热裂解装置的制作方法
1.本技术涉及热裂解技术领域,尤其是涉及一种热裂解装置。
背景技术:
2.目前,热裂解是指在无氧或缺氧加热的条件下,通过热能将一种介质(主要指高分子聚合物)转变成另外几种物质(主要指低分子化合物)的化学过程;热裂解技术的应用不仅为现代工业生产产生的大量废弃物(例如废轮胎、生活污泥以及油田油泥等工业固废)的热解减量、无害和资源化处理到了良好的解决方法,而且对资源减少、能源紧张的改善提供了新的方案。有机固废一般含水含油、含胶质沥青质等。有机固废热裂解普遍采用一种低温低速、回转卧式、间壁加热、密闭无氧的裂解釜和热解工艺,不同于焚烧;在有机固废加热热解气化过程中,不同固废在不同温区会产生结焦粘壁现象,粘结于热解釜内壁,结焦层厚度一般达到5-15cm,除采用人工清理,一般很难自行脱落;裂解釜一旦结焦粘壁,阻隔了物料吸热效果,热效率降低,造成加热时间长,能耗高的弊病,同时导致裂解釜釜体内壁蓄热氧化严重,缩短热解釜使用寿命。
技术实现要素:
3.本技术的目的在于提供一种热裂解装置,以在一定程度上解决现有技术中存在的卧式热解釜容易产生结焦物粘结于热解釜内壁上,阻隔物料吸热、裂解釜内壁蓄热氧化严重的技术问题。
4.本技术提供了一种热裂解装置,包括:热解反应釜;
5.连接轴,所述连接轴设置于所述热解反应釜内;
6.多个连接杆,多个所述连接杆等间距地设置于所述连接轴,每一所述连接杆朝向所述热解反应釜的内壁延伸;每一所述连接杆均能够相对所述连接轴转动;
7.刮壁构件,每一所述连接杆的远离所述连接轴的一端均设置有所述刮壁构件,所述刮壁构件能够与所述热解反应釜接触。
8.在上述技术方案中,进一步地,所述刮壁构件具有扭曲的板状或片状结构;
9.所述刮壁构件的表面间隔设置有多个突刺。
10.在上述任一技术方案中,进一步地,相邻的两个所述刮壁构件的侧边之间形成装配间隙。
11.在上述任一技术方案中,进一步地,所述连接杆包括:
12.固定杆部,所述固定杆部的一端与连接轴转动连接;
13.伸缩杆部,与所述固定杆部远离所述连接轴的一端连接,所述刮壁构件设置于所述伸缩杆部;
14.所述伸缩杆部能够相对所述固定杆部伸长或回缩。
15.在上述任一技术方案中,进一步地,所述固定杆部设置有轴套,所述轴套可转动地套设于所述连接轴;
16.所述连接轴上位于所述轴套的两端设置有限位件。
17.在上述任一技术方案中,进一步地,所述热裂解装置还包括多个支架;每一所述支架均与所述热解反应釜的内壁连接;
18.所述热解反应釜具有外壳呈圆柱体状的筒结构,所述连接轴沿所述热解反应釜的轴线分布;
19.多个所述支架沿所述连接轴的轴线方向间隔分布;每一所述支架均设置有固定部以及可伸缩地设置于所述固定部的支腿,所述连接轴与所述固定部连接,所述支腿与所述热解反应釜的内壁面连接。
20.在上述任一技术方案中,进一步地,所述连接轴设置有多个棘爪组件,多个所述棘爪组件沿所述连接轴的轴线方向呈螺旋状排布于所述连接轴;每一所述轴套的内壁形成有多个槽部,每一所述槽部对应一组所述棘爪组件;
21.当所述连接轴随所述热解反应釜沿顺时针转动时,所述棘爪组件与所述槽部卡接,以使所述轴套随所述连接轴同步转动;
22.当所述连接轴随所述热解反应釜沿逆时针转动时,所述棘爪组件不与所述槽部卡接。
23.在上述任一技术方案中,进一步地,所述连接轴面对所述轴套的部分形成有多个安装槽,多个所述安装槽沿所述连接轴的周向等间距设置;
24.每一所述棘爪组件均包括多个棘爪以及多个限位件,每一所述安装槽内设置有一个所述限位件和一个所述棘爪;
25.所述棘爪与所述连接轴铰接,所述棘爪与所述限位件抵接,所述棘爪始终具有远离所述限位件的运动趋势。
26.在上述任一技术方案中,进一步地,所述热解反应釜沿顺时针转动时,所述热裂解装置处于出料状态,在所述出料状态下,多个所述刮壁构件沿所述连接轴的轴线方向呈螺旋状绕设于所述连接轴的外侧;所述热解反应釜沿逆时针转动时,所述热裂解装置处于进料状态。
