CN203938645U - 一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，涉及化工裂解反应器技术领域。在卧式旋转炉体置于炉膛内，两个转轴与炉膛间为动密封，炉膛内设有加热器和炉气出口，卧式旋转炉体的两个转轴均为空心管，其中一个为混合气导出管，另一个为进料管；卧式旋转炉体置于托辊或轴座上，一个空心管通过机械传动装置与驱动电机相连；卧式旋转炉体内的圆周上分布有热载体翻抄板。本实用新型克服了现有技术之不足,具有结构简单、操作控制方便、节能、省力、生产效率高、原料的适宜性强、能保证裂解质量的特点，对不同农林废弃物如秸秆、木屑、树皮、枝丫及粒径形状原料等都具有很好的裂解效果，适合于工业化生产。

Description

一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉

技术领域

本实用新型涉及化工裂解反应器技术领域。

背景技术

生物质能转化与利用技术是当今新能源开发领域的前沿技术和热点领域。生物质是唯一能转化为液体燃料的可再生能源,生物质液化制取液体燃料及化学物品是生物质利用的主要发展方向。生物质快速热解制取生物油是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术,由于液体产物的诸多优点和人们对其研究兴趣的日益高涨,对液体产物收率相对较高的快速热解技术的研究和应用越来越受到重视。

生物质热裂解是生物质在完全缺氧的条件下热裂解为液体生物油、可燃气体和固体生物质炭3个组成部分的过程。在生物质快速热裂解的各种工艺中,反应器的类型及其加热方式的选择在很大程度上决定了产物的最终分布,所以反应器类型和加热方式的选择是各种技术路线的关键环节。综合国内外现有的反应器,主要分为旋转锥、流化床、烧蚀反应器、真空移动床等。

上述国内外反应器现有技术存在以下不足：

流化床不足：操作要求高，大量惰性流化气的制备、循环、加热和冷却能耗大，规模大时热效率较低，对原材料的粒径、形状要求苛刻，大大增加了原料的加工成本；循环流化床反应器存在焦渣磨损问题，且不易于大型化使用； 

旋转锥反应器不足：高速运转件，能耗大，操作难度大。 

真空移动床反应器：对于真空度要求较高，增加了制造成本和运行难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题提供了一种结构简单、操作控制方便、节能、省力、生产效率高、原料的适宜性强、能保证裂解质量的内置热载体连续旋转裂解炉，对不同农林废弃物如秸秆、木屑、树皮、枝丫及粒径形状原料等都具有很好的裂解效果，适合于工业化生产。

本实用新型的主要技术方案是：一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于包括卧式旋转炉体，该卧式旋转炉体置于炉膛内，卧式旋转炉体的两个转轴与炉膛间为动密封，炉膛内设有加热器，炉膛壁设有炉气出口，卧式旋转炉体的两个转轴均为与卧式旋转炉体的内腔连通的空心管，其中一个空心管为混合气导出管，混合气导出管末端处动密封连接静态导出管；另一个空心管为进料管；卧式旋转炉体置于托辊或轴座上，一个空心管通过机械传动装置与驱动电机相连；卧式旋转炉体内的圆周上分布有热载体翻抄板。

优选，所述的加热器为燃气喷嘴。也可燃油等。

优选，所述的燃气喷嘴为4-6个，位于卧式旋转炉体的左部下方，靠近进料管端。

优选，所述的热载体翻抄板为一排与中轴线平行的径向倾斜板。更方便翻抄。

优选，所述的2对托辊分别置于与卧式旋转炉体的内腔连通的2个空心管的侧下方。

优选，所述的进料管处设有密封式进料机构。操作性更好。

优选，所述的热载体为石英砂。

优选，所述的密封式进料机构的结构为：输料管从进料管内深入炉内，输料管从进料管为动密封，输料管的后部设有料斗和推料口，往复式进料器的往复式推料杆从推料口处进入推料，往复式推料杆与往复式动力机构相连。可实现连续进料。

