本申请涉及焦油渣处理设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置。
背景技术：
对于焦化行业内的焦油渣，目前的处理方式主要是配煤炼焦。采用不同的原煤按照不同比例配合加入焦油渣。但由于焦油渣的粘稠性使得添加比例难以控制导致焦炭质量波动较大，及严重污染环境危害健康；另一用途作为燃料使用，但焦油渣中含有一定量的苯并芘，严重污染环境，危害人类健康，苯并芘(bap)是一种常见的高活性间接致癌物和实变源，释放到大气中，经呼吸道进入人体肺泡至血液，导致肺癌和心血管疾病，因此含有苯并芘的焦油渣被列入工业危废，不能直接将焦油渣作为燃料使用。为了对焦油渣进行环保处理，提高焦油渣的再利用率，将焦油渣中的矿物油和苯并芘分离出来，现有焦化行业利用热解炉对焦油渣进行热解加工，而由于焦油渣中含有较多胶质及沥青质，在热解中极易结焦，影响热交换效力，致使一般釜式热解炉不能工作，对焦油渣的处理效率极低。
因此，如何解决现有焦化行业利用热解炉对焦油渣进行热解处理过程中容易结焦而造成热解炉不能工作，对焦油渣的处理效率低的问题，成为本领域技术人员所需解决的重要技术问题。
技术实现要素：
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其能够解决现有焦化行业利用热解炉对焦油渣进行热解处理过程中容易结焦而造成热解炉不能工作，对焦油渣的处理效率低的问题。
本发明提供了一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，包括有：
波动热解床主体，所述波动热解床主体供焦油渣进入所述波动热解床主体的进料口、供热解生成的固体碳排出的出料口和与所述波动热解床主体相连通的油气出口，所述进料口和所述出料口均与所述波动热解床主体相连通，所述油气出口位于所述波动热解床主体的上端；
用于给所述波动热解床主体加热的燃烧室和热交换炉腔，所述燃烧室设置在所述波动热解床主体外，所述热交换炉腔套设在所述波动热解床主体外，且所述热交换炉腔与所述燃烧室相连通；
用于输送焦油渣或固态碳的输送装置，所述输送装置包括有设置在所述波动热解床主体内的无轴叶片，所述无轴叶片的外径与所述波动热解床主体相匹配，且所述输送装置的输送方向为所述进料口至所述出料口的方向。
优选地，所述热波动热解床主体包括有并排设置的第一热解床和第二热解床，所述第一热解床和所述第二热解床均设置有所述进料口、所述出料口和所述油气出口，所述第一热解床的出料口与所述第二热解床的进料口相连通。
优选地，所述热交换炉腔包括有套在所述第一热解床外的第一热交换炉腔和套在所述第二热解床外的第二热交换炉腔，所述第一热交换炉腔的进气口与所述第二热交换炉腔的出气口相连通，且所述第二热交换炉腔的进气口与所述燃烧室相连通。
优选地，所述燃烧室设置在所述第二热解床的下方，且所述燃烧室靠近第二热解床的出料口设置，所述第一热交换炉腔的出气口靠近第一热解床的进料口设置。
优选地，所述输送装置设置有两个、分别用于输送所述第一热解床和所述第二热解床内的焦油渣，且两个所述输送装置的输送方向相反。
优选地，所述输送装置还包括有用于驱动所述无轴叶片旋转的电机，所述电机固定安装在所述波动热解床主体的外端，所述无轴叶片安装在所述电机的驱动轴上，且所述无轴叶片与所述波动热解床主体同轴设置且长度相等。
优选地，还包括有壳体和绝热保温层，所述绝热保温层套在所述热交换炉腔外，且所述壳体套在所述绝热保温层的外侧。
优选地，还包括有与所述出料口相连接的降温临储仓和位于所述降温临储仓出口的仓泵，所述降温临储仓包括有内壳和套在所述内壳外的外壳，所述内壳和所述外壳之间留有冷却水通道，所述外壳上设置有与所述冷却水通道相连通的冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口靠近所述降温临储仓的出料口设置，所述冷却水出口靠近所述降温临储仓的进料口设置。
优选地，所述仓泵上设置有多个氮气进口和供所述仓泵内气体排出的出气口。
