一种实现高热值有机废物裂解的设备和工艺的制作方法

本发明涉及有机物裂解技术领域，具体为一种实现高热值有机废物裂解的设备和工艺。

背景技术：

随着我国工业化和城镇化的快速发展，固体废弃物处置能力建设仍然面临着前所未有的挑战，在生活垃圾、工业固体废弃物、危险废物处理、土壤污染修复，都需要合理处置才能不污染环境，还给大家一家健康安全的美好家园。特别是工业有机废物产生的最多，也是重点处理的固体废弃物，但传统焚烧工艺需要消耗大量能源且指标控制不稳定，监控困难，同时会对环境产生二次污染。

裂解是在缺氧或无氧条件下废物的热分解过程，热解温度比焚烧温度低，有机废物的热解可得到能分离、回收和再利用的气体或液体燃料。

现有裂解装置整体全密闭，裂解的固体产物和废料通过物料导向机构传输，物料导向机构传输无法将裂解罐内的产物完全导出，裂解装置内部积攒物料过多会影响裂解效果，同时现有裂解装置产生的高热量无回收装置，热量无有效利用，这些能量会被直接浪费，而且现有裂解装置在裂解时无法添加物料，且裂解装置添加物料时会向裂解装置内带入空气，会直接影响裂解装置的裂解效率和裂解效果，并且现有裂解装置对裂解产物分级回收不全面，裂解产物融合过多，需要二次或多次分离。

技术实现要素：

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种实现高热值有机废物裂解的设备，包括裂解装置，所述裂解装置包括裂解罐、加热线圈、分离筛网、底板、倒向盖、绝热盖和固定底座，所述裂解罐固定连接在固定底座上端面，所述加热线圈固定安装在裂解罐内壁，所述分离筛网固定连接在裂解罐内部，所述底板固定连接在裂解罐底部，所述底板滑动连接在底板上端面，所述绝热盖固定连接在底板下端面，所述裂解装置侧端面固定连接有进料装置，所述进料装置包括填料管、氮气进气管、第一气缸、第一活塞、直管、斜管、限位卡块、密封板、第二活塞和第二气缸，所述第一气缸固定连接在直管上端面，所述第一活塞滑动连接在直管内部，所述填料管一端固定连接在直管侧端面，所述第二气缸固定连接在填料管背离直管一端，所述氮气进气管固定连接在填料管上端面，所述限位卡块转动连接在填料管上端面，所述密封板固定连接在填料管上端面，所述第二活塞滑动连接在填料管内部，所述斜管一端固定连接在直管下端面，所述裂解装置侧端面固定连接有气热烘干装置，所述气热烘干装置包括烘干箱、烘干槽和组合管，所述烘干槽开设在烘干箱上端面，所述组合管安装在烘干槽底部，所述气热烘干装置背离裂解装置一侧固定连接有分级冷凝装置，所述分级冷凝装置包括第一恒温箱、气体导向管、第二恒温箱、气体收集管、第一液体收集罐、排液管和第二液体收集罐，所述气体导向管依次连接第一恒温箱、第二液体收集罐、第二恒温箱和第一液体收集罐，所述排液管共两组分别固定连接在第一液体收集罐和第二液体收集罐的下端面，所述气体收集管一端固定连接在气体导向管背离气体导向管一端。

优选的，所述固定底座底部开设有开放槽，所述固定底座侧端面开设有与开放槽连通的卸料槽，所述加热线圈与裂解罐内部相邻一侧通过耐热材料隔开。

优选的，所述倒向盖上端面直径大于下端面直径，所述倒向盖在底板内部与绝热盖接触，所述绝热盖侧端面开设有螺纹，所述绝热盖由氧化铝陶瓷构成。

优选的，所述第一气缸与第一活塞相邻一侧通过第一液压杆固定连接，所述第一活塞高度比填料管高20cm，所述第一活塞在直管内部完全遮挡填料管与直管的连接点，所述第二气缸与第二活塞相邻一侧通过第二液压杆固定连接。

