本發明涉及熱裂解技術領域，尤其涉及一種連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統。
背景技術：
目前，我國每年都要產生數量龐大的中西藥廢渣，其中，抗生素菌渣數量也非常大，2009年僅抗生素菌渣的產生量超過100萬噸。依據2008年修訂的《國家危險廢物目錄》，抗生素菌渣被列入危險廢物，須按固廢管理。抗生素菌渣的處置屬于世界性環保難題。而世界很多國家都禁止填埋、焚燒，根據我國農業部176號公告的嚴格規定，禁止抗生素及其菌渣在畜牧業和農業包括以添加劑方式的使用。以往對抗生素處理處置技術有焚燒、安全填埋、肥料化、飼料化等技術。按照新的規定，所有處置技術需要進行相關的環境和食品安全性評價，現有常規處置技術存在環境和食品安全、處置成本高、占用土地、易造成二次污染或相關安全評價不達標等問題。
廢塑料、廢橡膠、廢輪胎、制藥廠危廢、醫療危廢、抗生素菌渣等廢料處理方法以廢棄、掩埋、焚燒、回收再生等為主。廢棄、掩埋處理會引起嚴重的環境公害問題，不符合可持續發展要求；焚燒可以回收部分能源，但燃燒產生的氮氧化物、二噁英，如果控制不當將會對空氣造成嚴重污染；裂解能實現資源再生，又可以解決污染問題，是最理想的、最科學合理的處理方式。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明提供一種連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，能夠對廢料進行高效處理，完全替代傳統焚燒、填埋等方式，實現減量化、無害化以及資源化的目標。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明提供一種連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，包括進料裝置、熱裂解裝置、催化蒸餾耦合裝置、冷凝裝置、裂解氣凈化裝置以及燃燒器；所述熱裂解裝置的外壁上設有外熱爐體，所述外熱爐體連接所述燃燒器，所述熱裂解裝置的進料口連接所述進料裝置，所述熱裂解裝置的出氣口連接所述催化蒸餾耦合裝置的進氣口，所述催化蒸餾耦合裝置的出氣口連接所述冷凝裝置，所述冷凝裝置、裂解氣凈化裝置和燃燒器依次連接；所述熱裂解裝置還設有進液口，所述催化蒸餾耦合裝置還設有出液口，所述出液口連接所述熱裂解裝置的進液口。
其中，還包括煙道氣凈化裝置；所述外熱爐體上設有高溫煙道氣出口，所述催化蒸餾耦合裝置還設有高溫煙道氣進口和低溫煙道氣出口，所述高溫煙道氣進口連接所述高溫煙道氣出口，所述低溫煙道氣出口連接所述煙道氣凈化裝置。
其中，還包括浮動氣柜，所述浮動氣柜的進氣口連接所述裂解氣凈化裝置，所述浮動氣柜的出氣口連接所述燃燒器。
其中，所述熱裂解裝置設有固體產物出口，所述固體產物出口連接固體產物出料裝置。
其中，所述熱裂解裝置為回轉式熱裂解裝置。
其中，所述冷凝裝置設有冷凝液出口，所述冷凝液出口連接液體產物收集裝置。
其中，所述熱裂解裝置連接有驅動系統。
其中，所述驅動系統連接電氣控制系統。
其中，所述燃燒器為多個，多個所述燃燒器均與所述外熱爐體連接。
其中，該系統應用于處理低階煤、廢塑料、廢橡膠、廢輪胎、廢油渣、中藥廢渣、西藥廢渣、抗生素廢渣、生活垃圾以及生產抗生素原料藥過程中產生的固體廢料中。
(三)有益效果
本發明提供的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，相比于現有技術具有以下特點：
1、本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，通過熱裂解裝置、催化蒸餾耦合裝置以及燃燒器等的有機結合，能夠對固體廢料進行處理，實現減量化、無害化和資源化的目標要求；
