一种物料热处理方法及系统技术方案

本申请提供一种物料热处理方法及系统。其中，所述方法包括以下步骤：将包含有机物质的待处理物料放入具有预设工作温度或可调整至预设工作温度的工作腔，在所述预设工作温度下，获得表面具有碳化层的中间物料；以及向所述中间物料施力，剥离形成于所述中间物料表面的碳化层。通过本申请提供的物料热处理方法及系统，不仅提高了物料处理效率和提高了产能，也降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种物料热处理方法及系统
本申请涉及物料处理
，具体而言，涉及一种物料热处理方法及系统。
技术介绍
在物料处理领域，国内外采用的传统处理方式通常是以连续高温的方式改变原有物料的形态、分子结构，最后形成新的产物。以生活垃圾为例，目前，采用裂解气化技术可以对生活垃圾进行处理，但存在如下缺陷：一方面，裂解气化技术利用高温驱动，消耗大量能源；另一方面，由于生活垃圾中成分的复杂性，裂解过程中，导热系数较低的物质，很难实现工业连续化裂解，裂解效率极低，处理能力不足。同时，在裂解过程中，因高温导致生活垃圾中的重金属发生相态变化产生重金属飞灰以及高温处理过程中衍生的有害物质二噁英等，这些又给环境带来了二次污染。值得一提的是，现有的大多数裂解炉，受到物质传热系数低这一因素的影响，无法直接对生活垃圾进行裂解，而是要在裂解之前，对生活垃圾进行碎化处理，碎化后的尺寸需要达到3mm～5mm，这一过程无疑也增加了生活垃圾处理的投入和难度，造成高耗能、高投入、低产出的尴尬局面。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种高效的物料热处理方法及系统。具体地，本申请是通过如下技术方案之一实现的：一种物料热处理方法，包括以下步骤：将包含有机物质的待处理物料放入具有预设工作温度或可调整至预设工作温度的工作腔，在所述预设工作温度下，获得表面具有碳化层的中间物料；以及向所述中间物料施力，以剥离所述中间物料表面的碳化层。可选的，将所述工作腔的预设工作温度调整在300℃～500℃之间。可选的，将所述工作腔的预设工作温度调整在280℃～450℃之间。可选的，所述方法还包括：向工作腔加入催化剂，所述工作腔的预设工作温度为230℃～430℃之间。可选的，所述向中间物料施力包括：以3～10r/min的速度搅动中间物料。可选的，所述方法还包括分散步骤：在剥离所述碳化层的过程中，分散所述中间物料。可选的，在所述分散步骤中，沿着迂回路径分散所述中间物料。可选的，在所述分散步骤中，所述分散所述中间物料包括：接触式，通过机械结构的动作给所述中间物料提供动能，分散中间物料；和/或非接触式，通过非接触式能量传递方式给所述中间物料提供动能，分散中间物料。可选的，所述方法还包括介质剥离步骤：向所述工作腔内放入剥离介质，通过剥离介质作用于所述中间物料，以剥离中间物料表面的碳化层。可选的，在介质剥离步骤中，所述通过剥离介质作用于所述中间物料，包括：搅动剥离介质，使剥离介质运动并与中间物料碰撞，剥离中间物料表面的碳化层，和/或，混合剥离介质与中间物料，通过克服分子间力剥离中间物料表面的碳化层。可选的，所述方法还包括导料步骤：向中间物料前进方向的反方向导料，使中间物料相向碰撞。可选的，所述方法还包括温度控制步骤：设置多点分布式加热源为工作腔加热，控制单元根据工作腔的温度参数实时调控各加热源释放的热能。可选的，所述工作腔为无氧工作腔或真空工作腔。可选的，所述方法还包括无氧或真空处理步骤：向所述工作腔内加水、水蒸气或惰性气体，以隔离氧气。可选的，所述方法还包括自动控制步骤；监测所述工作腔内的温度和压力，根据监测到的温度数据和压力数据调整加热源释放的热量、调节腔内压力。可选的，所述方法还包括余热利用步骤；搅动从所述工作腔内排出的处理后物料，使所述处理后物料形成环绕所述工作腔的混合流。一种物料热处理系统，该系统应用上述任一项所述的方法，该系统包括：炉体，包括工作腔，所述工作腔用于放置包含有机物质的待处理物料，所述工作腔设定为预设工作温度，在所述预设工作温度下，获得表面具有碳化层的中间物料；以及施力装置，设置于工作腔内，用于向所述中间物料施力，以剥离所述中间物料表面的碳化层。可选的，该系统还包括：用于在剥离所述碳化层的过程中分散所述中间物料的分散装置，所述分散装置设置于工作腔内。可选的，当采用剥离介质与所述中间物料撞击这一方式时，该系统还包括：设置于工作腔内的动能提供装置；所述动能提供装置用于搅动剥离介质，使剥离介质在运动的过程与中间物料接触，剥离碳化层。可选的，该系统还包括设置于工作腔内用于向中间物料前进方向的反方向导料的导料装置。可选的，所述系统还包括多个分布式热源和控制单元，所述多个分布式热源均与所述控制单元电连接，所述控制单元根据工作腔的温度数据控制所述多个分布式热源释放的热能。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请提供了一种物料热处理方法，该方法基体碳剥离这一技术，在预设的工作温度下，通过力的作用破坏形成在中间物料表面的碳化层，从而对碳化层进行剥离。中间物料表面的碳化层被剥离后，中间物料会产生新的断裂表面，该断裂表面的有机物质受热又形成新的碳化层，并通过力的作用继续被剥离，这一过程即实现了对物料的处理，使得中间物料逐渐被碳化解体，而无需将工作腔内的温度设定的很高(例如超过800℃)，提高了物料处理效率以及降低了耗能。附图说明图1是本申请一示例性实施例示出的物料热处理方法的流程图；图2是本申请一示例性实施例示出的物料热处理方法的另一流程图；图3是本申请一示例性实施例示出的物料热处理方法的又一流程图；图4是本申请一示例性实施例示出的物料热处理方法的又一流程图；图5是本申请一示例性实施例示出的物料热处理方法的又一流程图；图6是本申请一示例性实施例示出的物料热处理系统的示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本申请提供了一种物料热处理方法(以下简称方法)，该物料热处理方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料热处理方法，其特征在于，包括：/n将包含有机物质的待处理物料放入具有预设工作温度或可调整至预设工作温度的工作腔，在所述预设工作温度下，获得表面具有碳化层的中间物料；以及向所述中间物料施力，剥离所述中间物料表面的碳化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种物料热处理方法，其特征在于，包括：
将包含有机物质的待处理物料放入具有预设工作温度或可调整至预设工作温度的工作腔，在所述预设工作温度下，获得表面具有碳化层的中间物料；以及向所述中间物料施力，剥离所述中间物料表面的碳化层。


