热解炉
技术领域
本申请实施例涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种热解炉。
背景技术
现有技术中的热解技术是，采用在热解物料填充在热解炉内，在热解炉的下方设置热源对热解物料进行加热，使其在缺氧或无氧条件下受热分解，其中的部分物质会转化为气态或液态，形成裂解气体，对其进行回收再利用。
通常情况下，热解物料在不同的热解温度下分离出的物质不同，因此，现有技术中，根据需求的不同会对热解目标加热到不同的温度，以获得需要的物质。一般热解可以分为高温热解、中温热解和低温热解，根据热解目标的不同，高温、中温和低温的划分温度可以不同，通常热解的温度在100摄氏度到1000摄氏度之间，一些特殊的热解物料的热解温度可能在1000摄氏度之上。
现有技术的热解炉在热解物料热解完成后需要将剩余的残渣移出，再装入新的热解物料，这使得物料热解效率低。
实用新型内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种热解炉，以解决前述的部分或全部问题。
本申请实施例提供一种热解炉，其包括：炉体，炉体包括内筒和外筒，外筒和内筒之间具有空腔，加热气体从进气口流入空腔，并从出气口流出空腔；物料输送器，物料输送器设置在内筒内，并驱动进入内筒中的热解物料从内筒的第一端连续运动至第二端，热解物料受加热气体加热进行裂解产生裂解气体和裂解残渣，裂解气体通过裂解气出口排出，裂解残渣通过卸料口排出。
可选地，其特征在于，加热气体在空腔中的运动方向与热解物料在内筒中的运动方向相反。
可选地，其特征在于，空腔中设置有使加热气体沿内筒螺旋流动的导向隔板。
可选地，其特征在于，内筒的中心线与水平面之间具有第一夹角，且内筒的第一端的高度高于第二端的高度。
可选地，第一夹角的取值范围为3°～7°。
可选地，物料输送器包括安装轴和螺旋叶片，安装轴可转动地设置在内筒内，螺旋叶片设置在安装轴上，并随安装轴转动，以推动热解物料由内筒的第一端连续运动至第二端。
可选地，物料输送器还包括松料杆，松料杆设置在螺旋叶片上，以疏松热解物料。
可选地，内筒上设置有供安装轴穿过的安装孔，安装孔处设置有用于密封安装轴和安装孔之间的间隙的迷宫密封结构，和/或，安装孔处设置有用于密封安装轴和安装孔之间的间隙的惰性气体密封结构。
可选地，热解炉还包括位于热解炉的炉体内或者炉体外的燃烧室，燃烧室分别与内筒以及空腔连接，燃烧室通过卸料口接收裂解残渣，使裂解残渣燃烧产生加热气体，并通过进气口将加热气体提供至空腔。
可选地，燃烧室通过输送管与空腔连接，输送管用于将燃烧室中的加热气体通过进气口引入空腔内。
可选地，卸料口设置在内筒的第二端，和/或，裂解气出口设置在内筒的第一端。
可选地，热解炉还包括冷凝回收器，冷凝回收器与裂解气出口连接，并对从裂解气出口流出的裂解气体进行冷凝处理。
由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该热解炉采用双层的炉体，炉体的内筒用于供热解物料在其中运动并受热而热解，外筒和内筒之间具有空腔，空腔用于供加热气体运动，这样加热气体和热解物料相互分隔，加热气体通过内筒对热解物料进行间接加热，为其热解提供热量。这样间接加热方式可以保证加热气体不会对裂解气体造成污染。物料输送器用于驱动热解物料在内筒内连续运动，从而在加热气体的加热下连续地热解，从而提升热解效率和生产效率，裂解气出口供热解产生的裂解气体排出内筒，卸料口供裂解残渣排出内筒。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的实施例的热解炉的结构示意图。
附图标记说明：
11、内筒；12、外筒；20、空腔；21、导向隔板；31、安装轴；32、螺旋叶片；33、惰性气体密封结构；34、驱动件；40、卸料口；50、燃烧室；60、输送管；70、裂解气出口；71、冷凝回收器；80、料斗；91、出气管；92、不凝气回流管。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。
当然，实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
在本申请的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅用于将元件与其它元件区分开的目的。
