CN108102725B - 一种热解气化炉的热解速度控制方法 - Google Patents

Abstract

本项发明采用调节热解气化炉内气体流动速度（或流量）的方法调控热解气化炉中待热解有机固体的热解速度,解决了现有热解气化工艺中提高热解速度和调控热解速度两大技术难题，使热解气化炉能根据实际需要灵活调节处理能力。本发明方法还可以通过加热流动气体，控制流动气体温度的方式调控热解气化炉中待热解物质的热解速度，并向热解气化炉输送热能，构成一种热解气化炉的新供热方式。

Description

一种热解气化炉的热解速度控制方法

技术领域

本发明属于固体废弃物(包括各种生活垃圾和工业、农业生产过程中产生的各种有机废弃物等)的无害化处置和资源化利用技术领域，具体涉及一种热解气化炉的热解速度控制方法。

背景技术

热解气化炉是热解气化工艺的核心设备，热解气化炉中有机固体的热解速度控制是热解气化炉在实际应用中存在的一个技术难题，目前的热解气化炉的热解速度控制是通过调节热解温度来实现。对于具体的一种热解气化炉或者具体的一种有机固体来说，热解气化工艺中的热解温度是有一定范围的，部能在较大范围内调控。本项发明采用调节热解气化炉中的气体流动速度的方法调控热解气化炉中有机固体的热解速度，具有调控范围大，调控灵敏的优点，不但可以为热解气化炉处理量调节提供一种新方法，还可以在热解温度不变的条件下，提高有机固体的热解速度，大幅度提高热解气化炉的工艺性能。该方法可以在热解气化炉的设计和制造中应用，也可以在现有的热解气化炉技术改造时应用。

发明内容

热解气化工艺是有机固体在高温、无氧或缺氧条件下分解为气体、液体和固体的过程。其中热解气体的生成与逸出过程包括如下步骤：⑴有机固体在高温条件下热解产生热解气体；⑵ 热解气体从有机固体内部向有机固体表面扩散并在有机固体表面吸附；⑶热解气体从有机固体表面脱附并向有机固体颗粒间缝隙扩散；⑷ 热解气体通过有机固体颗粒间缝隙向外扩散。

根据化学反应平衡和传质原理，上述过程的步骤⑴和步骤⑵主要受热解温度影响，步骤⑶和步骤⑷主要受热解气化炉内的气体流动速度控制。现有有机固体热解气化工艺及相应设备中，有机固体的热解速度主要由热解温度控制，即通过调节步骤⑴和步骤⑵的速度控制热解速度；而步骤⑶和步骤⑷只依靠热解气体自身向热解气化炉的气体出口移动来完成，流动速度缓慢，所以步骤⑶和步骤⑷的速度很慢。当热解温度比较高，步骤⑴和步骤⑵的速度较快时，步骤⑶和步骤⑷就成为热解速度的控制因素。

本项发明采用气体循环的方式提高热解气化炉内的气体流动速度，从而提高步骤⑶和步骤⑷的速度，在热解温度不变的条件下，提高热解气化炉中有机固体的热解速度。同时可以通过调节热解气化炉中的循环气体的流速，调控有机固体的热解速度。

上述的热解气化炉中的气体可以是热解气化炉中的热解气体、烟气、水蒸气等气体组成的混合气体，也可以是热解气化炉外部引入的气体；流动方式可以是热解气化炉内部的气体循环或扰动，也可以是热解气化炉内部和外部共同构成的闭路气体循环。

附图说明

附图是本发明方法的工艺流程图。

图1是实施方式一的工艺流程图，也是本发明的摘要附图，图中各单元：热解气化炉1，温度传感器2，循环气体出口3，循环风机变频器4，，循环风机5，流量调节阀6，循环气体进口7，热解气化炉控制***8。

图2是实施方式二的工艺流程图，图中各单元：循环气体加热器9，其他单元名称同图1。

具体实施方式

图1是本发明方法的具体实施方式一的工艺流程图。

方式一（图1）实施例由热解气化炉1、循环气体出口3、循环风机5和循环气体进口7构成一个循环回路，热解气化炉中气体（包括热解气体、烟气和水蒸气）在循环风机5的作用下在循环回路中循环流动，以提高热解气化炉1中的气体流动速度，继而提高热解气化炉1中有机固体的热解速度，并通过循环风机变频器4调控循环风机5的功率（或循环气体流量）,从而调控热解气化炉中的循环气体流速，达到调控热解气化炉1中有机固体热解速度的目的。