2.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，将所述工作腔的预设工作温度调整至300℃～500℃之间。


3.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，将所述工作腔的预设工作温度调整至280℃～450℃之间。


4.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，所述方法还包括：向工作腔内加入催化剂，所述工作腔的预设工作温度范围为230℃～430℃之间。


5.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，所述向中间物料施力的方式包括：以3～10r/min的速度搅动中间物料。


6.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，所述方法还包括分散步骤：在剥离所述碳化层的过程中，分散所述中间物料。


7.根据权利要求6所述的物料热处理方法，其特征在于，在所述分散步骤中，沿着迂回路径分散所述中间物料。


8.根据权利要求6所述的物料热处理方法，其特征在于，在所述分散步骤中，所述分散所述中间物料的方式包括：
接触式，通过机械结构的动作给所述中间物料提供动能，分散中间物料；和/或
非接触式，通过非接触式能量传递方式给所述中间物料提供动能，分散中间物料。


9.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，所述方法还包括介质剥离步骤：向所述工作腔内放入剥离介质，通过剥离介质作用于所述中间物料，以剥离中间物料表面的碳化层。


10.根据权利要求9所述的物料热处理方法，其特征在于，在介质剥离步骤中，所述通过剥离介质作用于所述中间物料，包括：搅动剥离介质，使剥离介质运动并与中间物料碰撞，剥离中间物料表面的碳化层，和/或，混合剥离介质与中间物料，通过克服分子间力剥离中间物料表面的碳化层。


11.根据权利要求1所述的物料热处理方法，其特征在于，所述方法还包括导料步骤：向中间物料前进方向的反方向导料，使中间物料相向碰撞。


12.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江艳存，
申请(专利权)人：招远市汇潮新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37