[发明专利]一种齿笼式多室有机固废热解反应器及其热解方法

权利要求书

1.一种齿笼式多室有机固废热解反应器，包括进料口（1）、烟气出口（2）、反应室（3）、笼式搅拌器（4）、烟道（5）、出料口（6）、烟气入口（7）、出气管（8）和连接通道（9）；所述笼式搅拌器（4）包括旋转轴（41）、搅拌架（42）、啮合齿（43）和搅拌叶片（44），其特征在于，

所述反应室（3）分为第一级反应室、第二级反应室……第N级反应室，每级反应室均为空心的卧式圆柱形筒体结构，各反应室按照级数依次相连，按一定角度倾斜或竖直布置，每级尺寸依次递减；相邻的两级反应室相互交叠，重叠部分开口形成所述连接通道（9）；每级反应室内均布置有一套所述笼式搅拌器（4），每套所述笼式搅拌器（4）均具有一对所述旋转轴（41），分别沿所在反应室的筒体轴线两端伸入反应室内，与所述搅拌架（42）相连；所述搅拌架（42）在所在反应室的筒体轴线两端各有一个，为外轮廓紧贴所在反应室内壁的圆盘结构，中部开孔；所述啮合齿（43）为板式凸齿状结构，多个所述啮合齿（43）沿径向朝外在所述搅拌架（42）的外侧环绕整个圆周均匀布置，所述啮合齿（43）的外轮廓紧贴所在反应室内壁，相邻反应室的啮合齿（43）之间的最小间距随级数的增加不断缩小；在所述搅拌架（42）中部连接有至少一个所述搅拌叶片（44），所述搅拌叶片（44）为板式或管式结构，每个叶片上布置至少一个叶片分支，所述搅拌叶片（44）的尺寸随所在反应室级数的增加而减小；在所述反应室（3）外部，每套所述笼式搅拌器（4）的旋转轴（41）均穿过反应器的外部壳体与驱动装置相连，由驱动装置带动所有笼式搅拌器旋转，所述旋转轴（41）与反应器的外部壳体以及反应室结合的位置均由密封装置密封；所述烟道（5）设置于反应器的外部壳体与所述反应室（3）之间的空间内，所述烟道（5）内部布置有布风板，所述反应室（3）和所述连接通道（9）的外侧布置有强化换热的肋片；

所述进料口（1）上端与进料装置相连，下端与第一级反应室上方的开口位置相连；所述出气管（8）的入口连接在每级反应室的上部或者所述连接通道（9）上；各级反应室的所述出气管（8）汇合后，连接到燃烧装置或用于分离气液产物的冷凝装置上；所述出料口（6）与固体收集装置相连；所述烟气入口（7）与燃烧装置相连，所述烟气出口（2）与净化装置相连。

2.根据权利要求1所述的热解反应器，其特征在于，所述啮合齿（34）为渐开线齿、圆弧齿或摆线齿。

3.一种基于权利要求1或2所述的齿笼式多室有机固废热解反应器的有机固废热解方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 燃烧装置产生的高温烟气，经由烟气入口进入烟道，加热各级反应室；换热后的低温烟气通过烟气出口进入净化装置，进行净化处理后排空；调整烟道中的布风板，使各级反应室达到合适温度；

S2. 进料装置中的有机固废原料，经由进料口，按一定的进料速率穿过笼式搅拌器落入第一级反应室中部；

S3. 驱动装置带动笼式搅拌器按合适的转速旋转，均匀翻动反应室内的有机固废原料；有机固废原料在反应室中受热分解，产生热解气进入出气管；反应室近壁侧热解程度更高的剩余物经由笼式搅拌器推动进入连接通道，在连接通道位置受到相邻反应室笼式搅拌器的啮合齿共同的啮合、碾压作用进行破碎，随后落入下一级反应室内，而反应室中部热解程度较低的原料则移动到近壁侧进一步热解；热解剩余物依次重复上述过程通过每级反应室，热解程度不断提高，直至进入最后一级反应室中；

S4. 热解剩余物在最后一级反应室中热解完全后，剩余的残炭和废渣经由出料口，排出至固体收集装置；

S5. 各级反应室产生的热解气汇合并经过适当的脱水后，送入燃烧装置燃烧或经过冷凝制备液体产物。