一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，涉及化工裂解反應(yīng)器【技術(shù)領(lǐng)域】。在臥式旋轉(zhuǎn)爐體置于爐膛內(nèi)，兩個轉(zhuǎn)軸與爐膛間為動密封，爐膛內(nèi)設(shè)有加熱器和爐氣出口，臥式旋轉(zhuǎn)爐體的兩個轉(zhuǎn)軸均為空心管，其中一個為混合氣導(dǎo)出管，另一個為進(jìn)料管；臥式旋轉(zhuǎn)爐體置于托輥或軸座上，一個空心管通過機(jī)械傳動裝置與驅(qū)動電機(jī)相連；臥式旋轉(zhuǎn)爐體內(nèi)的圓周上分布有熱載體翻抄板。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)之不足,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作控制方便、節(jié)能、省力、生產(chǎn)效率高、原料的適宜性強(qiáng)、能保證裂解質(zhì)量的特點，對不同農(nóng)林廢棄物如秸稈、木屑、樹皮、枝丫及粒徑形狀原料等都具有很好的裂解效果，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及化工裂解反應(yīng)器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)是當(dāng)今新能源開發(fā)領(lǐng)域的前沿技術(shù)和熱點領(lǐng)域。生物質(zhì) 是唯一能轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源，生物質(zhì)液化制取液體燃料及化學(xué)物品是生物質(zhì) 利用的主要發(fā)展方向。生物質(zhì)快速熱解制取生物油是目前世界上生物質(zhì)能研究開發(fā)的前沿 技術(shù)，由于液體產(chǎn)物的諸多優(yōu)點和人們對其研究興趣的日益高漲，對液體產(chǎn)物收率相對較 高的快速熱解技術(shù)的研究和應(yīng)用越來越受到重視。
[0003] 生物質(zhì)熱裂解是生物質(zhì)在完全缺氧的條件下熱裂解為液體生物油、可燃?xì)怏w和固 體生物質(zhì)炭3個組成部分的過程。在生物質(zhì)快速熱裂解的各種工藝中，反應(yīng)器的類型及其 加熱方式的選擇在很大程度上決定了產(chǎn)物的最終分布，所以反應(yīng)器類型和加熱方式的選 擇是各種技術(shù)路線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綜合國內(nèi)外現(xiàn)有的反應(yīng)器，主要分為旋轉(zhuǎn)錐、流化床、燒蝕 反應(yīng)器、真空移動床等。
[0004] 上述國內(nèi)外反應(yīng)器現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：
[0005] 流化床不足：操作要求高，大量惰性流化氣的制備、循環(huán)、加熱和冷卻能耗大，規(guī)模 大時熱效率較低，對原材料的粒徑、形狀要求苛刻，大大增加了原料的加工成本；循環(huán)流化 床反應(yīng)器存在焦渣磨損問題，且不易于大型化使用；
[0006] 旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器不足：高速運(yùn)轉(zhuǎn)件，能耗大，操作難度大。
[0007] 真空移動床反應(yīng)器：對于真空度要求較高，增加了制造成本和運(yùn)行難度。 實用新型內(nèi)容
[0008] 本實用新型要解決的技術(shù)問題提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作控制方便、節(jié)能、省力、 生產(chǎn)效率高、原料的適宜性強(qiáng)、能保證裂解質(zhì)量的內(nèi)置熱載體連續(xù)旋轉(zhuǎn)裂解爐，對不同農(nóng)林 廢棄物如秸桿、木屑、樹皮、枝丫及粒徑形狀原料等都具有很好的裂解效果，適合于工業(yè)化 生產(chǎn)。
