一種熱解裝置的制作方法

本實用新型涉及化工行業中的熱分解設備，更具體地說，涉及一種熱解裝置。

背景技術：

熱解技術是將有機物在無氧或缺氧的狀態下加熱至500～1000℃，使固體廢物中的有機物轉化為以燃氣、燃料油和熱解炭為主的貯存性能源。由于是缺氧分解和還原氣氛，可減輕廢物中硫、氮、重金屬等有害成分對環境的二次污染，工藝上無需昂貴的洗氣裝置。

化石燃料燃燒引發了大部分環境污染問題，嚴重影響人們的生活質量，生物質作為綠色可再生能源得到世界各國的普遍重視，而生物質熱解氣化技術是目前應用最廣、最成熟的生物質熱轉化利用技術。據國家發改委統計，在2013年國內相對塑料實際消費量為5879萬噸，國內廢塑料回收量為1366萬噸，回收率僅為23％，與歐美發達國家仍存在差距，而將廢塑料熱解制氣則是效益相對較高的回收途徑之一。生物質雖然分布廣泛，但是單位質量熱值較小，如果能在生物質氣化的原料中添加一定量的廢塑料，不僅可以解決廢塑料引起的白色污染問題，同時可以提高生物質熱解氣的熱值。由上述分析可知，可以將生物質、廢塑料、煤粉等原料按照一定比例混合后再進行熱解，以生產符合要求的產品。

現有技術中關于熱解設備已有大量技術方案公開，如專利公開號：CN 104164249 A，公開日：2014年11月26日，發明創造名稱為：熱解裝置，該申請案公開了一種熱解裝置，包括：熱解爐、冷卻器組件和氣體儲罐，熱解爐包括爐體、兩個布料板和加熱輻射管，爐體上設有油氣出口，兩個布料板在上下方向上間隔開地設在爐體內，每個布料板上設有在厚度方向上貫穿的多個通孔，加熱輻射管設在爐體內且加熱輻射管位于兩個布料板之間。該申請案的熱解裝置，加快了原料的升溫且使得原料受熱均勻，無結焦，有效增加單次處理量，可以充分利用加熱輻射管的輻射熱，提高了熱解裝置的熱效率。但是，該申請案的熱解裝置與國內現有大多數熱解設備類似，熱解過程完成之后得到的氣體、固體產物直接通過管道進入氣固分離設備，一方面造成分離設備負荷大，環境粉塵量大，生產線較長；另一方面固體產物在管道輸送中不斷被磨損，造成氣體中粉塵含量進一步增加，不利于后續氣、固分離的進行，且大量固體產物在管道中輸送，容易引起管道堵塞，不利于保證生產的連續性。

針對熱解過程完成之后所得產物進行氣體、固體分離存在的缺陷，現有技術中已提出一些改進的技術方案，例如專利公開號：CN 101255341 A，公開日：2008年9月3日，發明創造名稱為：旋風氣化爐，該申請案公開了一種旋風氣化爐，爐體分上下兩部分，上部為圓柱形，下部為圓錐形；爐體上部設置圓柱形燃燒氣化室和圓柱形氣化室；爐體下部設置圓錐形氣化室；圓柱形氣化室內上部設置擋灰板，頂部設置煙氣出口；圓柱形燃燒氣化室上部設置燃料入口且與爐壁切線布置，燃料入口內設置電阻絲點火器；圓錐形氣化室中部設置水蒸氣入口，底部設置出灰口；圓柱形氣化室在圓柱形燃燒氣化室內，且都與圓錐形氣化室同軸布置。該申請案集燃燒室和氣化室于一體，結構緊湊，工藝簡單，制造成本較低。

又如專利公開號：CN 102206514 A，公開日：2011年10月5日，發明創造名稱為：兩段式生物質旋風高溫熱解氣化爐，該申請案的氣化爐由上段旋風高溫熱解氣化室、下段水蒸氣噴淋熱解氣化室以及螺旋給料機、生物質氣排出管、氣體燃料高速燃燒器、灰渣箱組成；運行時，氣體燃料高速燃燒器產生高溫厭氧煙氣，以高速沿切向貼近內壁側噴入旋風熱解氣化室，形成強旋風渦流；同時，生物質原料經螺旋給料機落入旋風熱解氣化室，與高溫煙氣混合、加熱、發生熱解，其中固定碳被氣化，產生的生物質氣經生物質氣排出管排出；生物質氣經換熱器將給水加熱為水蒸氣；水蒸氣經文丘里管進入水蒸氣噴淋熱解氣化室，將殘炭進一步熱解氣化，最后形成的灰渣排入灰渣箱中。該申請案能夠大幅降低生物質氣中焦油的含量，實現生物質能源的有效利用。

