一種不接觸氧氣的材料熱分解裝置包括至少一個反應器(1)和熱室(2),熱室(2)包括加熱槽(8)、空心環(9)、反應器(1)的底座(4)、高度段(301、302、303)和所述底座(4)底部的電加熱器(3)以及溫度調節外殼(10)。在所述圓形熱室(2)內有一個圓柱形反應器(1)，其底部有一個中心突出物(13)，在其內部有一個隔板(15)，優選穿孔，并配備有一根氣管(17)。所述熱室(2)和所述反應器(1)的布置允許材料在不接觸氧氣的情況下進行熱分解。在第一階段和第二階段，所述反應器(1)的加熱從所述反應器(1)的下方和側面同時進行，然后僅從下方加熱到所述反應器(1)的1/10至1/2高度。熱量也直接供應到所述材料的中間。的中間。的中間。
【技術實現步驟摘要】
不接觸氧氣的材料熱分解裝置
[0001]所提出的解決方案涉及一種用于在不接觸氧氣的情況下對有機材料進行熱分解的裝置。
技術介紹
[0002]進行材料的熱分解，即熱分解，以獲得可用的產品。作為熱分解的一種特殊變體，對于有機材料，通常選擇熱解，在熱解過程中，沒有氧氣，因此沒有燃燒。材料的分解是由高溫和高壓引起的，高溫和高壓是根據材料的成分以及所需產品的類型和質量選擇和不斷調整的。將待處理的材料放置在封閉的加熱空間中，例如熔爐室，在所述空間中，材料經受高溫，同時從加熱空間排出氣體進行進一步處理。優選地，所述材料處于允許良好熱訪問的處理中，例如以粉碎或研磨顆粒的形式。材料加熱時產生的氣體隨著材料溫度的升高而改變其成分。揮發性物質、水和惰性氣體逐漸釋放。眾所周知，在高溫下，根據起始材料的成分和壓力條件的不同，可用于能源的高碳氫化合物含量的氣體會從這些材料中釋放出來。已知這些材料熱分解過程的原理以及根據特定的熱分解溫度和壓力通過熱分解獲得的餾分的組成。然而，問題是要實現這些熱分解過程的良好經濟性，這主要取決于加熱設備和位于其中的反應器組合的結構解決方案。為了獲得經濟效益，有必要選擇一種良好的材料加熱方式，特別是批量、材料受熱時間和壓力。它還取決于材料加工層的厚度及其分布、加熱器或提供熱量的熱交換表面的位置、熱源的正確選擇等。這也與缺乏最佳裝置有關。加熱室通常不會連續工作，在打開前，每批原材料都需要對其進行冷卻。通常，加熱空間的加熱首先停止，但仍允許熱量作用一段時間，然后允許空間自然冷卻或人工冷卻。在從處理材料中經濟地耗盡可用氣體介質后以及在冷卻過程中，氣體仍然可以從材料中逸出，因此，即使在這段時間內，氣體通常也會被去除，在此之后，如果空間充分冷卻到安全開啟的溫度，氣體仍然存在和/或旋轉的灰塵顆粒被吸出。從熱處理后的原批次材料中，只有一種固體殘留物以燒焦顆粒的形式留在工作空間中，或者燒焦的骨架從含碳顆粒(其主要成分為碳)分解成紙漿。
[0003]例如，在專利申請CZ PV 2010
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586中描述了用于上述方法的裝置。本專利技術涉及一種橡膠廢棄物熱處理裝置，所述裝置由具有加熱元件、冷卻元件的腔室和具有流源和冷凝器的冷凝回路組成。加熱元件是由四個電螺旋組成的主體，帶有一個公共蓋，所述加熱主體作為殼體放置在腔室內。從外部看，所述腔室具有絕緣層。作為冷卻元件，位于加熱室中的帶肋管的管系統在所述文件的第一種情況下進行了描述，在第二種情況下，位于加熱室至少兩側的隔墻進行了描述。隔墻和室壁之間有一個氣隙，由流動空氣冷卻。冷凝回路配備有一個風扇，以確保氣體介質從腔室循環至回路，并從回路返回腔室，還配備有冷凝收集容器。將體積為加熱室體積0.1至0.9的橡膠廢料放置在加熱室中，關閉加熱室，并將溫度升高至350至400℃。通過冷凝器的冷凝回路將可燃液體冷凝液從加熱室的氣體中去除，以供進一步使用。至少40分鐘后，但不是在廢橡膠批次重量下降超過15％之前，將腔室空間冷卻至2000℃以下。最后，打開腔室并清除產生的固體殘留物。
[0004]給定設備的缺點是，它不允許加工原材料充分分解。加熱器僅位于材料周圍，或材料內部的一個位置，而沒有從下方加熱。在加熱過程中，材料沉淀下來，形成硬塊，硬塊可能有外殼，也可能沒有外殼。這使得熱量難以進入材料，并且可能因產生的物質分解而離開，這延長了必要的加工時間，消除了離開物質成分選擇性的限制。除冷凝外，所述裝置不允許對熱分解過程中產生的氣體蒸汽和氣溶膠進行其它處理，因此只能獲得油，不能提取可用的可燃氣體。當腔室打開時，腔室中包含的殘余煙氣可能會泄漏到環境中。
