本發(fā)明涉及環(huán)保、能源、化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝。
背景技術(shù):
生物質(zhì)(如秸稈、農(nóng)林廢棄物等有機(jī)物)可轉(zhuǎn)換為常規(guī)的固、液、氣態(tài)燃料,取之不盡用之不竭,是一種可再生能源。有機(jī)垃圾(如城市生活垃圾)焚燒作為一種高度減容減量化、無(wú)害化和資源化的城市生活垃圾處理技術(shù),近年來(lái)在全球日益受到重視,有機(jī)垃圾同樣可轉(zhuǎn)化為固、液、氣態(tài)燃料。盡管垃圾焚燒具有諸多優(yōu)勢(shì),但是垃圾焚燒不可避免要產(chǎn)生一定量的二噁英類物質(zhì),二噁英類會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,要建設(shè)城市生活垃圾焚燒廠就必須考慮二噁英類的污染控制問題。
垃圾在焚燒時(shí)產(chǎn)生二噁英的三個(gè)必要條件是存在有機(jī)氯或無(wú)機(jī)氯、存在氧氣、存在過渡金屬陽(yáng)離子作為催化劑,三者缺一不可。因此,為了避免垃圾熱解、焚燒過程產(chǎn)生二噁英,必需從二噁英產(chǎn)生的三個(gè)前提條件入手?,F(xiàn)有的垃圾焚燒處理方式是采用多個(gè)不同的設(shè)備分別進(jìn)行垃圾熱解脫氯處理和焚燒處理,比如先采用回轉(zhuǎn)爐對(duì)垃圾進(jìn)行熱解脫氯,再通過沸騰爐將熱解得到的炭進(jìn)行焚燒,中間產(chǎn)物需要相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸,設(shè)備復(fù)雜。而且現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐通常由滾筒、爐頭和爐尾組成,其中,爐頭和爐尾固定不動(dòng)地環(huán)繞滾筒的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,與滾筒的兩端做動(dòng)靜密封,滾筒通過外部驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行連續(xù)地單一方向的旋轉(zhuǎn)。由于現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐的滾筒連續(xù)沿單一方向旋轉(zhuǎn),無(wú)法在滾筒外周壁上安裝其它用于工藝反應(yīng)的裝置,因?yàn)槠渌b置需要通過導(dǎo)線或管道與外部設(shè)備連接,只能安裝在爐頭和爐尾,導(dǎo)致滾筒內(nèi)部工藝不能有效完成,滾筒外壁也不能與外部管道連接,流體物料不能直接從滾筒外壁進(jìn)出,只能在爐頭和爐尾進(jìn)出,不利于物料在回轉(zhuǎn)爐的中間位置的控制。此外,同樣由于滾筒不斷旋轉(zhuǎn),且滾筒兩端與爐頭和爐尾的密封面較大,因此,滾筒與爐頭和爐尾的密封困難,漏風(fēng)率高,特別是較高溫度工作狀況的回轉(zhuǎn)爐,由于爐體的熱脹冷縮及高溫動(dòng)密封材料的限制,密封效果很差,對(duì)生產(chǎn)工藝影響大。
綜上所述,如何在完成生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化的前提下,簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu),成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,以在有效完成生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化的前提下,簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝,一體式完成隔氧干餾炭化和炭焚燒操作,簡(jiǎn)化了工藝。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,包括回轉(zhuǎn)爐,所述回轉(zhuǎn)爐為兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐包括:
滾筒,所述滾筒的進(jìn)料端高于所述滾筒的出料端;
驅(qū)動(dòng)裝置,設(shè)置于所述滾筒的外部,用于驅(qū)動(dòng)所述滾筒繞所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線往復(fù)擺動(dòng);
支撐裝置,設(shè)置于所述滾筒的外部,用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐所述滾筒繞所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線往復(fù)擺動(dòng);
擺動(dòng)控制裝置,與所述驅(qū)動(dòng)裝置通過導(dǎo)線連接,用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作,控制所述滾筒的往復(fù)擺動(dòng)的弧度和頻率;
分段組件,設(shè)置于所述滾筒內(nèi),沿所述進(jìn)料端至所述出料端將所述滾筒分割成相互獨(dú)立的第一工況段和第二工況段,所述分段組件連通所述第一工況段和所述第二工況段且只允許固相物料通過,所述第一工況段內(nèi)沿物料傳輸方向依次設(shè)置有干燥段和干餾炭化段,所述第二工況段內(nèi)設(shè)置有炭焚燒段,所述干餾炭化段的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有熱解氣出口,所述炭焚燒段的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有煙氣出口;
加熱裝置,設(shè)置于所述第一工況段的筒壁上。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述加熱裝置為設(shè)置于所述干燥段和所述干餾炭化段的筒壁外的煙氣加熱夾套,所述煙氣加熱夾套的外壁上設(shè)置有熱介質(zhì)進(jìn)口和熱介質(zhì)出口。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述熱介質(zhì)進(jìn)口與所述煙氣出口連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述加熱裝置還包括設(shè)置于所述干餾炭化段的筒壁上的電加熱器,所述電加熱器通過導(dǎo)線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的檢測(cè)控制裝置連接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還包括:
設(shè)置在所述炭焚燒段的筒壁上的用于向所述炭焚燒段內(nèi)通入含氧氣體的氣體入口;
設(shè)置于所述炭焚燒段的固相區(qū)內(nèi)的氣體分布管,所述氣體分布管與所述氣體入口連通,所述氣體分布管的管壁上沿其軸線開設(shè)有多個(gè)出氣孔,所述出氣孔朝向所述滾筒的內(nèi)壁,且所述出氣孔兩側(cè)還設(shè)置有與該氣體分布管的徑向斷面垂直的擋板,用于防止物料進(jìn)入所述出氣孔。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還包括設(shè)置于所述炭焚燒段的筒壁上的電加熱器,所述電加熱器通過導(dǎo)線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的檢測(cè)控制裝置連接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還包括設(shè)置于所述第一工況段和所述第二工況段上的溫度傳感器和/或壓力傳感器,所述溫度傳感器和所述壓力傳感器均通過導(dǎo)線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的檢測(cè)控制裝置連接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括組合式凈化泠凝器和燃?xì)怙L(fēng)機(jī),所述組合式凈化冷凝器通過活動(dòng)導(dǎo)管組件與所述熱解氣出口連通,所述燃?xì)怙L(fēng)機(jī)與所述組合式凈化冷凝器的燃?xì)獬隹谶B接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括煙氣凈化設(shè)備和引風(fēng)機(jī),所述引風(fēng)機(jī)的進(jìn)口與所述熱介質(zhì)出口通過活動(dòng)導(dǎo)管組件連接,所述引風(fēng)機(jī)的出口與所述煙氣凈化設(shè)備的進(jìn)口連接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述第二工況段內(nèi)的熱解氣高溫裂解管,所述熱解氣高溫裂解管的一端固定于所述分段組件上且與所述第一工況段的氣相區(qū)連通,所述熱解氣高溫裂解管的另一端密封穿過所述滾筒的出料端的端面并伸出所述出料端的端面外部;所述熱解氣高溫裂解管的伸出端與組合式凈化冷凝器的進(jìn)口通過活動(dòng)導(dǎo)管組件連接。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述熱解氣高溫裂解管的伸出所述滾筒外部的管壁上的冷卻夾套,所述冷卻夾套的外壁上設(shè)置有冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述冷卻夾套中的冷卻介質(zhì)為含氧氣體,且所述冷卻介質(zhì)出口與所述氣體入口連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述干燥段的氣相區(qū)筒壁上的蒸汽導(dǎo)出口,所述蒸汽導(dǎo)出口通過活動(dòng)導(dǎo)管組件與蒸汽冷凝器連通,所述蒸汽冷凝器與蒸汽引風(fēng)機(jī)連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括燃燒設(shè)備,所述燃燒設(shè)備的排煙口與所述熱介質(zhì)進(jìn)口通過活動(dòng)導(dǎo)管組件連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線位于所述滾筒的外部,且還包括設(shè)置于所述炭焚燒段的出料端的端面與所述冷卻夾套之間的微波裂解段,所述微波裂解段內(nèi)填充有顆粒狀或蜂窩狀的焦油裂解催化材料,所述微波裂解段的筒壁上設(shè)置有微波加熱器,所述微波加熱器通過導(dǎo)線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的檢測(cè)控制裝置連接,所述微波裂解段與所述熱解氣高溫裂解管連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述微波加熱器通過耐高溫透波層或金屬導(dǎo)波管固定于所述微波裂解段的筒壁外側(cè),所述耐高溫透波層與所述微波裂解段內(nèi)部接觸,所述金屬導(dǎo)波管與所述微波裂解段內(nèi)部連通。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述金屬導(dǎo)波管內(nèi)還設(shè)置有隔斷所述金屬導(dǎo)波管的所述耐高溫透波層。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述微波裂解段上還設(shè)置有溫度傳感器。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述第一工況段和/或所述第二工況段的氣相區(qū)筒體上的泄爆口。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述滾筒內(nèi)的活動(dòng)鏈條和/或翻料板。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述第一工況段內(nèi)的若干分區(qū)隔板,所述分區(qū)隔板上設(shè)置有開口,所述開口位于所述滾筒內(nèi)的固體物料移動(dòng)區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,還包括設(shè)置于所述干燥段和所述干餾炭化段之間的活動(dòng)隔板組件。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中,所述滾筒的進(jìn)料端和出料端的端面均為封閉的端面,所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的進(jìn)料裝置與所述進(jìn)料端的進(jìn)料口轉(zhuǎn)動(dòng)密封連通,所述進(jìn)料口的橫截面積小于所述進(jìn)料端的橫截面積,所述進(jìn)料口的軸線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合;
所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置連通設(shè)置于所述滾筒的出料端,與所述出料裝置相互轉(zhuǎn)動(dòng)密封配合的位置為滾筒物料出口,所述滾筒物料出口的橫截面積小于所述出料端的橫截面積,所述滾筒物料出口的軸線與所述兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合。
本發(fā)明還提供了一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝,步驟包括:
s01、物料依次經(jīng)過干燥和干餾炭化,發(fā)生熱解反應(yīng),得到熱解氣和脫氯炭化料,物料升溫至400~600℃,將所述熱解氣和所述脫氯炭化料進(jìn)行分離;
s02、分離得到的脫氯炭化料與含氧氣體發(fā)生燃燒反應(yīng),產(chǎn)生750~1100℃的高溫?zé)煔?,所述脫氯炭化料的燃燒與物料的干燥和干餾炭化一體式完成且相互隔離。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,利用燃燒燃料得到的高溫?zé)煔鈱?duì)物料進(jìn)行夾套間壁加熱,完成所述步驟s01中的干燥和干餾炭化。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,將所述步驟s02中產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜谒霾襟Es01中的間壁夾套加熱。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,當(dāng)產(chǎn)物為生物質(zhì)油時(shí),所述步驟s01中分離得到的熱解氣進(jìn)入步驟s03:將分離得到的熱解氣直接進(jìn)行冷凝凈化,得到干凈的燃?xì)夂鸵簯B(tài)生物質(zhì)油;
當(dāng)產(chǎn)物為燃?xì)鈺r(shí),所述步驟s01中分離得到的熱解氣進(jìn)入步驟s04:利用所述步驟s02中的脫氯炭化料燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)分離得到的熱解氣進(jìn)行間壁加熱至600~900℃,使所述熱解氣中的生物質(zhì)油與所述熱解氣中的水蒸氣發(fā)生裂解反應(yīng),之后將發(fā)生裂解反應(yīng)的熱解氣進(jìn)行冷凝凈化,得到干凈的燃?xì)狻?/p>
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,還包括步驟s05:在完成所述步驟s04中的熱解氣間壁加熱升溫至600~900℃后進(jìn)行熱解氣的微波加熱,熱解氣升溫至800~1200℃,使熱解氣中的生物質(zhì)油與熱解氣中的水蒸氣在催化劑的作用下進(jìn)一步發(fā)生裂解反應(yīng)。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,所述步驟s04中完成裂解反應(yīng)的熱解氣在進(jìn)行冷凝凈化之前還進(jìn)行步驟s06、通過冷卻的含氧氣體對(duì)熱解氣進(jìn)行間壁冷卻,含氧氣體被加熱至300~600℃后參與所述步驟s02中的與所述脫氯炭化料的燃燒反應(yīng)。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,將所述步驟s03或所述步驟s04中冷凝凈化得到的燃?xì)馊紵玫礁邷責(zé)煔?,用于所述步驟s01中的間壁夾套加熱。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,在所述步驟s01中的干燥和干餾炭化之間還包括步驟s011:將干燥產(chǎn)生的水蒸氣從干燥工藝中預(yù)先抽離出來(lái),減少進(jìn)行后續(xù)步驟的水蒸氣量。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,將所述步驟s011中預(yù)先抽離的水蒸氣進(jìn)行冷凝得到冷凝水,使混入水蒸氣中的燃?xì)鈨艋?,燃燒該燃?xì)夂笊筛邷責(zé)煔猓摳邷責(zé)煔鈪⑴c所述步驟s01中的間壁夾套加熱。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,所述步驟s01還通過電加熱的方式對(duì)物料進(jìn)行干燥和干餾炭化;所述步驟s02還通過電加熱的方式對(duì)脫氯炭化料的燃燒進(jìn)行加熱,當(dāng)所述步驟s02中的物料溫度過低、物料與含氧氣體難以發(fā)生反應(yīng)時(shí),通過電加熱的方式對(duì)物料加熱,當(dāng)脫氯炭化料被加熱到自燃溫度并與含氧氣體發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí),停止電加熱。