优选地，所述绝热保温层由绝热浇筑料、耐火浇筑料、硅酸钠纤维板三层叠加而成；所述壳体由装饰性不锈钢面板制成。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供了一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，包括有波动热解床主体、燃烧室、热交换炉腔和输送装置，波动热解床主体设置有进料口、出料口和油气出口，焦油渣从进料口进入到波动热解床主体内，燃烧室内的燃料燃烧产生的高温恒温热空气进入热交换炉腔内、对波动热解床主体加热，使波动热解床主体内的焦油渣热解生成固态碳和油气(含有气态苯并芘，苯并芘由原晶状受热气化)，油气从油气出口排出，固态碳被输送装置输送至送料口并排出。焦油渣在无氧密闭环境中经过热解生成油气和固态碳，油气经过进一步处理可以得到液态矿物油和可燃气，固态碳可作为商品燃料，生成的可燃气(含气化后的苯并芘)可以作为加热热解床的热能利用，提高了焦油渣的利用率，减小了资源的浪费、并彻底解决了对环境的污染，该热解装置操作简单、工艺流程短。由于输送装置的无轴叶片外径与波动热解床内管径相匹配，起到了机械清焦的作用，妥善解决了焦油渣热解对热解釜内壁结焦的不可克服的难题和彻底解决了焦油渣中所含有害物“苯并芘”无法分离无法处理的技术难题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的该用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置的结构示意图。
图中：
1、第一热解床的进料口；2、第二热解床的出料口；3、波动热解床主体；4、油气出口；5、第一热交换炉腔；6、第二热交换炉腔；7、第一热交换炉腔的出气口；8、燃烧室；9、电机；10、无轴叶片；11、冷却水进口；12、冷却水通道；13、冷却水出口；14、仓泵；15、氮气进口；16、出气口；17、壳体；18、绝热保温层；19、双段火燃烧器；20、焦油渣通道；21、热空气通道；22、降温临储仓；23、短轴。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
参照附图1，本具体实施方式提供了一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，包括有波动热解床主体3，波动热解床主体3设置有进料口、出料口和油气出口4，进料口和出料口均与波动热解床主体3相连通，焦油渣从进料口进入到波动热解床主体3热解后生成的固态碳可以从出料口排出，油气出口4与波动热解床主体3相连通，以使焦油渣热解生成的油气及气态苯并芘可以从油气出口4排出，油气出口4位于波动热解床主体3的上端，以便于油气排出、并防止焦油渣或固态碳将油气出口4封堵住。
该热解装置还包括有用来给波动热解床主体3加热的燃烧室8和热交换炉腔，燃烧室8设置在波动热解床主体3下方，热交换炉腔套设在波动热解床主体3外，并且燃烧室8与热交换炉腔相连通，当燃烧室8内的燃料燃烧时，产生的高温恒温热空气进入到热交换炉腔内，热交换炉腔内的烟气将热量传递给波动热解床主体3完成热交换，使波动热解床主体3内的焦油渣分解、矿物油生成油气晶状苯并芘气化，留下固态碳，从而实现对焦油渣的完全处理。
该热解装置还包括有输送装置、以用来输送焦油渣或固态碳，输送装置的输送方向为从进料口至出料口的方向，即输送装置能够将焦油渣或固态碳从进料口向出料口输送，使焦油渣充分受热分解，输送装置包括有设置在波动热解床主体3内的无轴叶片10，无轴叶片10的外径与波动热解床主体3内径相匹配，从而起到了机械清焦的作用，妥善解决了焦油渣热解对热解釜内壁结焦的不可克服的难题。
需要说明的是，焦油渣在波动热解床主体3内移动过程中发生热解、矿物油生成油气、晶状苯并芘气化并留下固态碳，油气及苯并芘气体通过油气出口4排出，固态碳被输送装置输送至出料口排出。
焦油渣在热解时处于无氧密闭的环境中，在进料口处可以设置有进口阀门，在出料口处可以设置有出口阀门，当进料时进口阀门打开，使焦油渣进入到波动热解床主体3内，当进料完成后进口阀门关闭，使进料口封闭，从而使波动热解床主体3处于密闭状态；当焦油渣热解生成的固态碳被输送到出料口处时，出口阀门打开，使固态碳排出。这样，进口阀门和出口阀门相配合，使波动热解床主体3封闭，以使焦油渣在密闭的环境中热解。
