CN107143856A - 一种电子废弃物热解炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子废弃物热解炉，其包括热解炉炉体、燃烧系统、传送系统和电气控制系统；所述热解炉炉体为卧式，所述热解炉炉体的炉头设有进料口，炉尾设有出料口，炉头至炉尾之间区域依次分为预热段、热解段、保温段和冷却段；所述热解炉炉体底部设有封闭热解炉炉体加热托板；所述传送系统包括环形皮带和拖轮组，所述环形皮带的两端架设在拖轮组上，上行部分架设在加热托板上；所述燃烧系统设置在热解炉炉体的热解段和保温段的正下方；该电子废弃物热解炉具有低碳高效、密封性能好、可自动连续处理，特别适用于电子废弃物处理。

Description

一种电子废弃物热解炉

技术领域

本发明涉及一种热解炉，特别涉及一种电子废弃物热解炉，属于电子废弃物资源回收与再利用领域。

背景技术

目前正值电子信息产业飞速发展的时代，越来越多的待处理电子废弃物是行业急需解决的问题。不同于普通危险废固，电子废弃物兼具资源性和危险性双重特性，因此，电子废弃物的资源化安全处理是行业关注的热点。目前，我国电子废弃物的处理现状可用“数量巨大、价值极高、技术落后、污染严重”来概括，各种处理技术水平参次不齐，其中热解技术受到了业界的广泛关注和好评。

电子废弃物热解处理的关键设备是热解炉，专门针对电子废弃物的热解炉目前还鲜有报道。电子废弃物热解炉不同于其他普通工业炉窑，电子废弃物热解过程中主要产生热解油、气产物及固体废渣等，涉及到热解油、气等资源化回收及炉内氛围的控制，以及涉及热解油、气产物的净化处理和资源化利用，采用传统的热解炉难以实现，特别是传统的热解炉无法实现热解过程的连续操作，因此，开发一种低碳高效、密封性能好和自动连续操作的热解炉是亟待解决的问题。

中国专利(公开号CN105509062A，2016.01.20)公开了一种全尺度多功能危险可燃固体废弃物连续热解焚烧处置，其结构包括上料机、滑轮将进料斗、热解气化炉、热解气烟道、燃烧炉、G-L空气换热器、急冷吸收塔、旁通烟道、烟囱排出口、爬梯、活性炭贮槽、烟囱；其利用热解焚烧技术处理危险电子电器类、医疗类和有机类等具有一定热值的危险性可燃固体废弃物，将热解和高温焚烧技术优化组合，把低温气体和高温熔融结合起来，将废弃物的焚烧分为热解-预混-焚烧三步进行，实现热解焚烧、能量回收和烟气净化综合工艺流程和工艺条件，具有前瞻性，整体工艺无害化突出，减容性和资源化显著，物料适用性广泛，过程中不涉及危险反应介质和有毒有害溶剂。该方案中热解炉未实现密封处理，在有氧环境中电子废弃物中的有机组分会有二噁英类污染物生成，方案中的急冷二噁英分解方案，操作难度大，精度低；此外，该方案中的热解炉无物料传送装置，连续性差，热解周期长，炉窑工作效率低。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是旨在提供一种低碳高效、密封性能好、可自动连续处理电子废弃物的热解炉。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种电子废弃物热解炉，该热解炉包括热解炉炉体、燃烧系统、传送系统和电气控制系统；所述热解炉炉体为卧式，所述热解炉炉体的炉头设有进料口，炉尾设有出料口，炉头至炉尾之间区域依次分为预热段、热解段、保温段和冷却段；所述热解炉炉体底部设有封闭热解炉炉体加热托板；所述传送系统包括环形皮带和拖轮组，所述环形皮带的两端架设在拖轮组上，上行部分架设在加热托板上；所述燃烧系统设置在热解炉炉体的热解段和保温段的正下方。

