一种蓄热式热解反应方法及系统与流程

本发明涉及热解反应，特别是涉及一种蓄热式热解反应方法及系统。

背景技术：

1、热解是把有机固体废物在无氧或缺氧条件下加热分解的一种过程。该过程是一个复杂的化学反应过程，包括大分子的键断裂、异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子。

2、热解工艺应用范围十分广泛，可以用于城市生活垃圾、废塑料、废橡胶、污泥(城市污泥、含油污泥、工业污泥等)、农林废弃物等的处理。按照热解炉形式不同，可分为固定床、移动床、流化床和旋转炉等几种。

3、现有技术中，多采用螺旋式、回转式间壁加热反应器进行热解处理。由于有效的传热面积是物料接触的筒体底部，这就导致有效传热面积十分有限，从而导致处理能力较低。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种蓄热式热解反应方法及系统，以解决现有技术中热解处理能力偏低的上述技术问题。本发明是以高温蓄热体为间接传热介质的一种新型热解工艺，传热表面积大，传热系数高。

2、为了实现上述目的，一方面，本发明采用的技术方案为：

3、一种蓄热式热解反应方法，包括以下步骤：

4、s1、混合原料、加热的蓄热体进行传热，并保温至原料充分热解；

5、s2、分离出s1中的蓄热体，即得到热解成品。

6、优选的，所述原料、蓄热体按照1：1比例在热解反应器中进行混合传热。

7、优选的，所述加热的蓄热体的温度为900-950℃；所述蓄热体将原料加热至400-450℃，并保温至少30min。

8、优选的，所述蓄热体为蓄热球，蓄热球包括以下配比的组分：al2o3 85％，zro212％，sio2 2.5％。

9、优选的，所述蓄热球的吸水率≤1.5％，莫氏硬度8.8，抗压强度≥260kg/cm2，直径5-80mm，堆积密度2.1g/cm3。

10、另一方面，本发明采用的另一技术方案为：

11、一种蓄热式热解反应系统，包括用于混合传热的热解反应器；所述热解反应器的进口连接热解原料仓、蓄热体暂存加热仓，且出口连接分离装置；所述分离装置的第一出料口与蓄热体暂存加热仓之间设置输送机，输送机用于输送分离出的蓄热体至蓄热体暂存加热仓以二次利用。

12、优选的，所述分离装置的第二出料口连接热解成品冷却器。

13、优选的，所述热解成品冷却器设为螺旋输送冷却器；所述螺旋输送冷却器包括螺旋输送器本体、套设在在螺旋输送器本体外的外壳；所述外壳与螺旋输送器本体之间的夹套通入冷却介质用于热解成品在输送中被冷却。

14、优选的，所述蓄热体暂存加热仓为夹套形式；所述热解反应器依次连接热解气净化装置、热风炉，热风炉输出的高温烟气通入蓄热体暂存加热仓中加热蓄热体。

15、优选的，所述蓄热体暂存加热仓通过管路依次连接循环风机、所述热风炉；所述蓄热体暂存加热仓排放的高温废烟气，通过循环风机引入热风炉内配风。

16、本发明的有益效果：

17、应用本发明的技术方案，在热解反应器内蓄热体和原料是动态混合的，运动状态使得冷、热物料时刻保持更新替换，提高了传热系数，热解原料及时被加热至设定温度，且能稳定维持温度。常规间壁加热热解工艺，有效的传热面积是物料接触的筒体底部，传热面积有限；该蓄热式热解反应方法及系统，将高温蓄热体与原料混合传热；由于蓄热体的比表面大，传热的表面积较大，单位体积蓄热体的传热面积相当可观，远超间壁加热热解工艺，热解处理能力大幅度提升。

18、另外，常规的热解反应器，前半段用于干化、升温，达到热解反应温度后维持一段反应时间。而本发明中，物料混合的较短时间内即可达到热解反应温度。因此，在相同反应时间的条件下，本发明所需的热解反应器的体积要远小于常规热解反应器。

技术特征：

1.一种蓄热式热解反应方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种蓄热式热解反应方法，其特征在于，所述原料、蓄热体按照1：1比例在热解反应器中进行混合传热。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热式热解反应方法，其特征在于，所述加热的蓄热体的温度为900-950℃；所述蓄热体将原料加热至400-450℃，并保温至少30min。

4.根据权利要求1所述的一种蓄热式热解反应方法，其特征在于，所述蓄热体为蓄热球，蓄热球包括以下配比的组分：al2o3 85％，zro2 12％，sio2 2.5％。

5.根据权利要求1所述的一种蓄热式热解反应方法，其特征在于，所述蓄热球的吸水率≤1.5％，莫氏硬度8.8，抗压强度≥260kg/cm2，直径5-80mm，堆积密度2.1g/cm3。

6.一种蓄热式热解反应系统，其特征在于，包括用于混合传热的热解反应器；所述热解反应器的进口连接热解原料仓、蓄热体暂存加热仓，且出口连接分离装置；所述分离装置的第一出料口与蓄热体暂存加热仓之间设置输送机，输送机用于输送分离出的蓄热体至蓄热体暂存加热仓以二次利用。

7.根据权利要求6所述的一种蓄热式热解反应系统，其特征在于，所述分离装置的第二出料口连接热解成品冷却器。

8.根据权利要求6所述的一种蓄热式热解反应系统，其特征在于，所述热解成品冷却器设为螺旋输送冷却器；所述螺旋输送冷却器包括螺旋输送器本体、套设在在螺旋输送器本体外的外壳；所述外壳与螺旋输送器本体之间的夹套通入冷却介质用于热解成品在输送中被冷却。

9.根据权利要求6所述的一种蓄热式热解反应系统，其特征在于，所述蓄热体暂存加热仓为夹套形式；所述热解反应器依次连接热解气净化装置、热风炉，热风炉输出的高温烟气通入蓄热体暂存加热仓中加热蓄热体。

10.根据权利要求9所述的一种蓄热式热解反应系统，其特征在于，所述蓄热体暂存加热仓通过管路依次连接循环风机、所述热风炉；所述蓄热体暂存加热仓排放的高温废烟气，通过循环风机引入热风炉内配风。

技术总结本发明涉及热解反应技术领域，提供了一种蓄热式热解反应方法及系统。一方面，公开了一种蓄热式热解反应方法，混合原料、加热的蓄热体进行传热，并保温至原料充分热解。另一方面，公开了一种蓄热式热解反应系统，热解反应器连接热解原料仓、蓄热体暂存加热仓；分离装置的第一出料口与蓄热体暂存加热仓通过输送机进行连接。应用本发明的技术方案，在热解反应器内蓄热体和原料是动态混合的，运动状态使得冷、热物料时刻保持更新替换，提高了传热系数，热解原料及时被加热至设定温度，且能稳定维持温度。常规间壁加热热解工艺，传热面积有限；该蓄热式热解反应方法及系统，将高温蓄热体与原料混合传热，传热的表面积较大，热解处理能力大幅度提升。技术研发人员：简振华,唐戍,夏洲受保护的技术使用者：成都瑞耘环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/1