以上兩種熱解設備都采用了旋風熱解技術，即原料在熱解爐中通過旋流一邊進行熱解一邊將熱解后的氣、固產物直接分離，雖然減少了后續氣、固分離的工序，大幅提高了經濟效益，但是還存在以下難以克服的技術缺陷：這種旋風熱解技術雖然能夠將產物中的氣、固直接進行分離，但是通過實際檢測發現，采用旋風熱解技術分離出來的熱解氣中仍舊包含大量的粉塵顆粒，在后續處理中通常需要使用不同設備對熱解氣進行逐級除塵，多種設備占地面積廣，增加了生產成本。

綜上所述，如何克服現有技術中熱解氣含塵量大的不足，是現有技術中亟需克服的技術缺陷。

技術實現要素：

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于克服現有技術中熱解氣含塵量大的不足，提供了一種熱解裝置。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的熱解裝置，包括：

熱解爐，所述熱解爐包括自上而下依次連通的上直筒段、漸縮段和下直筒段，所述上直筒段的頂部側面沿周向設有至少兩個一次風進口，且所述一次風進口與上直筒段的頂部側面不相切；

中心筒，所述中心筒自上而下伸入所述上直筒段的內部，且所述中心筒的中軸線與所述上直筒段的中軸線重合。

發明人經過實驗總結發現，一次風進口與上直筒段的頂部側面不相切，會使得一次風從一次風進口進入熱解爐內時，一次風具有沿上直筒段徑向的分速度，從而使得一次風在上直筒段內形成的旋流不緊貼上直筒段的內壁，大大減小了旋流的流動阻力，相比于一次風切向進入熱解爐內的傳統方式，產生的旋流強度增強了10～15％，有利于熱解爐內熱解過程的充分進行，提高熱解效率。

作為本實用新型更進一步的改進，所述上直筒段頂部側面在一次風進口連接處的法線與一次風進口長度方向的夾角為α，且55°≤α≤85°。

其中，將α的角度設置的過小時，會使得一次風沿上直筒段徑向的分速度過大，不利于旋流的產生，且即使能夠產生旋流，旋流的強度也不會太大；發明人經過實驗總結發現，將α的大小設置在55°～85°，既能有效地產生旋流，避免旋流與上直筒段內壁的摩擦，又能保證旋流具有一定的強度，滿足熱解過程的使用需求。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

進料口，所述上直筒段的頂部側面沿周向設有至少兩個進料口，且上直筒段頂部側面在進料口連接處的法線與進料口長度方向的夾角同樣為α，每個進料口分別與單獨的原料輸送機構連接；

熱電偶，所述上直筒段的頂部內壁上設有一熱電偶，所述中心筒的頂部內壁上設有一熱電偶，所述漸縮段的內壁上設有一熱電偶；

所述熱解爐的內壁上鋪設有高鋁磚層，所述熱解爐的外壁上鋪設有保溫棉層。

在將不同的原料送入上直筒段內的過程中，有些原料不宜事先混合好再集中投入到上直筒段內，例如對于某些高水分含量的原料和某些低水分含量的原料，將高水分含量的原料或低水分含量的原料單獨通過原料輸送機構送入上直筒段內比較容易，但是一旦將二者事先混合，便會形成粘度較大的料漿，該料漿容易粘結在原料輸送機構上，不利于原料的輸送。為了克服上述類似的情況，本實用新型中將每個進料口分別與單獨的原料輸送機構連接，使得不同的原料分別單獨地被送入上直筒段內，避免原料事先預混合帶來的問題。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