優(yōu)選的,在上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝中,對(duì)所述步驟s02中的脫氯炭化料燃燒反應(yīng)的溫度進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)的溫度控制與物料發(fā)生氧化反應(yīng)的含氧氣體的量和/或控制電加熱的強(qiáng)度,以控制燃燒反應(yīng)溫度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,采用兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐通過擺動(dòng)控制裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置來(lái)控制、驅(qū)動(dòng)和支撐滾筒繞兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線往復(fù)擺動(dòng),并通過分段組件將滾筒分?jǐn)喑上嗷オ?dú)立的第一工況段和第二工況段,分段組件將第一工況段和第二工況段連通并且只允許固相物料通過,第一工況段內(nèi)設(shè)置于干燥段和干餾炭化段,第二工況段內(nèi)設(shè)置有炭焚燒段,干餾炭化段的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有熱解氣出口,炭焚燒段的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有煙氣出口。工作時(shí),將物料送入滾筒內(nèi),由于滾筒的進(jìn)料端高于出料端,且滾筒繞兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線往復(fù)擺動(dòng),因此,物料在自重和滾筒擺動(dòng)的作用下由進(jìn)料端沿之字形路線移動(dòng)到出料端,由于滾筒在一定弧度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng),物料在滾筒內(nèi)形成上部氣相區(qū)和下部固相區(qū),固相區(qū)為固體物料在滾筒下部往復(fù)擺動(dòng)的區(qū)域,而分段組件只允許固相物料通過,而不允許氣相物料通過,兩個(gè)工況段之間相互獨(dú)立,實(shí)現(xiàn)了分段,允許在每個(gè)工況段設(shè)置不同的工況,因此,第二工況段內(nèi)的參與焚燒的含氧氣體不能進(jìn)入到第一工況段內(nèi),物料可以在第一工況段內(nèi)的干燥段和干餾炭化段中進(jìn)行隔氧干餾,如果有含氯成分的氣體產(chǎn)生,則氣體混入熱解氣中從熱解氣出口排出第一工況段,不會(huì)進(jìn)入第二工況段,從而杜絕了含氯物質(zhì)與含氧氣體的接觸,破壞了二噁英生成的前提條件,從而能夠在一個(gè)設(shè)備中有效地轉(zhuǎn)化生物質(zhì)或有機(jī)垃圾,得到生物質(zhì)油和燃?xì)猱a(chǎn)品,簡(jiǎn)化了設(shè)備。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的分段組件的段間螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種分段組件的段間螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種分段組件的段間活塞輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種分段組件的活動(dòng)隔板組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種活動(dòng)隔板組件處于封閉狀態(tài)時(shí)的側(cè)視示意圖;
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種活動(dòng)隔板組件處于打開狀態(tài)時(shí)的側(cè)視示意圖;
圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種分段組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種分段組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為圖13中的e-e截面示意圖;
圖15為圖13中的f-f截面示意圖;
圖16為圖13中的g-g截面示意圖;
圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供多種分段組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖19為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖21為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖22為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖23為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖24為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖25為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的擺動(dòng)過程示意圖;
圖26為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的氣體分布管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖27為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖28為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的進(jìn)料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖29為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖30為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖31為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖32為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種筒外偏心擺動(dòng)偏心回轉(zhuǎn)爐的出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖33為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種微波加熱器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖34為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種微波加熱器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1-圖34中,1為進(jìn)料裝置、101為第一插板閥、102為第二插板閥、2為滾筒、201為滾筒物料出口、202為耐高溫透波層、203為金屬導(dǎo)波管、3為托圈、4為齒圈、5為活動(dòng)導(dǎo)管組件、501為分管、502為旋轉(zhuǎn)接頭、503為固定擺動(dòng)管、6為出料裝置、7為翻料板、8為溫度傳感器、9為電控柜、10為動(dòng)力部件、11為主動(dòng)齒輪、12為托輪、13為活動(dòng)鏈條、14為分區(qū)隔板、141為隔板、142為活動(dòng)擋板、143為活動(dòng)連桿、144為連桿穩(wěn)定部件、145為密封裝置、146為連桿驅(qū)動(dòng)裝置、147為第二氣相通孔、148為第二氣相通孔、149為開口、15為配重平衡塊、16為支撐輥、17為支撐架、18為直通式旋轉(zhuǎn)接頭、19為伸縮缸、20為鉸接架、22為煙氣加熱夾套、221為熱介質(zhì)進(jìn)口、222為熱介質(zhì)出口、23為熱解氣出口、24為煙氣出口、25為電加熱器、26為熱解氣高溫裂解管、27為冷卻夾套、271為冷卻介質(zhì)進(jìn)口、272為冷卻介質(zhì)出口、28為組合式凈化冷凝器、29為燃?xì)怙L(fēng)機(jī)、30為煙氣凈化設(shè)備、31為引風(fēng)機(jī)、32為氣體入口、33為氣體分布管、34為分段組件、35為蒸汽冷凝器、36為蒸汽引風(fēng)機(jī)、37為燃燒設(shè)備、38為微波裂解催化材料、39為微波加熱器、40為分段板、41為段間輸送裝置、42為擋板堰、43為驅(qū)動(dòng)齒輪、44為齒輪撥桿、45為撥桿支架、46為撥桿扭簧、47為變速器、48為擋板、49蒸汽導(dǎo)出口、50為鼓風(fēng)機(jī)、a為分段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、b為滾筒的軸線。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的核心是提供了一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,在有效完成生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化的前提下,簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝,能夠一體式完成轉(zhuǎn)化,簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)化工藝。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備是對(duì)之前申請(qǐng)的且在自本申請(qǐng)的申請(qǐng)日之前還未公開的分段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的具體應(yīng)用。本發(fā)明采用兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,即在擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐中通過分段組件34分割成兩個(gè)相互獨(dú)立的工況段。分段的定義為完全限制兩個(gè)相鄰工況段之間的氣相物料流通,只允許固相物料通過。兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐是基于擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐(擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐同樣為之前申請(qǐng)且在自本申請(qǐng)的申請(qǐng)日之前未公開的技術(shù)方案)進(jìn)行的改進(jìn),下面對(duì)擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,該擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐包括滾筒2、進(jìn)料裝置1、出料裝置6、驅(qū)動(dòng)裝置、支撐裝置、擺動(dòng)控制裝置和檢測(cè)控制裝置。
如圖18-圖27所示,其中,滾筒2的兩端分別是進(jìn)料端和出料端,進(jìn)料端和出料端的端面均封閉,且進(jìn)料端高于出料端,優(yōu)選地,滾筒2的軸線b與水平面之間的夾角為1°~15°。物料在滾筒2中可以依靠自重由進(jìn)料端向出料端自行慢慢滑動(dòng),更加方便出料,且滑行速度適中,以完成各項(xiàng)工藝為準(zhǔn)。
滾筒2進(jìn)料端設(shè)置有進(jìn)料口,進(jìn)料口的軸線與回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,進(jìn)料裝置1與進(jìn)料口進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)密封連通,密封方式可以采用填料密封、機(jī)械密封等動(dòng)靜密封方式,進(jìn)料口的橫截面積小于進(jìn)料端的橫截面積,橫截面為垂直于滾筒2軸線的平面,進(jìn)料裝置1固定不動(dòng),滾筒2可相對(duì)進(jìn)料裝置1轉(zhuǎn)動(dòng),兩者之間為動(dòng)靜密封,進(jìn)料裝置1的輸送軸線(即滾筒2相對(duì)進(jìn)料裝置1轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線,也即進(jìn)料口的軸線)與回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。
出料裝置6連通設(shè)置于滾筒2的出料端,擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐中與出料裝置6相互轉(zhuǎn)動(dòng)密封配合的位置為滾筒物料出口201,物料從滾筒物料出口201排出滾筒2或出料裝置6,滾筒物料出口201的橫截面積小于出料端的橫截面積,滾筒物料出口201的軸線與回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,出料裝置6的輸送軸線(即滾筒物料出口201的軸線)與回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。
驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于滾筒2的外部,用于驅(qū)動(dòng)滾筒2繞擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng)。
支撐裝置設(shè)置于滾筒2的外部,用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐滾筒2繞擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng)。
擺動(dòng)控制裝置設(shè)置于滾筒2的外部,與驅(qū)動(dòng)裝置通過導(dǎo)線連接,用于控制驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作,通過控制驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)而控制滾筒2往復(fù)擺動(dòng)的弧度和頻率,本實(shí)施例中,滾筒2往復(fù)擺動(dòng)的弧度優(yōu)選為60°~360°,更優(yōu)選為180°~270°。
上述擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐在工作時(shí),如圖23所示,通過進(jìn)料裝置1向滾筒2中輸送物料,物料進(jìn)入滾筒2后,滾筒2通過擺動(dòng)控制裝置控制驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作,擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滾筒2往復(fù)擺動(dòng),滾筒2由支撐裝置轉(zhuǎn)動(dòng)支撐,在滾筒2的傾斜角度作用下,以及滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)下,物料沿之字形軌跡逐漸向出料端移動(dòng),并在滾筒2內(nèi)完成相應(yīng)的工藝處理,最后從出料裝置6中排出。
與現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)爐相比,擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的滾筒2采用往復(fù)擺動(dòng)結(jié)構(gòu),滾筒2只在一定弧度內(nèi)往復(fù)擺動(dòng),并不做單一方向的連續(xù)旋轉(zhuǎn),因此,可以在滾筒2上直接安裝需要與外部設(shè)備通過導(dǎo)線連接的傳感器、電加熱器或需要與外部設(shè)備通過管道連接的換熱夾套等用于工藝處理的裝置,且導(dǎo)線和管道不會(huì)纏繞在滾筒2上,不會(huì)阻礙滾筒2的正常擺動(dòng),更有利于垃圾、污泥、生物質(zhì)等物料的處理。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中固定爐頭和爐尾環(huán)繞滾筒的敞口兩端的外圓周轉(zhuǎn)動(dòng)連接,本發(fā)明中的滾筒的兩端封閉,進(jìn)料裝置1和出料裝置6與滾筒2兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)密封面大大減小,可以采用普通的密封件進(jìn)行密封,密封簡(jiǎn)單,提高了密封性能。
本發(fā)明中的所應(yīng)用的擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐有兩種結(jié)構(gòu)形式,如圖18-圖27所示,圖18-圖20、圖25中的擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐為同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,即擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a與滾筒2的軸線b重合,圖21-圖24、圖27中的擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐為偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,即擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a與滾筒2的軸線b不重合,滾筒2的軸線b繞偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng);偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐按照轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a的位置分為兩種形式,一種是如圖27所示的筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a位于滾筒2內(nèi)部;另一種是如圖21-圖24所示的筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a位于滾筒2外部,本實(shí)施例優(yōu)選轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a位于滾筒2的外部下方,便于支撐裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和活動(dòng)導(dǎo)管組件5的設(shè)置。同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐、筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)大體相似,只是在滾筒2形狀、驅(qū)動(dòng)裝置、支撐裝置、出料裝置6上有所不同。
