本发明属于固废回收处理装置领域，尤其涉及一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法。
背景技术：
利用传统的热裂解装置对废塑料、废橡胶及生活垃圾等固废回收原料进行裂解的过程中，会产生夹带着大量焦质的高温油气，随着时间的推移焦质逐渐凝结沉降，导致油气出口和油气管道的有效孔径变小，长期使用会将管道堵塞，影响设备使用，因此对油气出口和油气管道进行及时、有效地清理是十分必要的。
目前，在传统的热裂解设备上并未设置清焦装置，仅在油气出口上安装油气出口管道，随着时间的推移，夹带着大量焦质的高温油气逐渐凝结沉降导致油气出口管道堵塞。焦质的质地较为粘稠，在清理时费时费力，此外油气出口管道堵塞后会影响高温油气的正常通过，极易造成安全事故。因此，开发出一种安全、高效地热解装置油气出口的清焦装置及处理方法对于本领域技术人员而言是一项重要的课题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的热解装置管道易堵塞、清理耗时耗力、安全性能低等问题，提出一种具有安全性高、清焦效率高、油气回收率高的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，包括依次设置的：
螺旋除焦单元，与所述热解装置油气出口连通，用于处理热解装置产生油气中的焦渣物质；
油气喷淋单元，用于对所述油气进行喷淋和降温；
其中，所述螺旋除焦单元上设有螺旋轴和螺旋叶片，用于输送焦渣物质至热解装置炭渣出口；所述螺旋轴的一端沿着轴线方向贯穿于油气喷淋单元并固定连接；
所述螺旋除焦单元为横向设置，油气喷淋单元为纵向设置。
作为优选，所述螺旋除焦单元还包括从左至右依次设置的螺旋除焦机传动、与所述螺旋除焦机传动固定连接的螺旋除焦机筒体；
所述螺旋轴和螺旋叶片设置于螺旋除焦机筒体内部，所述螺旋叶片安装在螺旋轴上。
作为优选，所述螺旋除焦单元还包括设置于螺旋除焦机筒体上方的传感器，设置于螺旋除焦机筒体中部的油气观察孔；
所述传感器有压力远程传感器和温度远程传感器。
作为优选，所述油气喷淋单元包括喷淋塔筒体、开设于所述喷淋塔筒体顶部的喷淋塔油气出口、开设于所述喷淋塔筒体底部的喷淋塔冷凝液出口和设于所述喷淋塔筒体外部的观察视镜。
作为优选，在所述喷淋塔筒体内部、靠近所述喷淋塔筒体顶部一端设有油气喷淋装置和位于所述油气喷淋装置下方的塔板；
其中，所述油气喷淋装置包括上层喷头和下层喷头，所述塔板包括上层塔板和下层塔板；
在所述喷淋塔油气出口和喷淋塔冷凝液出口上装有控制阀门；
所述观察视镜包括上部观察视镜、中部观察视镜和下部观察视镜。
作为优选，所述清焦喷淋装置还包括用于将油气冷却为冷凝液的油气冷却单元和用于存储并为所述油气喷淋单元提供冷凝液的储油单元。
作为优选，所述油气冷却单元为冷凝器，所述储油单元包括安装于所述喷淋塔冷凝液出口上的循环油罐、用于存储冷凝液的储油罐；
其中，在所述循环油罐上还设有循环油泵和溢油口，所述循环油泵与油气喷淋装置以输油管连通，所述储油罐以输油管与循环油罐的溢油口连通，所述冷凝器设于循环油泵与油气喷淋装置之间。
新型连续化热解装置油气出口清焦处理方法，所述方法包括如下步骤：
热解装置中产生的油气经热解装置油气出口进入螺旋除焦单元后，进行螺旋除焦处理，以除去油气中的焦渣物质；
经所述螺旋除焦处理步骤后的油气，进入油气喷淋单元后，使用冷凝液进行喷淋降温处理。
作为优选，螺旋除焦处理步骤具体为：所述螺旋清焦机将油气中的焦渣物质输送至与所述热解装置油气出口垂直设置的炭渣出口；
在螺旋除焦处理步骤和喷淋降温处理步骤之间还包括油气冷凝步骤具体为：利用油气冷却单元对喷淋所用的喷淋油进行冷却处理，得到冷凝液。
新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置或处理方法在固废回收领域的应用。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法。其中该装置的高效性体现在设置了螺旋除焦单元和油气喷淋单元。一方面利用螺旋除焦单元通过反向螺旋作用将油气中的焦渣物质重新送回热裂解装置的油气出口后，再通过炭渣出口排出热裂解装置；另一方面油气喷淋装置还用于喷淋塔清洁，并将部分油气冷却下来，冷凝油的一部分继续循环利用，溢流部分进行回收；