27.在上述任一技术方案中,进一步地,所述热解反应釜的一端设置有进料口;所述热解反应釜的另一端设置有出料口;所述热解反应釜的内壁还设置有辅助搅拌件。
28.与现有技术相比,本技术的有益效果为:
29.本技术提供的热裂解装置包括:热解反应釜;连接轴,连接轴设置于热解反应釜内;连接轴随热解反应釜同步转动;多个连接杆,多个连接杆等间距地设置于连接轴,每一连接杆朝向热解反应釜的内壁延伸;刮壁构件,每一连接杆的远离连接轴的一端均设置有刮壁构件,刮壁构件能够与热解反应釜接触。
30.本技术提供的热裂解装置,结构简单、制作成本低,重要的是清焦效果好,有效避免热解反应釜内壁结焦,还能够对釜内物料进行搅拌,增大传热面积、缩短热解时间。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例提供的热裂解装置的热解反应釜的结构示意图;
33.图2为本技术实施例提供的热裂解装置的热解反应釜的另一视角图;
34.图3为本技术实施例提供的热裂解装置的部分结构示意图;
35.图4为图3提供的热裂解装置在a处的放大结构示意图;
36.图5为本技术实施例提供的热裂解装置的多个刮壁构件在一种工作状态下的示意图;
37.图6为本技术实施例提供的热裂解装置的多个刮壁构件在另一种工作状态下的示意图;
38.图7为本技术实施例提供的热裂解装置的另一部分结构示意图;
39.图8为本技术实施例提供的热裂解装置的又一部分结构示意图。
40.附图标记:1-热解反应釜,101-进料口,102-出料口,2-连接轴,201-棘爪,202-连接端板,203-限位圈,204-安装槽,205-限位件,3-连接杆,301-固定杆部,3011-轴套,3012-槽部,302-伸缩杆部,303-腰型孔,4-刮壁构件,401-突刺,5-支架,501-连接套筒,502-连接法兰,503-支腿,504-连接板,505-固定套筒,6-辅助搅拌件。
具体实施方式
41.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
42.通常在此处附图中描述和显示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。
43.基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
44.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.下面参照图1至图8描述根据本技术的实施例所述的热裂解装置,热裂解装置包括:热解反应釜1、连接轴2、多个连接杆3以及多个刮壁构件4,其中,连接轴2、多个连接杆3和多个刮壁构件4均设置在热解反应釜1内,热解反应釜1在进行热解反应过程中,以自身轴线为枢转轴进行低速旋转,连接轴2热解反应釜1内随热解反应釜1同步转动;多个连接杆3等沿着连接轴2的长度方向等间距间隔设置在连接轴2上,并且每一连接杆3均与连接轴2转
动连接。
47.具体地,热解反应釜1具有圆柱体结构并且圆柱体的内部中空,热解反应釜1的一端(具体为圆柱体一个端面)设置有进料口101,进料口101用于向热解反应釜1内输送即将进行热裂解的反应物原料,热解反应釜1的另一端(具体为圆柱体的另一个端面)设置有出料口102,出料口102用于排放热裂解后的产物。
48.进一步地,连接轴2在热解反应釜1内沿热解反应釜1的轴线延伸,并且连接轴2通过支架5固定在热解反应釜1内。更进一步地,支架5包括固定部以及设置于固定部的支杆,固定部包括连接套筒501以及设置于连接套筒501的一端的连接法兰502,支腿503的数量优选为三个,三个支腿503沿连接套筒501的周向等间距设置,每一支腿503的一端与连接套筒501固定连接,每一支腿503的另一端设置有连接板504,连接板504至少背离支腿503的一侧表面为弧面,或者连接板504整体为弧形板,使得连接板504能够与热解反应釜1的内壁贴合,连接板504可通过焊接、螺钉连接的方式与热解反应釜1的内壁连接。
