一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置的制作方法

本技术属于固体有机废弃物处理领域，具体涉及一种低温热碳化一体化密闭处理装置。

背景技术：

1、相比较高温焚烧过程，低温热化分解(约230℃)反应既可实现有机物分解，又能使物料中有利用价值的碳质得到极大限度的保留；同时促进物料脱水性能，实现物料的减量化。处理后的产物有较多的利用价值，目前主要用于作为替代煤的辅助燃料使用。

2、低温热分解过程需要外部提供热源用于物料的碳化。目前常用的装置内部加热结构传热效率低、物料传质慢，导致热量损失较多，处理效率低。寻找一种合适的加热方式，将极大地减少低温热分解设备的能耗。

3、此外，目前的低温碳化设备比较单一，常规即以炭化炉形式单独存在，物料进、出输送及碳化操作控制比较分散，整体工艺略显冗杂。且有机废弃物堆放及输送过程中容易产生较大的挥发性臭气气味，造成环境污染。

4、本实用新型专利鉴于以上存在问题，开发一套用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置。首先利用在食品加工、纺织品干燥、聚合物材料加工等领域取得广泛应用的微波能作为加热热源，具有加热速度快、热量损失小、操作方便等特点，可减少热效率低所导致的能耗增加和产物利用价值低等缺陷。其次，通过将进出口输送设备与热碳化设备集成，可有利节约工程占地，提高设备的操作运行的可行性；同时也可减少臭气的逸散以及有机废弃物输送散落造成的环境问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其具有设计合理、工序易于操作，对固体有机废弃物的碳化率较高，设备集成性高，臭气逸散率低等优点。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

3、一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，包括内腔室、设置在内腔室内的搅拌器、从内至外依次设置在内腔室外壁的吸热材料层和加热体、进料输送单元、出料输送单元；内腔室顶部设有进料口，底部设有出料口，进料口的电动插板阀与进料输送单元设置时间联锁，自进料输送单元启动，开启进料口的电动插板阀，待进料输送单元卸料完毕关闭进料口的电动插板阀；出料口的电动插板阀与搅拌器和出料输送单元设置时间联锁，自搅拌器启动运行2～2.5h，开启出料口的电动插板阀和出料输送单元，卸料完成后关闭出料口的电动插板阀，输送完毕后关闭出料输送单元；所述加热体为中空结构，外侧面由碳钢板或不锈钢板构成，内侧面由透射微波且隔热的材料组成，加热体内设有微波发生器。

4、本实用新型中所述的内腔室是金属制体，材质可为碳钢、不锈钢等。

5、所述的吸热材料层是以多孔环氧树脂为基底，填充石墨纤维吸收剂组成的石墨纤维/环氧树脂吸波材料层。

6、所述的多孔环氧树脂基底的孔径为1～2μm。石墨纤维吸收剂含有一定量微孔和若干介孔。

7、优选地，石墨纤维吸收剂微孔孔径0.5～1.5nm,介孔孔径2～8nm。

8、所述的吸热材料厚度为50～100mm；其质量组成中，石墨纤维吸收剂占比60～80％，多孔环氧树脂基底占比20～40％。

9、优选地，吸热材料厚度为70～90mm；石墨纤维吸收剂占比70～75％，多孔环氧树脂基底占比25～30％。

10、所述的加热体中空，厚度为10～15cm。透射微波且隔热的材料为硅酸铝耐火纤维。

11、优选地，加热体的厚度为10～12cm。

12、所述的微波发生器由连续波磁控管和磁控管电源组成。其中，磁控管的数量按照每60～120°均匀间隔安装。

13、优选地，磁控管的数量根据安装角度确定，分别为120°，240°，360°处各设置一个，保证微波均匀布设到整个加热体。

14、所述的下方输送单元将处理后的有机废弃物输出。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

16、首先，传统热传导过程，需要将加热炉内部加热到给定的温度，炉体环境和设备工件本身会消耗大量的热量；而微波加热包裹吸热材料的容器，只需要小量的能耗，再依靠吸热材料本身发热传递到内部容器，并使容器中物料被加热，因此极大提高热利用效率。

17、其次，将进、出口输送设备与热碳化设备集成，设备布置更为紧凑，占地面积小；通过设备间的控制联锁，可大大提高操作可行性；

18、最后采用密闭的螺旋输送机，结合联锁操作，可极大降低输送过程臭气的逸散，有机废弃物物料的撒落，减少环境污染问题。

技术特征：

1.一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，包括内腔室、设置在内腔室内的搅拌器、从内至外依次设置在内腔室外壁的吸热材料层和加热体、进料输送单元、出料输送单元；内腔室顶部设有进料口，底部设有出料口，进料口、出料口均设有电动插板阀，进料口、出料口的电动插板阀分别通过法兰与进料输送单元、出料输送单元相连，进料口的电动插板阀与进料输送单元设置时间联锁，自进料输送单元启动，开启进料口的电动插板阀，待进料输送单元卸料完毕关闭进料口的电动插板阀；出料口的电动插板阀与搅拌器和出料输送单元设置时间联锁，自搅拌器启动运行2～2.5h，开启出料口的电动插板阀和出料输送单元，卸料完成后关闭出料口的电动插板阀，输送完毕后关闭出料输送单元；所述加热体为中空结构，外侧面由碳钢板或不锈钢板构成，内侧面由透射微波且隔热的材料组成，加热体内设有微波发生器。

2.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的内腔室是金属制件，材质为碳钢或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的吸热材料层是石墨纤维/环氧树脂吸波材料层。

4.根据权利要求3所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的吸热材料厚度为50～100mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的加热体厚度为10～15cm；透射微波且隔热的材料为硅酸铝耐火纤维。

6.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的微波发生器由连续波磁控管和磁控管电源组成，其中，连续波磁控管的数量按照每60～120°均匀间隔安装。

7.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置，其特征在于，所述的进料输送单元、出料输送单元为无轴螺旋形式的输送机。

技术总结本技术公开了一种用于有机废弃物的低温热碳化一体化密闭处理装置。该技术将进出输送单元与热碳化单元一体化，可实现设备高度集成，减少操作复杂性。同时整个低温热碳化装置保证密封可大大降低输送过程臭气的逸散。热碳化单元的高密度性，防止加热时微波泄漏，这极大地减少了加热设备本身构造导致的热量损耗。此外，本技术为有机固体废弃物碳化提质提供了一种加热速度快、加热效率高的装置。技术研发人员：余晓琴,林振国,钟婷姗,汪盼盼受保护的技术使用者：浙江物华天宝能源环保有限公司技术研发日：20230802技术公布日：2024/2/29