过热蒸汽连续无氧碳化运行装置论文和设计-符国华

全文摘要

本实用新型涉及过热蒸汽技术领域，尤其是涉及一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其包括：过热蒸汽管路总成和自上而下依次设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉；所述过热蒸汽总管通过各个过热蒸汽支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接，所述排气总管通过各个排气支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接。该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置可实现对有机废弃物进行过热蒸汽连续无氧碳化，而且该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置通过设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉之间的相互配合，利用三级碳化可彻底实现过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

主设计要求

1.一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，包括：过热蒸汽管路总成和自上而下依次设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉；所述第一碳化炉的第一端的上部入口用于输入待处理的物料，所述第一碳化炉的第二端的下部出口与所述第二碳化炉的第二端的上部入口连接，所述第二碳化炉的第一端的下部出口与所述第三碳化炉的第一端的上部入口连接，所述第三碳化炉的第二端的下部出口用于输出碳化后的物料；所述过热蒸汽管路总成包括：过热蒸汽总管、过热蒸汽支管、排气总管和排气支管；所述过热蒸汽总管通过各个过热蒸汽支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接，所述排气总管通过各个排气支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述排气支管包括第一排气支管、第二排气支管和第三排气支管，所述第一排气支管连接于所述第一碳化炉的中部，所述第二排气支管连接于所述第二碳化炉的中部，所述第三排气支管连接于第三碳化炉的中部；所述过热蒸汽支管包括：第一过热蒸汽支管、第二过热蒸汽支管和第三过热蒸汽支管，所述第一过热蒸汽支管连接于所述第一碳化炉的中部，所述第二过热蒸汽支管连接于所述第二碳化炉的中部，所述第三过热蒸汽支管连接于第三碳化炉的中部。

3.根据权利要求2所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉分别通过变频减速机实现对其送料主轴进行控制。

4.根据权利要求1所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，还包括：机架；所述机架上设置有第一承载机构、第二承载机构和第三承载机构，所述第一承载机构上设置有所述第一碳化炉，所述第二承载机构上设置有所述第二碳化炉，所述第三承载机构上设置有所述第三碳化炉。

5.根据权利要求4所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，还包括：爬梯，所述爬梯具有三层梯子结构，相邻梯子结构之间具有一休息平台，所述爬梯设置于所述机架的一侧。

6.根据权利要求5所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，每层梯子结构与水平面的夹角为30℃至45℃。

7.根据权利要求5所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述第一碳化炉的第一端的上部入口与上料机构连接，所述第三碳化炉的第二端的下部出口与出料机构连接。

8.根据权利要求7所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述上料机构包括：储料仓、斗提机和送料通道，所述储料仓设置于所述斗提机的底部，所述斗提机用于将储料仓内的待处理物料提升至所述送料通道的进口，所述送料通道包括：上倾斜通道、下倾斜通道和螺旋推送器；所述螺旋推送器的入口与所述上倾斜通道连接，所述螺旋推送器的出口与所述下倾斜通道；所述上倾斜通道与所述斗提机的上部连接，所述下倾斜通道与所述第一碳化炉的入口连接。

9.根据权利要求8所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述斗提机包括：刮板机或者管链机。

10.根据权利要求7所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其特征在于，所述出料机构包括：水冷搅笼或冷渣机；所述水冷搅笼的数量为一个或者多个；所述冷渣机的数量为一个或者多个。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及过热蒸汽技术领域，尤其是涉及一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置。

背景技术

随着中国化工、农药、医药等行业的快速发展，每年产生大量的危险有机废弃物，很多废弃物通过简单的焚烧虽然能销毁难降解的污染物，但同时会产生大量的剧毒气体二噁英及残渣、飞灰等废弃物。目前，高盐、高COD废水治理难的问题已经日益凸显。