49.进一步地,如图7所示,连接板504用于连接支腿503的一端形成有固定套筒505,支腿503的一端部插接于固定套筒505内,优选地,支腿503与固定套筒505滑动连接,或者在固定套筒505的内部设置有弹簧等等弹性件,使得支腿503与固定套筒505之间能够发生沿着支腿503的轴线方向的运动,进而使得支腿503能够相对固定套筒505发生伸缩,从而使得支腿503(支架5)与热解反应釜1之间具有一定活动余量,能够消除由于热解反应釜1的热胀冷缩对支架5的影响。
50.支架5的数量优选为三个,三个支架5沿连接轴2的轴线方向等间距设置,具体而言,连接轴2穿设于三个支架5中位于中间位置的支架5的连接套筒501内,连接轴2的一端设置有连接端板202,该连接端板202与三个支架5中的首个支架5的连接法兰502连接,连接轴2的另一端设置有另一连接端板202,该连接端板202与三个支架5中的末尾支架5的连接法兰502连接,从而使得连接轴2能够通过支架5随热解反应釜1同步转动。
51.进一步地,连接杆3包括固定杆部301和伸缩杆部302,固定杆部301的一端设置有轴套3011,轴套3011套设在连接杆3上,伸缩杆部302的直径小于固定杆部301,从而使的伸缩杆部302能够插接至固定杆部301内。
52.伸缩杆部302的靠近一端部的位置设置有第一连接孔,固定杆部301远离轴套3011的一端部设置有第二连接孔,其中第一连接孔和第二连接孔中的一至少一者为腰型孔303,腰型孔303的长度方向沿连接杆3的长度方向延伸,使得伸缩杆部302相对固定杆部301能够发生伸缩,当伸缩杆部302的另一端受到外力挤压时,伸缩杆部302能够相对固定杆部301回缩一段长度,当伸缩杆部302失去外力作用时由于重力作用伸缩杆部302再次相对固定杆部301伸出一段长度,而腰型孔303的长度即为伸缩杆部302相对固定杆部301的伸缩余量,使得连接杆3有一定的自调节空间,可有效防止因热解反应釜1失圆而造成连接杆3卡死现象。
53.优选地,连接轴2上固定设置有多个限位圈203,轴套3011位于两个限位圈203之间,限位圈203既能够保证多个轴套3011即多个连接杆3等间距设置,还能够避免连接杆3在连接轴2的轴向上发生窜动。
54.进一步地,刮壁构件4的数量与连接杆3的数量相同,每一连接杆3的伸缩杆部302的远离固定杆部301的一端均设置有一个刮壁构件4。
55.刮壁构件4具有平板结构,刮壁构件4的沿其宽度方向延伸的中线与连接杆3的轴
线重合。优选地,刮壁构件4自身呈扭曲状,具体表现为在如图3所示状态下,以伸缩杆部302为界线,刮壁构件4分布在伸缩杆部302的两侧的板面不处于同一平面,使得刮壁构件4随连接杆3在热解反应釜1内晃动时不仅能够与热解反应釜1的内壁进行接触,从而与热解反应釜1的发生往复刮擦的动作进而避免热解反应釜1内壁发生结焦,还能够加强热解反应釜1低速转动时对物料的搅拌效果,促进热裂解反应进程,减少热解所需时间。
56.进一步地,刮壁构件4的两侧表面间隔设置有多个突刺401,避免物料粘结在刮壁构件4上,而且易于将结块的油污泥打散,使物料受热更均匀,加速热解。
57.进一步地,在自然状态下,受重力作用,每一连接杆3以及设置在连接杆3端部的刮壁构件4自然下垂,相邻两个刮壁构件4的侧壁之间形成装配间隙,此处不对装配间隙进行具体限定,在保证任意相邻的两个刮壁构件4之间相互不接触、不产生影响的前提下,装配间隙越小越好,从而确保随着热解反应釜1的转动,多个刮壁构件4的刮擦范围能够覆盖热解反应釜1的侧壁的内壁面。