[0009] 本實用新型的主要技術(shù)方案是：一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征 在于包括臥式旋轉(zhuǎn)爐體，該臥式旋轉(zhuǎn)爐體置于爐膛內(nèi)，臥式旋轉(zhuǎn)爐體的兩個轉(zhuǎn)軸與爐膛間 為動密封，爐膛內(nèi)設(shè)有加熱器，爐膛壁設(shè)有爐氣出口，臥式旋轉(zhuǎn)爐體的兩個轉(zhuǎn)軸均為與臥式 旋轉(zhuǎn)爐體的內(nèi)腔連通的空心管，其中一個空心管為混合氣導(dǎo)出管，混合氣導(dǎo)出管末端處動 密封連接靜態(tài)導(dǎo)出管；另一個空心管為進(jìn)料管；臥式旋轉(zhuǎn)爐體置于托輥或軸座上，一個空 心管通過機(jī)械傳動裝置與驅(qū)動電機(jī)相連；臥式旋轉(zhuǎn)爐體內(nèi)的圓周上分布有熱載體翻抄板。 [0010] 優(yōu)選，所述的加熱器為燃?xì)鈬娮?。也可燃油等?br> [0011] 優(yōu)選，所述的燃?xì)鈬娮鞛?-6個，位于臥式旋轉(zhuǎn)爐體的左部下方，靠近進(jìn)料管端。
[0012] 優(yōu)選，所述的熱載體翻抄板為一排與中軸線平行的徑向傾斜板。更方便翻抄。
[0013] 優(yōu)選，所述的2對托輥分別置于與臥式旋轉(zhuǎn)爐體的內(nèi)腔連通的2個空心管的側(cè)下 方。
[0014] 優(yōu)選，所述的進(jìn)料管處設(shè)有密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)。操作性更好。
[0015] 優(yōu)選，所述的熱載體為石英砂。
[0016] 優(yōu)選，所述的密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：輸料管從進(jìn)料管內(nèi)深入爐內(nèi)，輸料管從進(jìn) 料管為動密封，輸料管的后部設(shè)有料斗和推料口，往復(fù)式進(jìn)料器的往復(fù)式推料桿從推料口 處進(jìn)入推料，往復(fù)式推料桿與往復(fù)式動力機(jī)構(gòu)相連。可實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料。
[0017] 優(yōu)選，所述的往復(fù)式動力機(jī)構(gòu)為動力油缸。或為電動式。
[0018] 優(yōu)選，所述的進(jìn)料管留有原料密封段，通過調(diào)整往復(fù)式進(jìn)料器的行程控制密封段 的長度。操作性更好。
[0019] 優(yōu)選，所述的機(jī)械傳動裝置為混合氣導(dǎo)出管外側(cè)裝有驅(qū)動齒圈及與其配合的齒 輪。
[0020] 本實用新型的積極效果是：克服了現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作 控制方便、節(jié)能、省力、可實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料、生產(chǎn)效率高、原料的適宜性強(qiáng)、能保證裂解質(zhì)量的 內(nèi)置熱載體連續(xù)旋轉(zhuǎn)裂解爐反應(yīng)器，對不同農(nóng)林廢棄物如秸桿、木屑、樹皮、枝丫及粒徑形 狀原料等都具有很好的裂解效果，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0021] 1、設(shè)備操作簡單、控制方便。該特點非常符合農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)地分散、操作工大多文 化程度不高和技術(shù)訓(xùn)練不足等實際情況。
[0022] 2、省力、低能耗、生產(chǎn)效率。同時，也可實現(xiàn)將可燃性不凝氣循環(huán)回用至加熱裂解 爐。
[0023] 3、與流化床相比，不需大量惰性流化氣體循環(huán)，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。
[0024] 4、原料的適宜性廣。該工藝技術(shù)原料適宜性非常強(qiáng)，對不同農(nóng)林廢棄物如秸桿、木 屑、樹皮、枝丫及原料粒徑形狀等都具有很好的裂解效果，操作參數(shù)變化不大。
[0025] 以下結(jié)合一個較好的實施例及附圖作進(jìn)一步詳述，但不作為對本實用新型的限 定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2是圖1的A-A剖面示意圖。
[0028] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0029] 圖1?圖2中：1、往復(fù)式進(jìn)料器，2、進(jìn)料管，3、料封段，4、托輥，5、燃?xì)鈬娮欤?.熱 載體(石英砂)，7、爐膛，8、驅(qū)動電機(jī)，9、齒圈，10、混合氣導(dǎo)出管，11、臥式旋轉(zhuǎn)爐體，12、熱載 體翻抄板，13、輸料管，14、動密封，15、混合氣出口，16、原料，17熱電偶，18、靜態(tài)導(dǎo)出管。
[0030] 圖3中，19、焦和石英砂出口，20、立式旋轉(zhuǎn)爐體，其余標(biāo)號同上。