优选的，所述限位卡块共四组转动连接在填料管上端面，所述四组限位卡块均有一侧搭在密封板上端面，所述四组限位卡块分别搭在密封板的四角，所述密封板上端面固定连接有把手。

优选的，所述氮气进气管固定连接在填料管与直管相邻一侧，所述填料管、直管和斜管相互连通，所述斜管与裂解罐内部连通。

优选的，所述组合管由两组竖管和至少一组横管相互连通构成，所述两组竖管背离的一侧分别通过导气管与裂解装置和分级冷凝装置连通。

优选的，所述气体导向管由两组下降管和一组上升管组成，所述上升管的两端分别与两组下降管的相邻一端固定连接。

优选的，所述两组下降管的其中一组贯穿第一恒温箱侧端面，另一组贯穿第二恒温箱侧端面，所述上升管的最低端固定连接在第二液体收集罐上端面，且与第二液体收集罐内部连通。

优选的，所述气体收集管与气体导向管固定连接的一端固定连接在第一液体收集罐上端面，且与第一液体收集罐内部连通。

优选的，所述第一恒温箱内部恒定温度为100℃-110℃，所述第二恒温箱的恒定温度为10℃-20℃。

另一方面，本发明还提出一种实现高热值有机废物裂解的工艺，应用于前述的高热值有机废物裂解的设备，包括以下步骤：

步骤一、将高热有机物放入填料管和烘干槽内部，通过氮气进气管向填料管内部吹氮气3min，通过密封板将填料管内部密封，然后转动限位卡块将密封板固定在填料管上端面；

步骤二、通过第一气缸调节第一活塞在直管内部的位置，并露出填料管与直管的连接点，同时通过第二气缸移动烘干箱进而将填料管内部的高热有机物移动到直管内部，并通过斜管进入裂解罐内部，同时移动第一活塞遮挡填料管与直管的连接点；

步骤三、通过加热线圈对裂解罐内部的高热有机物加热裂解，裂解产生的高热气体会通过导气管进入气热烘干装置内部的组合管中，进而完成对烘干槽内部的高热有机物烘干；

步骤四、气体通过组合管和导气管进入气体导向管内，通过第一恒温箱后部分气体产物冷凝并进入第二液体收集罐内部，剩余气体通过第二恒温箱后冷凝并进入第一液体收集罐内部；

步骤五、经过第二液体收集罐和第一液体收集罐冷凝后的气体会通过气体收集管，并通过气体收集管收集，裂解结束后通过取下绝热盖并推出倒向盖完成对裂解罐内部的炭粉进行取出收集及清洁，进而完成高热有机物的裂解和产物回收。

有益效果

本发明提供了一种实现高热值有机废物裂解的设备和工艺，具备以下有益效果：

1、装置通过裂解罐内部固定连接分离筛网，使得高热有机物的固体产物会与正在反应的有机物分离，同时在裂解罐底部固定连接底板，在底板上端面滑动连接倒向盖，在底板下端面固定连接绝热盖，其中倒向盖上端面直径大于下端面直径，倒向盖在底板内部与绝热盖接触，绝热盖侧端面开设有螺纹，所述绝热盖由氧化铝陶瓷构成，使得倒向盖有保证裂解罐内部密封性，并且通过倒向盖和绝热盖可轻松打开裂解罐内部，完成裂解罐内部反应产物的收集和清洁，从而解决了现有裂解装置整体全密闭，裂解的固体产物和废料通过物料导向机构传输，物料导向机构传输无法将裂解罐内的产物完全导出，导致裂解装置内部积攒物料过多影响裂解效果的问题。

2、通过设有气热烘干装置，同时在气热烘干装置上端面开设烘干槽，烘干槽内部安装有组合管，组合管由两组竖管和至少一组横管相互连通构成，两组竖管背离的一侧分别通过导气管与裂解装置和分级冷凝装置连通，使得裂解装置产生的高热气体会通过导气管进入组合管内部，进而对烘干槽内部的高热有机物进行烘干，达到热量的有效利用，从而解决了现有裂解装置产生的高热量无回收装置，热量无有效利用，导致能源大量浪费的问题。

