废弃的垃圾作为原料在高温下发生裂解产生能够作为燃料使用的不凝气和非标油，而固体残留炭也能作为燃料使用。2.采用制油系统后基本解决了隧道窑的加温区燃料的问题，将不能变为油气的残留炭直接作为隧道窑窑区燃料为窑区提供热能，同时反馈给制油系统热能让整个系统持续处于工作的循环状态，对能量的利用效率可达70%以上。3.本制油系统清洁环保，没有任何次生垃圾或有害气体的产生。
附图说明
图1为隧道窑的平面布置图。
图2为制油系统在隧道窑上的截面示意图。
图3为隔热层内部结构示意图。
图4为具体实施例的前轮驱动机构示意图。
附图标记说明：1进料口，2干燥管，3缓冲槽，4第一螺旋推进螺杆，5隔板，6导热窗,7缩口段，8制油管，9第二螺旋推进螺杆，10隔热耐火混凝土，11减速电机，12减速电机，13缩口段，14隔板，15导热窗，16通风管道，17减速电机，18炭化管，19增强块，20长细管，21耐火墙，22主风孔，23辅风孔，24打断机，25滑管，26窑车轨道，27窑车轨道，28储料仓，30推杆，31主推杆，32主推杆，33总推杆，34温度测试点，35温度测试点，36温度测试点，37温度测试点，41风机，42切换轨道，43窑车，44窑区，45窑车，46切换轨道，47通风孔，48通风孔，49尾气处理装置，50烧线，51干燥线，52干燥线，53干燥线，61沙层，62隔热墙，63隔热层，64隔热层，65抽湿机，66气油管，67第三螺旋推进螺杆，68压实段，69保护罩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步说明。
具体实施例
如图1所示，隧道窑包括三条干燥线分别为干燥线51、干燥线52、干燥线53和一条烧线50，所述的窑区44设在烧线50上，干燥线51和干燥线52之间设有通风孔47，干燥线52和干燥线53之间设有通风孔48，干燥线内有装在窑车上需要干燥的砖坯，窑车前进的方向与干燥线内的气流行进的方向是相反的，干燥线内热气流来烧线50上的风机41，风机41运作时将通风管道16的热气进行收集并输送到干燥线，利用了烧线50的余热将湿润的砖坯进行干燥，然而通风管道16连通设有主风孔22和辅风孔23，主风孔22和辅风孔23都是起到进气的作用，辅风孔23增加了进气能力并能起到调节窑车上砖坯温度的作用，如图2所示，隧道窑烧线50在窑区44的基本结构包括设置在最底层的加温区29，所述的加温区能加热窑区的的砖坯，加热区温度一般在1400摄氏度左右，而烧线的内壁主要是由耐火墙21，隔热层63，耐火墙围成，窑车在烧线的温度大致在1100摄氏度左右，隔热层63由耐火砖砌成，制油系统则全部是设置在加温区29的上方，制油系统最外围是由一层坚实的隔热耐火混凝土10包裹覆盖，而耐火墙21及耐火墙外侧均设有厚厚的沙层进行隔热，保证温度始终是被保护在烧线50内部，不会逸散，这样能有效的降低加温区的原料使用。
制油系统包括干燥层、制油层、炭化层。
干燥层内设有干燥管2，所述的干燥管2一端设有进料口1，进料口1所进原料为有机固体垃圾，所述的干燥管2内设有第一螺旋推进螺杆4，第一螺旋推进螺杆4在减速电机11的驱动下工作，在干燥管2的下管壁上设有缓冲槽3，原料从进料口1进入干燥管2后在第一螺旋推进螺杆4的推动作用力下，原料会先填满缓冲槽3，填满缓冲槽3后，逸出的原料会在第一螺旋推进螺杆4的推动下继续前进，经过缓冲槽3的缓冲原料的输送变得更加的平均，干燥层温度控制在100-220摄氏度，所述的干燥管在进料端设置有抽湿机65，所述的原料在干燥层的干燥时间不低于40min，干燥管的出料端设有缩口段7，需要说明的是，进料口1与其进料的装置是密封连接的，考虑到热裂解需要在缺氧条件下进行，进料装置的出料口所输送的原料是在氮气保护下进入干燥管2的，进料装置不属于制油系统故没有画出，抽湿机65所抽出的氮气经过干燥后返回给进料装置，由于缩口段7的存在只有少量的氮气流入制油层，氮气基本处于循环使用状态，避免了浪费；如图3所示，为干燥层下方的隔热层64的内部结构示意图，隔热层64上开设有导热窗