需要说明的是，为了防止在进料时空气或氧气随着焦油渣进入到波动热解床主体3内，在盛装有焦油渣的送料装置的临储仓内通入氮气、并将临储仓内的空气或氧气置换出，使送料装置处于无氧状态，从而焦油渣在进入到该热解装置内时不会携带空气或氧气进入，从而使波动热解床主体3形成无氧环境。
焦油渣在无氧密闭环境中经过热热解生成油气、气态苯并芘和固态碳，油气经过进一步处理可以得到液态矿物油和可燃气，生成的固态碳可作为商品燃料，少部分不可凝气及气态苯并芘作为热解热源，不仅降低热解成本，更重要的是环保处置了苯并芘，变废为宝，达到了焦油渣环保处置综合利用的目的；提高了焦油渣的利用率，减小了资源的浪费、并降低了对环境的污染，该热解装置操作简单、工艺流程短。由于采用了无轴叶片机械输道，起到了机械清焦作用，使波动热解床主体3内永不结焦。如此设置，解决了现有焦化行业利用热解炉对焦油渣进行热解处理过程中容易结焦而造成热解炉不能工作，对焦油渣的处理效率低的问题。
本实施例中，热解床本体包括有第一热解床和第二热解床，第一热解床和第二热解床均设置有进料口、出料口、油气出口4，并且第一热解床的出料口和第二热解床的进料口通过焦油渣通道20相连通，以使焦油渣通过第一热解床的进料口1进入到第一热解床内、再通过焦油渣通道20能够进入到第二热解床内，并使经过热解后生成的固态碳从第二热解床的出料口2排出。第一热解床和第二热解床并排上下设置，这样，既能够处理较多的焦油渣，提高焦油渣的处理效率，又不会增加该热解装置的占地面积。
需要说明的是，第一热解床和第二热解床的油气出口4可以连通至同一管路。
并且，热交换炉腔包括有第一热交换炉腔5和第二热交换炉腔6，第一热交换炉腔5套在第一热解床外，第二热交换炉腔6套在第二热解床外，第一热交换炉腔5的进气口与第二热交换炉腔6的出气口相连通，第二热交换炉腔6的进气口与燃烧室8相连通，这样，第一热交换炉腔5和第二热交换炉腔6通过热空气通道21相连通，燃烧室8内燃料燃烧产生的高温恒温热空气能够顺着第二热交换炉腔6通过热空气通道21进入到第一热交换炉腔5内，从而为第一热解床和第二热解床供热，使焦油渣充分热解。
其中，燃烧室8设置在第二热解床的下部，并且燃烧室8靠近第二热解床的出料口2设置，第一热交换炉腔的出气口7靠近第一热解床的进料口1设置，这样，使焦油渣进入到波动热解床主体3后直至从出料口排出均被加热，以使焦油渣热解更为彻底，提高了焦油渣的热解效率。并且第一热解床和第二热解床共用一个燃烧室8，利于简化该热解装置的结构。
并且，燃烧室8内可以设置有自动调节的双段火燃烧器19和用于调节燃烧温度的温控器，温控器与双段火燃烧器19电连接，当温控器所检测的温度超出预设温度范围后，温控器控制双段火燃烧器19、以减少可燃气进入的量，使双段火燃烧器19的火苗减小甚至熄灭，当温控器检测的温度低于或处于预设温度范围内时，温控器控制双段火燃烧器19以增加可燃气进入的量，使双段火燃烧器19的火苗增大，以为波动热解床主体3提供热量。
该热解装置还包括有壳体17和绝热保温层18，波动热解床主体3为耐高温耐腐蚀耐磨的特种无缝管；绝热保温层18套在热交换炉腔外，壳体17套在绝热保温层18外，即第一热交换炉腔5和第二热交换炉腔6外均设置有绝热保温层18和壳体17，从而对热交换炉腔起到保温的作用，且外壳温度小于50℃，确保触摸安全。
绝热保温层18由绝热浇筑料、耐火浇筑料、硅酸钠纤维板三层叠加而成，以防止热交换炉腔内的热量散失。
绝热浇筑料又称轻质隔热保温浇注料，保温浇注料主要是由轻质耐火骨料与粉料、结合剂外加剂配制而成的，保温浇注料具有体积密度小、导热系数低、隔热性能优异、质量稳定的特点，可用于各类高温炉窑的内衬或隔热层。
耐火浇注料是指由耐火骨料、结合剂和外加剂组成的混合料，加水(或液状结合剂)调和成可用浇注法施工的泥料。
本实施例中，输送装置设置有两个，分别用于所述第一热解床和第二热解床内的焦油渣，并且两个焦油渣的输送方向相反，以便于将第一热解床内的焦油渣或固态碳输送到第二热解床内、并使第二热解床内的固态碳输送至出料口排出。