优选，所述的往复式动力机构为动力油缸。或为电动式。

优选，所述的进料管留有原料密封段，通过调整往复式进料器的行程控制密封段的长度。操作性更好。

优选，所述的机械传动装置为混合气导出管外侧装有驱动齿圈及与其配合的齿轮。

本实用新型的积极效果是：克服了现有技术之不足, 提供了一种结构简单、操作控制方便、节能、省力、可实现连续进料、生产效率高、原料的适宜性强、能保证裂解质量的内置热载体连续旋转裂解炉反应器，对不同农林废弃物如秸秆、木屑、树皮、枝丫及粒径形状原料等都具有很好的裂解效果，适合于工业化生产。

1、设备操作简单、控制方便。该特点非常符合农业废弃物产地分散、操作工大多文化程度不高和技术训练不足等实际情况。

2、省力、低能耗、生产效率。同时，也可实现将可燃性不凝气循环回用至加热裂解炉。

3、与流化床相比，不需大量惰性流化气体循环，这样大大提高了生产效率。

4、原料的适宜性广。该工艺技术原料适宜性非常强，对不同农林废弃物如秸秆、木屑、树皮、枝丫及原料粒径形状等都具有很好的裂解效果，操作参数变化不大。

以下结合一个较好的实施例及附图作进一步详述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图１是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A剖面示意图。

图3是现有技术旋转锥反应器的结构原理示意图。

图1～图2中：1、往复式进料器，2、进料管，3、料封段，4、托辊，5、燃气喷嘴，6.热载体（石英砂），7、炉膛，8、驱动电机，9、齿圈，10、混合气导出管，11、卧式旋转炉体，12、热载体翻抄板，13、输料管，14、动密封，15、混合气出口，16、原料，17热电偶，18、静态导出管。

图3中，19、焦和石英砂出口，20、立式旋转炉体，其余标号同上。

具体实施方式

参见图1、图2，该内置热载体连续旋转裂解炉反应器，包括卧式旋转炉体11，该卧式旋转炉体11置于炉膛7内，卧式旋转炉体11的两个转轴与炉膛7间为动密封，炉膛7内设有加热器，炉膛7壁设有炉气出口，炉气出口的烟道气可进烘干机；卧式旋转炉体11的两个转轴均为与卧式旋转炉体11的内腔连通的空心管，其中一个空心管为混合气导出管10，混合气导出管10末端处动密封14连接静态导出管17，静态导出管17中装有热电偶18；静态导出管方便连接后续设备。另一个空心管为进料管2；卧式旋转炉体11置于托辊4或轴座上，一个空心管通过机械传动装置与驱动电机8相连；卧式旋转炉体11内的圆周上分布有热载体翻抄板12。所述的加热器为燃气喷嘴5。所述的燃气喷嘴5为4-6个，位于卧式旋转炉体11的左部下方，靠近进料管端。所述的热载体翻抄板12为一排与中轴线平行的径向倾斜板。所述的2对托辊4分别置于与卧式旋转炉体11的内腔连通的2个空心管的侧下方。所述的进料管2处设有密封式进料机构1。所述的密封式进料机构1的结构为：输料管13从进料管2内深入炉内，输料管13从进料管2为动密封，输料管13的后部设有料斗和推料口，往复式进料器1的往复式推料杆从推料口处进入推料，往复式推料杆与往复式动力机构相连。所述的往复式动力机构为动力油缸。可实现连续进料。所述的进料管13留有原料密封段3，通过调整往复式进料器1的行程控制密封段3的长度。所述的机械传动装置为混合气导出管外侧装有驱动齿圈9及与其配合的齿轮。

在设计和制造过程中，在炉卧式旋转体11内设计8-10块热载体翻抄板12，并带有一定的轴向角度，保证热载体在翻腾消除裂解气的冲击力而留在炉内。 热载体翻抄板12带有径向角度，保证热载体和灰分有最大的下落距离，保证裂解完全的灰分尽快被裂解气带出炉体。进料管2预留口径3-4倍的料封段，达到连续进料的密封状态。炉膛7有多个燃气喷嘴5提供热能，炉体11置于炉膛内，两个旋转轴平放置于4个托棍4上，在驱动电机8的驱动下在托辊上逆时针旋转，内置的石英砂作为热载体6在炉内抄板12的作用下翻炒，进料管13从进料管2内深入炉内与进料口同心，进料管13和进料管2之间装有动密封14，进料管13留有原料密封段3，调整液压进料器1的行程控制密封段4的长度，炉体的出口是混合气导出管10，装有驱动齿圈9，靠驱动电机8带动炉体旋转。