如圖23所示,進(jìn)一步地,偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還設(shè)置有配重平衡塊15,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線和滾筒2的重心軸線相對(duì)擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置,用于滾筒2擺動(dòng)時(shí),提供平衡滾筒2的重力和慣性力,使?jié)L筒2擺動(dòng)更加省力,平穩(wěn)。
如圖1-圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,包括兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐除了與擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的滾筒2、進(jìn)料裝置1、驅(qū)動(dòng)裝置、支撐裝置、擺動(dòng)控制裝置、檢測(cè)控制裝置、活動(dòng)導(dǎo)管組件5、滾筒外部加熱裝置、溫度傳感器8、壓力傳感器、翻料板7、活動(dòng)鏈條13等相同外(具體設(shè)置可參見已申請(qǐng)的但自本申請(qǐng)的申請(qǐng)日前還未公開的擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐和分段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐),在此基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的兩段式分段,兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還包括設(shè)置于滾筒2內(nèi)的一個(gè)分段組件34,分段組件34沿進(jìn)料端至出料端將滾筒2分割成相互獨(dú)立的第一工況段和第二工況段,且分段組件34連通第一工況段和第二工況段,并只允許固相物料通過,第一工況段內(nèi)沿物料傳輸方向依次設(shè)置有干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ,第二工況段內(nèi)設(shè)置有炭焚燒段ⅲ,干餾炭化段ⅲ的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有熱解氣出口23,炭焚燒段ⅲ的氣相區(qū)筒壁上設(shè)置有煙氣出口24;第一工況段的筒壁上設(shè)置有加熱裝置。
上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備在工作時(shí),將物料送入滾筒2內(nèi),由于滾筒2的進(jìn)料端高于出料端,且滾筒2繞兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng),因此,物料在自重和滾筒2擺動(dòng)的作用下由進(jìn)料端沿之字形路線移動(dòng)到出料端,由于滾筒2在一定弧度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng),物料在滾筒2內(nèi)形成上部氣相區(qū)和下部固相區(qū),固相區(qū)為固體物料在滾筒2下部往復(fù)擺動(dòng)的區(qū)域,而分段組件34只允許固相物料通過,而不允許氣相物料通過,兩個(gè)工況段之間相互獨(dú)立,實(shí)現(xiàn)了分段,允許在每個(gè)工況段設(shè)置不同的工況,因此,第二工況段內(nèi)的參與焚燒的含氧氣體不能進(jìn)入到第一工況段內(nèi),物料可以在第一工況段內(nèi)的干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ中進(jìn)行隔氧干餾,如果有含氯成分的氣體產(chǎn)生,則含氯氣體混入熱解氣中從熱解氣出口23排出第一工況段,不會(huì)進(jìn)入第二工況段,從而杜絕了含氯物質(zhì)與含氧氣體的接觸,破壞了二噁英生成的前提條件,從而能夠在一個(gè)設(shè)備中有效地轉(zhuǎn)化生物質(zhì)或有機(jī)垃圾,得到生物質(zhì)油和燃?xì)猱a(chǎn)品,簡(jiǎn)化了設(shè)備。
如圖1和圖2所示,對(duì)加熱裝置進(jìn)行優(yōu)化,在本實(shí)施例中,加熱裝置為設(shè)置于干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ的筒壁外的煙氣加熱夾套22,煙氣加熱夾套22的外壁上設(shè)置有熱介質(zhì)進(jìn)口221和熱介質(zhì)出口222。通過向煙氣加熱夾套22中通入熱介質(zhì),如高溫?zé)煔狻⒏邷匾后w等,利用間壁傳熱的原理對(duì)干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,煙氣加熱夾套22的熱介質(zhì)進(jìn)口221與炭焚燒段ⅲ上的煙氣出口24連通,具體可通過固定管道連通。目的是將炭焚燒段ⅲ焚燒物料產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊峤橘|(zhì)通入煙氣加熱夾套22中,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自身能源的利用,提高了熱效率。
當(dāng)然,煙氣加熱夾套22內(nèi)的熱介質(zhì)也可以從外部其它設(shè)備中獲得。如圖2所示,生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括燃燒設(shè)備37,燃燒設(shè)備37為燃燒爐或燃燒器,燃燒設(shè)備37燃燒燃?xì)?、燃油等燃料得到高溫?zé)煔?,燃燒設(shè)備37的排煙口與煙氣加熱夾套22的熱介質(zhì)進(jìn)口222通過活動(dòng)導(dǎo)管組件5連通。煙氣加熱夾套22內(nèi)的高溫?zé)煔饪梢苑謩e來(lái)自炭焚燒段?;蛉紵O(shè)備37,也可以同時(shí)來(lái)自炭焚燒段ⅲ和燃燒設(shè)備37。
如圖1和圖2所示,為了對(duì)煙氣加熱夾套22內(nèi)的煙氣進(jìn)行處理,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括煙氣凈化設(shè)備30和引風(fēng)機(jī)31,引風(fēng)機(jī)31的進(jìn)口與煙氣加熱夾套22的熱介質(zhì)出口222通過活動(dòng)導(dǎo)管組件5連接,引風(fēng)機(jī)31的出口與煙氣凈化設(shè)備30的進(jìn)口連接。通過引風(fēng)機(jī)31的抽吸作用,將煙氣加熱夾套22內(nèi)的煙氣送入煙氣凈化設(shè)備30中進(jìn)行凈化,凈化后排放,保護(hù)環(huán)境。同時(shí)引風(fēng)機(jī)31還可以將燃燒設(shè)備37中的高溫?zé)煔獬槲M(jìn)入煙氣加熱夾套22內(nèi)。
如圖1和圖2所示,對(duì)加熱裝置進(jìn)一步優(yōu)化,加熱裝置還包括設(shè)置于干餾炭化段ⅱ的筒壁上的電加熱器25,電加熱器25通過導(dǎo)線與檢測(cè)控制裝置連接。電加熱器25可以是電熱絲加熱器、電磁加熱器、微波加熱器或等離子加熱器中的一種或多種組合,根據(jù)工藝需要選擇合適的電加熱器25。進(jìn)一步通過電加熱器25對(duì)干餾炭化段ⅱ進(jìn)行加熱。檢測(cè)控制裝置控制電加熱器25的啟動(dòng)、停止和加熱程度。
如圖1和圖2所示,對(duì)第二工況段的炭焚燒段ⅲ進(jìn)行優(yōu)化,在本實(shí)施例中,炭焚燒段ⅲ的筒壁上設(shè)置有氣體入口32,通過氣體入口32向炭焚燒段ⅲ內(nèi)通入含氧氣體;炭焚燒段ⅲ的固相區(qū)內(nèi)設(shè)置有氣體分布管33,氣體分布管33與氣體入口32連通,氣體分布管33的管壁上沿其軸線開設(shè)有多個(gè)出氣孔331,出氣孔331朝向滾筒2的內(nèi)壁,且出氣孔331的兩側(cè)設(shè)置有與該氣體分布管33的徑向斷面垂直的擋板48,為了防止物料通過出氣孔331進(jìn)入氣體分布管33中,在氣體分布管33的出氣孔331的兩側(cè)設(shè)置有兩塊擋板48,擋板48的長(zhǎng)度方向與氣體分布管33的軸線平行,擋板48與筒體內(nèi)壁之間存在間隙,從而將出氣孔331防護(hù)在兩個(gè)擋板48之間,降低了物料進(jìn)入氣體分布管33的幾率,同時(shí),當(dāng)物料覆蓋氣體分布管33時(shí),在兩個(gè)擋板48之間形成氣體分布通道,氣體流通順暢,并從擋板48與筒體內(nèi)壁的間隙處以及擋板48的兩端敞口處流出。氣體分布管33的數(shù)量根據(jù)工藝需求進(jìn)行設(shè)定,在此不做具體限定。含氧氣體通過氣體分布管33通入炭焚燒段ⅲ內(nèi),物料與含氧氣體發(fā)生發(fā)生,實(shí)現(xiàn)物料的焚燒。
當(dāng)然,氣體分布管33可以是環(huán)形結(jié)構(gòu)、直管結(jié)構(gòu)等,在其上均勻設(shè)置有出氣孔331。只要能夠向炭焚燒段ⅲ通入含氧氣體即可。
進(jìn)一步對(duì)炭焚燒段ⅲ進(jìn)行優(yōu)化,在本實(shí)施例中,炭焚燒段ⅲ的筒壁上還設(shè)置有電加熱器25,電加熱器25通過導(dǎo)線與檢測(cè)控制裝置連接。電加熱器25可以為電熱絲加熱器、電磁加熱器、微波加熱器或等離子加熱器中的一種或多種組合,根據(jù)工藝需要選擇合適的電加熱器25。進(jìn)一步通過電加熱器25對(duì)炭焚燒段ⅲ進(jìn)行加熱。檢測(cè)控制裝置控制電加熱器25的啟動(dòng)、停止和加熱程度。
為了方便對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行控制,本實(shí)施例中的兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐還包括設(shè)置于第一工況段和第二工況段上的溫度傳感器8和/或壓力傳感器,溫度傳感器8和壓力傳感器通過導(dǎo)線與檢測(cè)控制裝置連接。檢測(cè)控制裝置根據(jù)溫度傳感器8檢測(cè)到的相應(yīng)工況段內(nèi)的溫度,控制煙氣加熱夾套22的熱介質(zhì)溫度、電加熱器25的加熱程度、含氧氣體的通入量等,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)工況段的溫度控制。
如圖1和圖2所示,生物質(zhì)或有機(jī)垃圾在第一工況段經(jīng)過干燥和干餾炭化后,熱解生成熱解氣,熱解過程十分復(fù)雜,結(jié)果是大分子碳水化合物的鍵被打碎,析出大量揮發(fā)份(主要包括h2、co、co2、ch4、焦油和其他碳?xì)浠衔?進(jìn)入熱解氣中,產(chǎn)生大量的焦油和燃?xì)?對(duì)于含氯的有機(jī)物如垃圾等,有機(jī)物中的氯大部分在高溫下以hcl和cl2的形式脫除進(jìn)入熱解氣中)。為了方便提取熱解氣中的燃?xì)?、焦油等有用物質(zhì),本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括組合式凈化泠凝器28和燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29,組合式凈化冷凝器28通過活動(dòng)導(dǎo)管組件5與第一工況段上的熱解氣出口23連通,燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29與組合式凈化冷凝器28的燃?xì)獬隹谶B接。通過燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29的抽吸作用,第一工況段內(nèi)的熱解氣通過熱解氣出口23進(jìn)入組合式凈化冷凝器28中,完成熱解氣的凈化冷卻,熱解氣中的焦油、水蒸氣被冷卻成液態(tài),熱解氣中的燃?xì)獾玫絻艋瑥慕M合式凈化冷凝器28的燃?xì)獬隹诔槌?,輸送到其他需要燃?xì)獾牡胤健?/p>
如圖2所示,為了利用熱解氣中的燃?xì)猓诒緦?shí)施例中,將燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29的出口與燃燒設(shè)備37的進(jìn)口連接。即將組合式凈化冷凝器28中凈化熱解氣后得到的燃?xì)馔ㄈ肴紵O(shè)備37中,參與燃?xì)獾娜紵?,得到高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔馔ㄈ霟煔饧訜釆A套22中,對(duì)滾筒2內(nèi)的物料進(jìn)行間壁加熱。從而將熱解氣中的燃?xì)庠诟稍?、干餾的過程中直接用于自身的熱處理工藝,省去了熱解氣的輸送、儲(chǔ)存等設(shè)備,提高了熱效率。當(dāng)然,分離得到的燃?xì)庖部梢杂糜谄渌胤?,如用戶采暖等?/p>
如圖2所示,對(duì)于含水率較高的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾物料,在干燥時(shí)產(chǎn)生較多的水蒸氣,水蒸氣進(jìn)入熱解氣中,水蒸氣在干餾的過程中,從100℃左右被加熱升高到500~700℃,消耗了大量的能源;如果先在干燥設(shè)備中干燥再在生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備中干餾,則增加了設(shè)備數(shù)量和工藝過程的復(fù)雜性;況且熱解氣在后續(xù)冷凝凈化時(shí)被冷凝分離下來(lái),冷凝過程需要消耗大量冷量(冷卻水量),同時(shí)產(chǎn)生較多數(shù)量的冷凝黑液需要處理;同時(shí),由于熱解氣中含有大量水蒸氣,從爐中排出的熱解氣不能直接燃燒利用(影響燃燒效果:水蒸氣一方面稀釋了燃?xì)鉂舛扔绊懭細(xì)馊紵?,另一方面水蒸氣參與燃燒過程中吸熱影響火焰溫度)。
為了解決上述的問題,本實(shí)施例的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于干燥段ⅰ的氣相區(qū)筒壁上的蒸汽導(dǎo)出口49,蒸汽導(dǎo)出口49通過活動(dòng)導(dǎo)管組件5與蒸汽引風(fēng)機(jī)36連通。通過蒸汽引風(fēng)機(jī)36的抽吸作用,將干燥段ⅰ加熱物料產(chǎn)生的大量水蒸氣預(yù)先從干燥段ⅰ抽離出來(lái),減少水蒸氣進(jìn)入后續(xù)的工藝段的量。干燥和干餾可以在一個(gè)設(shè)備中,簡(jiǎn)化了設(shè)備和工藝。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括蒸汽冷凝器35,蒸汽冷凝器35設(shè)置于蒸汽導(dǎo)出口49和蒸汽引風(fēng)機(jī)36之間,水蒸氣從蒸汽導(dǎo)出口49排出,經(jīng)過蒸汽冷凝器35冷卻形成冷凝水和不凝氣,不凝氣通過蒸汽引風(fēng)機(jī)36排出。保護(hù)了蒸汽引風(fēng)機(jī)36不受高溫?fù)p壞。
為了更好地實(shí)現(xiàn)干燥段ⅰ的水蒸氣預(yù)分離,在本實(shí)施例中,在蒸汽導(dǎo)出口49或連接蒸汽導(dǎo)出口49的蒸汽管道上設(shè)置溫度傳感器8,用于檢測(cè)從干燥段ⅰ抽離出來(lái)經(jīng)過蒸汽導(dǎo)出口49的氣體的溫度;在蒸汽管道上或蒸汽引風(fēng)機(jī)36的進(jìn)口處設(shè)置調(diào)節(jié)閥,用于調(diào)節(jié)從蒸汽導(dǎo)出口49經(jīng)過的氣體流量?;蛘卟辉O(shè)置調(diào)節(jié)閥,而是蒸汽引風(fēng)機(jī)36采用變頻引風(fēng)機(jī),通過變頻引風(fēng)機(jī)控制從蒸汽導(dǎo)出口49中經(jīng)過的氣體流量,通過控制氣體流量使氣體中成分為干燥段ⅰ內(nèi)的水蒸氣。由于流量過大,干餾炭化段ⅱ的干餾氣體會(huì)補(bǔ)入水蒸氣中,隨水蒸氣從蒸汽導(dǎo)出口49排出滾筒2。因此,需要控制調(diào)節(jié)閥的開度,控制從蒸汽導(dǎo)出口49的氣體流量。調(diào)節(jié)閥的控制是根據(jù)溫度傳感器8對(duì)蒸汽導(dǎo)出口49的氣體檢測(cè)的溫度進(jìn)行的,由于干燥段ⅰ的水蒸氣的溫度一般在100~120℃,而干餾炭化段ⅱ產(chǎn)生的干餾氣體溫度一般大于180℃,當(dāng)溫度傳感器8檢測(cè)到的蒸汽導(dǎo)出口49的氣體溫度為100~130℃,則說(shuō)明該氣體主要為干燥段ⅰ的水蒸氣;當(dāng)溫度傳感器8檢測(cè)到的蒸汽導(dǎo)出口49的氣體溫度超過水蒸氣的溫度范圍時(shí),則說(shuō)明氣體中混入了干餾炭化段ⅱ的干餾氣體,需要將調(diào)節(jié)閥的開度減小或改變變頻引風(fēng)機(jī)的工頻。因此,通過調(diào)節(jié)閥和變頻引風(fēng)機(jī)控制蒸汽導(dǎo)出口49的氣體流量使蒸汽導(dǎo)出口49的溫度控制在100~130℃,更優(yōu)選為110~120℃之間,從而實(shí)現(xiàn)含水率較高的物料在干燥段ⅰ產(chǎn)生的水蒸氣預(yù)分離。避免大量水蒸氣隨有機(jī)物料經(jīng)歷干餾過程的高溫過程并進(jìn)入干餾熱解氣中,從而降低了物料干餾過程的能耗,以及減少了干餾熱解氣中的水蒸氣含量,相應(yīng)減少了干餾熱解氣冷凝黑液的產(chǎn)量,提高了冷凝黑液的濃度,有利于冷凝黑液的資源化利用。
如圖2所示,由于不凝氣可燃,為了利用預(yù)分離水蒸氣中冷凝分離得到的不凝氣,在本實(shí)施例中,將蒸汽冷凝器35冷凝后得到的不凝氣通入燃燒設(shè)備37中,得到高溫?zé)煔夂笸ㄈ霟煔饧訜釆A套22內(nèi)。