传统的方法：①生化的方法，因为盐分高，无法处理；②多效蒸发浓缩结晶，只是将危废从液态转换成固态形式，危盐中有毒有害的有机物并未消除；③膜法过滤，膜易堵更换频繁，运行成本高，且不能彻底有效去除有机物；④焚烧，由于无机物盐类易熔融，在炉膛、炉排、管道内易“板结”，造成经常停炉清理，运行成本高，处置能力低；⑤普通碳化技术，不管是内热式或外热式，无机盐出现“熔融”、“板结”现象，造成碳化不彻底，运行成本高等难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置以及方法，以解决现有技术中存在的有机废弃物碳化不彻底、无法实现过热蒸汽连续无氧碳化有机物的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，其包括：过热蒸汽管路总成和自上而下依次设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉；所述第一碳化炉的第一端的上部入口用于输入待处理的物料，所述第一碳化炉的第二端的下部出口与所述第二碳化炉的第二端的上部入口连接，所述第二碳化炉的第一端的下部出口与所述第三碳化炉的第一端的上部入口连接，所述第三碳化炉的第二端的下部出口用于输出碳化后的物料；所述过热蒸汽管路总成包括：过热蒸汽总管、过热蒸汽支管、排气总管和排气支管；所述过热蒸汽总管通过各个过热蒸汽支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接，所述排气总管通过各个排气支管分别与所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉连接。

作为一种进一步的技术方案，所述排气支管包括第一排气支管、第二排气支管和第三排气支管，所述第一排气支管连接于所述第一碳化炉的中部，所述第二排气支管连接于所述第二碳化炉的中部，所述第三排气支管连接于第三碳化炉的中部；所述过热蒸汽支管包括：第一过热蒸汽支管、第二过热蒸汽支管和第三过热蒸汽支管，所述第一过热蒸汽支管连接于所述第一碳化炉的中部，所述第二过热蒸汽支管连接于所述第二碳化炉的中部，所述第三过热蒸汽支管连接于第三碳化炉的中部。

作为一种进一步的技术方案，所述排气支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。所述过热蒸汽支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。

作为一种进一步的技术方案，所述第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉分别通过变频减速机实现对其送料主轴进行控制。

作为一种进一步的技术方案，还包括：机架；所述机架上设置有第一承载机构、第二承载机构和第三承载机构，所述第一承载机构上设置有所述第一碳化炉，所述第二承载机构上设置有所述第二碳化炉，所述第三承载机构上设置有所述第三碳化炉。

作为一种进一步的技术方案，还包括：爬梯，所述爬梯具有三层梯子结构，相邻梯子结构之间具有一休息平台，所述爬梯设置于所述机架的一侧。

作为一种进一步的技术方案，每层梯子结构与水平面的夹角为30℃至45℃。

作为一种进一步的技术方案，所述第一碳化炉的第一端的上部入口与上料机构连接，所述第三碳化炉的第二端的下部出口与出料机构连接。

作为一种进一步的技术方案，所述上料机构包括：储料仓、斗提机和送料通道，所述储料仓设置于所述斗提机的底部，所述斗提机用于将储料仓内的待处理物料提升至所述送料通道的进口，所述送料通道包括：上倾斜通道、下倾斜通道和螺旋推送器；所述螺旋推送器的入口与所述上倾斜通道连接，所述螺旋推送器的出口与所述下倾斜通道；所述上倾斜通道与所述斗提机的上部连接，所述下倾斜通道与所述第一碳化炉的入口连接。

作为一种进一步的技术方案，所述斗提机包括：刮板机或者管链机。

作为一种进一步的技术方案，所述出料装置包括：水冷搅笼或冷渣机；所述水冷搅笼的数量为一个或者多个；所述冷渣机的数量为一个或者多个。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，可实现对有机废弃物进行过热蒸汽无氧碳化，而且该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置通过设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉之间的相互配合，通过三级碳化可以彻底实现过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置的侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置的俯视图。

图标：1-储料仓；2-斗提机；3-送料通道；4-螺旋推送器；5-第一碳化炉；6-第二碳化炉；7-第三碳化炉；8-机架；10-斜撑；11-爬梯；12-围栏；13-过热蒸汽总管；14-排气总管；71-关风机；91-出料搅笼；92-水冷却套；131-第一过热蒸汽支管；132-第二过热蒸汽支管；133-第三过热蒸汽支管；141-第一排气支管；142-第二排气支管；143-第三排气支管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一

结合图1至图3所示，本实施例提供一种过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，包括：碳化炉运行机组，所述碳化炉运行机组包括：过热蒸汽管路总成和自上而下依次设置的第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7；所述第一碳化炉5的第一端的上部入口与送料通道3的出口连接，所述第一碳化炉5的第二端的下部出口与所述第二碳化炉6的第二端的上部入口连接，所述第二碳化炉6的第一端的下部出口与所述第三碳化炉7的第一端的上部入口连接，所述第三碳化炉7的第二端的下部出口与出料机构连接。该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置，可实现对有机废弃物进行过热蒸汽无氧碳化，而且该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置通过设置的第一碳化炉、第二碳化炉、第三碳化炉之间的相互配合，通过三级碳化可以彻底实现过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

