用于连续操作热解反应器的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8026652 阅读:201 留言:0更新日期:2012-11-29 08:40
用于连续操作热解反应器的方法和装置,利用该方法和装置,在所述反应器操作期间,排除或防止了氧气或包含氧气的任何气体混合物,例如空气,流入反应器的内部,反应器包含用于热解的材料的供给导管,用于通过所述供给导管传送该材料的装置,具有进行热解隔离所需装置的热解反应器,用于除去在热解过程期间释放的气体的机构以及用于除去剩余产品的机构,例如所述剩余产品为残渣。供给导管中的材料通过第一螺杆传送器进给到导管中的斜坡并到进给导管中的至少一个进一步的第二螺杆传送器,进给导管连接到供给导管,其中第二传送器被驱动的速度低于第一传送器被驱动的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于排除和防止氧气或包含氧气的任何气体混合物(例如空气)流入热解反应器的反应器内部的方法和装置,其设计成连续操作。反应器包含用于热解的材料(例如塑料或橡胶)的供给导管,用于传送该材料通过供给导管的装置,热解反应器自身,其具有进行热解隔离所需的装置,用于除去在热解过程期间释放的气体的机构以及除去剩余产品(例如油剩余产品和残渣)的机构。
技术介绍
用于隔离可燃材料的气体发生器是众所周知的现象,尤其是以之前使用的形式并且例如它们仍用于某些工厂来生产民用燃气。其基本概念是相同的,即增加温度的厌氧隔离,以及处理释放的气体和剩余产品。然而,情况是至今已经从详尽的调查而确定,迄今为止没有人成功地生产实际上连续操作的热解反应器。对于这种令人遗憾的情况,空气或游离氧气非故意地与经受热解的材料接触,这不可避免地导致爆炸起火。基础的教科书物理教导了燃烧(更普通地说着火)需要满足的三个条件首先接近可燃材料,其次达到可燃材料的燃点温度,第三具有需要量的游离氧气。然后,在热解反应器或气体发生器进行什么呢?答案是条件必须为厌氧过程产生,更精确地除了通入游离氧气以外所有燃烧的条件存在的过程。因为没有人成功生产连续热解可燃材料的气体发生器,迄今为止已经工作的设计的特征在于它们必须分批操作,即,热解反应器加载一组可热解材料,该组可热解材料然后同时在无氧条件下被加热,该过程期间释放的气体被处理。在热解过程期间,热解反应器不透气地完全密封以密封爆炸过程。此后要求延长的冷却使气体发生器中的温度下降到热解之后保留的剩余物在热解反应器打开时游离氧气进入时不自发点燃的水平。这不是(曾经也不是)特别良好的过程,尤其是因为其包含与加载、加热和冷却有关的大量处理。能量效率也不是良好的。
技术实现思路
因此本专利技术的重要目的是提出一种方法和装置,其不管材料的连续供给,使到热解反应器的供给导管能够确保氧气或空气进给到热解反应器中同时发生连续热解过程。该目的由根据本专利技术的方法和装置实现,其中供给导管中的材料通过第一螺杆传送器朝向导管中的斜坡还朝向至少一个进给导管中的第二螺杆传送器进给,所述进给导管连接到所述供给导管,其中第二传送器被驱动的速度低于第一传送器被驱动的速度。根据本专利技术的进一步开发的设计,用于热解的材料通过第一螺杆传送器进给到在相同方向上旋转的两个螺杆传送器的单元。这使用于热解的材料能够被压缩使得由其约束的所有空气和氧气被压走。压缩的有利的并且材料的推进是简单的,因为上述螺杆传送器恰好在相同方向上旋转。根据本专利技术的进一步开发的设计,包括两个螺杆传送器的单元中的相应的螺杆以不同速度被驱动。这使更高程度的压缩能够被实现,因此提供了比本例中甚至更好的密封。在此特殊的情况中,具有两个这种传送器的所述单元中的具有最高速度的螺杆传送器还是以低于第一螺杆传送器速度的速度驱动。这防止了吸力袋产生,这至少在技术上导致空气在低于环境大气压力的压力下被吸入热解腔室。在开始的说明部分描述类型的连续热解过程的过程中,根据本专利技术的进一步开发的设计,在连续热解过程的材料的连续进给的开始阶段期间,材料被进给到热解反应器的进给端处的可打开腔盖。腔盖的优点在于可通过螺杆传送器移动的可热解材料塞积,所述腔盖在开始阶段之后能够连续地保持打开,然后没有进一步的功能,除了在反应器加热过程期间,只要反应器被驱动并且材料被连续进给。