[发明专利]一种旋转床热解炉和热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及干馏技术，特别是涉及一种旋转床热解炉及热解方法。

背景技术

低温干馏技术普遍用于煤、油页岩、废旧轮胎等常规资源利用和开发过程中。目前低温干馏技术也突破了人们关于垃圾处理唯有焚烧、垃圾资源化唯有发电的固有思维模式，具有革命性意义。其最大亮点在于实现了垃圾处理不仅无废气排放、无二恶英和其它污染，还真正实现垃圾处理的资源化。低温干馏技术不仅可用于垃圾处理，也可以用于新能源，尤其是生物质能源的开发。其原理非常简单，把收集起来的各种原料(主要包括各种树枝、树叶、秸秆等)利用低温干馏垃圾处理设备生产可燃气体发电。解决了人类大量使用矿物燃料带来日益严重的环境问题。

干馏技术是指物料在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、焦油、溶液、干馏气等产物的过程。物料干馏主要过程如下：当物料的温度高于100℃时，物料中的水分开始蒸发；温度升高至200℃以上时，物料中结合水释放出来；温度在350℃以上时，粘结性物料开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(有些不发生此现象)；至400～500℃大部分干馏气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成固体产物；高于550℃，固体物继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气)，固体物失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃,有些物料如煤干馏的半焦体积缩小变硬能形成多孔焦炭。

低温干馏的方法和类型很多，按加热方式分有外热式、内热式和内外热结合式；按物料的形态分有块物料、型物料与粉物料三种；按供热介质不同又有气体热载体和固体热载体二种。

中国专利201110200854.0公开了一种利用旋转炉热解物料的方法，将物料破碎到粒度为10～100mm；大于100mm的原料进一步破碎，小于10mm的物料压球造粒。破碎后满足要求的物料，通过布料装置布入旋转炉，在辐射管的作用下隔绝空气加热到400～700℃，热解生成固体产物和油气混合物，整个过程耗时30～120分钟。固体产物经冷却，送入成品料场。油气混合物经油气分离后得到产品焦油和干馏气。

旋转炉加热干馏热解方法中的旋转炉采用辐射加热方式，传热效果差，中下层物料难热解，布料厚度受到限制，从而降低单台炉的处理能力。由于现有技术的上述种种缺点，发明一种总投资成本和运行成本低、热解效果好、热解速率快、产品品质好、处理能力高，物料适应范围广并能降低成本的热解物料的方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是针对如何降低现有热解炉投资成本和运行成本，提高单台设备的物料处理能力，缩短热解时间，提高热解过程中热解油气品质。现提供一种适用物料范围广、粒径要求低、热解油气产物品质好、操作安全可控的热解炉和热解方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种旋转床热解炉，包括炉壁、炉顶和水平旋转的炉底，所述炉壁、炉顶和炉底围成一个炉膛，所述炉底上设置有布料板，所述布料板采用多孔结构，所述布料板底部设置有气体支管，所述布料板下面设置有积渣滑板，所述炉膛的上部空间设置有辐射管加热装置。

优选地，所述布料板为具有多个圆孔结构的圆环形不锈钢板，通过多个中心轴与炉底连接。

优选地，所述积渣滑板固定在多个中心轴和炉底的内侧和外侧上，中心轴将积渣滑板分为内环和外环，在布料板径向上所述积渣滑板呈双斜面状结构，积渣滑板在中心轴处高于内环和外环。

优选地，所述积渣滑板内外环上均设置有刮渣槽和刮渣板。

优选地，还包括出料螺旋，所述出料螺旋的下方设置有振动粒度分布器。

一种采用上述旋转床热解炉的热解方法，步骤如下：

步骤1、将准备好的物料均匀布料在布料板上，升温加热，热解炉内的温度为500-750℃，表压为0-10kpa，时间少于2h；

步骤2、当中下层物料达到预定温度后，通过气体支管向布料板底部通入气体，气体穿过布料板上的孔，使得布料板上的底层物料燃烧以释放热量，热量向中上层物料传导，确保上下层物料充分热解，燃烧后的残渣落到积渣滑板上；

步骤3、固体干馏产物沿圆环形布料板径向向外侧出料。

优选地，所述步骤2中所述中下层物料为离布料板40-60mm的物料，所述预定温度为150-300℃，能够控制向所述一个或者多个气体支管通入气体，所述气体为氧气或者空气。

优选地，所述步骤2中燃烧后的残渣在重力和出料螺旋的挤压下通过布料板的孔落到积渣滑板上。