[发明专利]一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器

说明书

本申请涉及热解提馏反应器的领域，尤其是涉及一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器。其包括反应器壳体，反应器壳体包括相互连通的反应器上段、反应器中段、反应器下段和耐火隔热衬里；反应器上段设置有机固废物料进口以及混合物出口，反应器中段具有若干组串联的并联湍动微反应床，反应器下段具有热载体进口、残渣出口；热载体与固废于反应器壳体内直接接触给热；固废物料与高温热载体于反应器壳体内直接接触换热进行热解提馏反应。本申请具有提高有机固废热解提馏过程的给热效率与吸热效率，降低能耗的效果。

技术领域

本申请涉及热解提馏反应器的领域，尤其是涉及一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器。

背景技术

随着我国经济发展与城镇化进程加快，资源消耗日益扩大，各类废弃物产量增加、废弃物形式多样化、土壤和地下水污染等问题日趋严峻。国家环保法规规定对含有机质的固体废弃物质（即：有机固废，大部分还属于危险废弃物）需进行减量化、无害化治理以达到环保排放要求，采用适当技术可实现资源化回收利用，被污染的土壤需要修复治理以达到农用或城镇化商用土质要求。

这些含有机质的固体废弃物质（有机固废）主要有三大类，一是工业生产过程生产的有机固废，如石油天然气开采和集输等过程产生的油田含油污泥和含油固体废弃物、石油化工生产过程产生的石化含油污泥和含有机质固体废弃物、市政公用工程如水处理厂生产的生化污泥以及造纸、纺织、印染等轻工业行业生产过程产生的含有机质固体废弃物；二是农业和林业产生的有机质固体废弃物，如农作物秸秆、稻（谷）壳、果壳、枝桠柴、树叶、木屑等；三是城镇生活垃圾有机固废，如纸类、织物、塑料橡胶、木竹等有毒有害垃圾和混合垃圾。

目前，含有机质的固体废弃物质（有机固废）的减量化、无害化环保治理技术主要有填埋法、焚烧法、生物法、机械脱水、干化法、化学热洗法、萃取法和热解法等单一处理方法或几种方法的组合。其中填埋法已明令禁止采用，其他方法存在或能耗高、或处理流程长、或处理成本高、或存在二次污染、或处理不彻底、或处理规模小、或处理效率低、或有机质转化回收率不高造成资源浪费等问题。

热解法能够将含有机质的固体废弃物质（有机固废）中的全部有机物进行无害化处理，还能回收油气或转化有机质实现资源化利用，是目前最具有发展潜力的技术。

热解提馏反应器是整个热解工艺的核心，热解过程在其中发生，其类型决定了热解反应方式及热解产物的成分。目前热解提馏反应器根据结构的不同分为固定床反应器、流化床、旋转炉（窑）和双塔循环式热解反应器。固定流化床为逆流式物流方向，停留时间长，保证了废物最大程度地转换成燃料；因气体流速较低，产生气体中夹带的颗粒物质也比较少，减少了对空气污染的潜在影响。流化床反应器中气体流速高到可以使得颗粒悬浮，使得有机固废颗粒分散，反应性能更好，但是热损失大，气体中带走大量得热量和较多地未反应得固体燃料粉末。旋转炉（窑）是一种间接加热的高温分解反应器，传热效率不高。双塔循环式热解反应器将热解与燃烧反应分开在两个塔中进行，设备投入大，占地面积大。

热解法随热解提馏反应器技术的不同处理效果差别较大， “间歇式”热解炉，一次加料，一次排渣，不能连续生产，且热解炉处理规模小；“连续式”热解炉，处理规模不大，受各种因素影响连续操作性不高，目前，无论“间歇式”或“连续式”的热解炉均采用有机固废在炉膛内、热载体（外给热量）在炉膛外，夹套内的有机固废与热量非直接接触的“间接式”给热热解方法，存在传热效率不高、吸热效率低导致热量利用效率低、热解反应速度慢、反应时间较长、能耗高、热解固态残渣不能满足超洁净排放环保指标要求等问题。

发明内容

为了提高有机固废热解提馏过程的给热效率与吸热效率，降低能耗，本申请提供一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器。

本申请提供的一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器，采用如下的技术方案：

一种热载体直接给热式多级串并联湍动床热解提馏反应器，包括反应器壳体，所述反应器壳体包括相互连通的反应器上段、反应器中段、反应器下段和耐火隔热衬里；