58.进一步地,轴套3011的内径稍大于连接轴2的直径,并且轴套3011的内壁形成有多个槽部3012,优选地,槽部3012的数量为三个,三个槽部3012等间距设置,连接轴2表面形成有与槽部3012数量相同的安装槽204,优选地,本实施例中安装槽204的数量同样为三个,三个安装槽204沿连接轴2的周向等间距设置于连接轴2的表面,每一安装槽204内设置有一组棘爪组件,进一步地,棘爪组件包括一个棘爪201和一个限位件205,其中,棘爪201具有杆结构并且棘爪201的至少端头部分的形状与槽部3012适配,棘爪201以铰接的方式可转动地设置于连接轴2,限位件205具有杆结构,并且限位件205呈弧形,优选地,限位件205具有弹性,棘爪201与限位件205抵接或解除,使得限位件205能够对棘爪201施加弹力,从而使得棘爪201之中具有远离限位件205并相对安装槽204凸起的运动趋势,当轴套3011与连接轴2处于特定位置并且连接轴2沿特定方向转动时,棘爪201刚好卡设在槽部3012内,此时连接杆3能够随连接轴2同步转动,而在除特定位置以外的状态下,棘爪201脱离槽部3012并与轴套3011的除槽部3012以外的壁面抵接以使得棘爪201受力向安装槽204内收拢,此时连接杆3以及刮壁构件4受重力自然下垂,同时随着连接轴2与热解反应釜1同步转动,刮壁构件4与物料接触一方面能够对物料进行搅拌,另一方面刮壁构件4随连接杆3往复摆动,以对热解反应釜1的内壁进行刮擦。
59.具体而言,如图5所示,当连接轴2随热解反应釜1进行顺时针转动时,棘爪201刚好位于槽部3012内或者随着连接轴2沿顺时针转动一定角度至棘爪201位于槽部3012内之后,棘爪201推动轴套3011随连接轴2同步发生顺时针转动,此时本热裂解装置整体具有第一工作状态,而第一工作状态对应本热裂解装置在热裂解过程结束后的出料状态。
60.连接轴2沿其中轴线方向等间距间隔形成有与连接杆3数量相同的棘爪201,并且多个棘爪201在连接轴2的表面沿着连接轴2的轴线呈螺旋状分布,进而使得当每一棘爪201均位于与之对应的槽部3012内的状态下,每一连接杆3均沿连接轴2的径向延伸以与连接轴2垂直设置,同时多个刮壁构件4沿连接轴2的轴线方向呈连续地螺旋状分布进行使得多个刮壁构件4形成刮壁螺旋,并且多个连接杆3以及多个刮壁构件4能够维持在这种状态下随热解反应釜1同步顺时针转动,这样的结构能够加速热裂解后的物料经出料口102排出,显著提高本热裂解装置的出料速度、出料效率。
61.当连接轴2随热解反应釜1逆时针转动时,棘爪201逐渐远离槽部3012,并且受到轴
套3011内壁的挤压棘爪201能够向连接轴2靠拢,此时无论连接轴2随热解反应釜1转过多少角度多少圈数,轴套3011均不会随连接轴2同步发生逆时针转动,连接杆3始终保持自然下垂的状态,随着刮壁构件4与物料接触连接杆3以及刮壁构件4能够自然摆动,并且连接杆3和刮壁构件4能够始终保持这种状态,这种状态即为第二工作状态,也是本热裂解装置进行热裂解过程的工作状态,在此状态下,一方面对物料进行搅拌,另一方面对热解反应釜1的内壁进行刮擦,避免发生结焦。
62.进一步地,热解反应釜1的内壁上靠近出料口102的位置设置有辅助搅拌件6,辅助搅拌件6整体呈弧形,并且同样具有扭曲的结构,既能够弥补靠近出料口102的端部无法设置连接件和刮壁构件4而产生搅拌盲区的不足,在进行热裂解过程中有物料接触、撞击辅助搅拌件6时辅助搅拌件6能够对物料进行辅助搅拌,在出料过程中,随着刮壁螺旋的旋转,物料被朝向出料口102输送,在经出料口102排出之前首先经过辅助搅拌件6,能够对物料进行二次打散,避免物料结块,也避免物料封堵出料口102。
63.综上所述,本技术提供的热裂解装置,结构简单、制作成本低,重要的是清焦效果好,有效避免热解反应釜内壁结焦,还能够对釜内物料进行搅拌,增大传热面积、缩短热解时间。此外,本技术提供的热裂解装置在出料过程中,多个刮壁构件变形为刮壁螺旋,能够大幅度缩减出料时间、提高出料效率。