本发明的电子废弃物热解炉主要针对电子废弃物专门设计。基于电子废弃物的热解产物主要包含热解油/气、裂解碳、金属及玻璃纤维等，考虑到热解油、气产物的资源化回收及炉内氛围的控制，需要保证热解炉良好的密封性，同时考虑到热解油、气产物的净化处理和资源化利用，需避免燃烧尾气引入产生不利影响；且现有的热解炉并没真正实现连续化操作，设备产能低及操作复杂，且对电子废弃物的热解效率低。本发明通过采用卧式炉结合皮带传动装置，实现了电子废弃物的连续热解，提高可产能，简化了工艺；通过在进料口和出料口设置双层插板阀，同时利用加热托板封闭热解炉炉体，实现在封闭体系内热解，有利于稳定炉内气氛及热解油气的回收；通过沿物料传送方向设置不同的温区，实现了物料的预热、裂解及冷却过程的连续进行，实现了高效热解；通过将燃烧室和热解炉炉体分离，能有效防止燃烧尾气对热解油、气的影响。

优选的方案，所述进料口设有双层进料插板阀。

优选的方案，所述出料口设有双层出料插板阀。

本发明的电子废弃物热解炉在进料口和出料口均设置有双层插板阀，双层进料口插板阀由电气控制系统通过编程控制，双层出料口插板阀由气动阀门自动控制，进料口和出料口的双层插板阀能有效保证热解炉炉体内良好密封性能，有利于维持炉内的氛围，同时也有利于热解油、气的回收。

优选的方案，所述预热段的区域顶部设有热解气出口，热解气出口连接热解气净化系统。将热解气出口设置在预热段区域的顶部，充分利用热解油、气的余热将从入料口进入热解炉内的原料进行预热，能够大大降低后续裂解过程中的能耗，同时热解油、气的温度得到降低，有利于后续热解油、气的分离回收。

优选的方案，所述拖轮组包括主动拖轮和从动拖轮；所述主动拖轮设置在炉尾位置，从动拖轮设置在炉头位置。主动拖轮由电机传动，带动环形皮带运行，从动拖轮协同运转。通过设置拖轮组和环形皮带，实现了进入热解炉的物料连续进出。且皮带的运行速率可以通过电机控制，有利于控制热解反应的进行程度。

优选的方案，进料口最好是设置布料装置，使物料更均匀地分布在皮带上。

较优选的方案，所述从动拖轮安装在炉头的张紧小车上。张紧小车可以采用配重拉紧方式，张紧小车的设置能保证环形传送带受到恒定的张力，使得皮带不至于受热膨胀而松弛，使环形皮带一直处于绷紧状态，有利于保证传送带的正常运行。

优选的方案，整个加热托板起到密封热解炉炉体的作用。燃烧系统顶部的加热托板用于传热和支撑环形皮带，其一方面具有传热功能，能聚集燃烧室的释放的热量，均匀散布给环形皮带上的物料，使物料受热更加均匀，另一方面还起到支撑环形皮带的作用，防止皮带在物料重力作用下变形，同时加热托板能起到燃烧系统与热解炉的热解段及保温段之间的隔断作用，将热解炉炉体与燃烧室分离，防止燃烧烟气对热解油/气的影响。所述加热托板为碳化硅材质，燃烧系统对加热托板加热，热量通过加热托板传导给环形皮带对电子废弃物均匀加热。

较优选的方案，所述燃烧系统包括两个独立的燃烧室I和燃烧室II，分别设置在热解炉炉体的热解段和保温段的正下方。燃烧室I主要给热解段供热，使物料进行热解反应，燃烧室II主要给保温段供热，用以对物料进行保温补热。

优选的方案，所述燃烧室I和所述燃烧室II内部各自设有若干组燃烧器。所述燃烧器为节能型辐射管燃烧器。燃烧室I和燃烧室II内的燃烧器由电气系统进行独立控制。燃烧室I和燃烧室II各自设有燃烧烟气出口，燃烧烟气出口由燃烧室I和燃烧室II分别通过管道延伸至热解炉顶部。燃烧烟气出口设置空气换热器，通过输入冷空气进行换热，换热后得到的热空气引入燃烧室作为助燃气体。

