一种适配于有机固废气化的装置

1.本发明属于有机固废原料技术领域，具体为一种适配于有机固废气化的装置。


背景技术：

2.据估计，我国的固体废弃物每年产生约100亿吨，有机固体废弃物(以下简称有机固废)就占一多半，如果不能对其妥善处理，会对大气、土壤、水体造成污染；有机固废产量大，来源广泛，按其来源可分为农业有机固废、工业有机固废以及城市有机固废；有机固废具有高挥发分、高含水量、高碱金属、低能量密度等特点。
3.目前，对有机固废的处理方式主要以燃烧为主，这是一种低热效率、高污染的粗放型利用方式；20世纪70年代，gargm等首先提出将煤气化技术用于生物质这种低能量密度的物质；有机固废经过干燥、热解、气化可以产生合成气，气化过程产生的合成气是重要的化工原料，在合成氨、甲醇、低碳烯烃、液体燃料等方面应用广泛；但是，有机固废气化技术仍存在以下几点问题：反应器本体(1)气化气中焦油含量高，约为10～200g/nm3；同煤炭资源相比，有机固废能量密度较低(生物质能量密度为871.7～900mj/m3，煤能量密度为33844.5～47633mj/m3)，这使得其单独气化过程中气化温度较低，导致单独气化过程中产生大量的焦油，气相焦油在管道中冷凝造成管路堵塞；密封盖(2)产气热值偏低，空气气氛下产气热值一般在5mj/nm3左右，水蒸气气化产生的燃气质量高，氢气和甲烷含量比例大，燃气热值可达17-21mj/nm3；由于气化温度约在700～750c，导致焦油无法裂解，且空气气氛下气化后产生的可燃气体成分为甲烷1.57％，一氧化碳9.76％，氢气15.27％，合成气的品质低，使得产气热值偏低。
4.而且，现有处理装置的单组锥形导流罩包括有上下两个，而对气流进行导向时并不是始终需要上下两个导流罩旋转，否则不仅不会显著提高处理效率，而且会极大地增加能量损耗，而现有的传动轴与锥形导流罩之间大多是固定连接，导致难以对反应器内部上下两个导流罩的运动进行调节，从而不便于操作及使用。
5.同时，在对不同浓度物质进行处理时往往需要提供不同孔径的排料孔，而现有的反应器底部过滤板孔径时固定的，其难以方便工作人员根据实际处理情况，随时调节过滤板的过滤孔径，从而导致过滤效果不佳，甚至出现容易发生堵塞的情况；因此，针对有机固废气化技术中存在的问题，开发一种适配于有机固废气化的反应器，实现有机固废原料气化产气净化和产品气的高氢碳比尤为重要。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种适配于有机固废气化的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适配于有机固废气化的装置，包括反应器本体，所述反应器本体的顶部螺纹套接有密封盖，所述密封盖顶部的左侧固定连通有碳基催化剂裂解焦油装置，所述密封盖顶部的右侧固定连通有进料口，所述反应器
本体的内部活动套接有下导流罩，所述密封盖的内部活动套接有旋转轴，所述旋转轴的外表面固定套接有位于密封盖上方的传动带轮，所述传动带轮的底部与密封盖的顶部活动连接，所述旋转轴的外表面固定套接有位于下导流罩上方的上导流罩，所述上导流罩底部的直径小于下导流罩顶部的直径，所述下导流罩和上导流罩的数量均为四个，且四个所述下导流罩和上导流罩的组合可有效地改变流体流型，带动反应器边界层的流体一起流动，使流体混合均匀，避免出现中间流速大两端流速小的漏斗流现象，使颗粒流速均匀。
8.优选的，所述反应器本体的右侧固定连通有位于下导流罩右侧的气化剂入口，所述下导流罩的顶部高于气化剂入口的顶部，所述下导流罩的底部低于气化剂入口的底部，由于多点分布式气化剂入口的设置，可以防止由于气体的流入导致颗粒向反应器的另一侧运动的情况，从而避免出现颗粒在反应器内分布不均匀的情况。