工作时，炉膛7有多个燃气喷嘴提供热能，热载体置于旋转裂解炉内，由驱动电机驱动炉体旋转，加热；连续进料（也可断续进料）；内置热载体在炉体抄板的翻炒下与连续进入的生物质迅速耦合反应，使生物质原料裂解为油气和灰分一起排出炉外。通过静态导出管17处的热电偶6的传输查看热裂解温度，调整燃气流量控制炉内温度。热载体靠重力和抄板的角度设计留在炉内受热并与新近物料连续耦合反应完成连续操作的过程。它主要有炉体、驱动电机、托辊、加热炉膛构成。所述的热载体为石英砂。

尤本实用新型其适用于生物质裂解制取燃料油；所述的生物质原料为棉花秸秆和树枝、锯末、刨花、麦秸、废塑料、稻草、稻壳；或原料为生物质与废塑料，生物质与废塑料的重量混合比例为：生物质7份，废塑料≥2份（如2、3、5、7等，再多也可，仅废塑料也可）；效果均可达到要求。

经试用,完全达到设计要求。此反应器几乎无噪音，运转平稳，能耗低，升温速率快；经过对不同物料的测试适应性非常好；在初始需要反复几次调试裂解温度后，炉温波动很小；大部分片状、条状（如麦秸、稻草、废塑料等）不需要粉碎，直接使用；密封效果好，可以负压使用：不需要惰性气体载气；裂解充分、燃油和燃气热值高。 

Claims (10)

1.一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于包括卧式旋转炉体（11），该卧式旋转炉体（11）置于炉膛（7）内，卧式旋转炉体（11）的两个转轴与炉膛（7）间为动密封，炉膛（7）内设有加热器，炉膛（7）壁设有炉气出口，卧式旋转炉体（11）的两个转轴均为与卧式旋转炉体（11）的内腔连通的空心管，其中一个空心管为混合气导出管（10），混合气导出管（10）末端处动密封（14）连接静态导出管（17）；另一个空心管为进料管（2）；卧式旋转炉体（11）置于托辊（4）或轴座上，一个空心管通过机械传动装置与驱动电机（8）相连；卧式旋转炉体（11）内的圆周上分布有热载体翻抄板（12）。

2.根据权利要求1所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的加热器为燃气喷嘴（5）。

3.根据权利要求2所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的燃气喷嘴（5）为4-6个，位于卧式旋转炉体（11）的左部下方，靠近进料管端。

4.根据权利要求1所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的热载体翻抄板（12）为一排与中轴线平行的径向倾斜板。

5.根据权利要求1所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的2对托辊（4）分别置于与卧式旋转炉体（11）的内腔连通的2个空心管的侧下方。

6.根据权利要求1所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的进料管（2）处设有密封式进料机构（1），所述的热载体为石英砂。

7.根据权利要求6所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的密封式进料机构（1）的结构为：输料管（13）从进料管（2）内深入炉内，输料管（13）从进料管（2）为动密封，输料管（13）的后部设有料斗和推料口，往复式进料器（1）的往复式推料杆从推料口处进入推料，往复式推料杆与往复式动力机构相连。

8.根据权利要求7所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的往复式动力机构为动力油缸。

9.根据权利要求7所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的进料管(13)留有原料密封段（3），通过调整往复式进料器（1）的行程控制密封段（3）的长度。

10.根据权利要求1所述的一种内置热载体的卧式滚筒旋转裂解炉，其特征在于所述的机械传动装置为混合气导出管外侧装有驱动齿圈（9）及与其配合的齿轮。