优选的方案，所述冷却段的外壁设置有若干组冷却水套，主要用于对物料进行降温冷却。

优选的方案，双层进料插板阀、双层出料插板阀、主动拖轮和燃烧器由电气控制系统。电气系统采用PLC编程自动控制。

优选的方案，进料口设有进料平台，有利于连续加料。

优选的方案，所述环形皮带采用SUS310S材质，其耐热性和导热性能好，有利于物料均匀受热，降低能损。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的积极效果：

1)本发明的电子废弃物热解炉沿物料传送方向依次设置有预热段、热解段、保温段和冷却段，使炉内温度分布合理，有利于电子废弃物的充分热解过程，具有低碳高效性；

2)本发明的电子废弃物热解炉进出料口设置有双层插板阀，同时利用加热托板对热解炉底部密封，保证了炉窑良好的密封性能和炉内氛围，有利于热解油、气的回收和综合化利用；

3)本发明的电子废弃物热解炉通过采用卧式炉，同时设有环形皮带及拖轮组件，实现了物料的自动连续进出，提高装置产能，简化了工艺步骤；

4)本发明的电子废弃物热解炉实现了燃烧室和热解炉炉体隔断，能有效防止燃烧尾气对热解油/气的影响；

5)本发明的电子废弃物热解炉可以对燃烧室的燃烧尾气的余热通过热交换回收，冷却段冷凝水回收的余热回收，以及热解油/气的余热用于预热物料，实现了能量的循环利用；

6)本发明的电子废弃物热解炉设有拖轮组及张紧小车，通过设置张紧小车能保证环形传送带受到恒定的张力，使得皮带不至于受热膨胀而松弛，使环形皮带一直处于绷紧状态，有利于保证传送带的正常运行；

7)本发明的电子废弃物热解炉通过设置加热托板不但保证了高效、均匀传热，使物料高效热解，还起到支撑环形皮带及密封炉体的作用，防止皮带在物料重力作用下变形，同时加热托板能起到燃烧系统与热解炉的热解段及保温段之间的隔断作用，增加热解炉的密闭性。

8)本发明的电子废弃物热解炉通过电气控制系统，实现全自动化操作，有利于工业化生产。

附图说明

【图1】为本发明的废弃物热解炉。

其中，1为张紧小车，2为从动拖轮，3为进料双层插板阀，4为进料口，5为环形皮带，6为热解气出口，7为预热段，8为燃烧烟气出口，9为燃烧器，10为热解段，11为燃烧室I，12为热解炉炉体，13为加热托板，14为保温段，15为燃烧室II，16为电气控制系统，17为冷却段，18为冷却水套，19为电机，20为主动拖轮，21为出料口，22为双层出料插板阀；23为布料装置。