如圖1和圖2所示,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于第一工況段內(nèi)的若干分區(qū)隔板14,具體地,可在干燥段ⅰ、干餾炭化段ⅱ之間設(shè)置分區(qū)隔板14,還可以在每個(gè)工藝段內(nèi)設(shè)置分區(qū)隔板14。優(yōu)選地,分區(qū)隔板14的板面垂直于滾筒2的軸線,且分區(qū)隔板14的位于滾筒2的固相區(qū)的部位設(shè)置有開口149。設(shè)置分區(qū)隔板14的目的是為了將第一工況段分成若干溫度區(qū)間,使?jié)L筒2沿其軸線方向存在溫度梯度,這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)傳熱,提高傳熱效率。分區(qū)隔板14上的開口位于滾筒2的固相區(qū)內(nèi),能夠使固相物料和氣相物料從開口處通過,進(jìn)入下一溫度區(qū)間。當(dāng)然,也可以不設(shè)置分區(qū)隔板14,只是沒有設(shè)置分區(qū)隔板14后的溫度梯度明顯,傳熱效果不如設(shè)置分區(qū)隔板14后的好。
如圖9-圖11,在干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ之間優(yōu)選地設(shè)置活動(dòng)隔板組件,具體地,活動(dòng)隔板組件包括隔板141、活動(dòng)擋板142、活動(dòng)連桿143、連桿驅(qū)動(dòng)裝置146、密封裝置145和連桿穩(wěn)定部件144。其中,隔板141用于固定于兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的滾筒2內(nèi),隔板141上設(shè)置有開口149,開口149位于滾筒2內(nèi)的固體物料運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi),固體物料可通過開口149通過隔板141,隔板141的板面與滾筒2軸線之間的夾角為45°~135°,即在90°的正負(fù)傾斜45°范圍內(nèi),夾角更優(yōu)選為85°~95°;活動(dòng)擋板142平行于隔板141的板面并緊貼隔板141的一側(cè)板面設(shè)置,保持活動(dòng)擋板142與隔板141之間的密封,活動(dòng)擋板142可相對(duì)隔板141移動(dòng),用于封閉隔板141的開口149,活動(dòng)擋板142的大小可完全覆蓋隔板141的開口149;活動(dòng)連桿143的一端連接于活動(dòng)擋板142上,活動(dòng)連桿143的另一端可穿過滾筒2的筒壁,并與滾筒2筒體上的連桿驅(qū)動(dòng)裝置146連接,通過連桿驅(qū)動(dòng)裝置146驅(qū)動(dòng)活動(dòng)連桿143在滾筒2內(nèi)穿進(jìn)穿出;密封裝置145設(shè)置于滾筒2筒壁的穿過活動(dòng)連桿143的位置,通過密封裝置145將活動(dòng)連桿143與滾筒2筒壁之間的配合間隙進(jìn)行密封,防止?jié)L筒2內(nèi)物料從該處泄露。密封裝置145可采用填料密封裝置、機(jī)械密封裝置等;連桿穩(wěn)定部件144設(shè)置于隔板141上,具體為圈狀的限位結(jié)構(gòu),且活動(dòng)套設(shè)于活動(dòng)連桿143的外圍,對(duì)活動(dòng)連桿143的外圍進(jìn)行限位,防止因滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)使活動(dòng)連桿143在移動(dòng)的過程中向外圍移動(dòng),進(jìn)而提高活動(dòng)擋板142的移動(dòng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,使活動(dòng)擋板142能夠?qū)Ω舭彘_口149進(jìn)行有效封閉;連桿驅(qū)動(dòng)裝置146為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置或自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置與檢測(cè)控制裝置通過導(dǎo)線連接。通過檢測(cè)控制裝置控制連桿驅(qū)動(dòng)裝置146進(jìn)行自動(dòng)驅(qū)動(dòng),節(jié)省人力。進(jìn)一步地,活動(dòng)隔板組件還包括用于檢測(cè)活動(dòng)擋板142在滾筒2內(nèi)的位置的位置傳感器,位置傳感器與檢測(cè)控制裝置通過導(dǎo)線連接。工作時(shí),在活動(dòng)擋板142在移動(dòng)的過程中,通過位置傳感器檢測(cè)活動(dòng)擋板142的位置信息,并將位置信息傳遞給檢測(cè)控制裝置,檢測(cè)控制裝置根據(jù)位置信息控制自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或停止,使活動(dòng)擋板142到達(dá)指定位置。實(shí)現(xiàn)了活動(dòng)隔板組件的自動(dòng)化控制。通過活動(dòng)隔板組件可以方便的控制干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ的物料流動(dòng),使進(jìn)入干餾炭化段ⅱ的物料含水率低。同時(shí)可以比較好的控制干燥段ⅰ和干餾炭化段ⅱ的氣相串流。
進(jìn)一步地,如圖1、圖2和圖25所示,在本實(shí)施例中,生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于滾筒2內(nèi)的若干活動(dòng)鏈條13?;顒?dòng)鏈條13可以設(shè)置在滾筒2的內(nèi)壁上,活動(dòng)鏈條13一端固定在滾筒2內(nèi)壁上,另一端不固定,或者兩端均固定在滾筒2的內(nèi)壁上,隨著滾筒2的往復(fù)擺動(dòng),活動(dòng)鏈條13在滾筒2內(nèi)相對(duì)壁面不斷滑動(dòng),一方面可以將附著在壁面上的物料清理下來(lái),另一方面,活動(dòng)鏈條13可以推動(dòng)物料向出料端移動(dòng),方便物料的輸送?;顒?dòng)鏈條13還可以加強(qiáng)筒壁向物料的傳熱?;顒?dòng)鏈條13還可以設(shè)置于分區(qū)隔板14上,活動(dòng)鏈條13的兩端分別固定于分區(qū)隔板14的兩個(gè)板面上,活動(dòng)鏈條13穿過分區(qū)隔板14的開口149,隨著滾筒2的往復(fù)擺動(dòng),活動(dòng)鏈條13可在開口149處往復(fù)擺動(dòng),防止分區(qū)隔板14堵塞;當(dāng)然,穿過分區(qū)隔板14的活動(dòng)鏈條13的兩端還可以固定在滾筒2的上部筒壁上,或者一端固定在滾筒2的筒壁上,另一端固定在分區(qū)隔板14的板面上,穿過分區(qū)隔板14的開口149的活動(dòng)鏈條13可以懸空,也可以部分與滾筒2的內(nèi)壁接觸滑動(dòng),優(yōu)選接觸滑動(dòng),可防止物料結(jié)壁,提高傳熱效率。當(dāng)然,活動(dòng)鏈條13的安裝形式并不局限于本實(shí)施例所列舉的形式。
更進(jìn)一步地,如圖1、圖2、圖20和圖25所示,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于滾筒2內(nèi)的翻料板7,翻料板7的長(zhǎng)度方向與滾筒2軸線平行,隨著滾筒2的擺動(dòng),翻料板7將物料翻起,使物料充分打散。優(yōu)選地,對(duì)于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,在出料端靠近出料裝置6的位置設(shè)置翻料板7,可以更方便地將物料導(dǎo)向至出料裝置6。而對(duì)于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,在出料端可以不設(shè)置翻料板7。
再進(jìn)一步地,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于第一工況段和/或第二工況段的氣相區(qū)筒體上的泄爆口。泄爆口為壓力泄放裝置,設(shè)置泄爆口的目的是為了防止設(shè)備爆炸。具體地,泄爆口由爆破片和夾持器(或支撐圈)組成,爆破片通過夾持器或支撐圈固定于第一工況段和/或第二工況段的氣相區(qū)筒體上,爆破片具有預(yù)定的爆破壓力值,當(dāng)相應(yīng)工況段內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定的爆破壓力值時(shí),爆破片破裂或脫落,釋放工況段的壓力,從而防止設(shè)備爆炸。根據(jù)滾筒2的大小設(shè)置合適大小和數(shù)量的泄爆口。爆破片泄爆裝置為成熟的技術(shù),可以直接購(gòu)買,在此不再贅述。
以上實(shí)施例所描述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備用于將生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為熱解氣和生物質(zhì)油,其工藝過程具體為:兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐運(yùn)行時(shí),滾筒2按順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向交替轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行,待處理的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾(以下簡(jiǎn)稱物料)通過進(jìn)料裝置1輸送到滾筒2內(nèi),物料隨著滾筒2的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)在滾筒2內(nèi)翻滾滑動(dòng)并沿著坡度向出料端呈之字形路線移動(dòng),在滾筒2內(nèi)壁一端固定的活動(dòng)鏈條13隨物料滑動(dòng),可防止物料粘壁,并能提高傳熱效率;啟動(dòng)電加熱器25或燃燒設(shè)備37,將干餾炭化段ⅱ的物料加熱,物料在移動(dòng)過程中先后經(jīng)過干燥段ⅰ、干餾炭化段ⅱ,被煙氣加熱夾套22中的750~1100℃的高溫?zé)煔饧訜岣稍铩⒏绅s熱解炭化升溫到400~600℃;熱解過程十分復(fù)雜,結(jié)果是大分子碳水化合物的鍵被打碎,析出大量揮發(fā)份(主要包括h2、co、co2、ch4、焦油和其他碳?xì)浠衔?進(jìn)入熱解氣中,產(chǎn)生大量的焦油(生物質(zhì)油)、水蒸氣和燃?xì)?;?duì)于有機(jī)垃圾,pvc類高氯樹脂是垃圾中的最主要的氯源,在500~600℃隔氧熱解過程中,pvc類樹脂中的氯以hcl或cl2的形式析出進(jìn)入氣相,完成了垃圾的脫氯炭化。熱解氣與干餾炭分離后在燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29的抽吸作用下從熱解氣出口23排出滾筒2;干餾炭順著坡度移動(dòng)進(jìn)入第一工況段的出料端,通過分段組件34進(jìn)入第二工況段的炭焚燒段ⅲ內(nèi),干餾炭在第二工況段內(nèi)與通入的含氧氣體發(fā)生燃燒反應(yīng)(當(dāng)溫度不夠影響燃燒時(shí),可啟動(dòng)該段的電加熱器25助燃,達(dá)到燃燒溫度時(shí)關(guān)閉電加熱器25),通過溫度傳感器8監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)氣體入口32的閥門開度來(lái)控制通入炭焚燒段ⅲ的含氧氣體的量或通過第二工況段的電加熱器25來(lái)控制炭焚燒段ⅲ的溫度,炭焚燒段ⅲ產(chǎn)生的高溫(750~1100℃)煙氣從煙氣出口24排出第二工況段后進(jìn)入第一工況段的煙氣加熱夾套22內(nèi)加熱物料,干餾炭燃燒后的灰渣移動(dòng)進(jìn)入出料端,通過設(shè)置于第二工況段的出料端的出料裝置6排出回轉(zhuǎn)爐。
熱解氣從回轉(zhuǎn)爐抽出來(lái)后進(jìn)入組合式凈化冷凝器28;熱解氣在組合式凈化冷凝器28中被冷卻水降溫至30~50℃,熱解氣中的生物質(zhì)焦油、水蒸氣被冷凝成液態(tài)分離(當(dāng)處理含氯有機(jī)物如垃圾時(shí),需要用堿水洗滌燃?xì)?,以去除燃?xì)庵械穆然?;組合式凈化冷凝器28凈化后得到干凈的燃?xì)?,燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29將燃?xì)馑统鲋劣脩艋蛉紵O(shè)備37,燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29的抽吸使回轉(zhuǎn)爐內(nèi)保持10~200pa負(fù)壓。
當(dāng)熱解氣中不含氯化物時(shí),從回轉(zhuǎn)爐抽出來(lái)的熱解氣可不經(jīng)冷凝(但需要冷卻到燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29工作溫度,一般為200~300度)直接用于燃燒設(shè)備37,其優(yōu)點(diǎn)是燃?xì)獾臒崃靠梢猿浞掷?、同時(shí)燃?xì)庵械慕褂涂梢詤⑴c燃燒,提高了熱效率。(此時(shí)如果水蒸氣已經(jīng)在干燥段ⅰ通過預(yù)分離,則燃燒效果更佳)。
燃燒設(shè)備37的高溫?zé)煔饨尤霟煔饧訜釆A套22或第二工況段的炭焚燒段ⅲ內(nèi)。
干餾炭化溫度通過控制炭焚燒溫度和/或燃燒設(shè)備37的煙氣溫度和/或干餾炭化段ⅱ的電加熱器25來(lái)控制。
高溫?zé)煔庠跓煔饧訜釆A套22中從干餾炭化段ⅱ向干燥段ⅰ流動(dòng),物料經(jīng)進(jìn)料裝置1推送,從進(jìn)料端進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐后,沿坡向經(jīng)干燥段ⅰ向干餾炭化段ⅱ移動(dòng),煙氣與物料逆向移動(dòng)、間壁傳熱,使物料逐步升溫到400~600℃;高溫?zé)煔鈩t逐步換熱量降到120~300℃,在引風(fēng)機(jī)31的抽吸作用下從煙氣加熱夾套出口222抽出,進(jìn)入煙氣凈化設(shè)備30凈化后排放。
以上所描述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備用于將生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為燃?xì)夂蜕镔|(zhì)油。在以下的實(shí)施例中,將介紹第二種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備,用于將生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為低生物質(zhì)油含量的燃?xì)?,以下?jiǎn)稱第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備,如圖1和圖2所示,第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備在上述第一種轉(zhuǎn)化設(shè)備的基礎(chǔ)上,還包括設(shè)置于第二工況段內(nèi)的熱解氣高溫裂解管26,熱解氣高溫裂解管26的一端固定于分段組件34上且與第一工況段的氣相區(qū)連通,熱解氣高溫裂解管26的另一端密封穿過滾筒2的出料端的端面并伸出出料端的端面外部;熱解氣高溫裂解管26的伸出端與組合式凈化冷凝器28的進(jìn)口通過活動(dòng)導(dǎo)管組件5連接。即熱解氣高溫裂解管26沿軸向貫穿第二工況段的炭焚燒段ⅲ。
第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備的工作過程與第一種轉(zhuǎn)化設(shè)備基本相同,不同的是熱解氣的流向,物料在第一工況段熱解得到的熱解氣不通過熱解氣出口排出,而是在燃?xì)怙L(fēng)機(jī)29的抽吸作用下進(jìn)入熱解氣高溫裂解管26中,熱解氣在熱解氣高溫裂解管26通過時(shí),被炭焚燒段ⅲ的高溫間壁加熱到600~900℃,熱解氣中的焦油與水蒸氣發(fā)生裂解反應(yīng)(cnhm+h2o→co+h2),熱解氣中的焦油含量降低,焦油進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為燃?xì)狻峤鈿鈴臒峤鈿飧邷亓呀夤?6中排出后進(jìn)入組合式凈化冷凝器28,將剩余的少量焦油和水蒸氣冷凝,得到凈化的燃?xì)?,送到燃燒設(shè)備37或用戶等地方。
對(duì)第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化,如圖1和圖2所示,第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備還包括設(shè)置于熱解氣高溫裂解管26的伸出滾筒2外部的管壁上的冷卻夾套27,設(shè)置冷卻夾套27的部分為冷卻段ⅴ,冷卻夾套27的外壁上設(shè)置有冷卻介質(zhì)進(jìn)口271和冷卻介質(zhì)出口272。冷卻夾套27內(nèi)通入冷卻介質(zhì)后,對(duì)經(jīng)過高溫裂解的熱解氣進(jìn)行間壁冷卻,冷卻到400~600℃,之后再進(jìn)入組合式凈化冷凝器28中進(jìn)行冷凝凈化。
冷卻介質(zhì)可以是氣態(tài)或液態(tài),優(yōu)選地,冷卻介質(zhì)采用含氧氣體,在冷卻夾套27的外壁上設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)50,鼓風(fēng)機(jī)50與冷卻介質(zhì)進(jìn)口271連接,且將冷卻介質(zhì)出口272與炭焚燒段ⅲ的氣體入口32連通。熱解氣被冷卻夾套27中的含氧氣體逆流冷卻,同時(shí)含氧氣體在冷卻熱解氣過程中被加熱到300~600℃,然后通過鼓風(fēng)機(jī)50的推送作用下進(jìn)入炭焚燒段ⅲ參與炭的焚燒。利用了熱解氣的余熱,進(jìn)一步提高了熱效率。