出料口，所述出料口連通于所述下直筒段的下端；

螺旋輸送機，所述螺旋輸送機通過驅動電機驅動，所述出料口的下端與螺旋輸送機連通；所述螺旋輸送機向上方傾斜，且螺旋輸送機的長度方向與水平面的夾角為30°～65°。

由于出料口的下端直接與螺旋輸送機連通，且螺旋輸送機向上方傾斜，當螺旋輸送機輸送固體產物時，固體產物在重力的作用下，向下方密集堆積，使得螺旋輸送機具有自密封作用，熱解氣無法輕易通過螺旋輸送機被排走，大大加強了熱解裝置的氣密性，提升了氣、固分離的效果，同時，本實用新型中將螺旋輸送機的長度方向與水平面的夾角設置為30°～65°，一方面保證了螺旋輸送機對熱解氣的密封效果，另一方面也保證了螺旋輸送機的輸送效果。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

進料口，至少兩個進料口自上而下依次設置于所述上直筒段的側面；

篩分機構，所述篩分機構將熱解原料按照粒徑大小分級為不同批次，不同批次的熱解原料分別被送入不同高度的進料口。

本實用新型中，設置在上直筒段側面位置越低的進料口與尺寸越小的熱解原料通過進料管對應連通，由于原料的尺寸越小，其比表面積一般相對較大，有利于其吸熱熱解，熱解速度較快，因此，本實用新型中，將尺寸較大的熱解原料通過上直筒段側面位置較高的進料口優先送入上直筒段內進行熱解，其接觸的一次風溫度較高，熱解時間相對較長，能夠充分保證尺寸較大熱解原料的熱解效果；將尺寸較小的熱解原料通過上直筒段側面位置較低的進料口送入上直筒段內進行熱解，也能夠保證尺寸較小原料的熱解效果。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

橢球體，所述橢球體位于所述中心筒的下方，且所述橢球體的上端伸入所述中心筒的內部。

含有粉塵顆粒的熱解氣在從中心筒下方入口進入中心筒內部時，流通面積陡然減小，熱解氣流動速度增大，但是熱解氣中的粉塵顆粒由于密度相對較大，在慣性作用下無法立即增速，從而造成此處熱解氣與粉塵顆粒的速度差增大，由于附壁效應，流動速度相對較慢的粉塵顆粒會附著沉降到橢球體表面，最終落入下直筒段下端并被收集，從而在中心筒上端收集到較純凈的熱解氣，該熱解氣內的粉塵量顯著降低。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

二次風進口，所述二次風進口沿所述漸縮段的側面周向設置，且漸縮段側面在二次風進口連接處的法線與二次風進口長度方向的夾角同樣為α。

通過合理調節二次風的風量及風溫，能夠優化熱解爐內部整體的溫度梯度配置，進一步提高原料的熱解速率，提高熱解效率，確保原料被完全熱解。本實用新型中，二次風進口提供二次風，主要用來強化原料在漸縮段的熱解效果，因此，在實際生產中可以靈活啟閉。

作為本實用新型更進一步的改進，所述一次風進口和二次風進口分別通過管道與同一個空氣換熱機構相連。

本實用新型中，一次風進口和二次風進口分別通過管道與同一個空氣換熱機構相連，冷空氣進入空氣換熱機構后被加熱為熱空氣，熱空氣通過分流裝置分為一次風、二次風，一次風、二次風分別通過獨立的管道輸送至一次風進口2和二次風進口6。

作為本實用新型更進一步的改進，還包括：

連接件，所述連接件的一端與橢球體的上端固連，所述連接件的另一端與中心筒的下部內壁固連；

所述中心筒伸入所述上直筒段內部的深度是所述一次風進口與所述上直筒段頂端之間距離的2.0～3.5倍；

所述上直筒段的內徑是所述中心筒內徑的3.0～5.0倍；

所述橢球體的表面噴涂有不粘涂層，所述中心筒的內壁噴涂有不粘涂層。

本實用新型中，將中心筒伸入上直筒段內部的深度設計為一次風進口與上直筒段頂端之間距離的2.0～3.5倍，既能防止一次風被“短路”，又利于熱解氣的分離排出；將上直筒段的內徑設計為中心筒內徑的3.0～5.0倍，能夠將熱解氣流速控制在合理范圍內，確保熱解氣純凈、高效地分離排出；在橢球體7的表面噴涂不粘涂層，能夠確保橢球體表面的光滑，有利于附壁效應充分發揮作用，大大降低最終制得熱解氣中粉塵顆粒的含量；在中心筒的內壁噴涂不粘涂層，確保了中心筒內壁的光滑，避免堵塞，有利于熱解氣順利地通過。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下顯著效果：

