活塞上料熔盐分段加热的裂解系统
背景技术：
1.现有技术中，有机废料需要进行裂解，裂解后将内部的有害物去除，从而成为有机肥料投入再利用。裂解需要在裂解炉内进行，目前市面上有两种裂解炉，一种是固定式的闷锅炉，设置一裂解炉，将有机物置于其中，进行高温加热，直至加温至一定时间和热量，然后打开盖子，将其中裂解后的有机物取出。这种方式，由于受热不均且效率较低，对于大型的处理场不适用的。另一种就是转炉裂解，即，有机物在一容器内，在炉上进行加热，容器不停的在炉上进行旋转，使得内部的有机物不停的翻转，同时由于加热位置的不停变化，使得内部加热相对匀均了。但是这种炉仍然存在一个致命的缺点，也就是容器内壁结垢的问题。这是由于，有机物被高温加热后，除了本身会碳化裂解外，在温度变化时，由于温度的瞬间变化，会使得有机物出油，这种油时间长了就会在壁上产生垢，从而造成受热影响，时间再久，就会发生容器变小，甚至发生炸炉的现象。
2.另外，裂解炉其效果的好坏还有另一个因素，即碳化裂解的环境是否为真空状态。现有技术中，由于裂解一般不是裂解有机物，因此，对于真空度要求不高，但是对于有机物的裂解则不然，因为，有机物在裂解过程中由于在有氧下进行裂解，会产生l因，这是很危险的。经过目前市面上设备的观察，真空程度不高的原因主要是因为装料时造成的。目前装裁有机料多数是采用卷龙助推设备完成的；这种卷龙助推设备设备无法形成完全密封，且在不停的转动状态下密封也较难形成，另一点就是在向内推料时，也不能保证物料100%占满容器内，总要留有空间为卷龙搅拌，因此，内部真空度较低。当然，为了保证真空度，也可以为裂解设备加装抽真装置，但是这种代价似乎就有点昂贵了。
技术实现要素：
3.为克服上述技术问题，本发明提出一种活塞上料熔盐分段加热的裂解系统；其旨在解决裂解时容器内的真空度问题，同时解决效率与结垢问题。
4.本发明提供一种活塞上料熔盐分段加热的裂解系统，它包括装载设备、裂解设备和卸料设备；三设备顺序相连；在裂解设备上还设有裂解气体收集设备，控制单元对三设备其特征在于：所述的裂解设备是由熔盐炉，熔盐泵、裂解容器和排列在裂解容器壁上的换热器组成；所述的熔盐炉为熔盐加热，由熔盐泵泵入至裂解容器上的换热器内，换热器有规律的排列在容器壁上，为容器加热，容器内部设有链板，链板上装裁着有机物料；在链板的传送下，经过不同温度的容器腔，从而完成裂解。裂解完成的有机物料经过卸料设备完成转运。
5.熔盐，作为加热介质，到目前为止还没有人用在裂解炉上，然而，本发明由于是裂解有机废料，其裂解的温度恰好与熔盐这种物质相匹配，正是因为这个原因，本发明采用这种介质作为热传导。其实，在现有技术中，一般人认为，这种采用介质传导热量，会造成能耗的浪费一般不愿意采用，而多数采用直接加热的方式。但是这恰是业内的一种误解，由于介质传导有能耗，但是同时介质也是一种储能的流体介质，通过测算，采用直接燃烧加热或电磁加热（指对容器直接加热），由于热量吸收和传导率的原因，其能耗远大于介质传导。另一
点，采用熔盐加热，其特点是，熔盐超过200度会变成液态，最高可以达到600度。而对于有机废料来说，裂解温度恰恰也是这个温度区间。还有，就是采用这种供热方式，温度可以保证被控制，即通过对流量的控制可以准确的控制温度，准确控制了温度就可以解决结垢和裂解率等一系列的问题，从而增加了裂解的效果。
6.在本方案中，为保证容器内的真空度，采用的方案是，装载设备采用活塞式装料装置，与现有技术中不同的是，该活塞式装料装置在推入物料后，抽回活塞时，一并将容器内的空气抽出部分，经过往复多次，从而让容器内真空度提高。这种一推一抽本身具有抽真空的作用，本发明将其与容器很好的融合；起到一举两得的作用。其具体结构包括进料仓，进料阀，往复式活塞推料器，往复空间，进料隔板，无氧仓，出料隔板；进料阀位于进料仓的出口，复式活塞推料器将进料沿往复空间推进料隔板进入无氧仓，复式活塞推料器往后抽，抽出无氧仓后，进料阀关闭，进料阀上设有单向出气阀，随着，活塞的后抽，将其无氧仓的空气抽出。抽至进料阀后停止，如果认为无氧仓内的真空度不够，往复式活塞推料器再次来回抽拉，将无氧仓内的空气排空。
