一种连续式热解系统的制作方法

本发明涉及热解装备，具体为一种连续式热解系统。

背景技术：

1、废旧轮胎、橡胶制品及其复合高分子材料含有大量可热解有机组分，通过热解可获得燃料油、可燃气及炭黑等资源化产物，已成为固废减量化与资源化利用的重要技术路线。现有热解装置多采用间歇式或半连续式工艺，通常存在上料不连续、给料不稳定、热解反应受热不均、油气冷凝链路不完善以及排渣困难等问题，导致系统连续运行能力不足、产物收率波动大、能效偏低且维护成本较高。

2、首先，在上料与计量给料方面，现有技术中常见的给料方式为人工投料配合皮带/螺旋输送或单仓式螺旋给料。由于轮胎胶粉、橡胶颗粒等物料易产生架桥、结拱及粘附，单仓式结构在料位变化或受振动影响时易出现间歇性断料；同时，上游输送装置的振动与管路刚性连接会将扰动传递至称重机构，造成称重信号波动，难以实现稳定连续计量给料，进而影响热解炉的物料停留时间与热负荷匹配。

3、其次，在连续热解反应段，现有热解炉多采用单一反应腔体或固定管式结构，物料在管内推进过程中易形成团聚或局部堆积，导致与高温壁面的接触不充分，传热效率低、温场不均，易出现局部过热结焦与局部欠热裂解不足并存的情况；此外，螺旋输送机构整体结构不易拆装维护时，检修更换成本高、停机时间长，不利于工业化连续运行。

4、在油气处理与冷凝收集方面，现有热解系统普遍存在“仅单级冷凝”或“冷凝链路分散”的问题：高温油气从炉体直接进入冷凝器时，易因温度高、夹带粉尘与重质组分而造成管路结焦堵塞；缺少缓冲与初冷单元时，系统压力波动大，冷凝负荷集中，难以实现分级换热与稳定收集。

5、此外，在固体炭渣排放与输送方面，热解产出的炭渣温度高、含粉尘、易扬尘且具有一定磨蚀性。现有技术中排渣多采用开口式落料或简易螺旋输送，密封性差、散热与降温能力不足，存在高温烫伤、扬尘污染及后端输送不稳定等安全隐患；排渣输送角度和位置不可调时，还会降低现场布置的适配性与检修便利性。

6、因此，亟需一种能够实现物料连续稳定计量给料、热解段传热均匀高效、油气催化与分级冷却冷凝连续衔接、固体料渣密闭降温输送的连续式热解系统，以提高装置的连续运行稳定性、产物收率与品质，并降低堵塞结焦、称重波动及高温排渣等带来的运行风险与维护成本。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种连续式热解系统，能够针对废旧轮胎橡胶等物料在连续处理过程中易出现的上料不连续、计量给料不稳定、称重易受振动与管路载荷干扰、热解段传热不均导致裂解不充分与结焦、油气高温夹带杂质导致后端冷凝堵塞以及高温炭渣排放不连续与降温困难等问题，构建一套“连续计量给料—管式螺旋推进裂解—油气二次催化与分级冷却冷凝收集—密闭排渣与换热降温输送”的成套系统，从而实现热解工艺的连续化、稳定化与安全化运行。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续式热解系统，包括依次连通设置的物料储存箱、上料系统、分料斗、计重给料装置、连续式热解炉、油气催化与冷凝分离单元以及料渣输送机构；其中，所述上料系统包括物料输送螺旋机和提升机，所述物料储存箱底部设有用于将物料送入所述物料输送螺旋机的底部螺旋送料机构，所述物料输送螺旋机的出料端与提升机的进料端连通，所述提升机的出料端与所述分料斗连通；所述计重给料装置包括两个并列设置的计重料仓，所述分料斗的两路出料口分别与两个计重料仓的进料口对应连通；每个计重料仓均通过称重传感器支承于框架上；每个计重料仓的下端均经出料闸阀与进料输送管连通，所述进料输送管内设螺旋轴，所述螺旋轴由驱动电机驱动旋转以将物料送入所述连续式热解炉的进料口；所述连续式热解炉包括热风炉、热解上炉膛、热解下炉膛以及设置在炉膛内的物料裂解管，所述物料裂解管内设螺旋输送组件，所述螺旋输送组件由减速电机驱动旋转以带动物料沿物料裂解管轴向连续前进；所述连续式热解炉设有油气出口并与所述油气二次催化与冷凝分离单元连通，所述连续式热解炉设有排渣口并与所述料渣输送机构连通；所述料渣输送机构包括与所述排渣口密封连接的料渣输送管以及与所述料渣输送管连通的倾斜输送管，所述倾斜输送管内设螺旋输送构件以将料渣输送至出料端，油气二次催化与冷凝分离单元包括催化罐、暂存罐、水冷箱体与储油罐，油气出口与催化罐的进口连接，催化罐出口经水冷天管与暂存罐连通，暂存罐的出口与水冷箱体内的蛇形冷却管连通，蛇形冷却管的冷凝产物经输油管进入储油罐。

3、进一步的，所述计重料仓的圆周方向设置至少三个支脚，各所述支脚分别通过所述称重传感器与所述框架连接，每个所述计重料仓内部设有转轴及设置在转轴上的拨料板，所述转轴由设置在计重料仓顶部的驱动电机驱动转动。

