[发明专利]一种旋风分离器

说明书

本发明提供了一种旋风分离器，包括罐体、封头、旋风分离器入口、热解合成气出口、固体颗粒出口、第一密封法兰板、第二密封法兰板、第三密封法兰板、分离器；所述分离器贯穿所述第一法兰密封板、第二法兰密封板和第三法兰密封板之间，所述第二法兰密封板和第三法兰密封板之间设置冷却装置；通过旋风分离器的设置可以分离固体颗粒降低污染物的排放；通过冷却装置的设置可以调整热量的供给，与废物热解的温度匹配，凸部的设置可以降低废物在窑体中的停留时间，提高热解效率，间接的可以增加废物的处理量或者减少窑体的体积。

技术领域

本发明涉及一种环保装置，具体说是一种固气分离装置。

背景技术

热解是利用有机物(碳氢化合物)的热不稳定性，使有机物受热化学分解的过程。热解可以理解为是气化和燃烧的第一步，其过程在无氧或者缺氧条件下进行，因此热解不同于燃烧，燃烧需要有足够的氧气。

热解简单定义为碳氢化合物在缺氧环境中达到高温，分解成其化学元素成分的物质。当热解产生的气体冷却到室温时，较重的气体冷凝成液体，称为生物油。较轻的气体，如氢和甲烷，被称为合成气。通过改变热解温度和持续时间，可以优化热解过程，调整合成气，生物油和生物碳的生成比例。例如，在较低温度下的慢速热解会产生更多的生物碳，而在较高温度下的快速热解会产生更多的合成气。通过快速热解，产生的合成气可以在系统内燃烧以维持热解温度，只剩少量生物炭作为热解后的产物。

热解技术的现代发展出现在第一次和第二次世界大战期间，它被广泛应用在战争前线。1958年，美国的贝尔实验室与世界各地的几所大学和组织一起开展了研发计划，以研究热解的有效性。这些热解技术通常专注于从废料中获取气体。

这些早期热解技术为批次处理过程：物料填充、密封窑炉和加热。每次处理后都需要清洁窑炉后才能进行下一次处理。20世纪70年代早期，批次热解气化技术首次商业化应用在医疗系统领域，但由于处理量小以及窑炉的耐火保温内衬技术问题，限制了该项技术的商业应用。在70年代末和80年代早期，批次处理技术被连续进料技术替代，流化床旋风设计使气体的排放更有效率。该技术首先出现在英国，然后是美国、德国、日本、加拿大和荷兰。

焚烧技术面临的挑战与上述热解技术发展是同步的，80年代开始人们的环保意识逐渐增强，有关焚烧技术和工艺受到严格的审查。各国制定了环境标准，企业需要增加非常昂贵的设备来处理排放物，即便如此，焚烧的副产物仍然存在问题。在焚烧系统中，低挥发性金属的排放超过规定限值的8至10倍。由于焚烧炉里的富氧环境，导致低挥发性金属与氧分子结合生产大量的副产物。此外，由于有氧气参与，在焚烧中极易产生二恶英。焚烧的这些缺点促进了人们对热解的研究。

在20世纪80年代中后期，以固定床、流化床和混合设计形式，使用直接加热的热解技术被引入市场。固定床指加热介质由上而下通过固定的炉体，流化床指气体与进料同流向相接触，气体流速高到可以使颗粒悬浮。这些技术的缺点在于副产物的纯净度。在过去的30年里，人们对上述设计及其缺点已经进行了大量的研究并开始新的热解系统的商业化应用，研究表明，热解能够提供比设想中更多的能量。

热解一直被认为是相对于焚烧处置废物的合适方法，焚烧会造成呋喃和二恶英等有毒排放物的影响，这些化合物是高毒性并对环境有长期影响的有机污染物。它们主要来源于各种工业生产过程中的副产物，对于类似二恶英的多氯联苯和多溴联苯等化合物，则是工业生产所需化合物混合物的组成部分。它们可能是高温工艺造成的产物，可以通过急冷至低于例如250℃，以避免形成二恶英。

研究材料，试验设备，现有商用设施和在建工厂提供了充分的证据，证明热解既不是新的也不是未经测试的技术。问题的关键不在于热解技术本身的有效性，而在于可靠的技术应用和可见的经济效益，同时能否以安全有效的方式运行。对于医疗废物，热解通常在高达1150℃的高温下进行，而对于车辆轮胎温度可以低至430℃。英国的布里斯托尔Compact Power工厂已经处理医疗废物超过十年，这些医疗废物在医院诊所被密封好并用塑料容器运到工厂进行处理。