厭氧發酵式熱解系統配套的導料裝置的製作方法

2023-05-17 01:19:47

本發明涉及有機高分子固體廢棄物熱解處理領域，尤其涉及一種厭氧發酵式熱解系統配套的導料裝置。

背景技術：

石油工業的迅猛發展，促進了有機產品的廣泛生產與應用，而隨之而來的高分子有機固體廢棄物越來越多，此類固體廢棄物汙染問題也日益嚴重，這無疑成為亟待解決的環保問題。傳統處理有機固體廢棄物的方法為填埋或焚燒，其不僅造成對環境的二次汙染，而且不能實現資源的有效合理利用。經過不斷地試驗和探索，業界充分認識到，有機固體廢棄物的回收利用潛藏著巨大的市場前景，通過將有機固體廢棄物進行高溫熱解處理可以從中提取出多種寶貴資源，包括燃油、燃氣、炭黑、鋼絲，其不僅節能減排成效顯著，且提高了資源利用率，利於生態環境的保護。目前，用於實現有機固體廢棄物熱解處理的系統包括熱解反應器、及與熱解反應器相配套的供熱裝置、進料裝置及密封導料裝置，其中，熱解反應在高溫的環境中進行，其熱解反應器內部空間必須與外界空氣相互隔絕，方可確保設備的安全性。因此，如何在密封導料裝置導出熱解產物的過程中，避免外界空氣經過密封導料裝置進入熱解反應器內，對於熱解處理系統能否實現產業上的應用尤為重要。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種厭氧發酵式熱解系統配套的導料裝置，以解決現有技術中導料裝置在出料過程中的密封問題。

為解決上述技術問題，本發明具體實施例的技術方案如下：一種厭氧發酵 式熱解系統配套的導料裝置，其包括相互連通的輸送通道及出料室，所述輸送通道具有用以與熱解反應裝置相連接的固相進口，所述輸送通道內設置有用以輸送所述熱解反應裝置內產生的固態熱解產物的螺旋輸送機構，所述出料室具有堆積區域、溢流區域及固相出口，所述堆積區域與所述輸送通道相連通，所述溢流區域設置於所述堆積區域與所述固相出口之間，所述堆積區域用以容許從所述第一輸送通道輸送的固態產物在該堆積區域內進行堆積，所述溢流區域用以將從所述堆積區域溢出的熱解產物導引至所述固相出口處，並從所述固相出口導出至所述密封導料裝置外部，所述出料室內設有用以包圍形成所述堆積區域的第一擋板和第二擋板，所述第一、第二擋板分別呈外翻圓弧狀，所述溢流區域內設置有第一導料板和第二導料板，所述第一、第二導料板分別呈弧形狀，所述第一、第二導料板的弧形面的曲率半徑大於所述第一、第二擋板的曲率半徑，所述第一、第二導料板分別連接於第一、第二擋板與側壁之間，所述側壁上開設有第一出料口和第二出料口。

優選地，所述第一、第二導料板的弧形面的曲率半徑介於250～500mm。

優選地，所述第一、第二擋板之間的間距大小在高度上升的方向上呈先逐漸變小然後逐漸變大的趨勢，所述第一、第二擋板的曲率半徑介於150～230mm。

優選地，所述第一、第二擋板自所述輸送通道的壁體向所述出料室的頂部延伸形成，所述輸送通道的壁體上形成一上湧開口，所述上湧開口用以將所述第一輸送通道及所述堆積區域相連通，所述第一擋板具有第一頂邊緣，所述第二擋板具有第二頂邊緣，所述第一、第二頂邊緣之間的間距大於所述上湧開口的寬度。

優選地，定義所述第一頂邊緣或第二頂邊緣至所述輸送機構的軸線的垂直距離為第一高度，定義所述第一擋板與所述第二擋板之間的距離為第一寬度，所述第一高度與所述第一寬度的比值介於0.65～0.9。