4、进一步的，所述进料输送管靠近所述连续式热解炉的一端设有管路软连接组件，所述管路软连接组件包括连接法兰盘、调节法兰及设置在连接法兰盘与调节法兰之间的波纹管，且所述调节法兰的法兰孔内径大于所述进料输送管的外径，使所述调节法兰与所述进料输送管之间形成周向间隙。

5、进一步的，所述连续式热解炉的物料裂解管至少包括上下平行布置的物料裂解管一与物料裂解管二，所述物料裂解管一与所述物料裂解管二的一端通过短接管连通；所述物料裂解管一的另一端设置所述进料口及所述油气出口，所述物料裂解管二的另一端设置所述排渣口。

6、进一步的，所述螺旋输送组件包括若干沿轴向可拆卸连接的螺旋输送单元；每个螺旋输送单元包括螺旋连接轴及固定在螺旋连接轴上的螺旋桨片，相邻螺旋连接轴之间通过母对接头与公对接头配合并由销轴实现可拆卸连接；所述母对接头上设有限位台，所述公对接头上设有定位台，所述限位台与所述定位台配合以限定对接深度并提高同轴度。

7、进一步的，每个螺旋输送单元还包括设置在所述螺旋连接轴与所述螺旋桨片之间的拨料增强结构，所述拨料增强结构包括加强拨料板与辅助板，所述辅助板一端与螺旋连接轴固定连接、另一端与螺旋桨片固定连接。

8、进一步的，所述热解下炉膛设有循环烟气出口，所述循环烟气出口经循环风机与所述热风炉的进风口连通。

9、进一步的，所述料渣输送管的出口端连接导料罩，所述导料罩通过连接导向管与所述倾斜输送管的进料端连通；所述倾斜输送管外周设置散热罩并与所述倾斜输送管围成散热腔，所述散热腔设有进水口与出水口，用于与冷却循环系统连通以对倾斜输送管内输送的料渣进行换热降温。

10、进一步的，所述倾斜输送管设置在可移动的倾斜支撑车架上，所述倾斜支撑车架下端设有带制动的支撑轮，以实现倾斜输送管的位置调节及定位。

11、所述上料系统的提升机出料端上方设置所述分料斗，所述分料斗具有两个分别对应所述两个计重料仓的出料口。

12、所述油气二次催化与冷凝分离单元包括与所述油气出口连通的催化罐以及与所述催化罐连通的冷凝分离装置。

13、进一步的，一种连续式热解方法，包括如下步骤：

14、s1、将被粉碎的轮胎橡胶等物料投入物料储存箱，由物料储存箱底部的底部螺旋送料机构将物料送入物料输送螺旋机，再由提升机提升至分料斗，并由分料斗将物料分为两路；

15、s2、将两路物料分别送入计重给料装置的两个计重料仓内，利用称重传感器对每个计重料仓进行称重计量，并在计重达到设定条件后经出料闸阀下料至进料输送管；

16、s3、驱动进料输送管内的螺旋轴旋转，将物料连续送入连续式热解炉的进料口，并驱动物料裂解管内的螺旋输送组件旋转，使物料沿物料裂解管轴向连续前进并在炉内受热裂解，生成油气与固态料渣；

17、s4、将裂解产生的油气经油气出口导入催化罐进行二次催化与气液初步分离，催化罐出口经水冷天管与暂存罐连通以实现缓冲与初冷，暂存罐的出口与水冷箱体内的蛇形冷却管连通以实现二次冷却与冷凝，冷凝产物经输油管进入储油罐收集，从而完成油气的冷却收集；

18、s5、将裂解产生的固态料渣经排渣口进入料渣输送机构，并通过料渣输送管与倾斜输送管内的螺旋输送构件输送至出料端。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、本发明的连续式热解系统在物料供给端采用“储存箱底部螺旋送料—螺旋机输送—提升机提升—分料斗两路分流—双计重料仓计量”的连续链路，实现物料稳定、连续进入热解炉；计重料仓由称重传感器支承计量，并通过仓内拨料机构对物料进行扰动，有效抑制轮胎胶粉等物料易架桥、结拱导致的断料现象，从而保证给料的连续性与计量控制的可重复性。

21、2、在给料管路与称重系统的耦合处，进料输送管设置波纹管软连接及法兰间隙结构，可吸收安装偏差与热膨胀应力，并隔离上游输送振动对称重机构的影响，显著降低称重信号波动，提高连续计量给料的精度与稳定性；同时螺旋轴强制输送方式可避免下料脉动，确保热解炉进料量与停留时间更加可控，提升工况稳定性。

22、3、在热解反应段，物料在裂解管内由螺旋输送组件轴向连续推进，螺旋桨片与拨料增强结构协同实现输送、翻动与分散，使物料与高温管壁充分接触并强化传热，减小温场不均带来的局部过热结焦和裂解不足问题，从而提高裂解效率与产物收率；螺旋输送组件采用可拆卸的模块化单元连接结构，检修更换时可分段拆装，降低维护难度与停机时间，适于长周期连续运行。

23、4、在产物处理端，油气经催化罐二次催化与气液初步分离后，依次通过水冷天管预冷、暂存罐缓冲初冷以及水冷箱蛇形冷却管深度冷凝，冷凝产物经输油管进入储油罐收集，形成“催化—预冷—缓冲—分级换热—冷凝收集”的连续处理链路，可有效分摊冷凝负荷、降低结焦堵塞风险并提升收集稳定性；固态料渣由密闭料渣输送管与倾斜输送管连续排出，且可通过散热腔换热降温，减少扬尘外泄与高温安全隐患，整体系统结构紧凑、流程连贯，便于模块化集成应用。