9.优选的，所述反应器本体底部的边缘固定安装有支撑架，所述支撑架的数量为三个，三个所述支撑架的尺寸均相同且均匀分布于反应器本体的底部，通过设置的支撑架，在三个所述支撑架的配合下可以对反应器本体整体起到良好的支撑效果，同时鉴于三个支撑架的分布也便于工作人员对旋转套进行旋转。
10.优选的，所述旋转轴的外表面固定套接有位于下导流罩内侧的轴承轴，所述轴承轴的外表面活动套接有轴承套，所述轴承轴和轴承套的数量均为四个，四个所述轴承轴和轴承套的相向面之间均活动套接有滚珠，由于滚珠的设置，在轴承轴和轴承套的配合下可以将其整体与旋转轴进行连接，而在滚珠的配合下不仅可以确保对轴承轴和轴承套之间位置的限制，同时可以避免轴承套直接跟随旋转轴旋转的情况。
11.优选的，四个所述轴承套的外表面固定连接有连接杆，所述连接杆的外表面光滑，且所述连接杆的另一端与下导流罩的内壁固定连接，通过设置的连接杆，可以下导流罩与轴承套进行连接固定，进而使得旋转轴能够通过轴承轴、轴承套、滚珠和连接杆对下导流罩进行支撑，同时也可以避免直接带动下导流罩旋转。
12.优选的，所述旋转轴的外表面活动套接有位于轴承套上方的锁紧套，所述锁紧套的数量为四个，四个所述锁紧套的底部分别与四个轴承套的顶部啮合连接，由于锁紧套的设置，可以在限位槽和限位块的限制下使得锁紧套跟随螺纹套杆向下移动，进而在旋转轴的配合下可以达到锁紧轴承套的效果，从而使得下导流罩能够通过连接杆、轴承套和锁紧套跟随旋转轴旋转。
13.优选的，所述旋转轴的左右两侧均开设有位于下导流罩和上导流罩之间的限位槽，所述限位槽的数量为四个，四个所述限位槽的内部均活动套接有限位块，所述限位块的另一端贯穿限位槽并延伸至旋转轴的外部且与锁紧套的内壁固定连接，通过设置的限位槽和限位块，在二者的配合下可以通过旋转轴对螺纹套杆的运动进行限制，从而使得螺纹杆旋转能够在旋转轴对螺纹套杆的限制下使得螺纹套杆通过限位块带动锁紧套上下移动。
14.优选的，所述旋转轴内腔的底部活动卡接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶部贯穿旋转轴且固定连接有转动杆，所述转动杆的底部与旋转轴的顶部活动连接，由于螺纹杆的设置，既可以在旋转转动杆的同时带动螺纹套杆运动，同时在旋转轴的配合下确保螺纹杆稳定旋转且不会脱离旋转轴。
15.优选的，所述螺纹杆的外表面螺纹套接有位于旋转轴内部的螺纹套杆，所述螺纹套杆的外表面与旋转轴的内壁活动套接，所述螺纹套杆的外表面与限位块的内壁固定连
接，通过设置的螺纹套杆，由于螺纹杆的旋转可以在限位槽和限位块对螺纹套杆的限制下使得螺纹套杆上下运动，进而通过限位块达到带动锁紧套上下移动的效果，从而可以便于对轴承套进行锁紧。
16.优选的，所述反应器本体内腔的底部活动套接有过滤板，所述过滤板的底部固定连通有连接套，所述连接套的底部贯穿反应器本体，所述连接套外表面的底部螺纹套接有位于反应器本体底部的旋转套，所述旋转套的顶部与反应器本体的底部活动连接，由于过滤板的设置，可以在与反应器本体底部开孔的配合下使得反应器本体底部的过滤孔直径被改变，从而达到过滤不同直径大小颗粒的效果。
17.本发明的有益效果如下：
18.1、本发明通过碳基催化剂裂解焦油装置、下导流罩、上导流罩和气化剂入口，在碳基催化剂裂解焦油装置的作用下使得固废沿着反应器本体内腔的上方向下移动，进而在多点分布式气化剂入口和下导流罩的配合下可以使得通过气化剂入口进入至反应器本体内部的气化剂能够沿着下导流罩的外表面向下流动，从而使得颗粒气流整体流动沿着上导流罩和下导流罩的表面，从而使其能够快速达到均匀混合的效果。
19.2、本发明通过轴承套、锁紧套、螺纹杆和螺纹套杆，首先通过连接杆可以在旋转轴的配合下对下导流罩进行支撑，而在轴承轴、轴承套和滚珠的配合下可以确保旋转轴的旋转不会直接带动下导流罩旋转，从而减少传动下导流罩旋转造成损耗增加的情况，而旋转转动杆可以在限位槽和限位块对螺纹套杆的限制下通过螺纹杆、螺纹套杆和限位块带动锁紧套向下移动，进而达到锁紧锁紧套与轴承套的效果，即可使得旋转轴能够带动下导流罩旋转，从而避免下导流罩长时间静止而附着较多颗粒的情况。