當(dāng)?shù)诙N轉(zhuǎn)化設(shè)備采用筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐時(shí),即兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a位于滾筒2外部時(shí),為了更進(jìn)一步地降低熱解氣中生物質(zhì)油的含量,得到高品質(zhì)的燃?xì)?,如圖3所示,在第二種轉(zhuǎn)化設(shè)備的基礎(chǔ)上,還包括微波裂解段ⅳ,微波裂解段ⅳ屬于第二工況段的一部分,且位于炭焚燒段ⅲ的出料端端面與冷卻夾套27之間,微波裂解段ⅳ內(nèi)填充有顆粒狀或蜂窩狀的焦油裂解催化材料38,微波裂解段ⅳ的筒壁上設(shè)置有微波加熱器39,微波加熱器39通過導(dǎo)線與檢測(cè)控制裝置連接,微波裂解段ⅳ與熱解氣高溫裂解管26連通,即熱解氣高溫裂解管26分成兩段,第一段貫穿炭焚燒段ⅲ內(nèi),第一段的出口與微波裂解段ⅳ相通,第二段位于微波裂解段ⅳ的出料端外部,第二段的進(jìn)口與微波裂解段ⅳ相通。
設(shè)置微波裂解段ⅳ的轉(zhuǎn)化設(shè)備的工作過程是:熱解氣在炭焚燒段ⅲ中的熱解氣高溫裂解管26中分解后進(jìn)入微波裂解段ⅳ,熱解氣被微波加熱器39加熱到800~1200℃,熱解氣中的焦油與水蒸氣發(fā)生快速裂解反應(yīng)(cnhm+h2o→co+h2),得到焦油含量更低的熱解氣。熱解氣離開微波裂解段ⅳ后進(jìn)入設(shè)置有冷卻夾套27的熱解氣高溫裂解管26中,熱解氣被冷卻夾套27中的含氧氣體逆流冷卻到400~600℃,最后進(jìn)入組合式凈化冷凝器28。微波場(chǎng)和催化劑相互作用,在催化劑內(nèi)部直接產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)效應(yīng)、等離子效應(yīng)等,促進(jìn)含焦油的熱解氣和催化劑之間的非均相反應(yīng),提高了催化劑中的堿金屬及堿土金屬對(duì)焦油的催化裂解活性。微波加熱技術(shù)與傳統(tǒng)的加熱技術(shù)相比,它不需要由表及里的熱傳導(dǎo),而是通過微波在催化劑內(nèi)部的能量吸收來(lái)加熱,具有升溫速度快、加熱效率高、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)加熱方法相比,微波加熱下,達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率,催化劑還具有較低的反應(yīng)溫度,節(jié)省能源。
如圖33和圖34所示,微波加熱器39的安裝結(jié)構(gòu)有兩種形式,一種如圖33所示,微波加熱器39直接安裝在筒壁上,用于安裝微波加熱器39的筒體部位的材料為耐高溫透波材料,即在滾筒2的需要安裝微波加熱器39的位置設(shè)置有與滾筒2內(nèi)部連通的安裝孔,安裝孔內(nèi)密封安裝有耐高溫透波層202(如陶磚、硅磚、耐熱玻璃鋼等),耐高溫透波層202作為筒體的一部分,耐高溫透波層202的內(nèi)表面即為滾筒2的內(nèi)壁面,微波加熱器39安裝在耐高溫透波層202的外表面上,以便微波穿過筒壁進(jìn)入滾筒2內(nèi)加熱物料,微波加熱器39通過導(dǎo)線與檢測(cè)控制裝置連接,用于向微波加熱器39通電并控制供電量。該安裝結(jié)構(gòu)可適用于加熱溫度較低的工況。
另一種微波加熱器39的安裝結(jié)構(gòu)如圖34所示,微波加熱器39通過金屬導(dǎo)波管203固定于滾筒2的筒壁上,即在滾筒2的筒壁上設(shè)置有與滾筒2內(nèi)部連通的金屬導(dǎo)波管203,微波加熱器39固定于金屬導(dǎo)波管203的遠(yuǎn)離筒壁的一端,金屬導(dǎo)波管203為圓管、方管等管壁封閉的金屬管,微波加熱器39產(chǎn)生的微波經(jīng)過金屬導(dǎo)波管203的管腔傳遞到滾筒2內(nèi)部,加熱物料,金屬導(dǎo)波管203可防止微波外泄,且金屬導(dǎo)波管203將微波加熱器39與滾筒2的筒壁遠(yuǎn)離,可防止微波加熱器39被滾筒2的筒壁加熱損壞。該安裝結(jié)構(gòu)適用于加熱溫度較低或較高的工況。
作為優(yōu)化,如圖34所示,在本實(shí)施例中,金屬導(dǎo)波管203內(nèi)還設(shè)置有耐高溫透波層202,耐高溫透波層202將金屬導(dǎo)波管203隔斷,使?jié)L筒2內(nèi)的高溫氣體或高溫固體不能通過金屬導(dǎo)波管203與微波加熱器39接觸,而微波可通過耐高溫透波層202進(jìn)入滾筒2內(nèi)部。耐高溫透波層202可以是陶磚、硅磚、鎂磚或高鋁磚等。耐高溫透波層202可以設(shè)置于金屬導(dǎo)波管203內(nèi)部的任意位置,如中間位置、與筒壁連接的位置等,只要能夠阻隔滾筒2內(nèi)的高溫氣體和固體即可。耐高溫透波層202的數(shù)量在此不做限定,可以是一層、兩層。三層或更多層。該設(shè)置結(jié)構(gòu)適用于加熱溫度較高的工況,能夠進(jìn)一步防止微波加熱器39被高溫?fù)p壞。
本發(fā)明提供了幾種分段組件34,第一類分段組件34包括分段板40和段間輸送裝置41,該分段組件34適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,分段板40設(shè)置于滾筒2內(nèi),分段板40的板面與滾筒2軸線之間的夾角為45°~135°,夾角更優(yōu)選為85°~95°。分段板40的邊緣與滾筒2的內(nèi)壁密封連接,通過分段板40將滾筒2分隔成兩個(gè)相互獨(dú)立的工況段。段間輸送裝置41的兩端分別與分段板40所分隔而成的兩個(gè)工況段連通,且段間輸送裝置41的輸送軸線與兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,用于將滾筒2的第一工況段的固相區(qū)內(nèi)的物料輸送至第二工況段內(nèi)。
第一類分段組件的作用是,固相區(qū)的固體物料在移動(dòng)的過程中,可以且只能通過段間輸送裝置41進(jìn)入第二工況段,而將氣相區(qū)的物質(zhì)阻隔在第一工況段內(nèi),兩個(gè)工況段相互獨(dú)立,物料在每個(gè)工況段的不同工況下完成相應(yīng)的工藝。
如圖4所示,本實(shí)施例提供了一種具體的分段板40和段間輸送裝置41,滾筒2上設(shè)置有分段板40的筒體段的橫截面延伸至兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a,段間輸送裝置41位于滾筒2內(nèi),且密封穿插于分段板40的底部,段間輸送裝置41的進(jìn)口和出口分別位于滾筒2內(nèi)的兩個(gè)工況段的固相區(qū)內(nèi)。固體物料直接在滾筒2內(nèi)進(jìn)入段間輸送裝置41,通過段間輸送裝置41輸送到第二工況段內(nèi)。此過程中,由于固體物料始終填滿段間輸送裝置41,因此,氣相物料不同通過段間輸送裝置41,實(shí)現(xiàn)了分段。
如圖5、圖7和圖8所示,本實(shí)施例提供了另一種具體的分段板40和段間輸送裝置41,滾筒2上設(shè)置有分段板40的筒體段的橫截面不需要延伸至兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a上,而是將段間輸送裝置41設(shè)置于滾筒2的外部,段間輸送裝置41的進(jìn)口和出口分別與兩個(gè)工況段的固相區(qū)筒壁連接。即在第一工況段的靠近出料端的固相區(qū)筒壁上開設(shè)出料孔,將段間輸送裝置41的進(jìn)口與該出料孔通過管道連接,在第二工況段的靠近進(jìn)料端的固相區(qū)筒壁上開設(shè)進(jìn)料孔,將段間輸送裝置41的出口與該進(jìn)料孔通過管道連接,段間輸送裝置41的輸送軸線與兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。工作時(shí),第一工況段的固體物料從出料孔進(jìn)入段間輸送裝置41中,固體物料被段間輸送裝置41輸送到第二工況段內(nèi),隨著滾筒2的擺動(dòng),段間輸送裝置41內(nèi)的固體物料通過進(jìn)料孔進(jìn)入第二工況段內(nèi)。此過程中,由于固體物料始終填滿段間輸送裝置41,因此,氣相物料不同通過段間輸送裝置41,實(shí)現(xiàn)了分段。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,段間輸送裝置41為段間螺旋輸送機(jī)或段間活塞輸送機(jī)。如圖4、圖5、圖7和圖8所示,段間螺旋輸送機(jī)和段間活塞輸送機(jī)的輸送軸線與兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。如圖4、圖5和圖7所示,段間螺旋輸送機(jī)為圓管結(jié)構(gòu),對(duì)于設(shè)置于滾筒2內(nèi)的段間輸送裝置41,則段間螺旋輸送機(jī)的圓管固定于滾筒2內(nèi),且圓管密封穿插固定于分段板40的底部,圓管內(nèi)設(shè)置有螺旋機(jī)構(gòu),螺旋機(jī)構(gòu)在圓管內(nèi)相對(duì)圓管旋轉(zhuǎn),螺旋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槭刮锪蠌牡谝还r段移動(dòng)到第二工況段,段間螺旋輸送機(jī)的進(jìn)口位于第一工況段內(nèi)的固相區(qū)內(nèi),段間螺旋輸送機(jī)的出口位于第二工況段內(nèi)的固相區(qū)內(nèi),段間螺旋輸送機(jī)通過螺旋機(jī)構(gòu)將物料輸送到滾筒2內(nèi)。對(duì)于設(shè)置于滾筒2外的段間輸送裝置41,則段間螺旋輸送機(jī)的圓管固定于滾筒2外,圓管上設(shè)置進(jìn)口和出口,分別與第一工況段的筒壁上的出料孔和第二工況段的筒壁上的進(jìn)料孔通過管道連接,螺旋機(jī)構(gòu)在圓管內(nèi)可旋轉(zhuǎn),固體物料通過螺旋機(jī)構(gòu)輸送到第二工況段內(nèi)。
在本實(shí)施例中,段間螺旋輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),即段間螺旋輸送機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接,通過控制電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)螺旋機(jī)構(gòu)將固體物料輸送至第二工況段,優(yōu)選地,電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)通過減速器與螺旋機(jī)構(gòu)連接,以使螺旋機(jī)構(gòu)具有合適的速度?;蛘叨伍g螺旋輸送機(jī)由滾筒2的自身擺動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力,具體地,如圖6所示,段間螺旋輸送機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)端固定有驅(qū)動(dòng)齒輪43,在滾筒2以外設(shè)置有撥桿支架45,撥桿支架45可以固定在地面上或兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的基座上,撥桿支架45上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有齒輪撥桿44,齒輪撥桿44的自由端與驅(qū)動(dòng)齒輪43形成單向棘輪結(jié)構(gòu),且齒輪撥桿44與撥桿支架45轉(zhuǎn)動(dòng)連接的部位設(shè)置有撥桿扭簧46,撥桿扭簧46對(duì)齒輪撥桿44施加彈力,使齒輪撥桿44的自由端始終與驅(qū)動(dòng)齒輪43的齒單向嚙合。
工作時(shí),以圖6中的方向?yàn)槔M(jìn)行說(shuō)明,當(dāng)滾筒2沿順時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí),由于段間螺旋輸送機(jī)的輸送軸線與兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,且段間螺旋輸送機(jī)的圓管與滾筒2固定,則段間螺旋輸送機(jī)整體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由于段間螺旋輸送機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)齒輪43固定,因此,驅(qū)動(dòng)齒輪43也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí),齒輪撥桿44與驅(qū)動(dòng)齒輪43的齒未咬合,驅(qū)動(dòng)齒輪43相對(duì)齒輪撥桿44繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪撥桿44不對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪43施加驅(qū)動(dòng)力,螺旋機(jī)構(gòu)和圓管相對(duì)靜止,段間螺旋輸送機(jī)不工作。而當(dāng)滾筒2沿逆時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí),段間螺旋輸送機(jī)隨之逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí),驅(qū)動(dòng)齒輪43的齒與齒輪撥桿44咬合,在齒輪撥桿44作用下,驅(qū)動(dòng)齒輪43靜止不動(dòng),而此時(shí)圓管繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),因此,使得圓管相對(duì)螺旋機(jī)構(gòu)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由于螺旋機(jī)構(gòu)在圓管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以輸送固體物料,此時(shí)螺旋機(jī)構(gòu)的輸送方向?yàn)閺牡谝还r段向第二工況段移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)滾筒2只在逆時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)輸送固體物料,而在順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)不輸送固體物料,且不會(huì)使段間螺旋輸送機(jī)反向輸送固體物料。當(dāng)然,也可以設(shè)置為當(dāng)滾筒2順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)輸送物料,逆時(shí)針擺動(dòng)不輸送物料。
如圖7所示,優(yōu)選地,在段間螺旋輸送機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)齒輪43之間還設(shè)置有變速器47,用于將滾筒2的擺動(dòng)速度進(jìn)行增速后驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu),以更好地實(shí)現(xiàn)物料輸送。具體地,變速器47固定于滾筒2或段間螺旋輸送機(jī)的圓管上,且變速器47的輸入軸和輸出軸的軸線均與兩段式擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,變速器47的輸入軸與驅(qū)動(dòng)齒輪43固定連接,變速器47的輸出軸與螺旋機(jī)構(gòu)固定連接,且變速器47的輸入軸的轉(zhuǎn)速小于輸出軸的轉(zhuǎn)速,達(dá)到增速的目的,具體傳動(dòng)比根據(jù)螺旋機(jī)構(gòu)的工作速度而定。當(dāng)進(jìn)行固體物料輸送時(shí),驅(qū)動(dòng)齒輪43被齒輪撥桿44頂住不動(dòng),即變速器47的輸入軸不動(dòng),而變速器47隨段間螺旋輸送機(jī)的圓管一起繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng),即變速器47殼體相對(duì)變速器47輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng),則變速器47輸出軸被加速驅(qū)動(dòng),最終加速驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)相對(duì)圓管轉(zhuǎn)動(dòng),將滾筒2擺動(dòng)的速度增速后用于驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu),提高了固體物料輸送的速度。當(dāng)然,也可以不設(shè)置變速器47,只是滾筒2擺動(dòng)的速度直接驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),固體物料的輸送速度較慢。
進(jìn)一步地,當(dāng)段間螺旋輸送機(jī)利用滾筒2自身擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí),還可以設(shè)置離合裝置,用于使驅(qū)動(dòng)齒輪43和齒輪撥桿44之間實(shí)現(xiàn)嚙合和分離。當(dāng)需要進(jìn)行工況段之間的固體物料輸送時(shí),通過離合裝置將驅(qū)動(dòng)齒輪43和齒輪撥桿44嚙合。當(dāng)不需要進(jìn)行固體物料輸送時(shí),通過離合裝置將驅(qū)動(dòng)齒輪43和齒輪撥桿44分離,便于工藝控制。
如圖8所示,在本實(shí)施例中,段間輸送裝置41為段間活塞輸送機(jī),段間活塞輸送機(jī)通過電動(dòng)缸、氣動(dòng)缸或液壓缸驅(qū)動(dòng)段間活塞輸送機(jī)的活塞往復(fù)移動(dòng)。通過活塞的往復(fù)移動(dòng)將固體物料從第一工況段推送到第二工況段。為了更好地防止氣相物料通過段間活塞輸送機(jī),在本實(shí)施例中,在段間活塞輸送機(jī)的進(jìn)口和出口均設(shè)置插板閥。當(dāng)固體物料從第一工況段進(jìn)入段間活塞輸送機(jī)時(shí),打開進(jìn)口處的插板閥,關(guān)閉出口處的插板閥,之后關(guān)閉進(jìn)口處的插板閥,打開出口處的插板閥,再推動(dòng)活塞,這樣可以防止活塞推料時(shí)物料被擠回第一工況段,物料移動(dòng)完畢后,關(guān)閉出口處的插板閥(防止活塞回退時(shí)回料),打開進(jìn)口處的插板閥,活塞被拉回,物料通過進(jìn)口再次進(jìn)入段間活塞輸送機(jī)。當(dāng)然,也可以不設(shè)置插板閥,只要保證段間活塞輸送機(jī)在輸送的過程中被固體物料填滿即可。類似地,段間螺旋輸送機(jī)也可以設(shè)置插板閥,以更好地實(shí)現(xiàn)固體物料密封。