7.这样便实现了一套装置实既可以推送，也有抽真空的作用，实现一套设备，两个功能。
8.当然，也可以将进料板和出料板都做成密封板，在无氧仓之上设置一个抽真空装置，取消往复空间的设置。
9.对上述技术方案作进一步的改进，在熔盐裂解炉之后设置一旋转裂解炉；所述旋转裂解炉的入口经传送机构直接与熔盐裂解炉连接。
10.由于熔盐裂解炉的温度限制，也就是说，熔盐的最高温度也就是600度，再高温度几乎是不可能的，在这种情况下，为了更加彻底的反应物料以及减少成本的增加，在保有原有旋转炉的情况下，增设这种熔盐炉，让熔盐炉没有反应或是没有彻底反应的物料进一步的反应，在原有的设备中进行反应。这样设置还可以彻底解决旋转炉结垢的问题。
11.对上述技术方案作进一步的改进，所述的熔盐裂解炉分为若干段，至少包括初温段，中温段和高温段，其中初温段温度高于200度，中温段达到400度，高温段达到600度；在三个温段之间设有过度空间。
12.裂解设备的作用是将被裂解物经过高温分解为有机肥，把无机物和有害物进行裂解，得到无害的氢气和水。在裂解时，往往会出现结垢，结垢主要的原因是由于温度的快速上升，特别是温度从低温区突然升至高度区，即从200度瞬间升至600度，此时由于物质内含有的液态无法通过蒸发的物理状态变化；而是直接通过超高温，此时出现结垢的现象较为严重。现有技术中，由于直接采用旋转炉进行直接加接加热，因此，往往都是温度直线上升，没有一个渐断的升温过程，因此，往往出现反应不彻底，结垢，气体反应不纯，或是在引过程中产生一些有害气体。本方案则不同，通过设置不同的温度区间，让物料由低温区通过中温区再至高温区，且给足了每个区间的反应时间，即在低温区主要是液态的气体蒸发，在温区主要是物料的固态化，到了高温区，则是内部链的重组和反应变化，将有害物质去除。
13.对上述技术方案作进一步的改进，所述的熔盐炉内设置链板传送机构，所述物料设置在链板上，在链板的末端设置铲板。设置铲板的作用是对长期使用的链板进行维护，由于熔盐炉的改进，本方案的链板已经不会在链板中心或是其他部位产生结垢，但是由于物料的湿润程度不同，以及物料的多少的不同，温度的细微变化等，仍然会造成链板的侧壁结
垢，或者是因为物料倾倒不干净而生垢，因此，在长期使用后，可以定期利用铲板对链板进行清理，铲板既可以清理托盘上中余料，也可以调节铲板的位置从而起到对侧壁结垢的清理。
14.本发明是在以往系统设计的基础上的进一步优化，通过一系列的电子控制，实现各部分的配合工作，具体工作流程为，物料通过活塞推送装置进行推送，塞推送是在密闭空间内进行的，且由于活塞的推拉，进一步的去除了推送装置内的空气，使得物料在缺氧的情况下被送入至裂解炉内，当物料在裂解炉内由初温区，中温区和高温区后，当达到一定温度后，物料中的大分子有机物的碳键和氢键发生断裂，重新结合形成小分子的可燃气体，石油胶和部分的轻质油和碳经过分离系统被一一分离，油被分离，水经过冷凝被回收利用；甲乙丙丁皖等气体经过处理被回到储气罐，由于在处理过程中是分段处理，因此排放的气体中，没有二恶英等有毒气体。排放出来的有机物可以直接变成肥料。
附图说明
15.图1为本发明的整体系统图。
16.图2为裂解炉内的部分结构图。
17.图3为刮板与链板的结构配合图。
18.图4为旋转炉的结构示意图。
具体实施方式
19.如图所示一种活塞上料熔盐分段加热的裂解系统,它是由电控单元，外部供料装置，密封活塞上料系统、分段加热裂解系统，冷凝装置，冷凝液体回收罐，气体分离装置，气体回收装置；所述的电控制单元用于控制和协调上述设备装置工作；所述外部供料装置，将预处理的物料送到密封活塞上料系统，经密封活塞上料系统在相对真空的条件下，将物料推送至分段加热裂解系统，由分段加热裂解系统对物料从低温至高温的进行加热，在最温下将物料中含有的水分经过冷凝系统进行冷凝处理，将回收到的冷凝水进行回收，回收到冷凝液体回收罐；经过裂解后的气体经过进入气体分离装置，将其不同气体进行分离；分段加热裂解系统由裂解设备供热，所述的裂解设备是由熔盐炉，熔盐泵、裂解容器和排列在裂解容器壁上的换热器组成；所述的熔盐炉为熔盐加热，由熔盐泵泵入至裂解容器上的换热器内，换热器有规律的排列在容器壁上，为容器加热，其内部至少包括初温段，中温段和高温段，其中初温段温度高于200度，中温段达到400度，高温段达到600度；在三个温段之间设有过度空间。