(1)相比于傳統的長流程作業，本實用新型的熱解裝置，在熱解過程中直接分離氣體產物、固體產物，熱解后的大顆粒固體產物受到重力和離心力，不斷沉積到下直筒段下端的出料口，隨螺旋輸送機一起運送到爐外，熱解生成的氣體產物中夾帶著大量小顆粒粉塵，小顆粒粉塵受到附壁效應，在橢球體表面不斷附著沉積，顯著降低了最終制得熱解氣中的含塵量，相比于現有旋風熱解技術分離出來的熱解氣，采用本實用新型的熱解裝置，熱解氣中的含塵量相對減少20～35％；同時，采用本實用新型的熱解裝置，能降低傳統氣、固分離設備約70％的負荷，也部分解決了管道阻塞、磨損的問題，減少了半焦等產品的磨損，而且縮短了工藝流程，減少了除塵設備的功率，降低設備損耗，減少設備維護頻率，適合企業節能改造。

(2)本實用新型中，多股一次風在上直筒段頂部側面的圓周上，沿一定角度進入熱解爐內，在熱解爐內形成旋流對原料進行加熱，既增加了一次風與原料的混合程度，也延長了原料在爐內停留的時間，還能減小原料對熱解爐內壁的磨損，不僅節省了運行費用，還提高了生產效率，預計生產系統綜合節能率在20％左右。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為實施例1的熱解裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中沿A-A向的剖視結構示意圖；

圖3為實施例2的熱解裝置的結構示意圖；

圖4為實施例5的熱解裝置的使用方法的流程圖。

示意圖中的標號說明：

1、進料口；2、一次風進口；3、熱解爐；4、中心筒；5、連接件；6、二次風進口；7、橢球體；8、出料口；9、螺旋輸送機；10、驅動電機。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”等應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

熱解技術是將有機物在無氧或缺氧的狀態下加熱至500～1000℃，使固體廢物中的有機物轉化為以燃氣、燃料油和熱解炭為主的貯存性能源。由于是缺氧分解和還原氣氛，可減輕廢物中硫、氮、重金屬等有害成分對環境的二次污染，工藝上無需昂貴的洗氣裝置。現有技術中通常將生物質、廢塑料、煤粉等原料按照一定比例混合后再進行熱解，以生產符合要求的產品。國內現有大多數熱解設備，熱解過程完成之后得到的氣體、固體產物直接通過管道進入氣固分離設備，一方面造成分離設備負荷大，環境粉塵量大，生產線較長；另一方面固體產物在管道輸送中不斷被磨損，造成氣體中粉塵含量進一步增加，不利于后續氣、固分離的進行，且大量固體產物在管道中輸送，容易引起管道堵塞，不利于保證生產的連續性。針對上述不足，現有技術中提出采用旋風熱解技術，即原料在熱解爐中通過旋流一邊進行熱解一邊將熱解后的氣、固產物直接分離，減少了后續氣、固分離的工序，大幅提高了經濟效益。但是旋風熱解技術還存在以下難以克服的技術缺陷：這種旋風熱解技術雖然能夠將產物中的氣、固直接進行分離，但是通過實際檢測發現，采用旋風熱解技術分離出來的熱解氣中仍舊包含大量的粉塵顆粒，在后續處理中通常需要使用不同設備對熱解氣進行逐級除塵，多種設備占地面積廣，增加了生產成本。因此，如何克服現有技術中熱解氣含塵量大的不足，是現有技術中亟需克服的技術難題。

為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。

實施例1

參考圖1～2，本實施例的熱解裝置，包括：熱解爐3，熱解爐3包括自上而下依次連通的上直筒段、漸縮段和下直筒段，上直筒段的頂部側面沿周向設有至少兩個一次風進口2(具體本實施例中設有四個一次風進口2)，且一次風進口2與上直筒段的頂部側面不相切；中心筒4，中心筒4自上而下伸入上直筒段的內部，且中心筒4的中軸線與上直筒段的中軸線重合。