2、本发明提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法。其中该装置的安全性体现在：利用该装置喷淋清焦后保证了油气管道畅通，减少安全事故发生，克服了油气出口的结焦及油气管道易堵塞的问题，也不会影响后续油气的通过能力，为热解设备提供安全稳定的运行环境；
3、本发明提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置具有构造简单、安装方便、性能优异、制造费用低等优点，清焦效率高达100％，同时还能防止高温油气在热解装置中滞留，使得油气回收率提高了10％左右，提高生产效率并延长装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置图，其中螺旋除焦单元包括：螺旋除焦机传动1、螺旋除焦机筒体2、压力远程传感器3、油气观察孔4、螺旋叶片5、温度远程传感器6、螺旋轴7；油气喷淋单元包括：喷淋塔油气出口刀闸阀8、喷淋塔油气出口球阀9、喷淋塔油气出口10、观察视镜11、油气喷淋装置12、喷淋塔筒体13、喷淋塔冷凝液出口14、喷淋塔冷凝液出口刀闸阀15、喷淋塔冷凝液出口球阀16；冷却单元包括：冷凝器17；储油单元包括：循环油罐18、溢油口19、循环油泵20、输油管21、储油罐22；热解装置：热解装置传动系统23、热解装置进料阀门24、热解装置反应筒体25、热解装置螺旋叶片26、热解装置压力远程传感器27、热解装置温度远程传感器28、热解装置螺旋轴29、热解装置油气出口30、热解装置油气出口刀闸阀31、热解装置油气出口球阀32、炭渣出口33；
图2为本发明实施例所提供的油气喷淋单元装置局部放大图，其中油气喷淋塔上层塔板34、油气喷淋塔下层塔板35、油气喷淋塔上层封头36、油气喷淋装置上层喷头37、油气喷淋装置下层喷头38、油气喷淋塔上筒体39、油气喷淋塔下筒体40、油气喷淋塔下层封头41；
图3为本发明实施例所提供的喷淋塔筒体内部的塔板装置图，其中，塔板阀板42、塔板总成43。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，包括依次设置的：
螺旋除焦单元，与所述热解装置油气出口连通，用于处理热解装置产生油气中的焦渣物质；
油气喷淋单元，用于对所述油气进行喷淋和降温；
其中，所述螺旋除焦单元上设有螺旋轴和螺旋叶片，用于输送焦渣物质至热解装置炭渣出口；所述螺旋轴的一端沿着轴线方向贯穿于油气喷淋单元并固定连接；
所述螺旋除焦单元为横向设置，油气喷淋单元为纵向设置。
上述清焦喷淋装置适用于多种热解装置，如内旋式热解反应釜装置、外旋式热解反应釜装置或固定式蒸馏釜等。此处需要补充的是，在热解装置上安装有实时监测压力与温度的压力远程传感器、温度远程传感器，压力与温度传感器都具备plc信号远传功能，能将热解装置内的压力与温度远传至控制室，便于及时查看和调控热解装置，以保证热解装置的安全正常运行。
此外，热解装置筒体内还设置有螺旋轴，螺旋轴上安装了用于推动废物料向油气出口一侧方向运行的螺旋叶片，；此处废物料包括废橡胶、废塑料、生活垃圾、油砂等物质在内的固废材料。还在热解装置油气出口上部安装有油气出口密封球阀、油气出口密封刀闸阀；在与热解装置油气出口对应的下部垂直设置了炭渣出口。为防止外部空气窜入热解装置内引起安全事故，也在炭渣出口安装密封刀闸阀和密封球阀。设置的油气喷淋单元用于喷淋塔内的高温油气喷淋和降温，还起到除尘、除焦的作用。
在一优选实施例中，所述螺旋除焦单元还包括从左至右依次设置的螺旋除焦机传动、与所述螺旋除焦机传动固定连接的螺旋除焦机筒体；
所述螺旋轴和螺旋叶片设置于螺旋除焦机筒体内部，所述螺旋叶片安装在螺旋轴上。
在上述优选实施例中，所述螺旋除焦单元还包括螺旋除焦机传动，在螺旋清焦机的左端盖上安装螺旋清焦机轴承支架，轴承支架上安装有左侧轴承盒，并在左侧轴承盒上设置有密封套，在密封套与螺旋轴之间还填充了密封材料，密封套外部再用压料盖压紧，其目的是为了防止油气逸出和泄漏。