【具體實施方式】
[0031] 參見圖1、圖2,該內(nèi)置熱載體連續(xù)旋轉(zhuǎn)裂解爐反應(yīng)器，包括臥式旋轉(zhuǎn)爐體11，該臥 式旋轉(zhuǎn)爐體11置于爐膛7內(nèi)，臥式旋轉(zhuǎn)爐體11的兩個轉(zhuǎn)軸與爐膛7間為動密封，爐膛7內(nèi) 設(shè)有加熱器，爐膛7壁設(shè)有爐氣出口，爐氣出口的煙道氣可進(jìn)烘干機(jī)；臥式旋轉(zhuǎn)爐體11的兩 個轉(zhuǎn)軸均為與臥式旋轉(zhuǎn)爐體11的內(nèi)腔連通的空心管，其中一個空心管為混合氣導(dǎo)出管10， 混合氣導(dǎo)出管10末端處動密封14連接靜態(tài)導(dǎo)出管17,靜態(tài)導(dǎo)出管17中裝有熱電偶18 ;靜 態(tài)導(dǎo)出管方便連接后續(xù)設(shè)備。另一個空心管為進(jìn)料管2 ;臥式旋轉(zhuǎn)爐體11置于托輥4或軸 座上，一個空心管通過機(jī)械傳動裝置與驅(qū)動電機(jī)8相連；臥式旋轉(zhuǎn)爐體11內(nèi)的圓周上分布 有熱載體翻抄板12。所述的加熱器為燃?xì)鈬娮?。所述的燃?xì)鈬娮?為4-6個，位于臥式 旋轉(zhuǎn)爐體11的左部下方，靠近進(jìn)料管端。所述的熱載體翻抄板12為一排與中軸線平行的 徑向傾斜板。所述的2對托輥4分別置于與臥式旋轉(zhuǎn)爐體11的內(nèi)腔連通的2個空心管的 側(cè)下方。所述的進(jìn)料管2處設(shè)有密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)1。所述的密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)為： 輸料管13從進(jìn)料管2內(nèi)深入爐內(nèi)，輸料管13從進(jìn)料管2為動密封，輸料管13的后部設(shè)有 料斗和推料口，往復(fù)式進(jìn)料器1的往復(fù)式推料桿從推料口處進(jìn)入推料，往復(fù)式推料桿與往 復(fù)式動力機(jī)構(gòu)相連。所述的往復(fù)式動力機(jī)構(gòu)為動力油缸?？蓪崿F(xiàn)連續(xù)進(jìn)料。所述的進(jìn)料管 13留有原料密封段3,通過調(diào)整往復(fù)式進(jìn)料器1的行程控制密封段3的長度。所述的機(jī)械 傳動裝置為混合氣導(dǎo)出管外側(cè)裝有驅(qū)動齒圈9及與其配合的齒輪。
[0032] 在設(shè)計和制造過程中，在爐臥式旋轉(zhuǎn)體11內(nèi)設(shè)計8-10塊熱載體翻抄板12,并帶 有一定的軸向角度，保證熱載體在翻騰消除裂解氣的沖擊力而留在爐內(nèi)。熱載體翻抄板 12帶有徑向角度，保證熱載體和灰分有最大的下落距離，保證裂解完全的灰分盡快被裂解 氣帶出爐體。進(jìn)料管2預(yù)留口徑3-4倍的料封段，達(dá)到連續(xù)進(jìn)料的密封狀態(tài)。爐膛7有多 個燃?xì)鈬娮?提供熱能，爐體11置于爐膛內(nèi)，兩個旋轉(zhuǎn)軸平放置于4個托棍4上，在驅(qū)動電 機(jī)8的驅(qū)動下在托輥上逆時針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)置的石英砂作為熱載體6在爐內(nèi)抄板12的作用下翻 炒，進(jìn)料管13從進(jìn)料管2內(nèi)深入爐內(nèi)與進(jìn)料口同心，進(jìn)料管13和進(jìn)料管2之間裝有動密封 14,進(jìn)料管13留有原料密封段3,調(diào)整液壓進(jìn)料器1的行程控制密封段4的長度，爐體的出 口是混合氣導(dǎo)出管10,裝有驅(qū)動齒圈9,靠驅(qū)動電機(jī)8帶動爐體旋轉(zhuǎn)。
[0033] 工作時，爐膛7有多個燃?xì)鈬娮焯峁崮?，熱載體置于旋轉(zhuǎn)裂解爐內(nèi)，由驅(qū)動電機(jī) 驅(qū)動爐體旋轉(zhuǎn)，加熱；連續(xù)進(jìn)料(也可斷續(xù)進(jìn)料）；內(nèi)置熱載體在爐體抄板的翻炒下與連續(xù)進(jìn) 入的生物質(zhì)迅速耦合反應(yīng)，使生物質(zhì)原料裂解為油氣和灰分一起排出爐外。通過靜態(tài)導(dǎo)出 管17處的熱電偶6的傳輸查看熱裂解溫度，調(diào)整燃?xì)饬髁靠刂茽t內(nèi)溫度。熱載體靠重力和 抄板的角度設(shè)計留在爐內(nèi)受熱并與新近物料連續(xù)耦合反應(yīng)完成連續(xù)操作的過程。它主要有 爐體、驅(qū)動電機(jī)、托輥、加熱爐膛構(gòu)成。所述的熱載體為石英砂。