2、本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，通過外熱爐體與催化蒸餾耦合裝置的連接，外熱爐體產生的高溫煙道氣能夠為催化蒸餾耦合裝置提供催化裂解以及耦合反應所需的熱量，實現資源的有效利用；通過將催化蒸餾耦合裝置排出的低溫煙道氣進行凈化處理，能夠避免污染環境；
3、本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，通過設置浮動氣柜，能夠將凈化后的多余的不凝性可燃氣進行儲存，以供燃燒器作用，從而實現資源的有效利用。
附圖說明
圖1為本發明提供的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統的組成示意圖；
圖中，1：進料裝置；2：熱裂解裝置；3：催化蒸餾耦合裝置；4：冷凝裝置；5：裂解氣凈化裝置；6：燃燒器；7：外熱爐體；8：煙道氣凈化裝置；9：浮動氣柜；10：固體產物出料裝置；11：液體收集裝置；12：驅動系統；13：電氣控制系統。
具體實施方式
為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
本發明提供一種連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，能夠對廢料進行高效處理，完全替代傳統焚燒、填埋等方式，實現減量化、無害化以及資源化的目標。
如圖1所示，本發明實施例中提供一種連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，包括進料裝置1、熱裂解裝置2、催化蒸餾耦合裝置3、冷凝裝置4、裂解氣凈化裝置5以及燃燒器6；熱裂解裝置2的外壁上設有外熱爐體7，外熱爐體7連接燃燒器6，熱裂解裝置2的進料口連接進料裝置1，熱裂解裝置2的出氣口連接催化蒸餾耦合裝置3的進氣口，催化蒸餾耦合裝置3的出氣口連接冷凝裝置4，冷凝裝置4、裂解氣凈化裝置5和燃燒器6依次連接；熱裂解裝置2還設有進液口，催化蒸餾耦合裝置3還設有出液口，催化蒸餾耦合裝置3的出液口連接熱裂解裝置2的進液口。固體廢料經過預處理后，由進料裝置1送入熱裂解裝置2中，在熱裂解裝置2內實現無氧高溫熱裂解反應，無氧及高溫條件是實現熱裂解反應的必要條件，該必要條件由熱裂解裝置2來實現，熱裂解裝置2的無氧環境由其自身配置的密封系統來實現，熱裂解裝置2的高溫環境由燃燒器6提供的熱源及外熱爐體7提供的保溫系統來實現，根據固體物料的不同，需要設置不同的溫度，其中，常用溫度范圍為300～650℃。
固體物料在熱裂解裝置2內進行無氧高溫熱裂解反應后，變成氣相產物，氣相產物從熱裂解裝置2的出氣口流出，進入催化蒸餾耦合裝置3進行進一步的催化裂解及耦合，催化蒸餾耦合裝置3內部裝填有催化劑，可以理解的是催化劑可根據物料的變化作相應的調整；從熱裂解裝置2中流出的氣相產物在催化蒸餾耦合裝置3內實現催化裂解及耦合反應后，液體產物回流進入熱裂解裝置2繼續反應，所有氣相產物由催化蒸餾耦合裝置3出來后進入冷凝裝置4，通過冷凝裝置4將從催化蒸餾耦合裝置3中流出的氣相產物進行不凝性可燃氣與液體的分離，不凝性可燃氣再進入裂解氣凈化裝置5中進行凈化，經過凈化后的可燃氣進入燃燒器6進行燃燒，從而通過外熱爐體7向熱裂解裝置2持續提供熱量，維持裂解反應需要的溫度和熱量。本發明提供的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，能夠實現對熱裂解過程中產生的氣相產物進行處理后，為熱裂解裝置進行供熱，已達到循環利用的效果。
