[发明专利]一种连续式热能循环型垃圾低温催化热解炉

说明书

本发明公开了一种连续式热能循环型垃圾低温催化热解炉，炉体为立式圆柱形，包括进料模块，催化热解模块，出料及催化剂回收模块和热能回收模块。进料模块设于炉体的上部用于自动进料；催化热解模块作为热解炉主体模块，用于对物料进行预热，并实现垃圾和催化剂的混合接触、热解温度保持和热解时间，以确保催化热解效果；所述出料及催化剂回收模块位于炉体底部，用于实现热解物料的出料、隔绝系统与空气的接触保证限氧状态，并实现热解产物分离；所述热能回收模块位于炉体侧方位，并将所述出料及催化剂回收模块连接到所述催化热解模块，所述热能回收模块回收所述出料及催化剂回收模块的热能并输送到所述催化热解模块。

技术领域

本发明属于垃圾资源化技术领域，具体涉及一种连续式热能循环型垃圾低温催化热解炉。

背景技术

我国城市垃圾产生量巨大并逐年递增，2020年产生量将达3.6亿吨，其中有机组分含量在40％以上，对有机组分的资源化利用成为当前技术的热点，热解炭化因其能获得高附加值的生物炭而备受关注。

目前的热解炭化技术普遍采用中温或高温热解，温度多在500℃以上，存在能耗高的问题，且热解过程中会产生大量的焦油会粘附在设备内壁，从而影响设备的连续稳定运行。

目前的热解炭化炉多为高温热解炭化炉，采用立式或者卧式的形式，其中卧式炭化炉存在容积利用率低的问题，而立式炭化炉则由于垃圾自重对炉体提出了更高的要求，且热解废弃需要进行净化处理，一些有毒害的二噁英等致癌其他的产生对尾气处理提出了更高的要求。

现有技术中已有相关技术的研究。如中国专利授权公告号：CN 108240626 B公开了一种连续式垃圾高温热裂解炉，对热解炉进行分段提高热解效率，并回收余热，但是燃烧段氧气的进入会导致燃烧后炭材料灰分含量高；中国专利授权公告号CN 205774326 U公开了一种新型连续回转干馏热解炭化炉，通过炉腔内置辐射热管以提高热处理效率；中国专利授权公告号CN 208532681U公开了一种管束式外加热回转炭化炉，物料管由单管变为管束，增加了填充效率和热传导率；中国专利授权公告号CN 20784937 U公开了一种生活垃圾连续式热裂解炉实现了连续进出料，避免了与空气的接触。但是这些专利技术只是从技术的某一个环节出发，并没有降低热解温度，也没有改变热解气体需要进一步深度处理的困境。

综上，如何提供一种具有热解炭化温度低、结构简单以及容积利用率高特点的连续式热能循环型垃圾低温催化热解炉，实现连续式垃圾高温热裂解，并产出吸附性能高和附加值高且具备多种芳香官能团的热产产物，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种连续式热能循环型垃圾低温催化热解炉，炉体为立式圆柱形，其特征在于，所述炉体包括进料模块，催化热解模块，出料及催化剂回收模块，和热能回收模块，其中，

所述进料模块设于炉体的上部，用于实现系统依据垃圾和催化剂混合物料在炭化炉的停留时间并自动进料，同时实现垃圾和催化剂的完全混合并隔绝空气进入热解炉；

所述催化热解模块作为热解炉主体模块，其采用立式圆柱形筒体，包括预反应区7和催化热解主反应区8，位于预反应区7的物料预热后在所述催化热解主反应区8实现催化热解并制备芳香炭，其中，所述预反应区7利用热能回收模块回收的热风对输送到预反应区7的物料进行预热，所述催化热解主反应区8实现垃圾和催化剂的混合接触、热解温度保持、热解时间，以确保催化热解效果；

所述出料及催化剂回收模块位于炉体底部，用于实现热解物料的出料、隔绝系统与空气的接触保证限氧状态，并实现热解产物芳香炭和催化剂的分离；

所述热能回收模块位于炉体侧方位，并将所述出料及催化剂回收模块连接到所述催化热解模块，所述热能回收模块回收所述出料及催化剂回收模块的热能并输送到所述催化热解模块。