如图1所示，根据本实用新型的实施例，热解炉包括炉体和物料输送器30，炉体包括内筒11和外筒12，外筒12和内筒11之间具有空腔20，加热气体从进气口流入空腔20，并从出气口流出空腔20；物料输送器30设置在内筒11内，并驱动进入内筒11中的热解物料从内筒11的第一端连续运动至第二端，热解物料受加热气体加热进行裂解产生裂解气体和裂解残渣，裂解气体通过裂解气出口70排出，裂解残渣通过卸料口40排出。
该热解炉采用双层的炉体，炉体的内筒11用于供热解物料在其中运动并受热而热解，外筒12和内筒11之间具有空腔20，空腔20用于供加热气体运动，这样加热气体和热解物料相互分隔，加热气体通过内筒11对热解物料进行间接加热，为其热解提供热量。这样间接加热方式可以保证加热气体不会对裂解气体造成污染。物料输送器30用于驱动热解物料在内筒11内连续运动，从而在加热气体的加热下连续地热解，从而提升热解效率和生产效率，裂解气出口70供热解产生的裂解气体排出内筒11，卸料口40供裂解残渣排出内筒11。
可选地，为了使热解物料热解产生的裂解气体不会在高温作用下二次热解而产生小分子不凝气体，确保裂解气体中可凝气的回收量，加热气体在空腔20中的运动方向与热解物料在内筒11中的运动方向相反。这样热解物料在由内筒11的第一端运动到第二端的过程中，依次经过干燥→低温热解→高温热解等阶段，从而防止热解出的裂解气体经过更高温的加热气体，避免裂解气体进行二次热解。
可选地，为了使加热气体能够很好地对热解物料进行加热，空腔20中设置有使加热气体沿内筒11螺旋流动的导向隔板21。通过设置导向隔板21，可以强制高温的加热气体沿内筒11螺旋线流动，间接对内筒11内的热解物料进行加热。
导向隔板21可以是设置在空腔20中的一体的螺旋导向隔板，也可以是螺旋设置的多个间隔的导向隔板，只要能够在空腔20中形成使加热气体绕内筒11螺旋流动的通道即可，本实施例对此不作限制。
可选地，在本实施例中，内筒11的中心线与水平面之间具有第一夹角，且内筒11的第一端的高度高于第二端的高度。这样使炉体倾斜设置，从而使热解物料受重力作用更加容易从第一端运动到第二端，有助于保证热解物料的连续运动，防止堵塞，且可以降低驱动热解物料运动的动力消耗，使得可以更加节省资源。
可选地，第一夹角a的取值范围为3°～7°。例如，为3°、4°、5°、6°和7°等。以5°为例，炉体倾斜5°设置，利于物料输送器将热解物料从内筒11的第一端输送至第二端，使热解物料运行更加流畅，防止热解物料堵塞。
可选地，在本实施例中，物料输送器30包括安装轴31和螺旋叶片32，安装轴31可转动地设置在内筒11内，螺旋叶片32设置在安装轴31上，并随安装轴31转动，以推动热解物料由内筒11的第一端连续运动至第二端。
安装轴31用于承载螺旋叶片32，安装轴31可以与驱动件34连接，并受驱动件34的驱动而转动。驱动件34例如可以是电机等。螺旋叶片32设置在安装轴31上，并随安装轴31转动，以推动热解物料向第二端移动。
螺旋叶片32可以是一体式螺旋叶片，也可以是由多个沿螺旋线设置的独立叶片组成，本实施例对此不作限制。
优选地，物料输送器30还包括松料杆(图中未示出)，松料杆设置在螺旋叶片32上，以疏松热解物料。通过设置松料杆，使得在螺旋叶片32转动输送热解物料的同时，起到对热解物料的疏松防止热解物料板结的作用，使热解炉可以连续、长期、稳定地运行。
可选地，内筒11上设置有供安装轴31穿过的安装孔，安装孔处设置有用于密封安装轴31和安装孔之间的间隙的迷宫密封结构，和/或，安装孔处设置有用于密封安装轴31和安装孔之间的间隙的惰性气体密封结构33。
迷宫密封结构例如可以是设置在安装孔处的迷宫结构，以实现对安装轴31与内筒11配合处的密封，防止外部空气等含氧气体进入内筒11，保证热解物料在绝氧环境中进行热解，保证热解质量，避免裂解气体损耗。
惰性气体密封结构33例如可以是对应于安装孔设置的氮气密封结构。如图1所示，惰性气体密封结构33包括连接在安装孔处的连接管和设置在连接管上的控制阀，连接管可以与氮气源连接，这样可以根据需要向安装孔处充入氮气，从而阻止外部空气等含氧气体进入内筒11，保证热解物料在绝氧环境中进行热解，保证热解质量，避免裂解气体损耗。
当然，在其他实施例中，可以采用其他惰性气体密封结构，本实施例对此不作限制。
可选地，热解炉还包括位于热解炉的炉体内或者炉体外的燃烧室50，燃烧室50分别与内筒11以及空腔20连接，燃烧室50通过卸料口40接收裂解残渣，使裂解残渣燃烧产生加热气体，并通过进气口将加热气体提供至空腔20。