本實施例中，上直筒段的頂部側面沿周向設有至少兩個一次風進口2，且一次風進口2與上直筒段的頂部側面不相切，其中，發明人經過實驗總結發現，一次風進口2與上直筒段的頂部側面不相切，會使得一次風從一次風進口2進入熱解爐3內時，一次風具有沿上直筒段徑向的分速度，從而使得一次風在上直筒段內形成的旋流不緊貼上直筒段的內壁，大大減小了旋流的流動阻力，相比于一次風切向進入熱解爐3內的傳統方式，產生的旋流強度增強了10～15％，有利于熱解爐3內熱解過程的充分進行，提高熱解效率；其中，中心筒4自上而下伸入上直筒段的內部，通過中心筒4可方便地將熱解產生的氣體產物引流分離出去；其中，熱解爐3包括自上而下依次連通的上直筒段、漸縮段和下直筒段，熱解過程主要發生在上直筒段內，在上直筒段的下方設置漸縮段，由于漸縮段的流通口徑自上而下逐漸減小，會使得大量熱解過程產生的氣體產物在漸縮段內產生上揚的趨勢，有利于氣體產物順著上方的中心筒4排出。

本實施例的熱解裝置，上直筒段頂部側面在一次風進口2連接處的法線與一次風進口2長度方向的夾角為α，且55°≤α≤85°(具體本實施例中取55°)。

本實施例中，將上直筒段頂部側面在一次風進口2連接處的法線與一次風進口2長度方向的夾角設置為α，且55°≤α≤85°；其中，將α的角度設置的過小時，會使得一次風沿上直筒段徑向的分速度過大，不利于旋流的產生，且即使能夠產生旋流，旋流的強度也不會太大；發明人經過實驗總結發現，將α的大小設置在55°～85°，既能有效地產生旋流，避免旋流與上直筒段內壁的摩擦，又能保證旋流具有一定的強度，滿足熱解過程的使用需求。

本實施例的熱解裝置，還包括：進料口1，上直筒段的頂部側面沿周向設有至少兩個進料口1(具體本實施例中設有四個進料口1)，且上直筒段頂部側面在進料口1連接處的法線與進料口1長度方向的夾角同樣為α，每個進料口1分別與單獨的原料輸送機構連接；熱電偶，上直筒段的頂部內壁上設有一熱電偶，中心筒4的頂部內壁上設有一熱電偶，漸縮段的內壁上設有一熱電偶；熱解爐3的內壁上鋪設有高鋁磚層，熱解爐3的外壁上鋪設有保溫棉層。

本實施例中，進料口1的設置形式與一次風進口2相同，即上直筒段頂部側面在進料口1連接處的法線與進料口1長度方向的夾角同樣為α，其中，進料口1的設置形式與一次風進口2相同，有利于從進料口1進入上直筒段內的原料能夠在上直筒段內部被旋流順利帶動旋轉，避免原料直接貼著上直筒段的內壁旋轉，減少了原料和固體產物的磨損，減少粉塵量，保證上直筒段內旋流的強度；且上直筒段的頂部側面沿周向設置進料口1，原料通過進料口1一進入上直筒段內部就被分散，有利于熱解過程的高效進行；在將不同的原料送入上直筒段內的過程中，有些原料不宜事先混合好再集中投入到上直筒段內，例如對于某些高水分含量的原料和某些低水分含量的原料，將高水分含量的原料或低水分含量的原料單獨通過原料輸送機構送入上直筒段內比較容易，但是一旦將二者事先混合，便會形成粘度較大的料漿，該料漿容易粘結在原料輸送機構上，不利于原料的輸送。為了克服上述類似的情況，本實施例中將每個進料口1分別與單獨的原料輸送機構連接，使得不同的原料分別單獨地被送入上直筒段內，避免原料事先預混合帶來的問題。當熱解爐3內的溫度過低時，熱解過程無法高效地進行，因此，本實施例中，在上直筒段的頂部內壁上設有一熱電偶，在漸縮段的內壁上設有一熱電偶，兩個熱電偶能夠對熱解爐3內的溫度進行及時的檢測，確保熱解過程高效地進行。當熱解氣的溫度過高時，熱解氣中的某些成分容易繼續熱解，從而降低最終收集的熱解氣熱值，因此熱解氣的排出溫度需要進行監測與控制，本實施例中，在中心筒4的頂部內壁上設有一熱電偶，能夠對熱解氣的排出溫度進行及時的監測。由于熱解爐3的內壁處于旋流中，容易被磨損，本實施例中在熱解爐3的內壁上鋪設有硬質高鋁磚層，減緩了熱解爐3內壁的磨損，同時，熱解爐3的外壁上鋪設有保溫棉層，起到保溫作用。