具体实施方式

以下实施例旨在结合附图进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1

本发明的电子废弃物热解炉结构如图1所示：电子废弃物热解炉主体包括热解炉炉体12、燃烧系统、传送系统和电气控制系统16。所述热解炉炉体为卧式，所述热解炉炉体的炉头设有进料口4，炉尾设有出料口21，炉头至炉尾之间区域依次分为预热段7、热解段10、保温段14和冷却段17。炉头的进料口设有双层进料插板阀3及进料平台，进料口还设有布料装置23(如多孔板)。热解炉炉体的预热段区域在炉体顶部设有热解气出口6。热解段和保温段正下方分别设有燃烧室I 11和燃烧室II 15，燃烧室I和燃烧室II内分别设有若干组燃烧器9，燃烧器为节能型辐射管燃烧器。热解炉炉体的冷却段区域在炉体外部设有多组冷却水套18。炉尾的出料口设有双层出料插板阀22。所述热解炉炉体底部设有封闭热解炉炉体加热托板13。所述传送系统包括环形皮带5和拖轮组，所述拖轮组包括主动拖轮20和从动拖轮2；所述主动拖轮设置在炉尾位置，从动拖轮设置在炉头位置。所述环形皮带架设在主动拖轮和从动拖轮上；所述从动拖轮安装在炉头的张紧小车上，紧张小车依靠重物拉紧，主动拖轮通过电机19传动，电机由电气系统控制运行及调速。所述热解炉炉体底部在炉头和炉尾两端分别设有仅供环形皮带通过的狭缝，环形皮带穿过狭缝进出热解炉，环形皮带的上行部分架设在加热托板上，燃烧室I和燃烧室II分别设置在热解段和保温段下方的加热托板底部，燃烧室I和燃烧室II内的燃烧器产生的热量由加热托板吸收，再均匀传送至环形皮带，使环形皮带上的物料均匀受热。燃烧室I和燃烧室II内的燃烧器由电气控制系统独立控制开闭和燃烧量；燃烧烟气经过换热器进行预热回收后，由7燃烧烟气出口排出，换热器所得热风作为助燃风给6燃烧器助燃。双层进料插板阀、双层出料插板阀、主动拖轮和燃烧器均由电气控制系统独立控制。

采用电子废弃物热解炉处理电子废弃物的过程：电子废弃物物料通过进料口加料平台，进料口的双层进料插板阀由电气控制系统自动控制开和闭，使电子废弃物物料连续进入热解炉内，电子废弃物物料在物料均布器均布后均匀分散在环形皮带上，环形皮带在拖轮组驱动下，将电子废弃物物料输送至热解炉炉体内的预热区，电子废弃物物料与热解段产生的热解油/气接触进行热交换，使物料预热至一定温度，电子废弃物物料再输送至热解段，在热解段进行裂解反应，产生高温热解油/气，高温热解油/气进入预热段与新进入的电子废弃物物料进行热交换后降温后，从热解气出口排出热解炉，进入热解气回收系统；电子废弃物物料继续输送至保温区，未裂解完全的电子废弃物物料在保温区进一步裂解完全，形成的渣料输送冷却区，通过冷凝水回收高温物料的余热，最后进入出料口，由双层出料插板阀自动控制出料，出料可以用于回收金属。

Claims (10)

1.一种电子废弃物热解炉，其特征在于：

包括热解炉炉体、燃烧系统、传送系统和电气控制系统；

所述热解炉炉体为卧式，所述热解炉炉体的炉头设有进料口，炉尾设有出料口，

炉头至炉尾之间区域依次分为预热段、热解段、保温段和冷却段；

所述热解炉炉体底部设有封闭热解炉炉体加热托板；

所述传送系统包括环形皮带和拖轮组，所述环形皮带的两端架设在拖轮组上，上行部分架设在加热托板上；

所述燃烧系统设置在热解炉炉体的热解段和保温段的正下方。

2.根据权利要求1所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述进料口设有双层进料插板阀；所述出料口设有双层出料插板阀。

3.根据权利要求2所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述进料口设有布料装置。

4.根据权利要求1所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述预热段的区域顶部设有热解气出口。

5.根据权利要求1所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述拖轮组包括主动拖轮和从动拖轮；所述主动拖轮设置在炉尾位置，从动拖轮设置在炉头位置。

6.根据权利要求4所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述从动拖轮安装在炉头的张紧小车上。

7.根据权利要求1所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述燃烧系统包括两个独立的燃烧室I和燃烧室II，分别设置在热解炉炉体的热解段和保温段的正下方。

8.根据权利要求7所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述燃烧室I和所述燃烧室II内部各自设有若干组燃烧器。

9.根据权利要求1所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：所述冷却段的外壁设置有若干组冷却水套。

10.根据权利要求1～9任一项所述的电子废弃物热解炉，其特征在于：双层进料插板阀、双层出料插板阀、主动拖轮和燃烧器由电气控制系统。