6，还有与导热窗6配合使用的隔板5，隔板5采用隔热材料制成，一般情况下，隔板5都是出于半开半闭的状态，假如隔板5完全闭合则干燥层的温度要低于100摄氏度，隔板5完全打开则干燥层的温度要高于220摄氏度，故通过隔板5的开合大小能够调整干燥层内的温度，导热窗6在隔热层64上设有多个，分为4排，每个导热窗6的隔板5上设有专门移动隔板5的推杆30，而相邻两排的推杆又连接设置在主推杆31和主推杆32上，主推杆31和主推杆32又与总推杆33连接，工作时候，只需要用电机驱动总推杆33即可调整导热窗6的开合大小，调整干燥层的温度，图3为导热窗6完全打开状态，图4为导热窗6部分打开状态，如图2所示，在干燥管2上设置了温度测试点34和温度测试点35，温度测试点选择其适宜温区的传感器进行温度测试，由于烧线50周围的温度较高，为避免人工操作，通过温度测试点对干燥层的内部温度大致进行了解后，可以控制总推杆33移动到合适的位置。
制油层内设有制油管8，所述的制油管8一端接干燥管2的出料端，所述的制油管8内设有第二螺旋推进螺杆9，第二螺旋推进螺杆9由隔热耐火混凝土10所述的制油管8上等间距设有排气管65，工作时，制油管8内产生的大量油内所设的减速电机12驱动，蒸汽通过排气管65汇入油气管66中，制油管8所产生油蒸汽为裂解的小分子脂肪烃，包括不凝气，标油和重油等，油蒸汽进入吸收塔和分馏塔进行分馏储存，所述的制油层温度控制在300-600摄氏度，制油管8上设有温度测试点36和温度测试点37，所述的原料在制油层持续时间在30min-40min，所述的制油层也是在氮气的保护下进行的，上面提到将会有氮气缓慢的从干燥管渗入制油管中同样是起到了保护的作用，制油管8的末端同样存在缩口段13，缩口段13保证了制油管8与炭化管18之间的气密性。需要说明的是，排气管13的数量较多保证了制油管8内的压强处处相等，同时排气管13没有采用抽气泵，而是让制油管8内的气体自行缓慢的逸出，避免炭化层18的气体反渗入制油管8内，或是制油管8的油蒸汽渗入炭化层造成浪费，以及可能出现的危险情况。需要说明的是，制油层和炭化层之间设有隔热层63，隔热层63上同样设有导热窗15以及配合导热窗15使用的隔板14，隔热层63与隔热层64的情况和作用类似，配合温度测试点36和温度测试点37同样起到调节温度的作用，不再赘述。
炭化层内设有炭化管18，所述的炭化管18一端接制油管8的出料端，所述的炭化管18内设有第三螺旋推进螺杆67，第三螺旋推进螺杆67由加速电机17驱动，所述的炭化层温度在600摄氏度以上，所述的炭化管18出料端设有压实段68，由于炭化管18所留下的都是残留炭，压实的难度大，考虑到残留炭的特点，压实段68的上设有增加炭化管18强度的增强块19，压实段68后是一段长细管20，长细管20防止气流倒流，将炭化管18内的氮气基本封死在炭化管18内。
炭化管18的残留炭经压实后从长细管20伸出，如图2所示，长细管20末端设有打断机24，打断机24在工作时处于匀速旋转状态，打断机24上对称设有两个刮块241，刮块241的外表面呈圆弧状，长细管20内被挤压出来的残留炭，每伸出一节就被刮块241刮下，并落入到滑管25内，所述的打断机24的外表包裹一层保护罩69，保护罩69与长细管20的末端是相连接的，也就是说炭化管18内的气体是无法逸散到隧道窑内的，只能由长细管20进入保护罩69内，滑管25下端是连接储料仓28的，储料仓28下还设有通向加温区29的管道，当需要对加温区添加燃料时可以将储料仓28内的残留炭加入加温区29内。
本发明基于砖窑的热裂解制油系统优点在于：1.利用了隧道窑余热的特点，将废弃的垃圾作为原料在高温下发生裂解产生能够作为燃料使用的不凝气和非标油，而固体残留炭也能作为燃料使用。2.采用制油系统后基本解决了隧道窑的加温区燃料的问题，将不能变为油气的残留炭直接作为隧道窑窑区燃料为窑区提供热能，同时反馈给制油系统热能让整个系统持续处于工作的循环状态，对能量的利用效率可达70%以上。3.本制油系统清洁环保，没有任何次生垃圾或有害气体的产生。