本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統還包括煙道氣凈化裝置8，外熱爐體7上設有高溫煙道氣出口，催化蒸餾耦合裝置3上還設有高溫煙道氣進口和低溫煙道氣出口，其中，催化蒸餾耦合裝置3的高溫煙道氣進口與外熱爐體7的高溫煙道氣出口連接，催化蒸餾耦合裝置3的低溫煙道氣出口與煙道氣凈化裝置8連接。熱裂解裝置2中進行無氧高溫熱裂解反應過程中，外熱爐體內會產生大量的高溫煙道氣，將其直接排放到大氣中，不僅污染環境，對人體健康造成危害，還造成資源的浪費。本實施例中，將外熱爐體7中產生的高溫煙道氣通過外熱爐體7的高溫煙道氣出口排出，并進入催化蒸餾耦合裝置3中，為催化裂解及耦合反應提供所需要的熱量，從而有效的利用可用資源，避免資源的浪費；催化裂解及耦合反應吸收高溫煙道氣的熱量后，低溫煙道氣從催化蒸餾耦合裝置3的低溫煙道氣口流出，進入煙道氣凈化裝置8，低溫煙道氣經煙道氣凈化裝置8進行凈化后再排入大氣中，避免污染環境以及危害人體健康。
本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統還包括浮動氣柜9，浮動氣柜9的進氣口連接裂解氣凈化裝置5，浮動氣柜9的出氣口連接燃燒器6。經裂解氣凈化裝置5凈化后的可燃氣供給燃燒器6作用，為外熱爐體7提供熱量；而凈化后的多余的可燃氣可進入浮動氣柜9進行儲存，當需要時，浮動氣柜9中儲存的可燃氣還可以供給燃燒器11工作，從而實現對不凝性可燃氣的有效利用，避免資源的浪費。
本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統還包括固體產物出料裝置10，熱裂解裝置2上設有固體產物出口，固體產物出口連接固體產物出料裝置10。由于固體廢料在無氧高溫熱裂解反應后會產生固體產物，為方便將熱裂解裝置2的固體產物排出，本實施例中，熱裂解裝置2連接固體產物出料裝置10，通過固體產物出料裝置10將無氧高溫熱裂解反應后的固體產物排出。
本發明的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統還包括液體產物收集裝置11，冷凝裝置5設有冷凝液出口，冷凝裝置的冷凝液出口與液體產物收集裝置11連接。為便于對冷凝裝置5冷凝出的液體產物進行收集利用，本實施例中，冷凝裝置5連接液體產物收集裝置11，以方便對液體產物進行出料處理。
本實施例中，為了充分的將從催化蒸餾耦合裝置3流出的氣相產物進行冷凝，以實現不凝性可燃氣與液體產物的分離，冷凝裝置5包括多個串聯或并聯的冷凝器。
本實施例中，熱裂解裝置2為回轉式熱裂解裝置。現有的實現熱裂解的裝置按結構分有廂式、輸送機式、滾筒式、立式、機械攪拌式、回轉式、流化床式、氣流式、振動式、噴霧式以及組合式等，一般會根據物料性質的不同選用合適的熱裂解裝置。目前使用范圍較為廣泛是回轉式熱裂解裝置。
本實施例中，為了控制并驅動熱裂解裝置2進行無氧高溫熱裂解反應，熱裂解裝置2連接有驅動系統12，驅動系統連12接電氣控制系統13。在電氣控制系統13的控制下，驅動系統12驅動熱裂解裝置2進行動作，從而對固體廢料進行有效的無氧高溫熱裂解反應。可以理解的是，熱裂解裝置2具體為回轉式熱裂解裝置時，其回轉速度通過電氣控制系統13控制實現。
本實施例中，為了實現對外熱爐體7的均勻供熱，以保證固體廢料在熱裂解裝置2內均勻受熱，燃燒器6設置有多個，多個燃燒器6均與外熱爐體7連接，外熱爐體7均勻設置有連接部位，以分布連接相應的燃燒器6。
本發明提供的連續式外熱熱裂解與催化蒸餾耦合系統，能夠線對低階煤、廢塑料、廢橡膠、廢輪胎、廢油渣、中藥廢渣、抗生素廢渣、生活垃圾以及抗生素原料藥生產過程中產生的固體廢渣等固體廢料進行無氧高溫熱裂解，再對其進行催化裂解耦合，生成可被綠色利用的液體產物、可燃氣、固體產物，該系統能夠完全替代傳統焚燒、填埋等方式，實現減量化、無害化、資源化的目標要求。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。