值得说明的是，本实施例过热蒸汽连续无氧碳化运行装置不限于医药中间体、农药中间体、印染中间体、食品加工等中间体生产过程中产生的高盐、高COD废水，处理产生的(衍生的)高COD渣盐中的有机物碳化处理，也包括手机、电线、电缆、线路板等电子垃圾、污泥、油泥等中间有机物的碳化处理。

优选地，本实施例还包括：上料机构。所述上料机构包括：储料仓1、斗提机2和送料通道3，所述储料仓1设置于所述斗提机2的底部，所述斗提机2用于将储料仓1内的有机废弃物提升至所述送料通道3的进口。根据所提不同特性的物料，所述斗提机2还可以用刮板机或管链机替代。

优选地，本实施例还包括：出料机构。所述出料机构包括：冷却装置和出料装置，所述冷却装置设置于所述出料装置的外围。

本实施例为保证过热蒸汽连续无氧碳化有机物，特别设计这种连续上料碳化炉连续工作、连续冷却出料的结构形式。而且，经过三级碳化可以使得有机废弃物实现与过热蒸汽充分接触，彻底实行过热蒸汽连续无氧碳化的操作。可见，本实施例从储料仓1上料至碳化后出料所有传动均为变频调速送料，从而确实保证了物料的连续运行，从而彻底实行过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

本实施例中，优选地，所述过热蒸汽管路总成包括：过热蒸汽总管13、过热蒸汽支管、排气总管14和排气支管；所述过热蒸汽总管13通过各个过热蒸汽支管分别与所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7连接，所述排气总管14通过各个排气支管分别与所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7连接。

优选地，所述排气支管包括第一排气支管141、第二排气支管142和第三排气支管143，所述第一排气支管141连接于所述第一碳化炉5的中部，所述第二排气支管142连接于所述第二碳化炉6的中部，所述第三排气支管143连接于第三碳化炉7的中部；所述过热蒸汽支管包括：第一过热蒸汽支管131、第二过热蒸汽支管132和第三过热蒸汽支管133，所述第一过热蒸汽支管131连接于所述第一碳化炉5的中部，所述第二过热蒸汽支管132连接于所述第二碳化炉6的中部，所述第三过热蒸汽支管133连接于第三碳化炉7的中部。

优选地，所述排气支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。所述过热蒸汽支管也可设计为以下方案：分别连接于每一层碳化炉的前端或末端。

优选地，当然，对于排气支管与过热蒸汽支管可以独立设置，也可以集合在一起设置，例如：排气支管与过热蒸汽支管可以套装于一体(例如：过热蒸汽支管位于中心，排气支管同轴套装在过热蒸汽支管的外围)。渣盐中的高有机物或其它物料中的有机物经过第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7，与过热蒸汽充分接触，无氧碳化裂解后的有机废气经过排气支管汇入排气总管14，利用尾气排放的离心风机抽到后端脱臭炉高温氧化及洁净处理。

优选地，所述第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7均通过变频减速机实现对其送料主轴进行控制。优选地，所述出料装置包括：水冷搅笼或冷渣机；所述水冷搅笼的数量为一个或者多个；所述冷渣机的数量为一个或者多个。优选地，所述水冷搅笼包括：水冷却套92和出料搅笼91，所述水冷却套92套装于所述出料搅笼91，所述水冷却套92的第一端的底部设置有进水管，所述水冷却套92的第二端的上部设置有出水管。优选地，所述水冷却套92的数量为一个或者多个，多个所述水冷却套92间隔设置于所述出料搅笼91。

优选地，所述斗提机2包括：刮板机或者管链机。优选地，所述送料通道3包括：上倾斜通道、下倾斜通道和螺旋推送器4；所述螺旋推送器4的入口与所述上倾斜通道连接，所述螺旋推送器4的出口与所述下倾斜通道；所述上倾斜通道与所述斗提机2的上部连接，所述下倾斜通道与所述第一碳化炉5的入口连接。