20.所述的分段加热裂解系统的裂解容器由上至下分为若干层，每层温度不同，由200度至600度不等，各层间保持密封。密封的空间各不同相通。各层间设有不同的回收设置，如在200度的层间设置水蒸气收集。在600度的层间设置裂解气体收集。为了更加彻底的让物料内的有害物反应的更加彻底，在裂解反应釜之后加设一个旋转裂解炉；所述旋转裂解炉的入口经传送机构直接与熔盐裂解炉连接。
21.预处理后的物料被连续送入进料系统，经由活塞式装料装置，将物料在缺氧的情况下送入裂解反应釜。活塞式装料装置是由进料仓1、进料阀2、往复式活塞推料器3、往得空间，进料隔板4、出料隔板5、无氧仓体6、中转料仓构成，所述的进料仓位于进料阀的上方，进
料阀位于往复式活塞推料器和进料隔板之间，进料阀打开，将物料置于往复式活塞推料器之后，进料隔板、出料隔板之间是密闭空间。往复式活塞推料器推送物料进入无氧仓，在抽回后，进料隔板立即关闭，此时活塞仍然后抽，由于进料隔板设置单向阀，即空气只出不进，因此，在抽回过程中，将无氧仓内的空气抽空，不仅如此，如果无氧仓内的真空度不够，则可以让往复式活塞摔倒料器在往复空间内来回往复运动，从而起到抽真空的作用。也可以在无氧仓上方加设抽真空的装置7，从而满足高度真空。抽完真空的物料，经中转料仓被送到裂解容器9内，裂解容器分为至少分为上中下三层，至少由三个温度阶梯构成，其由底至高，这个不再介绍，容器内部采用链板进行传输，链板的尽头是下一层的入口，下一层则反转，同样出口与下一层连接。如此循环，根据实际需求进行设置，因为采用的是管路加热，因此，无论设置多少层均可以，而且成本也不会增加多少。从转化率的角度进计算，也远远大于直接加热。为了防止部分容器层数设置较少的情况，由于温度的变化较大，因此，可能会在链板11的边沿或低部产生结垢，为此，在链板的末端设置铲板12。链板的设计是通过链条和齿轮转动，其承载物料的托盘固定在链条中间，托盘位于链条之间，而铲板则被固定在链条的末端，让铲板固定在托盘中间底部或是中间两侧，通过铲板通过与托盘底部相接触，将底部物料铲起，或是与托盘的两侧壁接触，起到铲起结垢的目的。设置铲板的作用是对长期使用的链板11进行维护，由于熔盐炉的改进，本方案的链板已经不会在链板中心或是其他部位产生结垢，但是由于物料的湿润程度不同，以及物料的多少的不同，温度的细微变化等，仍然会造成链板的侧壁结垢，因此，在长期使用后，可以定期利用铲板对链板进行清理。
22.上述设置具体工作流程是：物料通过活塞推送装置进行推送，塞推送是在密闭空间内进行的，且由于活塞的推拉，进一步的去除了推送装置内的空气，使得物料在缺氧的情况下被送入至裂解炉内，当物料在裂解炉内由初温区，中温区和高温区后，当达到一定温度后，物料中的大分子有机物的碳键和氢键发生断裂，重新结合形成小分子的可燃气体，石油胶和部分的轻质油和碳经过分离系统被一一分离，油被分离，水经过冷凝被回收利用；甲乙丙丁皖等气体经过处理被回到储气罐，由于在处理过程中是分段处理，因此排放的气体中，没有二恶英等有毒气体。排放出来的有机物可以直接变成肥料。
23.具体实施方式二
24.在上述方案的基础之上为了物料反应更加充分，由于熔盐裂解炉的温度限制，也就是说，熔盐的最高温度也就是600度，再高温度几乎是不可能的，在这种情况下，为了更加彻底的反应物料以及减少成本的增加，在保有原有旋转炉的情况下，增设这种熔盐炉，让熔盐炉没有反应或是没有彻底反应的物料进一步的反应，在原有的设备中进行反应。这样设置还可以彻底解决旋转炉结垢的问题。
25.由上一方案出来的物料从旋转炉的入口14进入，在旋转炉的加设备16对旋转炉进行加入，炉内的搅装置15在电机13的带动下时不时的进搅拌，从而让物料反应的更加彻底。由于旋转炉内处理的物料本身就在600度左右，因此，炉内不会发生结垢现象。这样既解决了彻底反应问题，也解决了旋转炉的结垢问题。