输送装置还包括有用于驱动无轴叶片10旋转的电机9，并且，无轴叶片10与电机9之间通过短轴23相连接，无轴叶片10和短轴23设置在波动热解床主体3内，电机9安装在波动热解床主体3的外壁(端部)上，并且电机9的驱动轴伸入到波动热解床主体3内与无轴叶片10通过短轴23相连接，以带动无轴叶片10旋转，无轴叶片10上的螺旋叶片将焦油渣推移而进行输送，从而实现焦油渣的输送。
其中，两个输送装置的电机9分别安装在壳体17(机体端板)上，并且两个电机9分别位于第一热解床和第二热解床相对的一端，两个电机9的旋转方向相反，以使焦油渣能够从第一热解床进入到第二热解床内、再由第二热解床排出。且两个电机9均靠近两个进料口设置，以便于实现焦油渣或固态碳的输送。
进一步地，输送装置的无轴叶片10与波动热解床主体3同轴设置，并且长度相等，以防止焦油渣在波动热解床主体3内堆积，或输送不完全。
需要说明的是，无轴叶片10的螺旋叶片的外直径与波动热解床主体3的内径相同，或略小于波动热解床主体3的内径，以与波动热解床主体3相配合，焦油渣在热解过程中，产生胶质沥青受高温结焦在热解装置的内腔上，形成结焦层，影响热交换率，甚至失去热交换作用，无轴叶片10的驱动输送过程中，不停地对波动热解床主体3起到机械清焦作用。
在本实施例中，该热解装置还包括有降温临储仓22，降温临储仓22与出料口相连接，即降温临储仓22与第二热解床的出料口2相连接，降温临储仓22包括有内壳和外壳，外壳套在内壳外，外壳和内壳之间设置有冷却水通道12，外壳上设置有冷却水进口11和冷却水出口13，冷却水进口11和冷却水出口13均与冷却水通道12相连通，且冷却水进口11靠近降温临储仓22的出料口设置，冷却水出口13靠近降温临储仓22的进料口设置，以便于对进入降温临储仓22内的固态碳降温。
需要说明的是，冷却水通道12为外壳和内壳之间的间隙，且冷却水通道12环绕在内壳外，即冷却水从冷却水进口11进入冷却水通道12后，将冷却水通道12填充满后才能从冷却水出口13排出，以对降温临储仓22整体降温，提高了降温效率。
为了便于将固态碳排出，该热解装置还包括有位于降温临储仓22出口的仓泵14，在仓泵14上设置有多个供氮气进入的氮气进口15和供仓泵14内气体排出的出气口16，出气口16可以连接有气体回收装置，以使仓泵14内的气体排入到气体回收装置内，由于管道和降温临储仓22内可能会存在可燃气，向仓泵14内输入氮气，既便于将固态碳输送出，又提高了安全性，将可燃气置换出，以使随着固态碳排出的气体中不含有可燃气。
这里，仓泵14上设置有三个供氮气进入的氮气进口15，分别设置在靠近仓泵14进口的位置、仓泵14的中部和仓泵14的出口处，这样，使输送固态碳的气流力均匀，更便于固态碳的输出。
在其他实施例中，仓泵14上的氮气进口15与供氮装置相连接，供氮装置包括有依次连接的压缩空气罐、空压机、制氮机和氮气罐，氮气罐与仓泵14的进气口连接，以为仓泵14提供氮气。该制氮装置以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。
在一些实施例中，油气出口4连通有重组催化装置，包括有异构重组反应釜、催化炉和冷凝器，使油气在催化剂的作用下进一步裂变反应，对长构烷烃和单支链烷烃进行热解，保留环烷烃、多支链烷及芳烃，同时脱硫脱色除臭，进入冷凝器冷凝为液态油，并存储在油罐内，油气中不可凝气体为可燃气(含有不溶于油的气态“苯并芘”)，该可燃气可以通入到燃烧室8内、以为该热解装置提供燃料。
并且，为了高效排放零污染，在热交换炉腔的出气口可以连接有废气处理装置，以对燃烧产生的废气进行处理，废气处理装置可以包括有能够喷射弱碱性冷却水的喷淋装置和uv处置装置，燃烧废气排放过程中经过喷淋装置喷淋处置了烟气中的颗粒和有害气体，再经过uv处理装置中的uv紫外灯管照射并在纳米级二氧化钛的金属催化作用下被氧化为水和二氧化碳排入到大气中，实现了微排放，零污染。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，包括有：
