[发明专利]热解反应装置及其热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温空气燃烧技术领域，尤其涉及一种热解反应装置及其热解方法。

背景技术

相关技术的热解反应装置的系统能耗高，并且热解反应装置内的物料热解后的固态产物自身显热高，而相关技术的热解工艺及热解反应装置极大地浪费了固态产物的显热，从而造成了能量的损失。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热解反应装置，可降低系统的能耗，提高可靠性和热解焦油的产率。同时结构简单，能够在一定程度上减小占地面积，易于工业化。

本发明还提出了一种上述热解反应装置的热解方法。

根据本发明实施例的热解反应装置，具有第一进料口和第二进料口，包括：热解炉体，所述第一进料口设在所述热解炉体上；加热管，所述加热管伸入到所述热解炉体内以对所述热解炉体内的物料提供热解热量；混合部件，所述混合部件包括多个混合炉体和多个搅拌器，每个所述混合炉体设在所述热解炉体的下方且与所述热解炉体连通，每个所述混合炉体设有出料口，所述多个搅拌器和所述多个混合炉体一一对应设置，每个所述搅拌器包括伸入到相应的所述混合炉体内的搅拌轴，所述第二进料口设在所述热解炉体或者所述混合炉体上，所述第二进料口位于所述加热管和所述搅拌轴之间，每个所述搅拌轴转动以混合从所述热解炉体和所述第二进料口排入到相应的所述混合炉体内的物料。

根据本发明实施例的热解反应装置，通过设置混合部件，从而能够充分地利用热解炉体内物料热解后产生的高温的固态产物自身的显热，有效地降低系统的能耗，提高可靠性和热解焦油的产率。同时结构简单，能够在一定程度上减小占地面积，易于工业化。

根据本发明的一些实施例，所述混合炉体为两个，所述第二进料口为一个且在所述热解炉体上。从而使热解反应装置的结构简单，制造方便。同时第二进料口的位置设置有利于使从热解炉体内排出的高温的固态产物能够均匀地排入到两个混合炉体内，进而提高热解反应装置的工作效率。

根据本发明的一些实施例，所述搅拌轴包括轴体和多个叶片，每个所述叶片外套在所述轴体上，所述多个叶片沿所述轴体的轴向间隔设在所述轴体上。由此可知，搅拌轴的结构简单，同时有利于保证搅拌轴的转动对从热解炉体和第二进料口排入到每个混合炉体内的物料的混合效果，使从第二进料口排入到混合炉体内的物料充分地利用从热解炉体内排入到混合炉体内的高温的固态产物的显热，进而提高热解反应装置的热解焦油的产率。

进一步地，所述混合炉体的横截面形成为圆形，每个所述叶片的直径与相应的所述混合炉体的内周壁的直径之间的比值为0.3-0.5。由此，有利于混合炉体内的固态产物从混合炉体和搅拌器之间的间隙移动至出料口以排出热解反应装置，为从第二进料口排入到混合炉体内的物料提供热解的空间，从而在一定程度上保证了混合炉体内热解焦油的产率，进而提高热解反应装置的整体工作效率。

具体地，所述搅拌轴的长度与相应的所述混合炉体的长度的比值为0.5-0.7。由此，能够进保证从热解炉体和第二进料口排入到混合炉体内的物料的混合效果，进而保证混合炉体内热解焦油的产率。

根据本发明的一些实施例，每个所述混合炉体的第一纵向中心轴线与水平面之间的夹角为10°-20°，所述热解炉体的第二纵向中心轴线垂直于所述水平面。从而能够在一定程度上控制热解炉体内的高温的固态产物排入到混合炉体内的速度及混合炉体内的固态产物从出料口排出的速度，使热解反应装置内的物料热解地更加充分。同时能够控制从热解炉体和第二进料口排入到混合炉体内的物料的数量，使混合炉体内物料的填充率在50％～65％之间，从而能够为混合炉体内物料热解后产生的油气的排出提供了有效的空间，进而提高热解反应装置的热解焦油的产率。

根据本发明的一些实施例，所述搅拌轴的旋转中心轴线与相应的所述混合炉体的第一纵向中心轴线平行。从而使热解炉体和第二进料口排入到混合炉体内的物料混合的更加均匀，进而使从第二进料口排入到混合炉体内的物料热解地更加充分。

可选地，每个所述混合炉体的内周壁上设有保温材料件。从而有利于避免从热解炉体排入到混合炉体内的高温的固态产物的热量从混合炉体的内周壁向外散出，进而提高了混合炉体的保温效果，能够在一定程度上提高混合炉体内物料的热解焦油的效率。

具体地，所述热解炉体和每个所述混合炉体之间的长度比为1:1—3:1。由此，能够保证物料在热解炉体内自上而下停留6s-9s以热解地更加充分，进而提高热解反应装置的热解焦油的效率，同时在一定程度上降低系统的能耗。