本發(fā)明實(shí)施例提供了第二類分段組件34,第二類分段組件34均適用于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐、筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐。其中,第二類分段組件34中的一種結(jié)構(gòu)形式如圖12所示,包括一個(gè)活動(dòng)隔板組件和一個(gè)擋板堰42。
擋板堰42固定于滾筒2的固相區(qū)內(nèi),擋板堰42具有一定的高度,擋板堰42的板面與滾筒2軸線之間的夾角為45°~135°,夾角更優(yōu)選為85°~95°,用于增加位于擋板堰42的背向滾筒2出料端一側(cè)的固體物料的堆積高度和停留時(shí)間,即增加擋板堰2的上游滾筒段的固體物料的堆積高度和停留時(shí)間。擋板堰42設(shè)置于活動(dòng)隔板組件的面向出料端的一側(cè),擋板堰42對(duì)應(yīng)該活動(dòng)隔板組件的隔板141的開口149位置設(shè)置,擋板堰42的高度高于隔板141的開口149高度,通過活動(dòng)隔板組件的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、擺動(dòng)控制裝置的位置傳感器和檢測(cè)控制裝置實(shí)現(xiàn)分段。
一個(gè)活動(dòng)隔板組件與一個(gè)擋板堰42實(shí)現(xiàn)分段的具體操作為:位置傳感器檢測(cè)滾筒2的擺動(dòng)位置信息,當(dāng)檢測(cè)到滾筒2擺動(dòng)到隔板141的開口149位于較低位置時(shí),此時(shí)固體物料位于開口149位置,位置傳感器將此位置信息傳遞給檢測(cè)控制裝置,檢測(cè)控制裝置控制活動(dòng)隔板組件的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),將開口149打開,固體物料可以通過開口149,由于開口149的面向出料端的一側(cè)被鄰近開口149設(shè)置的擋板堰42阻擋,只有當(dāng)固體物料在開口149處的堆積高度高于擋板堰42時(shí)才能通過,因此固體物料通過開口149的過程中,開口149始終被固體物料充滿,因此,開口149只能允許固體物料通過,而氣相物料無(wú)法通過開口149;當(dāng)位置傳感器檢測(cè)到擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐擺動(dòng)到隔板141的開口149位于較高位置(即氣相區(qū))時(shí),固體物料位于滾筒2的較低位置,而開口149可將隔板141兩側(cè)的氣相區(qū)連通,此時(shí),位置傳感器將此位置信息傳遞給檢測(cè)控制裝置,檢測(cè)控制裝置控制自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),將開口149關(guān)閉,阻止氣相區(qū)連通。可見,活動(dòng)隔板組件在和擋板堰42配合時(shí),通過位置傳感器、檢測(cè)控制裝置可以只允許固體物料通過,而不允許氣相物料通過,活動(dòng)隔板組件實(shí)現(xiàn)了對(duì)滾筒2的分段。
如圖13-圖17所示,第二類分段組件34的第二種結(jié)構(gòu)形式包括至少兩個(gè)分區(qū)隔板14和至少一個(gè)擋板堰42,分區(qū)隔板14和擋板堰42相互鄰近設(shè)置,分區(qū)隔板14的開口149彼此相互錯(cuò)開,圖13-圖16給出了三個(gè)分區(qū)隔板14配合使用的情況,當(dāng)然,分區(qū)隔板14還可以兩個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)配合使用。每個(gè)分區(qū)隔板14的面向出料端的一側(cè)鄰近設(shè)置有一個(gè)擋板堰42,擋板堰42對(duì)應(yīng)分區(qū)隔板14的開口149設(shè)置,且擋板堰42的高度高于開口149的高度。或者只在靠近出料端(圖中顯示為每個(gè)分段隔板組的最右側(cè))的一個(gè)分區(qū)隔板14的面向出料端的一側(cè)鄰近設(shè)置一個(gè)擋板堰42,且擋板堰42對(duì)應(yīng)該分區(qū)隔板14的開口149位置設(shè)置,擋板堰42的高度高于分區(qū)隔板14的開口149的高度。如圖13-16所示,以三個(gè)分區(qū)隔板14和一個(gè)擋板堰42配合為例進(jìn)行說(shuō)明,當(dāng)固體物料通過第一個(gè)分區(qū)隔板14的開口149后,由于第二個(gè)分區(qū)隔板14的開口149與第一個(gè)分區(qū)隔板14的開口149錯(cuò)開,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)分區(qū)隔板14的開口149擺動(dòng)到氣相區(qū)時(shí),第二個(gè)分區(qū)隔板14的開口149位于固相區(qū)內(nèi),固體物料下落至第二個(gè)分區(qū)隔板14的開口149處,固體物料通過第二個(gè)分區(qū)隔板14的開口149,滾筒2繼續(xù)擺動(dòng),當(dāng)?shù)诙€(gè)分區(qū)隔板14的開口149擺動(dòng)到氣相區(qū)時(shí),固體物料下落至第三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149處,固體物料通過第三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149,由于第三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149后方設(shè)置有擋板堰42,因此,固體物料在第三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149處堆積,將第三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149封閉,從而通過固體物料自身對(duì)分區(qū)隔板14的開口149形成一定的封閉作用,不管滾筒2擺動(dòng)到什么角度,三個(gè)分區(qū)隔板14的開口149至少有一個(gè)封閉,氣相物料不能通過開口149,而只允許固體物料通過,從而實(shí)現(xiàn)了滾筒2的分段。當(dāng)然,如圖17所示,在相鄰分區(qū)隔板14之間均設(shè)置一個(gè)擋板堰42,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)滾筒2的分段,原理同上,在此不再贅述。
如圖17所示,在本實(shí)施例中,第二類分段組件34的第三種結(jié)構(gòu)形式由相互鄰近設(shè)置的至少一個(gè)活動(dòng)隔板組件、至少一個(gè)分區(qū)隔板14和至少一個(gè)擋板堰42組成,活動(dòng)隔板組件和分區(qū)隔板14的開口149彼此相互錯(cuò)開。每個(gè)分區(qū)隔板14和每個(gè)活動(dòng)隔板組件的隔板141的面向出料端的一側(cè)均鄰近設(shè)置有一個(gè)擋板堰42;或者擋板堰42只設(shè)置于分段隔板組的靠近出料端的一側(cè)(圖中顯示為最右側(cè)),如果最右側(cè)為活動(dòng)隔板組件,則擋板堰42設(shè)置于該活動(dòng)隔板組件的后方,如果最右側(cè)為分區(qū)隔板14,則擋板堰42設(shè)置于該分區(qū)隔板14的后方。且上述兩種設(shè)置中,擋板堰42均對(duì)應(yīng)開口149位置設(shè)置,擋板堰42的高度高于開口149的高度。工作原理和多個(gè)分區(qū)隔板14的組合相同,在此不再贅述,相比于多個(gè)分區(qū)隔板14的組合,本實(shí)施例中由于設(shè)置有活動(dòng)隔板組件,因此,可以控制活動(dòng)擋板142的開啟和閉合或開度,在進(jìn)行分段的同時(shí),控制位于分段隔板組之前的滾筒段內(nèi)的固體物料的停留時(shí)間,滿足工藝需求。
如圖17所示,在本實(shí)施例中,第二類分段組件的第四種結(jié)構(gòu)形式只由多個(gè)活動(dòng)隔板組件組成。即包括相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)活動(dòng)隔板組件。不管滾筒2擺動(dòng)到什么角度,通過活動(dòng)隔板組件的開口149的交替打開和封閉,并且保證至少有一個(gè)開口149封閉,則氣相物料就不能通過該分段隔板組的開口149,而只允許固體物料通過,實(shí)現(xiàn)了分段。
進(jìn)一步地,第二類分段組件的第四種結(jié)構(gòu)形式還可以與擋板堰42配合使用。即第四種結(jié)構(gòu)形式包括相互鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)活動(dòng)隔板組件和至少一個(gè)擋板堰42,且活動(dòng)隔板組件的開口149彼此相互錯(cuò)開,保持隔板141的開口149打開,每個(gè)活動(dòng)隔板組件的面向出料端的一側(cè)均鄰近設(shè)置一個(gè)擋板堰42;或者只在靠近出料端的一個(gè)活動(dòng)隔板組件的面向出料端的一側(cè)鄰近設(shè)置有一個(gè)擋板堰42。且上述兩種情況中的擋板堰42均對(duì)應(yīng)該活動(dòng)隔板組件的開口149位置設(shè)置,擋板堰42的高度高于活動(dòng)隔板組件的開口149的高度。其工作原理和多個(gè)分區(qū)隔板14組成的分段組件34相同,在此不再贅述。
如圖13和圖17所示,第二類分段組件還可以設(shè)置于滾筒2的擴(kuò)徑工藝段內(nèi),且擋板堰42可以通過擴(kuò)徑工藝段的變徑臺(tái)階替代,只要變徑臺(tái)階的高度高于第二類分段組件的開口149的高度即可,如圖13和圖17所示,通過變徑臺(tái)階對(duì)開口149處的物料進(jìn)行封閉阻擋;或者將擋板堰42設(shè)置于變徑臺(tái)階上,由擋板堰42和變徑臺(tái)階共同阻擋開口149處的固體物料。根據(jù)具體工藝需要進(jìn)行設(shè)置,在此不做具體限定。
如圖1、圖2、圖4、圖5、圖18、圖20-圖22、圖28所示,本實(shí)施例提供了一種具體的進(jìn)料裝置1,進(jìn)料裝置1可以是螺旋進(jìn)料輸送機(jī)或活塞進(jìn)料機(jī)。如圖1、圖2、圖4、圖5、圖18、圖20-圖22所示,螺旋進(jìn)料輸送機(jī)為圓管結(jié)構(gòu),圓管內(nèi)設(shè)置有螺旋機(jī)構(gòu),進(jìn)料裝置1的一端開設(shè)有開口朝上的料倉(cāng),對(duì)于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,螺旋進(jìn)料輸送機(jī)的圓管與滾筒2的進(jìn)料端的端面轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,圓管可通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭(直通式旋轉(zhuǎn)接頭為一種動(dòng)靜密封連接件)與進(jìn)料端的端面轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且螺旋進(jìn)料輸送機(jī)的輸送軸線與滾筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合。如果采用活塞進(jìn)料機(jī),其結(jié)構(gòu)與圖28中的結(jié)構(gòu)相同,則活塞進(jìn)料機(jī)的輸送管同樣與滾筒2的進(jìn)料端的端面通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,且活塞進(jìn)料機(jī)的輸送管的輸送軸線與滾筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合,活塞進(jìn)料機(jī)通過往復(fù)移動(dòng)的活塞將物料推送進(jìn)入滾筒2內(nèi)。不論采用何種進(jìn)料裝置1,始終保持輸送管內(nèi)有一部分被物料充滿,形成氣阻,防止?jié)L筒2內(nèi)氣體由進(jìn)料裝置1竄至滾筒2外,或滾筒2外空氣從進(jìn)料裝置1進(jìn)入滾筒2內(nèi);為了更好地實(shí)現(xiàn)密封,在活塞進(jìn)料機(jī)的料倉(cāng)處設(shè)置第一插板閥101,在活塞進(jìn)料機(jī)的輸送管上設(shè)置第二插板閥102,其工作方式和段間活塞輸送機(jī)類似,在此不再贅述。
上述的進(jìn)料裝置1的輸送管與滾筒2的進(jìn)料端的端面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,與現(xiàn)有回轉(zhuǎn)爐中的爐頭環(huán)繞滾筒一端的大面積密封面相比,本發(fā)明中的進(jìn)料裝置1與滾筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)密封面小,僅僅只需要普通的填料密封或密封圈便可滿足密封要求,密封簡(jiǎn)單,降低了密封成本,不易漏風(fēng)。保證了滾筒2內(nèi)物料的反應(yīng)質(zhì)量。
以上的進(jìn)料裝置1同樣適用于偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,對(duì)于筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,進(jìn)料裝置1的結(jié)構(gòu)和安裝方式與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的相同;對(duì)于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,如圖21所示,滾筒2的進(jìn)料端的端面可延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a,在該端面上開設(shè)進(jìn)料口,進(jìn)料裝置1的輸送管可與延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a處的端面通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接;或者滾筒2的進(jìn)料端端面不延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a,而是在進(jìn)料端的筒體連接一個(gè)管道,管道上具有進(jìn)料口,進(jìn)料裝置1與該管道上的進(jìn)料口轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,如圖28所示,只要進(jìn)料裝置1的輸送軸線與回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合即可,在此不再贅述。
如圖18、圖20所示,本實(shí)施例提供了一種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6,出料裝置6為螺旋出料輸送機(jī),螺旋出料輸送機(jī)的輸送管與滾筒2的出料端的端面轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,且輸送管與滾筒2的軸線b重合,則滾筒物料出口201設(shè)置于出料端的端面上,螺旋出料輸送機(jī)的輸送管固定不動(dòng),滾筒2相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)。輸送管位于滾筒2內(nèi)的部分,其上部開設(shè)有出料槽,物料在滾筒2內(nèi)翻轉(zhuǎn)上來(lái),并從出料槽進(jìn)入輸送管,最終排出輸送管。
如圖21、圖22、圖27、圖29-圖32所示,本實(shí)施例提供了三種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6,筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6采用與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐相同的螺旋出料輸送機(jī),為了方便出料,在滾筒2內(nèi)靠近螺旋出料輸送機(jī)的固體物料移動(dòng)區(qū)域設(shè)置翻料板7。筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐除了可采用與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐相同的螺旋出料輸送機(jī)外,筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6還可以為活塞出料機(jī)或出料管道。如圖29所示,筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6為螺旋出料輸送機(jī),螺旋出料輸送機(jī)的位于滾筒外部的輸送管可與滾筒2的出料端的延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a的端面通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,此種情況下,滾筒物料出口201設(shè)置于延伸的出料端端面上;或者滾筒2的出料端端面不延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a,螺旋出料輸送機(jī)的輸送管與設(shè)置于出料端的筒體上的一根管道通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,則滾筒物料出口201為該管道的管口。如圖30所示,筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6為活塞出料機(jī),活塞出料機(jī)的輸送管與滾筒2的出料端的筒體連通,且活塞出料機(jī)的輸送軸線與筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合?;钊隽蠙C(jī)的輸送管的出口與外部固定出料管601通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,則滾筒物料出口201為活塞出料機(jī)的輸送管出口。滾筒2內(nèi)靠近出料端的筒體內(nèi)壁上設(shè)置有活動(dòng)鏈條13,滾筒2的筒體與出料裝置6連接的部位為斜坡,物料通過斜坡滑入出料裝置6中,最終被排出。