波动热解床主体(3)，所述波动热解床主体(3)设置有供焦油渣进入所述波动热解床主体(3)的进料口、供热解生成的固体碳排出的出料口和与所述波动热解床主体(3)相连通油气出口(4)，所述进料口和所述出料口均与所述波动热解床主体(3)相连通，所述油气出口(4)位于所述波动热解床主体(3)的上端；
用于给所述波动热解床主体(3)加热的燃烧室(8)和热交换炉腔，所述燃烧室(8)设置在所述波动热解床主体(3)外，所述热交换炉腔套设在所述波动热解床主体(3)外，且所述热交换炉腔与所述燃烧室(8)相连通；
用于输送焦油渣或固态碳的输送装置，所述输送装置包括有设置在所述波动热解床主体(3)内的无轴叶片(10)，所述无轴叶片(10)的外径与所述波动热解床主体(3)相匹配，且所述输送装置的输送方向为所述进料口至所述出料口的方向。
2.根据权利要求1所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述波动热解床主体(3)包括有并排设置的第一热解床和第二热解床，所述第一热解床和所述第二热解床均设置有所述进料口、所述出料口和所述油气出口(4)，所述第一热解床的出料口与所述第二热解床的进料口相连通。
3.根据权利要求2所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述热交换炉腔包括有套在所述第一热解床外的第一热交换炉腔(5)和套在所述第二热解床外的第二热交换炉腔(6)，所述第一热交换炉腔(5)的进气口与所述第二热交换炉腔(6)的出气口相连通，且所述第二热交换炉腔(6)的进气口与所述燃烧室(8)相连通。
4.根据权利要求3所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述燃烧室(8)设置在所述第二热解床的下方，且所述燃烧室(8)靠近第二热解床的出料口(2)设置，第一热交换炉腔的出气口(7)靠近第一热解床的进料口(1)设置。
5.根据权利要求2所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述输送装置设置有两个、分别用于输送所述第一热解床和所述第二热解床内的焦油渣，且两个所述输送装置的输送方向相反。
6.根据权利要求5所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述输送装置还包括有用于驱动所述无轴叶片(10)旋转的电机(9)，所述电机(9)固定安装在所述波动热解床主体(3)的外端，所述无轴叶片(10)安装在所述电机(9)的驱动轴上，且所述无轴叶片(10)与所述波动热解床主体(3)同轴设置且长度相等。
7.根据权利要求1所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，还包括有壳体(17)和绝热保温层(18)，所述绝热保温层(18)套在所述热交换炉腔外，且所述壳体(17)套在所述绝热保温层(18)的外侧。
8.根据权利要求1所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，还包括有与所述出料口相连接的降温临储仓(22)和位于所述降温临储仓(22)出口的仓泵(14)，所述降温临储仓(22)包括有内壳和套在所述内壳外的外壳，所述内壳和所述外壳之间留有冷却水通道(12)，所述外壳上设置有与所述冷却水通道(12)相连通的冷却水进口(11)和冷却水出口(13)，所述冷却水进口(11)靠近所述降温临储仓(22)的出料口设置，所述冷却水出口(13)靠近所述降温临储仓(22)的进料口设置。
9.根据权利要求8所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述仓泵(14)上设置有多个氮气进口(15)和供所述仓泵(14)内气体排出的出气口(16)。
10.根据权利要求7所述的用于环保处置工业危废焦油渣的热解装置，其特征在于，所述绝热保温层(18)由绝热浇筑料、耐火浇筑料、硅酸钠纤维板三层叠加而成；所述壳体(17)由装饰性不锈钢面板制成。
技术总结