[发明专利]一种反向渐进式有机固废热解装置与方法

说明书

本发明属于有机固废处置利用技术领域，具体涉及一种反向渐进式热解装置与方法。该装置包括料斗、进料系统、反向渐进式热解系统、产物收集系统、气固分离系统、冷凝系统和尾气处理系统。其中，热解系统包括热解室、辐射换热管、反向转轮、传送链板和保温层。有机固废经干燥进入反向渐进式热解反应器后，通过传动链板正向传输与反向转轮的反向转动实现物料的翻动，保证物料均匀受热分解；通过在反向转轮上设置勾爪，有效清除粘附在转轮和链板上的物料，确保装置的清洁度和运行的稳定性；产生的热解气被送入燃烧器燃烧，燃烧产生的高温烟气在用于热解供热、空气预热后，经尾气处理系统净化后排放。利用本装置能够实现有机固废的高效清洁安全处置。

技术领域

本发明属于有机固废热解处理领域，具体涉及一种反向渐进式有机固废热解装置与方法。

背景技术

生活垃圾、废塑料、废弃口罩等有机固废来源广泛、数量众多，兼具污染和资源属性，处理不当不仅会造成资源的浪费，而且会带来严重的环境污染。目前，有机固废的主要处理方式包括卫生填埋、高温焚烧等。然而，卫生填埋不仅占地面积大，存在污染物渗漏危害土壤和水体等问题，而且降解速度慢，是一种不可持续的处理方式。高温焚烧能够实现有机固废的快速处置，就有较好的减量化效果，但在焚烧过程中容易产生大量的NO_x、SO_x、二噁英和飞灰等污染物，处理难度大，环保成本高。

热解是在绝氧或缺氧条件下将有机物受热分解形成液体、气体和固体产物的技术。其中液体产物可以用作燃料或者提纯化学品，气体产物可以用作合成气或燃烧供热，而固体产物则可用于制备活性炭等功能碳材料，有助于有机固废的减量化、无害化和资源化利用。目前，国内外已经开发了固定床、流化床和旋转锥等多种热解反应装置，主要用于农林废弃物的热解处置，而难以适用于废弃口罩、废塑料等热敏性物质。这些物质不仅难以破碎，而且在热解过程中容易出现软化和结焦等现象，严重阻碍热解反应和装置的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种反向渐进式有机固废热解装置与方法。

根据本发明的一方面，提供了一种反向渐进式有机固废热解装置，该装置包括：

料斗、进料系统、反向渐进式热解系统、产物收集系统、气固分离系统、冷凝系统、燃烧供热系统、尾气处置系统；反向渐进式热解系统包括热解室、辐射换热管、反向转轮、传送链板、保温层。

其中，热解室为一卧式长方体，其左上方开有进料口，正上方开有热解气管，右下方开有出料口；辐射换热管分布于热解室的上方以及传送链板的中间；反向转轮由工作转轴和转轮盘组成，位于传统链板的上方，用于翻动物料；传送链板由传动轮和链板组成，用于传送物料。

所述转轮盘直径为400～1200mm，上有6～12根勾爪；勾爪以所述工作转轴为中心放射状分布；所述勾爪由“J形”钢板组成，厚度为5～10mm，其上设置加强筋，尾端圆弧对应的圆心角为10～20°；工作转轴(321)直径50～150mm。

料斗的出口与进料系统的物料入口相连输送有机固废；进料系统的物料出口与进料口相连；出料口与产物收集系统的集炭箱的入口相连排出固体反应产物，热解气管输送热解蒸汽经由气固分离系统与冷凝系统的入口相连；气固分离系统下方与集炭箱相连排出固体产物；冷凝系统下方的液体出口与产物收集系统的集油器的入口相连收集液体产物；冷凝系统上方的气体出口与燃烧供热系统中燃烧室的燃气入口相连输送可燃气；燃烧室的出口与辐射换热管的入口相连，输送高温烟气为热解供热；辐射换热管出口与燃烧换热系统的空气预热器相连，输入次热烟气为燃烧室燃烧所需空气进行预热；空气预热器的烟气出口与进料系统的烟气进口相连，输送低温烟气，干燥物料；进料系统的烟气出口连通尾气净化系统排出冷烟气。空气预热器设置有空气入口和空气出口，空气进口供冷空气输入，空气出口连通燃烧室输送热空气参与燃烧。

优选地，热解室宽为800～3000mm，宽长比为1/6～1/9，宽高比为1/1～2/1。