本實施例的熱解裝置，還包括：出料口8，出料口8連通于下直筒段的下端；螺旋輸送機9，螺旋輸送機9通過驅動電機10驅動，出料口8的下端與螺旋輸送機9連通；螺旋輸送機9向上方傾斜，且螺旋輸送機9的長度方向與水平面的夾角為30°～65°(具體本實施例中取30°)。

現有的旋風熱解技術還存在以下難以克服的問題：氣、固產物在旋流中進行分離，氣流擾動較大，部分氣體產物容易隨著固體產物一起排出而無法被有效收集，氣、固分離的效果并不理想，針對這個問題，本實施例中，由于出料口8的下端直接與螺旋輸送機9連通，且螺旋輸送機9向上方傾斜，當螺旋輸送機9輸送固體產物時，固體產物在重力的作用下，向下方密集堆積(即螺旋輸送機9與出料口8連通處所在方向)，使得螺旋輸送機9具有自密封作用，熱解氣無法輕易通過螺旋輸送機9被排走，大大加強了熱解裝置的氣密性，提升了氣、固分離的效果，同時，本實施例中將螺旋輸送機9的長度方向與水平面的夾角設置為30°～65°，一方面保證了螺旋輸送機9對熱解氣的密封效果，另一方面也保證了螺旋輸送機9的輸送效果。

實施例2

參考圖3，本實施例的熱解裝置，其結構與實施例1基本相同，其不同之處在于：

本實施例的熱解裝置，還包括：進料口1，至少兩個進料口1(具體本實施例中有四個進料口1)自上而下依次設置于上直筒段的側面；篩分機構，篩分機構將熱解原料按照粒徑大小分級為不同批次，不同批次的熱解原料分別被送入不同高度的進料口1。

本實施例中，篩分機構將熱解原料按照粒徑大小分級為不同批次，不同批次的熱解原料分別被送入不同高度的進料口1，至少兩個進料口1自上而下依次設置于上直筒段的側面，具體為，尺寸越小的熱解原料批次被送入設置在上直筒段側面位置越低的進料口1，由于原料的尺寸越小，其比表面積一般相對較大，有利于其吸熱熱解，熱解速度較快，因此，本實施例中，將尺寸較大的熱解原料批次送入上直筒段側面位置較高的進料口1，使得其接觸的一次風溫度較高，熱解時間相對較長，能夠充分保證尺寸較大熱解原料的熱解效果；將尺寸較小的熱解原料通過上直筒段側面位置較低的進料口1送入上直筒段內進行熱解，也能夠保證尺寸較小原料的熱解效果。同時，對于某些尺寸巨大的原料顆粒，一方面太重無法在熱解爐3內被旋流帶動旋轉，另一方面其熱解的效果不理想，熱解效率較低，因此，尺寸巨大不合格的原料顆粒不宜被直接送入熱解爐3內進行熱解，本實施例中，通過篩分機構直接將尺寸巨大不合格的熱解原料截留下來，確保被送入熱解爐3內的原料顆粒的尺寸均在合理的范圍內，保證了熱解效率；對于部分尺寸巨大不合格的原料顆粒可以通過破碎裝置處理為尺寸合格的熱解原料，再送入篩分桶101的內部被合理地利用起來。

實施例3

本實施例的熱解裝置，其結構與實施例1基本相同，其不同之處在于：

本實施例的熱解裝置，還包括：橢球體7，橢球體7位于中心筒4的下方，且橢球體7的上端伸入中心筒4的內部。

本實施例中，橢球體7位于中心筒4的下方，且橢球體7的上端伸入中心筒4的內部，熱解完成的熱解氣中含有大量的粉塵顆粒，由于橢球體7的上端伸入中心筒4的內部，因此，含有粉塵顆粒的熱解氣在從中心筒4下方入口進入中心筒4內部時，流通面積陡然減小，熱解氣流動速度增大，但是熱解氣中的粉塵顆粒由于密度相對較大，在慣性作用下無法立即增速，從而造成此處熱解氣與粉塵顆粒的速度差增大，由于附壁效應，流動速度相對較慢的粉塵顆粒會附著沉降到橢球體7表面，最終落入下直筒段下端并被收集，從而在中心筒4上端收集到較純凈的熱解氣，該熱解氣內的粉塵量顯著降低；此外，整個橢球體7的表面積較大，熱解爐3內的粉塵顆粒碰到橢球體7表面后會減速，隨之附著沉降，也有利于降低熱解氣中的含塵量。