如圖31所示,另一種筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料裝置6為出料管道,本實(shí)施例列舉兩種出料管道的設(shè)置形式,一種是滾筒2的出料端的端面延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a,在滾筒2的出料端的端面上開設(shè)滾筒物料出口201,滾筒物料出口201靠近出料端的端面的下部設(shè)置,且滾筒物料出口201的軸線與筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,滾筒2的固相區(qū)筒壁與滾筒物料出口201通過斜坡過渡相接,便于固體物料沿斜坡滑向滾筒物料出口201;出料管道與滾筒物料出口201轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,可通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18連接,出料管道為彎折管道,向下直角彎曲,斜坡和/或出料管道上設(shè)置有活動(dòng)鏈條13。隨著活動(dòng)鏈條13的擺動(dòng),將物料送至滾筒物料出口201,并從出料管道排出。
另一種出料管道的設(shè)置形式如圖32所示,滾筒2的出料端的端面不延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a;在滾筒2的靠近出料端的固相區(qū)筒壁上開設(shè)下料口,下料口與下料管602連接,出料管道與該下料管602的出口轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接,具體可通過直通式旋轉(zhuǎn)接頭18轉(zhuǎn)動(dòng)連接,則滾筒物料出口201為下料管602的的出口,出料管道的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。只要能夠?qū)崿F(xiàn)筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的出料即可,并不局限于本實(shí)施例所列舉的結(jié)構(gòu)形式。
如圖18所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具體的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,對(duì)于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,驅(qū)動(dòng)裝置為同心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為同心托輪托圈支撐裝置;其中,同心托輪托圈支撐裝置包括至少兩組托圈3和托輪12,托圈3固定在滾筒2的外周壁上,托圈3的軸線與滾筒2的軸線b重合,托圈3的外圈表面與托輪12接觸支撐,托輪12位于托圈3的下方,托輪12的轉(zhuǎn)軸位置固定不動(dòng),一個(gè)托圈3至少對(duì)應(yīng)一個(gè)托輪12,優(yōu)選為兩個(gè)托輪12,用于支撐滾筒2的轉(zhuǎn)動(dòng),兩組托圈3和托輪12優(yōu)選地設(shè)置在靠近滾筒2兩端的位置,支撐更加平穩(wěn)。同心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置包括至少一組齒圈4、主動(dòng)齒輪11和動(dòng)力部件10,齒圈4固定在滾筒2的外周壁上,齒圈4的軸線與滾筒2的軸線b重合,齒圈4與主動(dòng)齒輪11嚙合,主動(dòng)齒輪11與動(dòng)力部件10傳動(dòng)連接,動(dòng)力部件10可以是電機(jī)或液壓馬達(dá),動(dòng)力部件10如果是電機(jī),則主動(dòng)齒輪11與電機(jī)通過減速機(jī)傳動(dòng)連接,動(dòng)力部件10如果是液壓馬達(dá),則主動(dòng)齒輪11可以直接與液壓馬達(dá)連接或通過減速機(jī)傳動(dòng)連接。動(dòng)力部件10與擺動(dòng)控制裝置通過導(dǎo)線連接,擺動(dòng)控制裝置控制動(dòng)力部件10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,通過動(dòng)力部件10驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪11往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)齒圈4和滾筒2繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng)。優(yōu)選地,齒圈4可以由托圈3和齒形圈組成,即在托圈3的與其軸線垂直的任一側(cè)面上固定齒形圈,齒形圈隨托圈3一起轉(zhuǎn)動(dòng),形成齒圈4,這樣齒圈4的制造可以利用托圈3,降低了制造難度和制造成本,同時(shí)固定有齒形圈的托圈3還可以繼續(xù)與托輪12配合支撐;或者齒形圈固定在托圈的外圈上,形成齒圈4。這種齒圈4的結(jié)構(gòu)形式特別適用于偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐同樣使用。當(dāng)然,齒圈4還可以單獨(dú)制造,為一體結(jié)構(gòu)。
如圖19所示,本實(shí)施例提供了另一種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為同心推桿驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為同心托輪托圈支撐裝置;其中同心托輪托圈支撐裝置包括至少一組托圈3和托輪12;托圈3固定在滾筒2的外周壁上,且托圈3的軸線與滾筒2的軸線b重合;托輪12的外圈表面與托圈3支撐接觸,托輪12位于托圈3的下部,托輪12的位置固定不同,用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐托圈3;一個(gè)托圈3優(yōu)選地與兩個(gè)托輪12嚙合,更優(yōu)選地,包括兩組托圈3和托輪12,且分別位于滾筒2兩端,支撐更加穩(wěn)定。同心推桿驅(qū)動(dòng)裝置包括至少一個(gè)伸縮缸19,伸縮缸19的伸縮桿與滾筒2鉸接,伸縮缸19的固定端與固定臺(tái)鉸接,通過伸縮桿的伸縮,帶動(dòng)滾筒2往復(fù)擺動(dòng)。具體地,滾筒2的外壁上設(shè)置有鉸接架,鉸接架沿滾筒2的徑向向外伸出,伸縮缸19的伸縮桿鉸接于鉸接架的外端,從而可以避免伸縮桿在伸縮的過程中碰到滾筒2。本實(shí)施例優(yōu)選采用兩個(gè)伸縮缸19,鉸接架相應(yīng)為兩個(gè),且兩個(gè)鉸接架相對(duì)滾筒2的軸線b上下對(duì)稱布置,兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿分別與上下兩個(gè)鉸接架鉸接,兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿分別鉸接于位于滾筒2兩側(cè)的固定臺(tái)上,兩個(gè)固定臺(tái)之間的連線水平布置且相對(duì)同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱,通過兩個(gè)伸縮缸19的交替伸縮實(shí)現(xiàn)滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)然,伸縮缸19的數(shù)量還可以是一個(gè)、三個(gè)或者更多個(gè),伸縮缸19的位置根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布置,并不局限于本實(shí)施例所列舉的形式,只要能夠?qū)崿F(xiàn)滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)即可。
如圖20所示,本實(shí)施例提供了第三種同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為至少一組同心托輪托圈驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為多組同心托輪托圈支撐裝置;其中,每組同心托輪托圈支撐裝置包括托圈3和托輪12,托圈3固定在滾筒2的外周壁上,且托圈3的軸線與滾筒2的軸線b重合;托輪12的外圈表面與托圈3支撐接觸,托輪12位于托圈3的下部,托輪12的位置固定不同,用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐托圈3;一個(gè)托圈3優(yōu)選地與兩個(gè)托輪12配合支撐,更優(yōu)選地,包括兩組托圈3和托輪12,且分別位于滾筒2兩端,支撐更加穩(wěn)定。同心托輪托圈驅(qū)動(dòng)裝置包括托圈3、托輪12和動(dòng)力部件10,托圈3固定在滾筒2的外周壁上,且托圈3的軸線與滾筒2的軸線b重合;托輪12的外圈表面與托圈3支撐接觸,托輪12位于托圈3的下部,托輪12的位置固定不同,用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐托圈3;一個(gè)托圈3優(yōu)選地與兩個(gè)托輪12配合支撐,動(dòng)力部件10與托輪12傳動(dòng)連接,動(dòng)力部件10驅(qū)動(dòng)托輪12往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),通過托輪12與托圈3之間的靜摩擦力帶動(dòng)托圈3往復(fù)擺動(dòng),進(jìn)而使?jié)L筒2往復(fù)擺動(dòng)。
如圖21所示,本實(shí)施例提供了一種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為支撐輥支撐裝置,支撐輥支撐裝置只適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,因此與支撐輥支撐裝置組合的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置只適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐;其中,偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置包括齒圈4、主動(dòng)齒輪11和動(dòng)力部件10,齒圈4固定在滾筒2的外壁上,且齒圈4的軸線與偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,齒圈4與主動(dòng)齒輪11嚙合,主動(dòng)齒輪11與動(dòng)力部件10傳動(dòng)連接,動(dòng)力部件10和同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的相同,在此不再贅述。動(dòng)力部件10與擺動(dòng)控制裝置導(dǎo)線連接,擺動(dòng)控制裝置控制動(dòng)力部件10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,動(dòng)力部件10帶動(dòng)主動(dòng)齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)齒輪11驅(qū)動(dòng)齒圈4和滾筒2繞偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a往復(fù)擺動(dòng)。支撐輥支撐裝置包括至少兩組支撐架17和支撐輥16,其中,支撐架17固定不動(dòng),支撐輥16轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐架17上,且支撐輥16的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,滾筒2的底部與支撐輥16固定連接,且配重平衡塊15固定在支撐輥16上,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線與滾筒2的重心軸線相對(duì)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置,也可不對(duì)稱設(shè)置,兩組支撐架17和支撐輥16優(yōu)選地分別靠近滾筒2的兩端設(shè)置,使支撐更加平穩(wěn)。
如圖22所示,本實(shí)施例提供了另一種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為偏心托輪托圈支撐裝置,該驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的組合可適用于筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐。其中,偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置包括齒圈4、主動(dòng)齒輪11和動(dòng)力部件10,本實(shí)施例中的偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置與圖21中的偏心齒輪齒圈驅(qū)動(dòng)裝置相同,在此不再贅述。偏心托輪托圈支撐裝置包括至少兩組托圈3和托輪12,托圈3固定于滾筒2的外周壁上,且托圈3的軸線與偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,一個(gè)托圈3與至少一個(gè)托輪12接觸支撐,用于支撐托圈3轉(zhuǎn)動(dòng),托圈3上設(shè)置有配重平衡塊15,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線與滾筒2的重心軸線相對(duì)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置,也可不對(duì)稱布置,只要使回轉(zhuǎn)爐的重心軸線靠近回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線即可。如圖22和圖24所示,齒圈和托圈可以是部分圓或整圓結(jié)構(gòu),即齒圈4和托圈3為圓形板結(jié)構(gòu),在圓形板上加工出用于嵌裝滾筒2的弧形缺口或圓孔,齒圈4和托圈3的外邊緣超過滾筒2的軸線并接近或超過滾筒2的邊緣,以提高固定強(qiáng)度。
如圖23所示,本實(shí)施例提供了第三種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為偏心托輪托圈驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為多組偏心托輪托圈驅(qū)動(dòng)裝置,至少為兩組,該驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的組合可適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐;其中,每組偏心托輪托圈支撐裝置包括托圈3和托輪12,托圈3固定于滾筒2的外周壁上,托圈3的軸線與偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,托輪12與托圈3的外圈表面接觸支撐,托輪12的軸線固定不動(dòng),用于轉(zhuǎn)動(dòng)支撐托圈3;一個(gè)托圈3的外圈表面優(yōu)選地與兩個(gè)托輪12接觸支撐,更優(yōu)選地,包括兩組托圈3和托輪12,且分別位于滾筒2兩端,支撐更加穩(wěn)定。偏心托輪托圈驅(qū)動(dòng)裝置包括托圈3、托輪12和動(dòng)力部件10,動(dòng)力部件10與托輪12傳動(dòng)連接,動(dòng)力部件10驅(qū)動(dòng)托輪12往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),通過托輪12與托圈3之間的靜摩擦力帶動(dòng)托圈3往復(fù)擺動(dòng),進(jìn)而使?jié)L筒2往復(fù)擺動(dòng)。托圈3上設(shè)置有配重平衡塊15,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線與滾筒2的重心軸線相對(duì)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置。
如圖24所示,本實(shí)施例提供了第四種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為偏心推桿驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為偏心托輪托圈支撐裝置,該驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的組合可適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐;其中,偏心托輪托圈支撐裝置包括至少兩組托圈3和托輪12,托圈3固定在滾筒2外壁上,且托圈3的軸線與偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合,托圈3的外圈表面與至少一個(gè)托輪12接觸支撐,用于支撐托圈3轉(zhuǎn)動(dòng),托圈3上設(shè)置有配重平衡塊15,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線與滾筒2的重心軸線相對(duì)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置。偏心推桿驅(qū)動(dòng)裝置包括伸縮缸19,伸縮缸19的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè),對(duì)稱布置在滾筒2的兩側(cè),伸縮缸19的伸縮桿的端部與托圈3鉸接,且伸縮缸19的固定端與固定臺(tái)鉸接,兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿與托圈3鉸接的兩點(diǎn)相對(duì)托圈3的豎直徑向?qū)ΨQ,兩個(gè)伸縮缸19的固定端與固定臺(tái)的兩個(gè)鉸接點(diǎn)位于同一水平線上,通過兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿的交替伸縮,帶動(dòng)托圈3往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)滾筒2往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)然,伸縮缸19的數(shù)量還可以是一個(gè)、三個(gè)或者更多個(gè)。伸縮缸19的位置根據(jù)實(shí)際情況確定,只要能夠保證滾筒2能夠往復(fù)擺動(dòng)即可。