燃烧室50用于供裂解残渣(例如裂解后剩余的碳等)和/或热解过程中产生的不凝气体在富氧环境下进行燃烧，从而产生加热气体，从而为整个热解过程提供能量，这样可以充分利用裂解残渣和热解出的不凝气体，防止资源浪费。
在本实施例中，燃烧室50可以独立于炉体，设置于炉体外，这样可以实现燃烧和热解的分离，避免燃烧室的温度过高而对热解产生的裂解气体造成影响而使其二次裂解为小分子不凝气体，提升裂解气体中的可凝气体的回收量。
可选地，在本实施例中，燃烧室50通过输送管60与空腔20连接，输送管60用于将燃烧室50中的加热气体通过进气口引入空腔20内。
由于燃烧室50采用独立于炉体的方式设置，为了使燃烧室50产生的加热气体可以引入空腔20中，燃烧室50通过输送管60与空腔20的进气口连接。
为了使燃烧室50与空腔20连接的更加方便，空腔20的进气口靠近内筒11的第二端，空腔20的出气口靠近内筒11的第一端，出气口上连接有出气管91，出气管91上设置控制阀，以根据需要控制出气管91的开闭，从而实现从空腔20中排出加热气体的目的。
为了提升加热气体流动的动力，在出气管91上还可以连接引风机，以通过引风机强迫加热气体流动。
可选地，在本实施例中，卸料口40设置在内筒11的第二端，和/或，裂解气出口70设置在内筒11的第一端。
这样通过在内筒11的第一端设置进料口供热解物料进入内筒11，在第二端设置卸料口40供裂解残渣排出内筒11，燃烧室50靠近卸料口40设置，可以使卸料口40排出的热解残渣能够方便地进入燃烧室50中，使热解炉整体布局更加合理。
在本实施例中，进料口处连接有料斗80，用于存储热解物料。其中，可以在料斗80上连接进料管，以输送热解物料。为了保证进料口处的密封性，进料管上设置有两个锁气阀，两个锁气阀之间连接有惰性气体密封结构，这样可以通过锁气阀控制进料管的通断，以控制是否进料，此外，通过惰性气体密封结构向进料管中通入惰性气体(如氮气)，以保证内筒11中绝氧。
裂解气出口70设置在内筒11的第一端，使得裂解气体从炉体的低温端排出，有利于裂解气体后端冷凝回收。
可选地，热解炉还包括冷凝回收器71，冷凝回收器71与裂解气出口70连接，并对从裂解气出口70流出的裂解气体进行冷凝处理。通过冷凝回收器71可以对从裂解气出口70流出的裂解气体进行冷凝处理而回收可凝气体。
在本实施例中，裂解气出口70中连接有出口管，出口管上设置有控制阀，通过控制控制阀的开启或关闭，控制裂解气体是否能够从出口管流出。
可选地，冷凝回收器71还可以与燃烧室50连接，从而将通过冷凝回收器71后的剩余的不凝气体输送到燃烧室50进行燃烧，以实现充分利用，并实现尾气处理，充分保护环境，降低尾气处理成本。
可选地，在内筒11的第二端还可以连接不凝气回流管92，以供不凝气体通过。
该热解炉可以实现对热解物料的间接加热和连续升温，使其进行热解。在工作时，热解物料从进料口进入内筒11内，并被物料输送器30推动向第二端运动，在运动过程中受空腔20中的加热气体的加热，依次进行干燥处理、低温热解处理和高温热解处理。这样很好地解决了裂解气体中的可凝气体受二次高温裂解分解为小分子不凝气体而降低可凝气体的回收量的问题；同时热解过程中产生的裂解残渣(如碳)和不凝气体在燃烧室50内焚烧产生加热气体，可以为整个热解过程提供能量，此种热解炉充分利用了热解物料在热解时产生的碳和不凝气体，提高了能源利用率。
该热解炉可以进行连续热解，进料口采用锁气阀和氮气密封，保证了内筒11中的绝缘环境。裂解气体从低温端排出，避免了裂解气体中的可凝气体的二次高温裂解分解为小分子不凝气体，防止降低可凝气体的回收量，有利于裂解气体在后续冷凝回收。螺旋叶片上设置松料杆，在螺旋叶片转动输送热解物料的同时，起到对热解物料的疏松，防止物料板结。安装轴穿过内筒两端的位置设迷宫密封结构和氮气密封，保证热解在绝氧环境中进行。炉筒为双层夹套式结构，空腔内设置螺旋导向隔板，强制高温的加热气体沿炉筒螺旋线流动，间接对热解物料进行加热，随着内筒中的热解物料吸热而进行热解，空腔内加热气体的热量被大量吸收，温度逐渐降低，使加热气体温度形成线性降温趋势，热解物料被加热，在线性温度下进热解。卸料口和燃烧室连接，裂解残渣和热解产生的不凝气体进入燃烧室内在富氧环境下焚烧，为热解物料进行热解和干燥提供热量。
尽管已描述了本申请的优选，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