實施例4

本實施例的熱解裝置，其結構與實施例3基本相同，其不同之處在于：

本實施例的熱解裝置，還包括：二次風進口6，二次風進口6沿漸縮段的側面周向設置，且漸縮段側面在二次風進口6連接處的法線與二次風進口6長度方向的夾角同樣為α。(此處，漸縮段側面在二次風進口6連接處的法線是指漸縮段側面上二次風進口6連接處與漸縮段在該連接處軸截面圓心點的連線。)

隨著熱解過程的進行，熱解爐3內從一次風進口2位置向下溫度逐漸降低，不利于原料的充分熱解，本實施例中，二次風進口6沿漸縮段的側面周向設置，且漸縮段側面在二次風進口6連接處的法線與二次風進口6長度方向的夾角同樣為α，通過合理調節二次風的風量及風溫，能夠優化熱解爐3內部整體的溫度梯度配置，進一步提高原料的熱解速率，提高熱解效率，確保原料被完全熱解。本實施例中，二次風進口6提供二次風，主要用來強化原料在漸縮段的熱解效果，因此，在實際生產中可以靈活啟閉。同時，可通過調整二次風的風量，控制沉積到下直筒段下端的出料口8，并隨螺旋輸送機9一起運送到爐外的固體產物直徑(粒徑)小于2mm，以保證螺旋輸送機9的自密封作用(因為固體產物直徑較大時，螺旋輸送機9內容易漏風，自密封作用就無法保證，本實施例中將固體產物直徑控制小于2mm，既確保了熱解效率，又保證了螺旋輸送機9的自密封作用)。

實施例5

本實施例的熱解裝置，其結構與實施例4基本相同，其不同之處在于：

本實施例的熱解裝置，一次風進口2和二次風進口6分別通過管道與同一個空氣換熱機構相連，冷空氣進入空氣換熱機構后被加熱為熱空氣，熱空氣通過分流裝置分為一次風、二次風，一次風、二次風分別通過獨立的管道輸送至一次風進口2和二次風進口6。

參考圖4，本實施例的熱解裝置的使用方法，包括以下步驟：

步驟A、向一次風進口2通入一次風，在熱解爐3內形成旋流；

步驟B、向進料口1送入熱解原料，熱解原料在旋流的作用下旋轉下沉到熱解爐3底部，并同時被熱解；

步驟C、熱解產生的固體產物不斷沉積到下直筒段下端的出料口8，然后被螺旋輸送機9運送到爐外；熱解產生的氣體產物，通過中心筒4排放到爐外；

步驟D、調整二次風的風量，控制被螺旋輸送機9運送到爐外的固體產物直徑小于2mm。

相比于傳統的長流程作業，本實施例的熱解裝置，在熱解過程中直接分離氣體產物、固體產物，熱解后的大顆粒固體產物受到重力和離心力，不斷沉積到下直筒段下端的出料口8，隨螺旋輸送機9一起運送到爐外，熱解生成的氣體產物中夾帶著大量小顆粒粉塵，小顆粒粉塵受到附壁效應，在橢球體7表面不斷附著沉積，顯著降低了最終制得熱解氣中的含塵量，相比于現有旋風熱解技術分離出來的熱解氣，采用本實施例的熱解裝置，熱解氣中的含塵量相對減少20～35％；同時，采用本實施例的熱解裝置，能降低傳統氣、固分離設備約70％的負荷，也部分解決了管道阻塞、磨損的問題，減少了半焦等產品的磨損，而且縮短了工藝流程，減少了除塵設備的功率，降低設備損耗，減少設備維護頻率，適合企業節能改造。

本實施例中，多股一次風在上直筒段頂部側面的圓周上，沿一定角度進入熱解爐3內，在熱解爐3內形成旋流對原料進行加熱，既增加了一次風與原料的混合程度，也延長了原料在爐內停留的時間，還能減小原料對熱解爐3內壁的磨損，不僅節省了運行費用，還提高了生產效率，預計生產系統綜合節能率在20％左右。