[0034] 尤本實用新型其適用于生物質(zhì)裂解制取燃料油；所述的生物質(zhì)原料為棉花秸桿和 樹枝、鋸末、刨花、麥秸、廢塑料、稻草、稻殼；或原料為生物質(zhì)與廢塑料，生物質(zhì)與廢塑料的 重量混合比例為：生物質(zhì)7份，廢塑料> 2份(如2、3、5、7等，再多也可，僅廢塑料也可）；效 果均可達(dá)到要求。
[0035] 經(jīng)試用，完全達(dá)到設(shè)計要求。此反應(yīng)器幾乎無噪音，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，能耗低，升溫速率 快；經(jīng)過對不同物料的測試適應(yīng)性非常好；在初始需要反復(fù)幾次調(diào)試裂解溫度后，爐溫波 動很?。淮蟛糠制瑺?、條狀(如麥秸、稻草、廢塑料等)不需要粉碎，直接使用；密封效果好，可 以負(fù)壓使用：不需要惰性氣體載氣；裂解充分、燃油和燃?xì)鉄嶂蹈摺?br> 【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于包括臥式旋轉(zhuǎn)爐體（11)，該臥 式旋轉(zhuǎn)爐體（11)置于爐膛（7)內(nèi)，臥式旋轉(zhuǎn)爐體（11)的兩個轉(zhuǎn)軸與爐膛（7)間為動密封， 爐膛（7)內(nèi)設(shè)有加熱器，爐膛（7)壁設(shè)有爐氣出口，臥式旋轉(zhuǎn)爐體（11)的兩個轉(zhuǎn)軸均為與臥 式旋轉(zhuǎn)爐體（11)的內(nèi)腔連通的空心管，其中一個空心管為混合氣導(dǎo)出管（10)，混合氣導(dǎo)出 管（10)末端處動密封（14)連接靜態(tài)導(dǎo)出管（17);另一個空心管為進(jìn)料管（2);臥式旋轉(zhuǎn)爐 體（11)置于托輥（4)或軸座上，一個空心管通過機(jī)械傳動裝置與驅(qū)動電機(jī)（8)相連；臥式旋 轉(zhuǎn)爐體（11)內(nèi)的圓周上分布有熱載體翻抄板（12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 加熱器為燃?xì)鈬娮欤?)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 燃?xì)鈬娮欤?)為4-6個，位于臥式旋轉(zhuǎn)爐體（11)的左部下方，靠近進(jìn)料管端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 熱載體翻抄板（12)為一排與中軸線平行的徑向傾斜板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 2對托輥（4)分別置于與臥式旋轉(zhuǎn)爐體（11)的內(nèi)腔連通的2個空心管的側(cè)下方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 進(jìn)料管（2)處設(shè)有密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)（1 )，所述的熱載體為石英砂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 密封式進(jìn)料機(jī)構(gòu)（1)的結(jié)構(gòu)為：輸料管（13)從進(jìn)料管（2)內(nèi)深入爐內(nèi)，輸料管（13)從進(jìn)料 管（2)為動密封，輸料管（13)的后部設(shè)有料斗和推料口，往復(fù)式進(jìn)料器（1)的往復(fù)式推料桿 從推料口處進(jìn)入推料，往復(fù)式推料桿與往復(fù)式動力機(jī)構(gòu)相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 往復(fù)式動力機(jī)構(gòu)為動力油缸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述的 進(jìn)料管（13)留有原料密封段（3)，通過調(diào)整往復(fù)式進(jìn)料器（1)的行程控制密封段（3)的長 度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置熱載體的臥式滾筒旋轉(zhuǎn)裂解爐，其特征在于所述 的機(jī)械傳動裝置為混合氣導(dǎo)出管外側(cè)裝有驅(qū)動齒圈（9)及與其配合的齒輪。
【文檔編號】C10B53/02GK203938645SQ201420282366
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】曹文祥, 曹懷停, 吳玉龍, 陳宇 申請人:曹文祥