20.3、本发明通过反应器本体、过滤板、连接套和旋转套，所述反应器本体的底部开设有贯穿孔，可以使得反应器本体内部的颗粒通过贯穿孔穿排出反应器本体，而旋转旋转套可以通过连接套带动过滤板旋转，同时在连接套和旋转套的配合下可以对过滤板的运动起到限制的效果，从而旋转套的旋转可以通过连接套带动过滤板沿着反应器本体内腔底部稳定地旋转，从而达到缓慢且稳定地改变过滤孔尺寸的效果。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明的正视结构示意图；
23.图3为本发明的正面剖视结构示意图；
24.图4为本发明的侧面剖视结构示意图；
25.图5为本发明密封盖处正视的局部结构示意图；
26.图6为本发明传动带轮处正面剖视的局部结构示意图；
27.图7为本发明限位块处侧面剖视的局部结构示意图；
28.图8为图3中a处的放大结构示意图。
29.图中：1、反应器本体；2、密封盖；3、碳基催化剂裂解焦油装置；4、进料口；5、下导流罩；6、旋转轴；7、上导流罩；8、气化剂入口；9、支撑架；10、轴承轴；11、轴承套；12、滚珠；13、连接杆；14、锁紧套；15、限位槽；16、限位块；17、螺纹杆；18、转动杆；19、螺纹套杆；20、传动带轮；21、过滤板；22、连接套；23、旋转套。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1至图8所示，本发明实施例中，一种适配于有机固废气化的装置，包括反应器本体1，反应器本体1的顶部螺纹套接有密封盖2，密封盖2顶部的左侧固定连通有碳基催化剂裂解焦油装置3，密封盖2顶部的右侧固定连通有进料口4，反应器本体1的内部活动套接有下导流罩5，密封盖2的内部活动套接有旋转轴6，旋转轴6的外表面固定套接有位于密封盖2上方的传动带轮20，传动带轮20的底部与密封盖2的顶部活动连接，旋转轴6的外表面固定套接有位于下导流罩5上方的上导流罩7，上导流罩7底部的直径小于下导流罩5顶部的直径，下导流罩5和上导流罩7的数量均为四个，且四个下导流罩5和上导流罩7的组合可有效地改变流体流型，带动反应器边界层的流体一起流动，使流体混合均匀，避免出现中间流速大两端流速小的漏斗流现象，使颗粒流速均匀。
32.其中，反应器本体1的右侧固定连通有位于下导流罩5右侧的气化剂入口8，下导流罩5的顶部高于气化剂入口8的顶部，下导流罩5的底部低于气化剂入口8的底部，由于气化剂入口8的设置，可以防止由于气体的流入导致颗粒向反应器的另一侧运动的情况，从而避免出现颗粒在反应器内分布不均匀的情况。
33.其中，反应器本体1底部的边缘固定安装有支撑架9，支撑架9的数量为三个，三个支撑架9的尺寸均相同且均匀分布于反应器本体1的底部，通过设置的支撑架9，在三个支撑架9的配合下可以对反应器本体1整体起到良好的支撑效果，同时鉴于三个支撑架9的分布也便于工作人员对旋转套23进行旋转。
34.其中，旋转轴6的外表面固定套接有位于下导流罩5内侧的轴承轴10，轴承轴10的外表面活动套接有轴承套11，轴承轴10和轴承套11的数量均为四个，四个轴承轴10和轴承套11的相向面之间均活动套接有滚珠12，由于滚珠12的设置，在轴承轴10和轴承套11的配合下可以将其整体与旋转轴6进行连接，而在滚珠12的配合下不仅可以确保对轴承轴10和轴承套11之间位置的限制，同时可以避免轴承套11直接跟随旋转轴6旋转的情况。