優選地，定義出料室的側壁與第一擋板之間的間距、與第二擋板之間的間距為第二寬度，所述第二寬度大於140mm，且所述第一、第二出料口的開口口徑大於200mm。

優選地，所述密封導料裝置還包括一設置於所述出料室頂部的頂蓋。定義所述第一頂邊緣或第二頂邊緣至所述頂蓋的垂直距離為第二高度，所述第二高度介於90～120mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的厭氧發酵式熱解系統配套的導料裝置包括出料室，所述出料室具有堆積區域、溢流區域及固相出口，所述堆積區域與所述第一輸送通道相連通，所述溢流區域設置於所述堆積區域與所述固相出口之間，所述堆積區域用以容許從所述第一輸送通道輸送的固態產物在該堆積區域內進行堆積，所述溢流區域用以將從所述堆積區域溢出的熱解產物導引至所述固相出口處，並從所述固相出口導出至所述密封導料裝置外部，本發明的密封導料裝置可以避免外界空氣從該密封導料裝置進入熱解反應裝置，第一、第二擋板設計成弧形狀，第一、第二導料板同樣設計成弧形狀，使得出料速度快，不易堵塞，易拆卸清洗，確保熱解系統的密封性能及安全性，使得熱解處理系統能夠實現產業上應用。

附圖說明

圖1是本發明具體實施例中密封導料裝置的結構示意圖；

圖2是本發明具體實施例中密封導料裝置沿A-A方向的截面示意圖。

具體實施例

以下將結合附圖所示的具體實施例對本發明進行詳細描述。本發明的熱解處理系統可用於廢舊輪胎、廢橡膠、廢塑料、城市生活有機垃圾、汙泥、醫療垃圾等有機高分子廢棄物的熱解處理工藝。以廢舊輪胎的熱解處理工藝為例，廢物熱裂解系統至少包括：一用於將廢舊輪胎進行破碎的破碎裝置、一用於進行將破碎後的輪胎膠粒進行熱解反應的熱解反應裝置以及一用於將熱解反應裝置中熱解產物導出至外部的密封導料裝置。其中，熱解反應裝置 包括熱解反應腔、設置於熱解反應腔內的物料推進機構、供熱單元及包覆於熱解反應腔外圍的保溫層等，物料推進機構用於將廢塑料從熱解反應腔的進料端傳輸至出料端，供熱單元用於給熱解反應腔供熱以達到熱解反應所需的溫度條件，供熱單元採用的熱源可為高溫煙氣，其通過間壁換熱方式實現熱量傳遞。

請配合參照圖1及圖2所示，本發明一實施例中，該密封導料裝置100可同時實現熱解反應的固態產物及氣態產物的出料功能，其中，固態產物主要包括炭黑及鋼絲，氣態產物主要包括重組分的燃油及輕組分的燃氣。所述密封導料裝置100包括輸送筒10及出料室20，輸送筒10部分安置於熱解反應室內，輸送筒10上位於熱解反應室內的部分設有固相進口11，熱解反應室內的固態產物從固相進口11進入密封導料裝置100。

其中，密封導料裝置100包括用以輸送固態熱解產物的輸送通道，該輸送通道內設有用於傳輸物料的輸送機構31，其中，固態產物從固相進口11進入所述輸送通道，並通過輸送機構31將固態產物從固相進口11往出料室20的方向進行輸送。

用於輸送固態物料的輸送機構31為雙螺旋結構，此輸送機構31包括第一螺旋輸送機構31a和第二螺旋輸送機構31b，發明優選的實施例中，所述第一、第二螺旋軸的旋轉方向相反，所述第一、第二螺旋軸被如此設置以使得物料在第一、第二螺旋軸之間時處於向上運動的狀態。其中，為了保證物料在出料室處能夠停留並被導出，該輸送機構的每一根螺旋輸送機構還包括另一段反向螺旋機構32，其位於出料室遠離所述固相進口的一端。

本實施例中，所述出料室20具有堆積區域201、溢流區域及固相出口26。所述輸送通道的通道壁體13形成有一上湧開口，該上湧開口位於所述出料室20內部，該上湧開口用以將所述輸送通道及所述堆積區域201相連通，溢流區域設置於堆積區域201與固相出口26之間，堆積區域201用以容許從輸送通道輸送的固態產物在該堆積區域201內進行堆積，溢流區域用以將從堆積區域201溢出的熱解產物導引至固相出口26處，並從固相出口26導出 至密封導料裝置100的外部。