在螺旋除焦机筒体内部设置有螺旋轴，螺旋轴的一端沿着螺旋轴的方向穿过油气喷淋单元，即穿过油气喷淋塔筒体，并与右端的轴承支架、轴承盒相配合；在油气喷淋塔筒体的下部设置有左右对称的法兰，螺旋除焦机筒体右侧法兰与喷淋塔筒体下部左侧油气入口法兰相连接，喷淋塔下部筒体右侧法兰与螺旋除焦机筒体右轴承支架相连接，轴承支架左侧安装有螺旋除焦机右密封套，支架右侧安装螺旋除焦机右侧轴承盒。
在螺旋轴上安装有螺旋叶片，螺旋叶片用于推动焦渣向靠近螺旋除焦机传动一侧的方向运送，将油气中产生的焦渣物质输送至热解装置的炭渣出口，保持油气通道的畅通。
在一优选实施例中，所述螺旋除焦单元还包括设置于螺旋除焦机筒体上方的传感器，设置于螺旋除焦机筒体中部的油气观察孔；
所述传感器有压力远程传感器和温度远程传感器。
在上述优选实施例中，所述传感器安装在螺旋除焦机筒体的上方，也垂直安装了用于探测螺旋除焦机筒体内油气的压力和温度远程传感器，上述两种传感器均有plc信号远传功能，能够将螺旋除焦机筒体内的压力与温度数值实时远传至控制室；此外，还设置了油气观察孔，其目的是便于维修与观察螺旋除焦机筒体内部的工作运转情况。
在一优选实施例中，所述油气喷淋单元包括喷淋塔筒体、开设于所述喷淋塔筒体顶部的喷淋塔油气出口、开设于所述喷淋塔筒体底部的喷淋塔冷凝液出口和设于所述喷淋塔筒体外部的观察视镜。
在上述优选实施例中，为防止外部空气进入喷淋塔内部，在喷淋塔油气出口安装刀闸阀和球阀，以保证生产的绝对安全；在喷淋塔筒体下部设置有法兰，与喷淋塔塔下封头上的法兰进行连接，在喷淋塔冷凝液出口上同样安装了刀闸阀和球阀，以防外部空气窜入。
在一优选实施例中，在所述喷淋塔筒体内部、靠近所述喷淋塔筒体顶部一端设有油气喷淋装置和位于所述油气喷淋装置下方的塔板；
其中，所述油气喷淋装置包括上层喷头和下层喷头，所述塔板包括上层塔板和下层塔板；
在所述喷淋塔油气出口和喷淋塔冷凝液出口上装有控制阀门；
所述观察视镜包括上部观察视镜、中部观察视镜和下部观察视镜。
在上述优选实施例中，在喷淋塔筒体内设计有两组油气喷淋装置，分别为上层喷头、下层喷头、入口分别安装在上部喷淋塔侧面；
为了便于观察喷淋塔筒体内部的工作情况，还在喷淋塔筒体外侧的上部设置了三道观察视镜，分别为上部观察视镜、中部观察视镜、下部观察视镜，观察视镜为左右对称安装，视镜材料为耐高温石英玻璃；
在喷淋塔筒体内上部还设置有上层塔板和下层塔板。在塔板上方还开有许多环状的圆形孔，作为油气的通道，在孔的上方设有固定的塔板阀板，塔板与塔板上的阀板形成油气喷淋塔塔板总成；上升的油气流经过阀板与喷淋冷凝油相接触，气液两相进行传热、传质过程。
在一优选实施例中，所述清焦喷淋装置还包括用于将油气冷却为冷凝液的油气冷却单元和用于存储并为所述油气喷淋单元提供冷凝液的储油单元。
在一优选实施例中，所述油气冷却单元为冷凝器，所述储油单元包括安装于所述喷淋塔冷凝液出口上的循环油罐、用于存储冷凝液的储油罐；
其中，在所述循环油罐上还设有循环油泵和溢油口，所述循环油泵与油气喷淋装置以输油管连通，所述储油罐以输油管与循环油罐的溢油口连通，所述冷凝器设于循环油泵与油气喷淋装置之间。
在上述优选实施例中，在油气喷淋装置与循环油泵之间相连的输油管上还增设有冷凝器，冷凝器可选择冷凝器卧式冷凝器或者其它能够实现冷凝功能的冷凝器均可。首先，所述冷凝器的工作原理为：冷凝水走壳程，冷凝油走管程。冷凝水走壳程目的是增加油品的冷凝效果，油蒸汽走冷凝管是为了使油气通过更通畅。其次，冷凝器的主要作用包括：1)对喷淋塔筒体内的高温油气进行喷淋降温；2)用于冲洗喷淋塔内壁及塔板上的焦质，达到清洁喷淋塔防止结焦的目的。
此外，喷淋塔冷凝液出口安装有循环油罐，在循环油罐侧面靠上的位置设置有溢油口，当除焦喷淋的冷凝油超过溢油口时，多余的冷凝油便从溢油口溢流到储油罐内，使循环油罐内的冷凝油始终保持平衡。
本发明还提供了一种新型连续化热解装置油气出口清焦处理方法，所述方法包括如下步骤：