如圖25所示,本實(shí)施例提供了第五種偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置,驅(qū)動(dòng)裝置為偏心推桿驅(qū)動(dòng)裝置,支撐裝置為支撐輥支撐裝置,由于支撐裝置采用支撐輥支撐裝置,則該驅(qū)動(dòng)裝置和支撐裝置的組合只適用于筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐;其中,支撐輥支撐裝置包括至少兩組支撐架17和支撐輥16,與圖21中的支撐輥支撐裝置相同,在此不再贅述。配重平衡塊15固定在支撐輥16上,優(yōu)選地,配重平衡塊15的重心軸線與滾筒2的重心軸線相對(duì)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a對(duì)稱布置。偏心推桿驅(qū)動(dòng)裝置包括鉸接架和至少一個(gè)伸縮缸19,伸縮缸19優(yōu)選為兩個(gè),對(duì)稱布置在滾筒2的兩側(cè),鉸接架固定于支撐輥19上,兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿分別與鉸接架的兩端鉸接,通過鉸接架增大轉(zhuǎn)矩,伸縮缸19的固定端與固定臺(tái)鉸接,兩個(gè)伸縮缸19的固定端與固定臺(tái)的兩個(gè)鉸接點(diǎn)位于同一水平線上,通過兩個(gè)伸縮缸19的伸縮桿的交替伸縮,帶動(dòng)支撐輥16往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)滾筒2往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)然,伸縮缸19的數(shù)量還可以是一個(gè)、三個(gè)或者更多個(gè)。伸縮缸19的位置根據(jù)實(shí)際情況確定,只要能夠保證滾筒2能夠往復(fù)擺動(dòng)即可。
本實(shí)施例中,伸縮缸19可以是電動(dòng)伸縮缸、液壓伸縮缸或氣動(dòng)伸縮缸。伸縮缸19與控制裝置連接,通過控制裝置控制伸縮缸19的伸縮,實(shí)現(xiàn)滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)。
如圖18所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具體的擺動(dòng)控制裝置,包括位置傳感器和電控柜9。其中,位置傳感器固定在滾筒2或驅(qū)動(dòng)裝置上,用于監(jiān)測(cè)滾筒2的往復(fù)擺動(dòng)的弧度,并向電控柜9發(fā)送滾筒2擺動(dòng)的位置信息;電控柜9與位置傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置均通過導(dǎo)線連接,電控柜9用于接收位置傳感器的位置信息,當(dāng)位置信息為滾筒2擺動(dòng)的極限位置時(shí),即達(dá)到滾筒2單方向最大擺動(dòng)弧度時(shí),電控柜9控制電機(jī)改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向,或者電控柜控制伸縮缸19的伸縮方向,實(shí)現(xiàn)控制滾筒2往復(fù)擺動(dòng)。檢測(cè)控制裝置和擺動(dòng)控制裝置可以集成在一個(gè)電控柜上,則溫度傳感器8通過導(dǎo)線與電控柜9連接,檢測(cè)控制裝置和擺動(dòng)控制裝置也可以單獨(dú)設(shè)置于不同的設(shè)備。
只要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)爐的往復(fù)擺動(dòng)控制和驅(qū)動(dòng),其它形式的控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置也可以使用,并不局限于本發(fā)明所列舉的結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)施例對(duì)以上提到的活動(dòng)導(dǎo)管組件5進(jìn)行優(yōu)化,活動(dòng)導(dǎo)管組件5有三種形式,均適用于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,附圖只是給出了三種活動(dòng)導(dǎo)管組件5在某一結(jié)構(gòu)形式的回轉(zhuǎn)爐中的安裝結(jié)構(gòu),三種活動(dòng)導(dǎo)管組件5與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐和偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐可任意組合。第一種活動(dòng)導(dǎo)管組件5為軟管,將軟管通過滾筒2外壁上的一個(gè)短接管與滾筒2連通,軟管另一端與外部設(shè)備連接,軟管可以彎曲,保證軟管足夠長(zhǎng),不會(huì)對(duì)滾筒2的擺動(dòng)產(chǎn)生干涉,由于滾筒2在一定弧度范圍內(nèi)擺動(dòng),因此軟管不會(huì)纏繞在滾筒2上。與軟管連接的短接管可以設(shè)置在滾筒2的外壁上任意位置,只要不發(fā)生軟管纏繞即可。
第二種活動(dòng)導(dǎo)管組件5如圖1、圖2、圖25所示,活動(dòng)導(dǎo)管組件5由至少兩個(gè)分管501通過旋轉(zhuǎn)接頭502首尾連接而成。由于回轉(zhuǎn)爐工作時(shí),溫度較高,且活動(dòng)導(dǎo)管組件5中通入的介質(zhì),有些溫度也比較高,因此活動(dòng)導(dǎo)管組件5優(yōu)選采用硬質(zhì)耐高溫材料的管,而為了不妨礙滾筒2的擺動(dòng),通過旋轉(zhuǎn)接頭502將至少兩個(gè)硬質(zhì)的分管501首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接,隨著滾筒2的擺動(dòng),分管501之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),且不會(huì)限制滾筒2的擺動(dòng),其中一個(gè)分管501與滾筒2上的短接管通過旋轉(zhuǎn)接頭502連通,另一個(gè)分管501與外部管道通過旋轉(zhuǎn)接頭502連接。圖4中的活動(dòng)導(dǎo)管組件5為由三個(gè)分管501通過旋轉(zhuǎn)接頭502首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接而成,滾筒2從開始位置沿某一方向擺動(dòng),擺動(dòng)時(shí),帶動(dòng)活動(dòng)導(dǎo)管組件5轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)過程中,活動(dòng)導(dǎo)管組件5不會(huì)對(duì)滾筒2的擺動(dòng)產(chǎn)生干涉,可選擇同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的外筒壁的上部或下部設(shè)置短接管,該短接管與分管501通過旋轉(zhuǎn)接頭502連接,只要活動(dòng)導(dǎo)管組件5與滾筒2的擺動(dòng)不發(fā)生干涉即可。
第三種活動(dòng)導(dǎo)管組件5如圖1、圖2、圖4、圖5、圖21、圖22、圖27所示,活動(dòng)導(dǎo)管組件5為固定擺動(dòng)管503,對(duì)于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的固定擺動(dòng)管503,其設(shè)置與圖27中的設(shè)置類似,即固定擺動(dòng)管503的一端固定連接在滾筒2的外壁上,如果有換熱夾套,可以固定在換熱夾套上;固定擺動(dòng)管503的另一端延伸至同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的外部?jī)啥?,并通過旋轉(zhuǎn)接頭502與外部管道旋轉(zhuǎn)連接,旋轉(zhuǎn)接頭502布置于同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的外部?jī)啥耍倚D(zhuǎn)接頭502的旋轉(zhuǎn)軸線與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的滾筒2的軸線b的延長(zhǎng)線重合。同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐在往復(fù)擺動(dòng)時(shí),固定擺動(dòng)管503隨滾筒2一起繞滾筒2的軸線b擺動(dòng),固定擺動(dòng)管503不會(huì)對(duì)滾筒2的擺動(dòng)產(chǎn)生干涉,同時(shí)能夠向滾筒2或換熱夾套內(nèi)通入流體物料或熱源。固定擺動(dòng)管503的一端可以固定于滾筒2的外筒壁的上部或下部。
對(duì)于偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的固定擺動(dòng)管503,如果是筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,則固定擺動(dòng)管503的設(shè)置與同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的設(shè)置類似,如圖27所示,固定擺動(dòng)管503一端固定連接在滾筒2的外壁上或換熱夾套上,固定擺動(dòng)管503的另一端延伸出筒內(nèi)偏心回轉(zhuǎn)爐的外部?jī)啥?,并通過旋轉(zhuǎn)接頭502與外部管道旋轉(zhuǎn)連接,旋轉(zhuǎn)接頭502布置于筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的外部?jī)啥耍倚D(zhuǎn)接頭502的旋轉(zhuǎn)軸線與筒內(nèi)偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a的延長(zhǎng)線重合,工作原理和同心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的相同。如果是筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐,其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a位于滾筒2的外部下方,則固定擺動(dòng)管503的設(shè)置如圖21和圖22所示,固定擺動(dòng)管503的一端固定連接于滾筒2的下部或換熱夾套上,固定擺動(dòng)管503的另一端通過旋轉(zhuǎn)接頭502與外部管道旋轉(zhuǎn)連接,旋轉(zhuǎn)接頭502位于滾筒2的下方,且其旋轉(zhuǎn)軸線與筒外偏心擺動(dòng)回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線a重合。工作原理如上所述,不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝,包括以下步驟:
步驟s01、物料依次經(jīng)過干燥和干餾炭化,發(fā)生熱解反應(yīng),得到熱解氣和脫氯炭化料,物料升溫至400~600℃,將熱解氣和脫氯炭化料進(jìn)行分離;
步驟s02、分離得到的脫氯炭化料與含氧氣體發(fā)生燃燒反應(yīng),產(chǎn)生750~1100℃的高溫?zé)煔?,脫氯炭化料的燃燒與物料的干燥和干餾炭化一體式完成且相互隔離。
上述的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝將物料干燥和干餾炭化產(chǎn)生的含氯氣體與脫氯炭化料分離,對(duì)脫氯炭化料進(jìn)行燃燒處理,從而避免了二噁英的產(chǎn)生,且脫氯炭化料的燃燒與物料的干燥和干餾炭化一體式完成,簡(jiǎn)化了工藝。
對(duì)生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行優(yōu)化,利用燃燒燃料得到的高溫?zé)煔鈱?duì)物料進(jìn)行夾套間壁加熱,完成步驟s01中的干燥和干餾炭化。
進(jìn)一步地,將步驟s02中脫氯炭化料的燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜诓襟Es01中的間壁夾套加熱。從而利用了物料自身的能量,提高了熱效率,降低了成本。
在本實(shí)施例中,當(dāng)生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝的產(chǎn)物為生物質(zhì)油時(shí),步驟s01中分離得到的熱解氣進(jìn)入步驟s03:將分離得到的熱解氣直接進(jìn)行冷凝凈化,得到干凈的燃?xì)夂鸵簯B(tài)生物質(zhì)油。
當(dāng)產(chǎn)物為燃?xì)鈺r(shí),步驟s01中分離得到的熱解氣進(jìn)入步驟s04:利用步驟s02中的脫氯炭化料燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)分離得到的熱解氣進(jìn)行間壁加熱至600~900℃,使熱解氣中的生物質(zhì)油與熱解氣中的水蒸氣發(fā)生裂解反應(yīng),之后將發(fā)生裂解反應(yīng)的熱解氣進(jìn)行冷凝凈化,得到干凈的燃?xì)?,降低了燃?xì)庵械纳镔|(zhì)油的含量,得到了高品質(zhì)的燃?xì)狻M瑫r(shí)利用了脫氯炭化料燃燒的熱量進(jìn)行生物質(zhì)油的裂解反應(yīng),提高了熱效率。
在本實(shí)施例中,生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝還包括步驟s05:在完成步驟s04中的熱解氣間壁加熱升溫至600~900℃后進(jìn)行熱解氣的微波加熱,熱解氣升溫至800~1200℃,使熱解氣中的生物質(zhì)油與熱解氣中的水蒸氣在催化劑的作用下進(jìn)一步發(fā)生裂解反應(yīng),得到生物質(zhì)油含量更低的燃?xì)狻?/p>
在本實(shí)施例中,步驟s04中完成裂解反應(yīng)的熱解氣在進(jìn)行冷凝凈化之前還進(jìn)行步驟s06、通過冷卻的含氧氣體對(duì)熱解氣進(jìn)行間壁冷卻,含氧氣體被加熱至300~600℃后參與步驟s02中的與脫氯炭化料的燃燒反應(yīng)。利用了熱解氣的余熱,進(jìn)一步提高了熱效率。
在本實(shí)施例中,將步驟s03或步驟s04中冷凝凈化得到的燃?xì)馊紵?,得到高溫?zé)煔猓糜诓襟Es01中的間壁夾套加熱。利用本發(fā)明的工藝自身轉(zhuǎn)化得到的燃?xì)鉃楣に囎陨磉M(jìn)行提供能源,降低了能源利用率。當(dāng)然,轉(zhuǎn)化得到的燃?xì)膺€可以用于其它地方,如用戶取暖等。
對(duì)于含水率較高的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾,本實(shí)施例中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝在步驟s01中的干燥和干餾炭化之間還包括步驟s011:將干燥產(chǎn)生的水蒸氣從干燥工藝中預(yù)先抽離出來(lái),減少進(jìn)行后續(xù)步驟的水蒸氣量,從而降低因水蒸氣在干餾炭化段加熱所消耗的能量,有利于后續(xù)的熱解氣燃燒。
進(jìn)一步地,將步驟s011中預(yù)先抽離的水蒸氣進(jìn)行冷凝得到冷凝水,使混入水蒸氣中的燃?xì)鈨艋?,燃燒該燃?xì)夂笊筛邷責(zé)煔猓摳邷責(zé)煔鈪⑴c步驟s01中的間壁夾套加熱。充分利用生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化所得到的有用物質(zhì)。
在本實(shí)施例中,步驟s01還通過電加熱的方式對(duì)物料進(jìn)行干燥和干餾炭化;步驟s02還通過電加熱的方式對(duì)脫氯炭化料的燃燒進(jìn)行加熱,當(dāng)步驟s02中的物料溫度過低、物料與含氧氣體難以發(fā)生反應(yīng)時(shí),通過電加熱的方式對(duì)物料加熱,當(dāng)脫氯炭化料被加熱到自燃溫度并與含氧氣體發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí),停止電加熱。提高了加熱效率。
在本實(shí)施例中,對(duì)步驟s02中的脫氯炭化料燃燒反應(yīng)的溫度進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)的溫度控制與物料發(fā)生氧化反應(yīng)的含氧氣體的量和/或控制電加熱的程度,以控制燃燒反應(yīng)溫度。
本發(fā)明中的生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化設(shè)備是基于該生物質(zhì)或有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化工藝完成的,其它利用該工藝的設(shè)備同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。