根据本专利技术的最终和进一步开发的设计,比空气或氧气更轻的气体,优选地为氮气,在所述供给管道的上部被供给,使得由于气体之间的质量比,所有的空气和任何游离的氧气在可热解材料的传送方向的相反方向上被连续地从供给管道推出。因为供给管道的倾斜组装,效果是供给管道将与传统水容器近似相同的方式操作,但是代替以氮气。附图说明下面将在附图所示的优选的示例性实施例的基础上更详细地描述本专利技术,附图中 图I示意性示出了从其侧部穿过热解反应器的剖视图, 图2示意性示出了图I所示的同一反应器,不过是从上看。具体实施例方式图I示意性示出了一些器件,称作热解反应器100,其用于连续操作。应注意到整个反应器100以到水平面近似5度的倾斜角适合地布置。在反应器的进给端处具有进给斗1,在进给斗中材料(例如片段的汽车轮胎)向下进给。在进给斗I的底部处具有由马达2驱动的进给螺杆装置3,该装置以10至20度的倾斜推进片段的材料。在进给螺杆周围具有预加热套管5用于将材料加热到刚好高于100摄氏度,从而首先使包含受约束氧气的任何水气从这里排出并且其次软化该材料使得其能够更容易被压紧。在进给螺杆装置3的上端具有喷嘴(未示出)用于供给氮气,因为氮气比空气和氧气都轻,其由于装置3的倾斜而满足,使得其将排出进给斗I处存在的任何空气或氧气。除了用于氮气的上述喷嘴,由至少一个马达4驱动的进一步的进给螺杆装置6 (利用在相同旋转方向被驱动的双螺旋7,但是比进给螺杆装置3速度更低)连接到进给螺杆装置3的上端。进给螺杆装置6的一端8被连接地布置,使得其紧密密封以防某些距离处的环境空气进入反应器腔室9,在其端部布置有腔盖10,其可在关闭位置和打开位置之间操作。当启动连续热解过程时腔盖9的功能是使能过程材料的初始压块的建立,所有氧气能够从腔盖排出使得其能够以上述方式分别被进给螺杆装置3和6向外驱动到进给袋。进给螺杆装置6之后是反应器腔室9,压块落到腔室底部并且向外到缓慢运动的传送带11上。校平犁块12布置在带11的初始部分,从而在带11上均匀地分布压材料。在连续过程期间,被热解的片段保持在腔室9中大约3分钟,其中腔室在热区13中保持大约550摄氏度的基本上不变的温度。在热区13的顶部14中具有加热元件15,优选地为红外辐射类型的电加热元件,因为供给的热是辐射类型,这就是为什么热区13在热区13相应端部处由防辐射装置16划分界限。防辐射装置主要用于集中用于此目的的热区13中区域内的热排放。在通过区13的通道之后,存在用于热解的材料的剩余部分,其主要包括炭黑,炭黑在传送带端部下落到布置在用于传送到密封氧气的中间存储器(未示出)的出口管道17中的传送器螺杆18,该中间存储器在需要的情况下即时被清空。用于热解的材料的某些比例将不可避免地以不希望的方式工作并且将在带11旁边落下,或者将附着到其上并将因此可能自发地在后面的阶段落下,同时材料沿带的下面定位。根据这发生的位置,发生的是其以预计的方式处理并且作为炭黑落出到管道17上,或者其以剩余材料的形式落到带11的下面。对于此极可能发生的事件,进一步的传送器螺杆18被布置在反应器腔室9底部,该螺杆进给这种材料以及任何液体部分到布置在反应器腔室9进给端处的出口 19,进给螺杆20从反应器腔室9进给这种材料到密封氧气的中间存储器,其像上述中间存储器一样,在需要的情况下即时清空。图2示出了热解反应器100,其从上看而不是像图I那样从其一侧看。从左边开始,示出了用于进给螺杆装置3的马达2,之后是进给斗1,然后是由预加热套管5围绕的进给螺杆装置3。装置3连接到进给螺杆装置6,其转而在装置6的出口端连接到腔盖10附近的反应器腔室9。连接到反应器腔室的首先是气体出口管21,由热解过程释放的气体经由气体出口管被处理,其次是用于炭黑等的出口管道17,第三是根据上面描述的用于剩余材料和液体部分的出口管本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉斯·约翰森
申请(专利权)人:拉斯·约翰森
类型:发明
国别省市:

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