1.本实用新型涉及土壤改良技术领域,尤其涉及一种有机物高温裂解系统。
背景技术:2.高温绝氧裂解具有环保、占地少、运行成本低等特点,在垃圾处理、医疗固体废弃物、化工固体废弃物等无害化处理领域具有极为广阔的应用前景。通过控制裂解温度,达到无害化各种污染物的目的。研究发现,采用绝氧裂解的方式,能将植物残体,制备成生物炭,具有良好的重金属修复效果,同时还具有极佳的土壤改良效果,在生态环境修复领域具有重要地位。
3.随着对生物炭的深入研究,人们对生物炭的制备要求越来越高,常规的方法是通氩气人为制造绝氧环境,然后再调整温度进行高温裂解,但是该方法制备成本较高,难以规模化量产;能够大规模生产的设备由于气密性、温控性能较差,导致生物炭制备过程中,难以控制设备运行情况,造成生物炭制备不成功,应用效果差。
4.本实用新型就是基于这种情况作出的。
技术实现要素:5.本实用新型目的是克服了现有技术的不足,提供一种成本低、无需通惰性气体就能制造绝氧环境、气密性好、绝热效果好、损耗低、耐用使用寿命长的有机物高温裂解系统。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的:
7.一种有机物高温裂解系统,包括反应炉,所述反应炉内设有能密封的裂解室,所述裂解室外设有用于给裂解室加热的加热层,所述加热层外设有第一隔热层,所述裂解室还连接有用于消耗裂解室内氧气的氧气消耗装置,所述氧气消耗装置包括连通到裂解室内的用于供给可燃性液体或气体的易燃物供给组件、伸入到裂解室内的用于点火的点火组件、和用于冷却易燃物供给组件的冷凝组件。
8.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述易燃物供给组件包括用于添加可燃性液体或气体的添加管,且所述添加管下端伸入到裂解室之内,所述添加管外端连接着输送可燃性液体或气体的供给源。
9.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述添加管的下端设有喷洒结构。
10.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述冷凝组件包括包围在添加管下部的冷凝室,所述冷凝室连接有入水管和出水管,所述入水管外端连接着输送冷却水的供水源。
11.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述冷凝室外设有不透水的第二隔热层,且所述冷凝室被第二隔热层包裹住。
12.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述反应炉上设有连通到裂解室的开口,所述开口处设有用于密封该开口的双层门密封结构。
13.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述双层门密封结构包括由防火隔热材料制成的内门,且所述内门关闭时盖住裂解室以及开口处的第一隔热层;所述内门外设有能
盖住内门的外门。
14.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述外门和反应炉之间设有密封圈,且所述密封圈包围在开口之外。
15.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述加热层包括发热元件和包裹住发热元件且封闭的耐高温夹层,且所述耐高温夹层将发热元件和裂解室隔开。
16.如上所述的一种有机物高温裂解系统,所述发热元件连接着温度控制装置,所述裂解室内还设有温度测量装置,所述温度测量装置连接着温度显示装置。
17.与现有技术相比,本实用新型有如下优点:
18.1.本实用新型将待处理的样品放入裂解室中,然后将裂解室密封,在向裂解室中通入可燃性液体或气体,同时快速使用点火组件点火。多次间歇性点火,让可燃性液体或气体在裂解室内充分燃烧,消耗掉裂解室内的氧气。之后通过控制加热层调节裂解室内温度和时间,以使得待处理的样品在绝氧高温下完成裂解。这样,不需要通入成本较高的氩气,就能通过点燃的方式消耗掉裂解室中的氧气从而制造绝氧环境,极大地降低了制备成本。氧气隔绝效果好,温度控制效果强,裂解后制备的产品质量高。
19.2.本实用新型中,为了使易燃物供给组件不被高温影响,通过冷凝组件持续给易燃物供给组件冷却,以降低设备损耗,提高设备使用寿命。冷凝组件通有流动的冷却水,流动的冷却水从入水管进入到冷凝室,再从出水管流出。在冷凝室的水持续冷却添加管下部,避免添加管下部受到高温而损坏,有利于延长设备使用寿命。
20.3.本实用新型中,所述添加管的下端设有喷洒结构。即可燃性液体从喷洒结构以水雾的形式喷洒到裂解室之内形成可燃性的雾滴,有利于可燃性雾滴与裂解室之内的氧气充分混合,此时点燃时就会更充分地消耗掉氧气。
21.4.所述反应炉上设有连通到裂解室的开口,所述开口处设有用于密封该开口的双层门密封结构。所述双层门密封结构包括由防火隔热材料制成的内门,即所述开口先用内门盖住密封,再用外门盖住以加强密封。这样的双层门结构,一方面提高绝热效果,削弱热量散失,另一方面避免空气进入裂解室,影响裂解效果。
