卧式高温分解气化反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种卧式高温分解气化反应装置，其包括一个卧式反应釜，所述卧式反应釜中设置一个轴向旋转式胆芯，胆芯与外套之间形成调节腔，所述调节腔自左向右分隔为多个区域且各区域的大小可调节。另外，在生产出合成气体后，直接循环到工艺中，增加热分解效果。本发明专利技术的装置所产生的是合成气体(一种燃气)，对有害气体的控制很有效，因此对环境的危害极小。

【技术实现步骤摘要】
卧式高温分解气化反应装置
本专利技术涉及一种卧式高温分解气化反应装置，具体涉及一种包括轴向旋转式胆芯的卧式高温分解气化反应装置。
技术介绍
许多处理工艺中均包括高温处理过程，高温处理的目的是减少固废的体积以及危害，同时在处理时有效地控制有害物质/气体释放到环境中。而且高温处理也可以生产能源，以及处理矿物质或化学物质的回收。大部分垃圾热处理方式是炉排燃烧方式，热分解反应后炉排上的物质总有一部分为燃烧的颗粒留在灰分中，而且这种方式因为机械结构的原因也需要大量的维修工作。如果即处理垃圾也生产能源，一般采用流化床燃烧方式，这种方式的缺陷是重颗粒，如砂砾和金属结合在一起等影响在炉内流化。等离子处理垃圾非常耗能，而且需要分类，因为气化的汞化物以及铅需要特殊过滤，这种方式会增加很多成本。焚烧垃圾所面临的重要问题是氯化物，燃烧时产生大量的二恶英和呋喃。厨余垃圾中的盐(氯化钠)，建筑包装材料和食品包装材料以及PVC(聚氯乙烯)等燃烧是产生二恶英的主要原因。二恶英中含有一部分剧毒原素，这些二恶英的排放很难在烟气中分别测量。燃烧和清理技术是二恶英排放的关键环节。因为生活垃圾一般在相当高温状况下焚烧，释放出碳氯化物，容易产生二恶英和其它有毒气体，如多环芳烃类PAH-的化合物。以上所提的两种方式(炉排和流化床)最重要的缺陷是工艺很难调节。一般使用燃煤或者燃油提高物料的热值和均质性。而且当今的排放标准严格地限制燃煤的使用。这两种方式还有的问题是焦油把未烧透的物质粘接到炉排或者流化床上，直接阻碍供氧，影响运营时间和增加维护程序，同时也增加成本和排放。另外，燃烧就是一种氧化形式，其结果是产生二氧化物，如对环境造成危害的二氧化碳，当今减少碳排放是各国非常关注的问题。氧化物的净化不是很简单的工艺，需要大量的投资，甚至占热能设备的三分之二。比如说，易锈的钢材即氧化的钢材的清理比不锈钢即还原的钢材要复杂得多。氧化最大的缺点是腐蚀设备的金属结构，为了防止腐蚀，结构材料投资和维护也增加了成本。氧化的对立反应是还原，这正是气化的特点，在气化过程中所还原的是碳化物，这些碳化物阻止金属表面氧化，以至不产生锈，而且也容易清理。有机物质在高温下发生化学反应，产生可燃气体，这种工艺上的特点是控制氧气量限制供氧，因此氧化物的排放也非常小。因此，大大地减少了设备的投资和维护成本。最终产品是以一氧化碳和氢组成的合成气体。这类气体可以直接燃烧，或者在清洗后作为内燃机或者燃气涡轮机的燃料。因为高温化学反应的气化工艺中有较长时间的还原，所以对环境有害因素很容易控制，所以不需要昂贵的尾气处理设备，实现了投资少和维护成本低，以及缩短设备投资的回收期。气化技术已经有了上百年的历史，但是，清洁的气化工艺的控制成为该技术商业化的瓶颈，尤其是在发电厂的使用，因为干馏时产生的焦油直接影响燃气机的寿命。碳在气化中多为还原剂，同时一部分碳也是分解工艺中的催化剂；另外，在工艺的开始需要氧，但是热解时又不需要；因此，整个工业控制的关键是氧与碳的比例和时间。气化或燃烧状况时需要鼓风以加强工艺效率，但是空气预热时又需要增加能源，因而减少了效率。常规的气化或燃烧设备的外壁需要冷却，因此也需要能源，也减少了功效。鉴于上述工艺和方式中存在的不足，亟待开发新型高效的设备。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是以简单的结构(设备)消除以上燃烧或气化工艺的缺陷，以及产生极少的有害气体。一种卧式高温分解气化反应装置，其包括一个卧式反应釜，所述卧式反应釜中设置一个轴向旋转式胆芯，胆芯与外套之间形成调节腔，所述调节腔自左向右分隔为多个区域且各区域的大小可调节。根据本专利技术，所述调节腔以隔离圈分隔为多个区域。优选地，所述隔离圈为钢圈。优选地，所述隔离圈横向可移动，从而实现各区域的大小可调节，即加大或减少各区域。根据本专利技术，所述多个区域至少为4个。优选地，自左向右依次为干燥区、分解区、催化区和还原区。优选地，所述干燥区的大小可适当扩大。根据本专利技术，所述各区域之间是密封的，以至各区域之间的气体不串腔。根据本专利技术，所述胆芯的前端设置有送料口，后端设置有出料口。根据本专利技术，所述轴向旋转式胆芯是可调节转速的。根据本专利技术，所述胆芯壁上设置有通气孔，所述通气孔斜向设置。优选地，所述通气孔方向以送料方向向前倾斜。优选地，所述倾斜角为10-60°。