64.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
技术特征:
1.一种热裂解装置,其特征在于,包括:热解反应釜;连接轴,所述连接轴设置于所述热解反应釜内;多个连接杆,多个所述连接杆等间距地设置于所述连接轴,每一所述连接杆朝向所述热解反应釜的内壁延伸;每一所述连接杆均能够相对所述连接轴转动;刮壁构件,每一所述连接杆的远离所述连接轴的一端均设置有所述刮壁构件,所述刮壁构件能够与所述热解反应釜接触。2.根据权利要求1所述的热裂解装置,其特征在于,所述刮壁构件具有扭曲的板状或片状结构;所述刮壁构件的表面间隔设置有多个突刺。3.根据权利要求1所述的热裂解装置,其特征在于,相邻的两个所述刮壁构件的侧边之间形成装配间隙。4.根据权利要求1所述的热裂解装置,其特征在于,所述连接杆包括:固定杆部,所述固定杆部的一端与连接轴转动连接;伸缩杆部,与所述固定杆部远离所述连接轴的一端连接,所述刮壁构件设置于所述伸缩杆部;所述伸缩杆部能够相对所述固定杆部伸长或回缩。5.根据权利要求4所述的热裂解装置,其特征在于,所述固定杆部设置有轴套,所述轴套可转动地套设于所述连接轴;所述连接轴上位于所述轴套的两端设置有限位件。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热裂解装置,其特征在于,所述热裂解装置还包括多个支架;每一所述支架均与所述热解反应釜的内壁连接;所述热解反应釜具有外壳呈圆柱体状的筒结构,所述连接轴沿所述热解反应釜的轴线分布;多个所述支架沿所述连接轴的轴线方向间隔分布;每一所述支架均设置有固定部以及可伸缩地设置于所述固定部的支腿,所述连接轴与所述固定部连接,所述支腿与所述热解反应釜的内壁面连接。7.根据权利要求5所述的热裂解装置,其特征在于,所述连接轴设置有多个棘爪组件,多个所述棘爪组件沿所述连接轴的轴线方向呈螺旋状排布于所述连接轴;每一所述轴套的内壁形成有多个槽部,每一所述槽部对应一组所述棘爪组件;当所述连接轴随所述热解反应釜沿顺时针转动时,所述棘爪组件与所述槽部卡接,以使所述轴套随所述连接轴同步转动;当所述连接轴随所述热解反应釜沿逆时针转动时,所述棘爪组件不与所述槽部卡接。8.根据权利要求7所述的热裂解装置,其特征在于,所述连接轴面对所述轴套的部分形成有多个安装槽,多个所述安装槽沿所述连接轴的周向等间距设置;每一所述棘爪组件均包括多个棘爪以及多个限位件,每一所述安装槽内设置有一个所述限位件和一个所述棘爪;所述棘爪与所述连接轴铰接,所述棘爪与所述限位件抵接,所述棘爪始终具有远离所述限位件的运动趋势。
9.根据权利要求7所述的热裂解装置,其特征在于,所述热解反应釜沿顺时针转动时,所述热裂解装置处于出料状态,在所述出料状态下,多个所述刮壁构件沿所述连接轴的轴线方向呈螺旋状绕设于所述连接轴的外侧;所述热解反应釜沿逆时针转动时,所述热裂解装置处于进料状态。10.根据权利要求1至5中任一项所述的热裂解装置,其特征在于,所述热解反应釜的一端设置有进料口;所述热解反应釜的另一端设置有出料口;所述热解反应釜的内壁还设置有辅助搅拌件。
技术总结
本申请涉及热裂解技术领域,尤其是涉及一种热裂解装置,热裂解装置包括:热解反应釜;连接轴,连接轴设置于热解反应釜内;连接轴随热解反应釜同步转动;多个连接杆,多个连接杆等间距地设置于连接轴,每一连接杆朝向热解反应釜的内壁延伸;刮壁构件,每一连接杆的远离连接轴的一端均设置有刮壁构件,刮壁构件能够与热解反应釜接触。本申请提供的热裂解装置,结构简单、制作成本低,重要的是清焦效果好,有效避免热解反应釜内壁结焦,还能够对釜内物料进行搅拌,增大传热面积、缩短热解时间。缩短热解时间。缩短热解时间。