22.5.所述外门和反应炉之间设有密封圈,外门关闭后,密封圈与外门紧密贴合,防止空气流入。
附图说明
23.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明,其中:
24.图1是本实用新型立体示意图一;
25.图2是本实用新型立体示意图二;
26.图3是本实用新型立体示意图三;
27.图4是本实用新型剖视示意图。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
29.如图1至图4所示的一种有机物高温裂解系统,包括反应炉,所述反应炉内设有能
密封的裂解室1,所述裂解室1外设有用于给裂解室1加热的加热层2,所述加热层2外设有第一隔热层3,所述裂解室1还连接有用于消耗裂解室1内氧气的氧气消耗装置4,所述氧气消耗装置4包括连通到裂解室1内的用于供给可燃性液体或气体(如酒精)的易燃物供给组件41、伸入到裂解室1内的用于点火的点火组件42、和用于冷却易燃物供给组件41的冷凝组件43。
30.本实用新型将待处理的样品放入裂解室1中,然后将裂解室1密封,在向裂解室1中通入可燃性液体或气体,同时快速使用点火组件42点火。优选进行多次间歇性点火,让可燃性液体或气体在裂解室1内充分燃烧,消耗掉裂解室1内的氧气。之后通过控制加热层2调节裂解室1内温度和时间,以使得待处理的样品在绝氧高温下完成裂解。这样,不需要通入成本较高的氩气,就能通过点燃的方式消耗掉裂解室1中的氧气从而制造绝氧环境,极大地降低了制备成本。氧气隔绝效果好,温度控制效果强,裂解后制备的产品质量高。
31.本实用新型中,为了使易燃物供给组件41不被高温影响,通过冷凝组件43持续给易燃物供给组件41冷却,以降低设备损耗,提高设备使用寿命。冷凝组件43通有流动的冷却水,冷却效果更好。
32.在本实用新型的优选实施例中,所述易燃物供给组件41包括用于添加可燃性液体或气体的添加管411,且所述添加管411下端伸入到裂解室1之内,所述添加管411外端连接着输送可燃性液体或气体的供给源412。即供给源412将可燃性液体或气体泵送至添加管411,最后输送到裂解室1之内,结构简单,效率高。
33.在本实用新型的优选实施例中,所述添加管411的下端设有喷洒结构4111。优选的,所述喷洒结构4111为喷洒头或液体喷洒器。即可燃性液体从喷洒结构4111以水雾的形式喷洒到裂解室1之内形成可燃性的雾滴,有利于可燃性雾滴与裂解室1之内的氧气充分混合,此时点燃时就会更充分地消耗掉氧气。
34.所述供给源412包括设在添加管411外端的水泵4121以及设在水泵4121处的储液箱4122,便于供给可燃性液体。
35.在本实用新型的优选实施例中,所述冷凝组件43包括包围在添加管411下部的冷凝室431,所述冷凝室431连接有入水管432和出水管433,所述入水管432外端连接着输送冷却水的供水源。即流动的冷却水从入水管432进入到冷凝室431,再从出水管433流出。在冷凝室431的水持续冷却添加管411下部,避免添加管411下部受到高温而损坏,有利于延长设备使用寿命。
36.在本实用新型的优选实施例中,所述冷凝室431外设有不透水的第二隔热层434,且所述冷凝室431被第二隔热层434包裹住。第二隔热层434包裹住冷凝室431以隔热,从而保护冷凝室431不受高温破坏,同时避免冷凝室431中的水泄露。
37.在本实用新型的优选实施例中,所述反应炉上设有连通到裂解室1的开口5,所述开口5处设有用于密封该开口5的双层门密封结构6。双层门密封结构6用以确保裂解室1的开口5密封效果足够好。
38.在本实用新型的优选实施例中,所述双层门密封结构6包括由防火隔热材料制成的内门61,且所述内门61关闭时盖住裂解室1以及开口5处的第一隔热层3;所述内门61外设有能盖住内门61的外门62。即所述开口5先用内门61盖住密封,再用外门62盖住以加强密封。这样的双层门结构,一方面提高绝热效果,削弱热量散失,另一方面避免空气进入裂解
室,影响裂解效果。
39.在本实用新型的优选实施例中,所述外门62和反应炉之间设有密封圈63,且所述密封圈63包围在开口5之外。进一步提高外门62和密封圈63之间的密封性能。密封圈63优选为由有弹性的耐高温橡胶制成。外门关闭后,密封圈63与外门紧密贴合,防止空气流入。
40.在本实用新型的优选实施例中,所述加热层2包括发热元件21和包裹住发热元件21且封闭的耐高温夹层22,且所述耐高温夹层22将发热元件21和裂解室1隔开,以保护发热元件21不被刮伤损坏。发热元件21优选为热阻丝。
41.在本实用新型的优选实施例中,所述发热元件21连接着温度控制装置23,所述裂解室1内还设有温度测量装置24,所述温度测量装置24连接着温度显示装置25。这样便于检测、显示和精确控制裂解室1内的反应温度,自动化程度高,同时有利于提高产品质量。
42.在本实用新型的优选实施例中,所述第一隔热层3是由耐火砖堆砌而成,耐火、隔热性能好,有利于降低设备成本。
43.显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。