热解装置中产生的油气经热解装置油气出口进入螺旋除焦单元后，进行螺旋除焦处理，以除去油气中的焦渣物质；
经所述螺旋除焦处理步骤后的油气，进入油气喷淋单元后，使用冷凝液进行喷淋降温处理。
在一优选实施例中，螺旋除焦处理步骤具体为：所述螺旋清焦机将油气中的焦渣物质输送至与所述热解装置油气出口垂直设置的炭渣出口；
在螺旋除焦处理步骤和喷淋降温处理步骤之间还包括油气冷凝步骤具体为：利用油气冷却单元对喷淋所用的喷淋油进行冷却处理，得到冷凝液。
本发明又提供了一种新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置或处理方法在固废回收领域的应用。
本发明提供的清焦喷淋装置及其处理方法克服了现有热解装置油气出口容易结焦、管道易堵塞的问题。最大的特点是构造简单、安装方便、性能优异、制造费用低，具有清洁油气出口管道，防止油气出口结焦，清焦效率高达100％，为热解设备提供安全稳定的运行环境，在提高了设备的工作效率的同时，延长了热解设备的寿命。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置及其处理方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1——新型连续化热解装置油气出口清焦处理方法
(1)反应装置：热解装置选用内旋式热解反应釜；
(2)清焦处理方法，具体步骤如下：
s1、螺旋除焦处理步骤：
通过热解装置进料阀门24将废橡胶、废塑料、生活垃圾等固废送入热解装置中，并在内旋式热解反应釜中进行热裂解反应，反应过程中产生大量的夹带焦渣物质的高温油气，高温油气经过热解装置油气出口30进入螺旋除焦单元，由螺旋除焦机传动1使得螺旋清焦机运转，由螺旋除焦机筒体2内安装的螺旋轴7及安装在螺旋轴7上的螺旋叶片5不断转动，推动焦渣物质使其通过热解装置油气出口30后，再进入到与热解装置油气出口30垂直设置的炭渣出口33，以保持油气通道的畅通；
在螺旋除焦单元的运转过程中，安装在螺旋除焦机筒体2上方的压力远程传感器3和温度远程传感器6能够实时检测螺旋除焦机筒体2内部的油气压力和油气温度，并将监测数据远程传送至控制室；还能通过设置于螺旋除焦机筒体2中部的油气观察孔4观察螺旋除焦机筒体2内部的工作情况，以保证除焦工作的安全顺利运行；
s2、油气冷凝处理步骤：
经过螺旋除焦处理步骤后的高温油气随后进入油气喷淋单元，在利用油气喷淋装置12进行喷淋降温之前，先由连接在循环油泵20与油气喷淋装置12之间的冷凝器17对油气进行冷却处理，进一步得到冷凝液；
s3、油气喷淋处理步骤：
利用循环油泵20将经过冷却处理后形成的冷凝液，再通过输油管21循环输送至油气喷淋装置12，再由油气喷淋装置12上安装的油气喷淋装置上层喷头37、油气喷淋装置下层喷头38进行油气喷淋处理；
此处的喷淋处理主要有两方面作用：一方面是对喷淋塔筒体13内的高温油气喷淋降温，另一方面用于冲洗喷淋塔筒体13内壁及塔板上的焦渣物质，达到清洁喷淋塔内部，防止结焦的目的。
在喷淋塔筒体13内还设置有油气喷淋塔上层塔板34、油气喷淋塔下层塔板35，塔板上开设有许多环状的圆形孔，可作为油气的通道，在孔的上方还设有固定的塔板阀板42，不断上升的油气经流过阀板与喷淋的冷凝油接触，气液两相进行传热、传质过程；
油气经过喷淋后一部分冷却下来，剩余的一部分沿着喷淋塔油气出口10的方向继续上行，为防止外部空气进入和油气逸出，还在喷淋塔油气出口10上安装喷淋塔油气出口刀闸阀8和喷淋塔油气出口球阀9，使剩余的油气继续进行后续的喷淋降温处理。
对比例1——传统热解装置的清焦处理方法
在热解装置的油气出口位置连接一根dn200左右油气管道，在热解装置的热解过程中不断产生夹带着焦渣物质的高温油气，高温油气经过油气出口进入油气管道中，随着时间的推移，焦渣物质逐渐凝结在油气管道和油气出口上，进而堵塞油气管道和油气出口，然后通过人工处理的方式对热解装置的油气管道和油气出口进行处理，由于焦渣物质质地较为粘稠，在处理时比较费时费力。