結合圖1、圖2所示，本實施例中，所述出料室20具有相對設置的四面側壁28，所述出料室20還具有一密封頂蓋24，所述密封頂蓋24封閉所述四面側壁28共同圍成的開口，以防止灼熱的熱解產物從出料室20的頂部出料並灼傷工作人員。其中，側壁28之間設有相對設置的第一擋板22a及第二擋板22b，該第一擋板22a、第二擋板22b自所述通道壁體13向出料室20的頂部延伸形成，該第一擋板22a、第二擋板22b可通過一體成型或者焊接方式固定於所述通道壁體13上。第一擋板22a及第二擋板22b共同圍成所述堆積區域201，而側壁25與第一擋板22a之間、第二擋板22b之間分別形成所述溢流區域。

本實施例中，出料室20內設有用以包圍形成所述堆積區域的第一擋板22a和第二擋板22b，所述第一、第二擋板分別呈外翻圓弧狀，所述第一、第二擋板之間的間距大小在高度上升的方向上呈先逐漸變小然後逐漸變大的趨勢，具體地，所述第一、第二擋板的曲率半徑介於150～230mm。從而更利於固態產物從第一、第二頂邊緣220a、220b處溢出的同時，提升氣相密封性能，可同時兼顧到密封導料裝置的氣密封性能及固態物料的出料流暢程度。

本實施例中，定義第一頂邊緣220a或第二頂邊緣220b至第一、第二螺旋軸31a、31b的軸線的垂直距離為第一高度h1，定義第一頂邊緣220a或第二頂邊緣220b之間的距離為第一寬度L1，則第一高度h1與第一寬度L1的比值介於0.65～0.9。此外，輸送通道的高度略大於輸送機構31a、31b的直徑。如此設置，堆積區域201內能夠始終堆積有一定厚度的固態產物，氣態產物不能向外突破固態產物，從而實現物料自密封功能，氣態產物無法從堆積區域導出，而只容許固態物料從該堆積區域201溢流至溢流區域內。本實施例中，定義側壁28與第一、第二擋板22a、22b之間的間距為第二寬度L2，則所述第二寬度L2大於140mm，以避免固態熱解產物在溢流區域內堵塞，導緻密封導料裝置無法正常工作。此外，為了進一步消除固態熱解產物的堵塞，確保出料舒暢性，定義第一頂邊緣220a或第二頂邊緣220b至頂蓋23的垂直 距離為第二高度h3，則優選地，該第二高度h3介於90～120mm。

繼續參照圖2所示，本實施例中，為了更好地提升出料的舒暢性，本發明將第一、第二導料板也同樣設計成弧形狀，從而更利於物料導流，並且在該弧形導料板上還設置有鋼絲分離機構，鋼絲在該鋼絲分離機構上被吸附，並且在鋼絲重量達到一定數值時，自動停止機器進行自動清理。優選地，所述第一、第二導料板的弧形面的曲率半徑大於所述第一、第二擋板的曲率半徑，所述第一、第二導料板的弧形面的曲率半徑介於250～500mm。

值得一提的是，在本發明其他實施例中，溢流區域內設置有第一導料板25a和第二導料板25b，該第一導料板25a、第二導料板25b分別連接於第一、第二擋板22a、22b與側壁28之間，在所述側壁28上分別開設有第一出料口26a和第二出料口26b，第一出料口26a、第二出料口26b的開口口徑大於200mm。

綜上所述，本實施例中，密封導料裝置與反應裝置密封連接，反應裝置中熱解反應所產生的固態產物從固相進口進入輸送通道，其中，固態產物中可能伴隨著氣態產物，待固態產物從輸送通道轉移至出料室內時，固態產物能夠在堆積區域內堆積成一定厚度，氣態產物不能向外突破固態產物，從而實現物料自密封功能，氣態產物無法從該部位導出，而只容許固態物料從該堆積區域溢流至溢流區域內，並自由下落至導引空間內，最終從出料室底部的固相出口導出；而熱解反應所產生的氣態產物無法從該出料裝置導出，保證產物的收集效率。本發明的密封導料裝置密封性能較佳，並且採用雙螺旋輸送機構進行物料輸送，物料輸送更為順暢，確保了反應設備的安全性，簡化反應系統的整體布局，從而實現產業上的應用。

應當理解，雖然本說明書按照實施例加以描述，但並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施例。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的 具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。