35.其中，四个轴承套11的外表面固定连接有连接杆13，连接杆13的外表面光滑，且连接杆13的另一端与下导流罩5的内壁固定连接，通过设置的连接杆13，可以下导流罩5与轴承套11进行连接固定，进而使得旋转轴6能够通过轴承轴10、轴承套11、滚珠12和连接杆13对下导流罩5进行支撑，同时也可以避免直接带动下导流罩5旋转。
36.其中，旋转轴6的外表面活动套接有位于轴承套11上方的锁紧套14，锁紧套14的数量为四个，四个锁紧套14的底部分别与四个轴承套11的顶部啮合连接，由于锁紧套14的设置，可以在限位槽15和限位块16的限制下使得锁紧套14跟随螺纹套杆19向下移动，进而在旋转轴6的配合下可以达到锁紧轴承套11的效果，从而使得下导流罩5能够通过连接杆13、轴承套11和锁紧套14跟随旋转轴6旋转。
37.其中，旋转轴6的左右两侧均开设有位于下导流罩5和上导流罩7之间的限位槽15，限位槽15的数量为四个，四个限位槽15的内部均活动套接有限位块16，限位块16的另一端贯穿限位槽15并延伸至旋转轴6的外部且与锁紧套14的内壁固定连接，通过设置的限位槽
15和限位块16，在二者的配合下可以通过旋转轴6对螺纹套杆19的运动进行限制，从而使得螺纹杆17旋转能够在旋转轴6对螺纹套杆19的限制下使得螺纹套杆19通过限位块16带动锁紧套14上下移动。
38.其中，旋转轴6内腔的底部活动卡接有螺纹杆17，螺纹杆17的顶部贯穿旋转轴6且固定连接有转动杆18，转动杆18的底部与旋转轴6的顶部活动连接，由于螺纹杆17的设置，既可以在旋转转动杆18的同时带动螺纹套杆19运动，同时在旋转轴6的配合下确保螺纹杆17稳定旋转且不会脱离旋转轴6。
39.其中，螺纹杆17的外表面螺纹套接有位于旋转轴6内部的螺纹套杆19，螺纹套杆19的外表面与旋转轴6的内壁活动套接，螺纹套杆19的外表面与限位块16的内壁固定连接，通过设置的螺纹套杆19，由于螺纹杆17的旋转可以在限位槽15和限位块16对螺纹套杆19的限制下使得螺纹套杆19上下运动，进而通过限位块16达到带动锁紧套14上下移动的效果，从而可以便于对轴承套11进行锁紧。
40.其中，反应器本体1内腔的底部活动套接有过滤板21，过滤板21的底部固定连通有连接套22，连接套22的底部贯穿反应器本体1，连接套22外表面的底部螺纹套接有位于反应器本体1底部的旋转套23，旋转套23的顶部与反应器本体1的底部活动连接，由于过滤板21的设置，可以在与反应器本体1底部开孔的配合下使得反应器本体1底部的过滤孔直径被改变，从而达到过滤不同直径大小颗粒的效果。
41.工作原理及使用流程：
42.开启设备可以使得碳基催化剂裂解焦油装置3将催化剂有反应器本体1的顶部导入至反应器本体1内部，随着催化剂的持续注入可以在上导流罩7的配合下使其快速均匀分散，而通过气化剂入口8可以将气化剂导入反应器本体1的内部，并在下导流罩5的配合下使其沿着下导流罩5的外表面向下流动，并在催化剂气流的带动下使其跟随流动，从而在下导流罩5和上导流罩7的旋转下使其快速均匀混合；
43.根据实际加工需要确定是否通过旋转轴6传动下导流罩5跟随旋转，若需要下导流罩5旋转可以通过旋转转动杆18使其带动螺纹杆17旋转，而螺纹杆17的转动可以在限位槽15和限位块16对螺纹套杆19的限制下使得螺纹套杆19能够通过限位块16带动锁紧套14向下移动并与轴承套11的顶部接触连接，最后开启设备可以使得驱动机构通过传动带轮20带动旋转轴6旋转，而旋转轴6的旋转首先可以直接带动上导流罩7旋转，同时可以通过锁紧套14、轴承套11和连接杆13带动下导流罩5旋转；
44.而旋转旋转套23可以通过连接套22带动过滤板21运动，而过滤板21的运动可以在旋转套23、连接套22和反应器本体1的配合下对其进行限制，从而可以使得旋转旋转套23能够带动过滤板21沿着反应器本体1内腔的底部稳定旋转，最后使得改变过滤孔径的效果更稳定。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。