优选地，所述碳化炉运行机组还包括：机架8；所述机架8上设置有第一承载机构、第二承载机构和第三承载机构，所述第一承载机构上设置有所述第一碳化炉5，所述第二承载机构上设置有所述第二碳化炉6，所述第三承载机构上设置有所述第三碳化炉7。优选地，该机架8上设置有斜撑10。

优选地，该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置还包括：爬梯11，所述爬梯11具有三层梯子结构，相邻梯子结构之间具有一休息平台，所述爬梯11设置于所述机架8的一侧。

优选地，每层梯子结构与水平面的夹角为30℃至45℃。

优选地，该过热蒸汽连续无氧碳化运行装置还包括：设置于爬梯11一侧的围栏及每一层碳化炉安装平台四周的围栏12；所述围栏12包括：栏杆和插孔座，所述栏杆设置于所述插孔座上。

优选地，各个碳化炉的壳体包括炉体外壳和炉体内壳，所述炉体外壳与所述炉体内壳之间形成用于与过热蒸汽支管相连的内部气道。

优选地，所述内部气道沿其长度方向设置有若干个气孔。

优选地，各个碳化炉体也可不设计外壳，在内壳外部增设保温层，保证壳体内部工作温度损耗降至最低。过热蒸汽进气支管直接安装在每层碳化炉的内壳中。

优选地，各个碳化炉可以单螺旋式，也可以采用双螺旋式。

例如：碳化炉包括：炉体外壳、炉体内壳、第一输出轴、第二输出轴、齿轮箱、联轴器、变频减速机、电机；所述炉体外壳与所述炉体内壳之间形成用于与过热蒸汽支管相连的内部气道，所述内部气道沿其长度方向设置有若干个气孔。所述电机通过变频减速机、联轴器与齿轮箱连接，所述齿轮箱分别与第一输出轴、第二输出轴连接，所述第一输出轴和第二输出轴连接分别位于所述炉体内壳中，且两者同步转动。所述第一输出轴、第二输出轴上设置有螺旋叶片结构。

为了更彻底地实现有机废弃物与过热蒸汽充分接触。

例如：炉体外壳、炉体内壳之间设置有环形空隙(通道)，该通道可充当于进气通道，该进气通道与其对应的过热蒸汽支管连接。该炉体内壳的侧面(靠近出料口的一侧)设置有出气口，该出气口与排气支管连接。当然，在进气通道的内表面设置有若干个进气口。

当然，进气口的设置方式可以有多种。例如：进气口的分布自其进料端至出料端逐渐减少。又例如：进气口的分布呈中间截面积之和大、两边截面积之和小的正态分布模式，其截面积分布函数如下：

其中，f(x)为单位通气面积分布函数；设进气通道轴向上的中心点为原点，x为从进气通道中部向其两端延伸的坐标值；其中，π为圆周率；其中，σ与物料的粒径D有关。该σ为0.15D-0.55D。这样可使过热蒸汽在中部炉腔的中部实现最大，进行充分接触。

实施例二

第二方面，本实用新型还提供一种根据上面所述的过热蒸汽连续无氧碳化运行装置的方法，其包括：

利用过热蒸汽管路总成将过热蒸汽分别进入第一碳化炉5、第二碳化炉6、第三碳化炉7，以对各个碳化炉进行预热，待温度升至300至500℃时开始投料。

利用斗提机2将储料仓1内的有机废弃物进行提升，斗提机2利用变频调速控制上料速度，斗提机2提升料通过送料管道投入至螺旋送料器，螺旋送料器利用变频调速控制将有机废弃物投入到第一碳化炉5，第一碳化炉5的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过一级初步碳化的物料输送至第二碳化炉6，第二碳化炉6的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过二级充分碳化的物料输送至第三碳化炉7，第三碳化炉7的碳化物料通过变频减速机推进，并与过热蒸汽充分接触、碳化，经过三级彻底碳化的物料经过关风机71的变频控制出料，将碳化后的物料送至出料机构；从料仓上料至碳化后出料所有传动均为变频调速送料，从而确实保证了物料的连续运行，从而彻底实行过热蒸汽连续无氧碳化的顺利、流畅执行。

利用出料机构将碳化后的高温物料水冷降温至80℃以下，降温后的物料装袋或投入到贮液槽或收料器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

过热蒸汽连续无氧碳化运行装置论文和设计

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主设计要求

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