方式一（图1）发明中采用气体循环的方法加快热解气化炉1中有机固体热解速度是这样实现的：当热解气化炉1正常运行之后，启动循环风机5。在循环风机5的驱动下，热解气化炉1中的部分热解气体、烟气和水蒸气的混合气体经循环气体出口3、循环风机5、流量调节阀6、循环气体进口7、热解气化炉1，回到循环气体出口3，构成闭路循环。当循环气体通过热解气化炉1时，热解气化炉中的气体流速增大，实现加快热解气化炉1中有机固体热解速度的目的。

方式一（图1）发明中通过调控循环气体流速的方法调控热解气化炉1中有机固体热解速度是这样实现的：当热解气化炉1中的气体经循环气体出口3、循环风机5、流量调节阀6、循环气体进口7和热解气化炉1，形成循环气体闭路循环时，通过循环风机变频器4调节循环风机5的功率、或调节流量调节阀6控制和调节循环气体的流量，即可控制和调节热解气化炉1中的气体流速，达到控制和调节有机固体的热解速度的目的。当热解气化炉1中的温度高于有机固体热解过程温度要求的条件下，循环气体流速（或流量）增大，有机固体热解速度也增大；反之亦然。

图2是本发明方法的具体实施方式二的工艺流程图。

方式二（图2）实施方式的具体步骤同实施方式一，但在循环气体的闭路循环中增加循环气体加热器9。循环气体通过循环气体加热器9时被加热而提高温度。在这种工况下，本发明工艺既能通过调节循环气体流速（或流量）调控热解气化炉中有机固体的热解速度，又能通过循环气体加热器9把热解气化炉外的热能（包括热解气化炉本身排出的高温烟气的热能）输送到热解气化炉内，并传递给有机固体，实现热解气化炉1的一种新供热方式，且这种新供热方式也是调控热解气化炉中有机固体热解速度的另一种方式，即通过循环气体加热器9加热的循环气体温度提高幅度增大，热解速度提高幅度也增大；反之亦然。

方式二（图2）通过循环气体加热器9提高循环气体的温度是这样实现的：当循环气体经循环气体出口3、循环风机5、流量调节阀6、循环气体加热器9、循环气体进口7和热解气化炉1，形成循环气体闭路循环时，循环气体被循环气体加热器9加热而提高温度，并携带从循环气体加热器9得到的热能进入热解气化炉1，把热能传递给有机固体，以提高有机固体热解速度。

上述两个实施方式是本发明在特定条件下的具体实施方式，不影响本发明权利要求书阐述的发明技术保护范围。

Claims (1)

1.一种热解气化炉的热解速度控制方法，其特征是通过调节热解气化炉中的气体流动速度控制热解气化炉中待热解有机固体的热解速度；

当由热解气化炉、循环气体出口、循环风机和循环气体进口构成一个循环回路时，热解气化炉中气体在循环风机的作用下在循环回路中循环流动，以提高热解气化炉中的气体流动速度，继而提高热解气化炉中有机固体的热解速度，并通过循环风机变频器调控循环风机的功率或循环气体流量，从而调控热解气化炉中的循环气体流速，达到调控热解气化炉中有机固体热解速度；

采用气体循环的方法加快热解气化炉中有机固体热解速度的步骤：当热解气化炉正常运行之后，启动循环风机，在循环风机的驱动下，热解气化炉中的部分热解气体、烟气和水蒸气的混合气体经循环气体出口、循环风机、流量调节阀、循环气体进口、热解气化炉，回到循环气体出口，构成闭路循环；当循环气体通过热解气化炉时，热解气化炉中的气体流速增大，实现加快热解气化炉中有机固体热解速度；

通过调控循环气体流速的方法调控热解气化炉中有机固体热解速度：当热解气化炉中的气体经循环气体出口、循环风机、流量调节阀、循环气体进口和热解气化炉，形成循环气体闭路循环时，通过循环风机变频器调节循环风机的功率、或调节流量调节阀控制和调节循环气体的流量，即可控制和调节热解气化炉中的气体流速，达到控制和调节有机固体的热解速度。

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