實施例6

本實施例的熱解裝置，其結構與實施例5基本相同，其不同之處在于：

本實施例的熱解裝置，還包括：連接件5，連接件5的一端與橢球體7的上端固連，連接件5的另一端與中心筒4的下部內壁固連；中心筒4伸入上直筒段內部的深度是一次風進口2與上直筒段頂端之間距離的2.0～3.5倍(具體本實施例中取2.0倍)；上直筒段的內徑是中心筒4內徑的3.0～5.0倍(具體本實施例中取3.0倍)；橢球體7的表面噴涂有不粘涂層，中心筒4的內壁噴涂有不粘涂層。

本實施例中，通過連接件5能夠將橢球體7穩定地固定在中心筒4的下方，通過其他方式將橢球體7固定在中心筒4下方，均應屬于本實用新型的保護范圍；本實施例中，中心筒4伸入上直筒段內部的深度是一次風進口2與上直筒段頂端之間距離的2.0～3.5倍，其中，中心筒4伸入上直筒段內部的深度過淺，容易使一次風被中心筒4“短路”，中心筒4伸入上直筒段內部的深度過深，又不利于熱解氣通過中心筒4排出，因此，發明人結合理論計算和實際工作效果總結出，將中心筒4伸入上直筒段內部的深度設計為一次風進口2與上直筒段頂端之間距離的2.0～3.5倍，既能防止一次風被“短路”，又利于熱解氣的分離排出。本實施例中，上直筒段的內徑是中心筒4內徑的3.0～5.0倍，其中，中心筒4內徑相對過小的話，會造成中心筒4內熱解氣流速過快，容易將粉塵顆粒裹挾帶走；中心筒4內徑相對過大的話，又會造成熱解氣流速過慢，無法滿足熱解氣的生產需求，因此，發明人結合理論計算和實際工作效果總結出，將上直筒段的內徑設計為中心筒4內徑的3.0～5.0倍，能夠將熱解氣流速控制在合理范圍內，確保熱解氣純凈、高效地分離排出。本實施例中，橢球體7的表面噴涂有不粘涂層，中心筒4的內壁噴涂有不粘涂層，具體噴涂工藝為：先將橢球體7、中心筒4在60℃下預熱10分鐘，然后在橢球體7的表面、中心筒4的內壁噴涂不粘涂層的底層，在120℃下固化15分鐘；最后在橢球體7的表面、中心筒4的內壁噴涂不粘涂層的面層，在290～310℃下燒結30分鐘；其中：噴涂過程使用噴槍進行氣霧噴涂；噴槍的口徑在0.8～1.3mm之間；不粘涂層的底層厚度在17～25μm之間，不粘涂層的面層厚度在8～15μm之間，不粘涂層的總厚度控制在45μm以內。本實施例中使用到的不粘涂層，系市面上存在的不粘涂料，即深圳市順易為科技發展有限公司生產提供的可麗龍品牌水性納米陶瓷涂料，包括底料和面料。需要特別強調的是，本實施例中使用到的不粘涂層屬于非浸潤不粘涂層，針對橢球體7的表面、中心筒4的內壁上存在的焦油粘結問題，發明人創造性地發現使用本實施例中的不粘涂層能夠對上述問題起到顯著的抑制作用，即該不粘涂層表面冷凝的焦油能夠在不粘涂層上順利流動，這樣焦油就不易形成粘結。發明人經過實驗發現，該不粘涂層的抗高溫性能優良，不易被高溫破壞，使用壽命較長，且該不粘涂層成本低廉，容易產業化應用。因此，在橢球體7的表面噴涂不粘涂層，能夠確保橢球體7表面的光滑，有利于附壁效應充分發揮作用，大大降低最終制得熱解氣中粉塵顆粒的含量；在中心筒4的內壁噴涂不粘涂層，確保了中心筒4內壁的光滑，避免堵塞，有利于熱解氣順利地通過。

實施例7

本實施例的熱解裝置，其結構與實施例6基本相同，其不同之處在于：

上直筒段的頂部側面沿周向設有六個一次風進口2；上直筒段頂部側面在一次風進口2連接處的法線與一次風進口2長度方向的夾角為85°；上直筒段的頂部側面沿周向設有六個進料口1；螺旋輸送機9的長度方向與水平面的夾角為65°；中心筒4伸入上直筒段內部的深度是一次風進口2與上直筒段頂端之間距離的3.5倍；上直筒段的內徑是中心筒4內徑的5.0倍。

以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。