经实施例1与对比例1比对分析发现，对比例1中提到的传统清焦处理方法仅通过安装一根简单的油气管道并未从根本上解决热解装置油气管道和油气出口易结焦、堵塞的问题，还是需要定期对热解装置油气管道和油气出口上的结焦物质仅清理，不仅费时费力，还严重影响了热解装置的工作效率，也降低了装置的使用寿命；而本发明实施例提供的清焦喷淋装置是一套新型的、连续化的清焦处理装置，通过设置螺旋除焦单元、清焦喷淋单元能够高效的处理热解装置反应过程中产生的油气，彻底解决热解装置的结焦问题，清焦效率高达100％，原油回收率提高了10％左右，提高了热解装置的工作效率，延长了装置的使用寿命，还通过在各个装置的出口设置控制阀门，能够为整个清焦处理过程提供安全保障。由此可见，本发明提供的新型连续化清焦喷淋装置具有十分广阔的应用前景的实际应用价值。
1.新型热解装置油气出口的清焦喷淋装置，其特征在于，包括依次设置的：
螺旋除焦单元，与所述热解装置油气出口连通，用于处理热解装置产生油气中的焦渣物质；
油气喷淋单元，用于对所述油气进行喷淋和降温；
其中，所述螺旋除焦单元上设有螺旋轴和螺旋叶片，用于输送焦渣物质至热解装置炭渣出口；所述螺旋轴的一端沿着轴线方向贯穿于油气喷淋单元并固定连接；
所述螺旋除焦单元为横向设置，油气喷淋单元为纵向设置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋除焦单元还包括从左至右依次设置的螺旋除焦机传动、与所述螺旋除焦机传动固定连接的螺旋除焦机筒体；
所述螺旋轴和螺旋叶片设置于螺旋除焦机筒体内部，所述螺旋叶片安装在螺旋轴上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述螺旋除焦单元还包括设置于螺旋除焦机筒体上方的传感器，设置于螺旋除焦机筒体中部的油气观察孔；
所述传感器有压力远程传感器和温度远程传感器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油气喷淋单元包括喷淋塔筒体、开设于所述喷淋塔筒体顶部的喷淋塔油气出口、开设于所述喷淋塔筒体底部的喷淋塔冷凝液出口和设于所述喷淋塔筒体外部的观察视镜。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述喷淋塔筒体内部、靠近所述喷淋塔筒体顶部一端设有油气喷淋装置和位于所述油气喷淋装置下方的塔板；
其中，所述油气喷淋装置包括上层喷头和下层喷头，所述塔板包括上层塔板和下层塔板；
在所述喷淋塔油气出口和喷淋塔冷凝液出口上装有控制阀门；
所述观察视镜包括上部观察视镜、中部观察视镜和下部观察视镜。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述清焦喷淋装置还包括用于将油气冷却为冷凝液的油气冷却单元和用于存储并为所述油气喷淋单元提供冷凝液的储油单元。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述油气冷却单元为冷凝器，所述储油单元包括安装于所述喷淋塔冷凝液出口上的循环油罐、用于存储冷凝液的储油罐；
其中，在所述循环油罐上还设有循环油泵和溢油口，所述循环油泵与油气喷淋装置以输油管连通，所述储油罐以输油管与循环油罐的溢油口连通，所述冷凝器设于循环油泵与油气喷淋装置之间。
8.新型连续化热解装置油气出口清焦处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
热解装置中产生的油气经热解装置油气出口进入螺旋除焦单元后，进行螺旋除焦处理，以除去油气中的焦渣物质；
经所述螺旋除焦处理步骤后的油气，进入油气喷淋单元后，使用冷凝液进行喷淋降温处理。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，螺旋除焦处理步骤具体为：所述螺旋清焦机将油气中的焦渣物质输送至与所述热解装置油气出口垂直设置的炭渣出口；
在螺旋除焦处理步骤和喷淋降温处理步骤之间还包括油气冷凝步骤具体为：利用油气冷却单元对喷淋所用的喷淋油进行冷却处理，得到冷凝液。
10.权利要求1-9中任一项所述的装置或处理方法在固废回收领域的应用。
技术总结