3、通过设置有进料装置，其中填料管一端固定连接在直管侧端面，在直管下端面固定连接斜管，斜管背离直管的一端连通裂解装置内部，并且填料管、直管和斜管相互连通，使得填料管内部的有机物可通过斜管进入裂解装置内部，同时第二活塞通过第二气缸滑动连接在填料管内部，第一活塞通过第一气缸滑动连接在直管内部，且第一活塞高度比填料管高cm，第一活塞在直管内部完全遮挡填料管与直管的连接点，使得裂解装置在工作时也可以添加物料，同时在填料管上端面与直管相邻一侧固定连接有氮气进气管一端，使得通过氮气进气管向填料管内吹入氮气，可有效去除高热填料时进入填料管内部的空气，使得裂解装置在添加物料时不会将空气带入裂解装置内部，进而保证裂解的效果，从而解决了现有裂解装置在裂解时无法添加物料，且裂解装置添加物料时会向裂解装置内带入空气，导致裂解装置的裂解效率和裂解效果受到很大影响问题。

4、通过设有分级冷凝装置，其中气体导向管依次连接第一恒温箱、第二液体收集罐、第二恒温箱和第一液体收集罐，气体导向管由两组下降管和一组上升管组成，上升管的两端分别与两组下降管的相邻一端固定连接，两组下降管其中一组贯穿第一恒温箱侧端面，第一恒温箱内部恒定温度为℃-℃，上升管的最低端固定连接在第二液体收集罐上端面，且与第二液体收集罐内部连通，使得在第一恒温箱恒温下部分液体产物冷凝进入第二液体收集罐内部，另一组下降管贯穿第二恒温箱侧端面，第二恒温箱的恒定温度为℃-℃，气体导向管的一端与气体收集管的一端固定连接，气体收集管与气体导向管固定连接的一端固定连接在第一液体收集罐上端面，且与第一液体收集罐内部连通，使得裂解产生的部分产物会通过第二恒温箱冷凝进入第一液体收集罐内部，且剩余气体通过气体收集管收集，从而解决了现有裂解装置对裂解产物分级回收不全面，导致裂解产物融合过多分离不便的问题。

附图说明

图1为本发明装置本体的整体结构示意图；

图2为本发明装置本体裂解装置结构示意图；

图3为本发明装置本体进料装置结构示意图；

图4为本发明装置本体气体烘干装置结构示意图；

图5为本发明装置本体分级冷凝装置结构示意图。

图中：1进料装置、2裂解装置、3气热烘干装置、4分级冷凝装置、5裂解罐、6加热线圈、7分离筛网、8底板、9倒向盖、10绝热盖、11固定底座、12填料管、13氮气进气管、14第一气缸、15第一活塞、16直管、17斜管、18限位卡块、19密封板、20第二活塞、21第二气缸、22烘干箱、23烘干槽、24组合管、25第一恒温箱、26气体导向管、27第二恒温箱、28气体收集管、29第一液体收集罐、30排液管、31第二液体收集罐。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明实施例提供一种实现高热值有机废物裂解的设备，包括裂解装置2，裂解装置2包括裂解罐5、加热线圈6、分离筛网7、底板8、倒向盖9、绝热盖10和固定底座11，裂解罐5固定连接在固定底座11上端面，加热线圈6固定安装在裂解罐5内壁，分离筛网7固定连接在裂解罐5内部，底板8固定连接在裂解罐5底部，底板8滑动连接在底板8上端面，绝热盖10固定连接在底板8下端面，裂解装置2侧端面固定连接有进料装置1，进料装置1包括填料管12、氮气进气管13、第一气缸14、第一活塞15、直管16、斜管17、限位卡块18、密封板19、第二活塞20和第二气缸21，第一气缸14固定连接在直管16上端面，第一活塞15滑动连接在直管16内部，填料管12一端固定连接在直管16侧端面，第二气缸21固定连接在填料管12背离直管16一端，氮气进气管13固定连接在填料管12上端面，限位卡块18转动连接在填料管12上端面，密封板19固定连接在填料管12上端面，第二活塞20滑动连接在填料管12内部，斜管17一端固定连接在直管16下端面，裂解装置2侧端面固定连接有气热烘干装置3，气热烘干装置3包括烘干箱22、烘干槽23和组合管24，烘干槽23开设在烘干箱22上端面，组合管24安装在烘干槽23底部，气热烘干装置3背离裂解装置2一侧固定连接有分级冷凝装置4，分级冷凝装置4包括第一恒温箱25、气体导向管26、第二恒温箱27、气体收集管28、第一液体收集罐29、排液管30和第二液体收集罐31，气体导向管26依次连接第一恒温箱25、第二液体收集罐31、第二恒温箱27和第一液体收集罐29，排液管30共两组分别固定连接在第一液体收集罐29和第二液体收集罐31的下端面，气体收集管28一端固定连接在气体导向管26背离气体导向管26一端。