[0005]申請PCT/CZ2013/000133(CZ專利304835)描述了一種用于生產電力工程燃料的裝置和方法，其中碳質材料在沒有火焰的情況下通過熱分解進行處理。所述批材料以移動罐的形式放置在反應器的空腔中，移動罐由一個底部平坦或圓形的壓力容器和一個蓋組成，蓋上有一個與氣體管線相連的氣體出口。用于加熱反應器的裝置包括兩個室，一個預熱室和一個加熱室。在預熱室內，壓力容器在60至120分鐘內預熱至90至120℃的溫度，并去除熱分解產生的氣體混合物。然后將壓力容器在關閉狀態下轉移至再熱室，加熱至更高溫度，高達550℃，在此壓力容器在2至5kPa的壓力下再加熱180分鐘，排出產生的氣體混合物以供進一步處理。加熱室空間持續保持在加熱狀態，移除一個壓力容器后，將另一個壓力容器放置到位。預熱室為儲罐形式，充滿液體傳熱介質，并包含一個或多個壓力容器底座。再熱室還包含至少一個壓力容器底座。在再熱室中，壓力容器周圍的側壁由耐火粘土制成的陶瓷環和內置電加熱器構成。大約環的下部3/5浸入一個槽中，槽中有一個充滿液體傳熱介質的空心外殼，在槽中，環周圍的側面存儲有額外的電加熱器。這兩個腔室相互連接，以便傳熱介質可以在其之間循環。這種解決方案的缺點是需要用分解的材料重新定位反應器。在這樣的重新安置過程中，反應器會意外冷卻。除了重新定位所需的處理外，還必須斷開并重新連接的廢氣管路。此外，處理熱反應器需要額外的機械和一些安全措施。在分解過程中，材料在反應器的下部沉淀并增厚，形成一個高層。高密度層的致密化防止了完美的熱傳遞和釋放物質的逸出。強化加熱僅在反應器周圍的側面通過電加熱器進行，僅通過液體介質從下方加熱不夠快和有效。此外，在整個加熱時間內，通過反應器整個高度上相同溫度的加熱器進行環加熱，不會為沉降材料的經濟分解提供最佳條件。上部在反應器中的空空間周圍過度加熱，而下部材料被壓實，加熱速度較慢，需要相對大量的電能來充分加熱并保持所需的熱分解溫度。
[0006]文件CZ專利305,015說明，經受熱分解的材料適合分層成更薄或更薄的層。本專利僅通過連續方法對松散顆粒進行熱分解。根據本專利的裝置是一種垂直體形式的反應器，所述反應器具有圓柱形壁，所述壁具有帶液體傳熱介質的中空殼體、材料的上部料斗和材料的下部排出口。內部有中空加熱器，在加工材料周圍流動。這些空心加熱器充滿液體傳熱介質，在反應器外部有入口和出口。在頂部和底部，這些加熱器形成具有錐形上表面的加熱腔室，并且在中間高度處有一個加熱管道，所述通道具有圍繞反應器壁以及反應器中部的材料的通道。待處理材料的路徑一方面由位于反應器內部的這些加熱器的加熱表面形成，另一方面由加熱器和反應器加熱壁之間的通道形成。從上面，將材料倒入反應器，反應器中的反應器在加熱的斜面上分層成薄層。材料落在受熱面上后，隨后在重力作用下移動，并沿各種受熱面向下擴散。在材料通過反應器自上而下擴散的過程中，材料被加熱，逸出的氣體熱分解產物通過反應器的側壁排出。下面是從中取出干殘渣的出口。加熱是通過加熱反應器的空心外殼來進行的，也可以在反應器內部進行，其中材料路徑由液體傳熱介質加熱。反
應器中的溫度和壓力根據待處理材料的成分和假定產品的成分要求保持和變化。所述解決方案的缺點是無法處理除液體或松散顆粒以外的材料。另一個缺點是，由于反應器中的材料不會停止，并且越來越多的材料不斷流入和流出，因此只有成分恒定的材料混合物被排出，并且隨著時間的推移，熱解產物不會持續顯著不同。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種不接觸氧氣的材料熱分解裝置，包括至少一個反應器(1)和用于對其進行加熱的熱室(2)，其中所述熱室(2)具有配備電加熱器(3)的壁，并且包含至少一個具有底座(4)形狀的凹陷，在形狀和尺寸上適于容納所述反應器(1)，而所述反應器(1)是由導熱材料制成的壓力容器，頂部具有氣密封蓋(5)，當所述氣密封蓋(5)配備有至少一個用于操縱的手柄(6)和至少一個用于逸出氣體物質和氣溶膠的出口(7)時，其特征在于，所述熱室(2)從加熱槽(8)開始布置，所述加熱槽(8)的高度達到儲存在其中的所述反應器(1)的1/2至9/10，從位于所述加熱槽(8)上方的空心環(9)開始布置，并至少到達所述反應器(1)的所述氣密封蓋(5)，其中，所述加熱槽(8)不僅在壁上設有所述電加熱器(3)，而且在所述底座(4)的底部設有所述電加熱器(3)，并且在所述底座(4)的周圍設有雙層溫度調節外殼(10)，所述外殼在圓周上填充有可移動的傳熱介質(11)，鑒于所述空心環(9)位于所述加熱槽(8)壁的上方以及所述溫度調節外殼(10)的上方，并且其與所述溫度調節外殼(10)連接并且還填充有傳熱介質(11)，其中所述加熱槽(8)與所述溫度調節外殼(10)之間的所述壁，帶有所述空心環(9)的所述加熱槽(8)、帶有所述反應器(1)的所述加熱槽(8)、帶有所述空心環(9)的所述溫度調節外殼(10)以及帶有所述反應器(1)的所述空心環(9)由導熱材料構成。2.根據權利要求1所述的不接觸氧氣的材料熱分解裝置，其特征在于，位于所述加熱槽(8)壁中的所述電加熱器(3)布置在至少三個相互上方的獨立可控制的高度段(301、302、303)中。3.根據權利要求1或2所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：皮特，
申請(專利權)人：西奧多設計公司，
類型：新型
國別省市：
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