更优选地，所述倾斜角为20-50°。根据本专利技术，所述通气孔每间隔一段设置一组。所述间距例如为50mm-500mm，优选为100mm-300mm。根据本专利技术，所述还原区中优选不设置通气孔。根据本专利技术，所述通气孔是锥形的。例如孔的外口是直径10-50mm的大口，内口是直径5-30mm的小口。根据本专利技术，可以根据需要控制反应釜内不同区域的温度或者通气(如空气或氧气)量。根据本专利技术，所述胆芯内壁设置有搅拌叶片。优选地，所述搅拌叶片是横向排列的。更优选地，是横向排列的多组叶片。根据本专利技术，所述反应釜的送料端比出料端略高，即所述反应釜稍向下倾斜。优选地，所述反应釜的轴线与水平线夹角介于2-8°之间，优选约4-6°。根据本专利技术，根据物料反应的需要，所述反应釜的送料端也可以比出料端略低，即所述反应釜稍向上倾斜。优选地，所述反应釜的轴线与水平线夹角介于2-8°之间，优选约4-6°。根据本专利技术，所述胆芯的尾端口径逐渐缩小。根据本专利技术，有管道设置于所述反应釜下部的调节腔中，用于向调节腔中输送气体(如空气或氧气)。优选地，所述管道设置于所述反应釜下部的调节腔的分解区和催化区。根据本专利技术，所述装置还包括一立式燃气室，所述反应釜的出料口与所述燃气室相连。根据本专利技术，所述燃气室的上端设置与反应釜外壁相连的管道。根据本专利技术，所述管道分别与反应釜中的各区域连通。优选地，与反应釜中的干燥区、分解区和催化区连通，使得高温的合成气体环绕胆芯外壁。更优选地，一个管道直接从送料端进入胆芯，另一个管道连接至干燥区的上部，从而提高干燥和分解效果。根据本专利技术，所述燃气室为锥形。本专利技术的装置适用于分解几乎所有的高热值的有机物质；也适用于分解低热值有机物质如污水厂的污泥，河流、湖泊或池塘积存生物淤泥，生活垃圾，餐厨垃圾等。另外，本专利技术的装置也可以适用于选矿工艺中，将氧化金属矿物质脱氧，在选矿时也可以同时生产能源。专利技术的有益效果：本专利技术的特点是高效，有害气体排放极低，几乎所有的有机物质均可以分解成合成气体(一种燃气)。本专利技术的装置所产生的是合成气体(一种燃气)，对有害气体的控制很有效，因此对环境的危害极小。在处理大量废弃物时，本专利技术的装置可以增加多套组合的设备，无需过剩的投资。包括轴向旋转式胆芯的反应釜是卧式，可移动的，所以运输很方便。简单结构带来了可靠性、寿命长、维护简单、低成本运行以及投资回收期短等诸多好处。组合式的解决方式，即适合移动性的小的处理站也适用于固定的大的处理站。附图说明图1是本专利技术的装置的结构示意图。1卧式反应釜；2胆芯壁；3胆芯轴线，可通过调整其两端的高度而与水平线成一定角度(如5°)，例如可以是送料端比出料端高约5°、或者出料端比送料端高5°、或者两端高度一样；4不同区域，从左向右依次为干燥区、分解区、催化区和还原区；5隔离圈；6隔离圈可以左右调节；7调节腔；8通气孔；9通气孔角度，以送料方向向前倾斜，所述倾斜角为10-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式高温分解气化反应装置，其包括一个卧式反应釜，所述卧式反应釜中设置一个轴向旋转式胆芯，胆芯与外套之间形成调节腔，所述调节腔自左向右分隔为多个区域且各区域的大小可调节。

【技术特征摘要】
1.一种卧式高温分解气化反应装置，其包括一个卧式反应釜，所述卧式反应釜中设置一个轴向旋转式胆芯，胆芯与外套之间形成调节腔，所述调节腔自左向右分隔为多个区域且各区域的大小可调节；所述调节腔以隔离圈分隔为多个区域；所述隔离圈为钢圈；所述隔离圈横向可移动，从而实现各区域的大小可调节，即加大或减少各区域；所述多个区域至少为4个；自左向右依次为干燥区、分解区、催化区和还原区；所述干燥区的大小可适当扩大；所述各区域之间是密封的，以至各区域之间的气体不串腔；所述胆芯的前端设置有送料口，后端设置有出料口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴向旋转式胆芯是可调节转速的；所述胆芯壁上设置有通气孔，所述通气孔斜向设置；所述通气孔方向以送料方向向前倾斜；所述倾斜角为10-60°；所述通气孔每间隔一段设置一组；相邻的两组所述通气孔之间的间距为50mm-500mm；所述还原区中不设置通气孔；所述通气孔是锥形的；孔的外口是直径10-50mm的大口，内口是直径5-30mm的小口；根据需要控制反应釜内不同区域的温度或者通气量；所述胆芯内壁设置有搅拌叶片；所述搅拌叶片是横向排列的；所述搅拌叶片是横向排列的多组叶片。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：林蓝晨，
申请(专利权)人：北京贝睿通信息咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11