固定底座11底部开设有开放槽，固定底座11侧端面开设有与开放槽连通的卸料槽，加热线圈6与裂解罐5内部相邻一侧通过耐热材料隔开，倒向盖9上端面直径大于下端面直径，倒向盖9在底板8内部与绝热盖10接触，绝热盖10侧端面开设有螺纹，绝热盖10由氧化铝陶瓷构成，第一气缸14与第一活塞15相邻一侧通过第一液压杆固定连接，第一活塞15高度比填料管12高20cm，第一活塞15在直管16内部完全遮挡填料管12与直管16的连接点，第二气缸21与第二活塞20相邻一侧通过第二液压杆固定连接，限位卡块18共四组转动连接在填料管12上端面，四组限位卡块18均有一侧搭在密封板19上端面，四组限位卡块18分别搭在密封板19的四角，密封板19上端面固定连接有把手，氮气进气管13固定连接在填料管12与直管16相邻一侧，填料管12、直管16和斜管17相互连通，斜管17与裂解罐5内部连通，组合管24由两组竖管和至少一组横管相互连通构成，两组竖管背离的一侧分别通过导气管与裂解装置2和分级冷凝装置4连通，气体导向管26由两组下降管和一组上升管组成，上升管的两端分别与两组下降管的相邻一端固定连接，两组下降管的其中一组贯穿第一恒温箱25侧端面，另一组贯穿第二恒温箱27侧端面，上升管的最低端固定连接在第二液体收集罐31上端面，且与第二液体收集罐31内部连通，气体收集管28与气体导向管26固定连接的一端固定连接在第一液体收集罐29上端面，且与第一液体收集罐29内部连通，第一恒温箱25内部恒定温度为100℃-110℃，第二恒温箱27的恒定温度为10℃-20℃。

本实施例的目的之二在于提供一种实现高热值有机废物裂解的工艺，包括以下步骤：

步骤一、将高热有机物放入填料管12和烘干槽23内部，通过氮气进气管13向填料管12内部吹氮气3min，通过密封板19将填料管12内部密封，然后转动限位卡块18将密封板19固定在填料管12上端面；

步骤二、通过第一气缸14调节第一活塞15在直管16内部的位置，并露出填料管12与直管16的连接点，同时通过第二气缸21移动烘干箱22进而将填料管12内部的高热有机物移动到直管16内部，并通过斜管17进入裂解罐5内部，同时移动第一活塞15遮挡填料管12与直管16的连接点；

步骤三、通过加热线圈6对裂解罐5内部的高热有机物加热裂解，裂解产生的高热气体会通过导气管进入气热烘干装置3内部的组合管24中，进而完成对烘干槽23内部的高热有机物烘干；

步骤四、气体通过组合管24和导气管进入气体导向管26内，通过第一恒温箱25后部分气体产物冷凝并进入第二液体收集罐31内部，剩余气体通过第二恒温箱27后冷凝并进入第一液体收集罐29内部；

步骤五、经过第二液体收集罐31和第一液体收集罐29冷凝后的气体会通过气体收集管28，并通过气体收集管28收集，裂解结束后通过取下绝热盖10并推出倒向盖9完成对裂解罐5内部的炭粉进行取出收集及清洁，进而完成高热有机物的裂解和产物回收。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。