一種連續型廢塑料循環裂解系統及方法技術方案

本發明專利技術提供高收率、節能型、高密封性的一種連續型廢塑料循環裂解系統，其設置裂解反應釜與過熱水蒸氣發生裝置相連接，裂解反應釜設有循環加熱裝置，循環加熱裝置的氣體進口和氣體出口均與裂解反應釜連接，形成循環加熱回路；所述螺旋進料機、螺旋出渣機分別連接裂解反應釜的進料口與出料口；所述排氣管路上依序設置有冷卻裝置、氣液分離裝置、儲氣裝置，所述排氣管路與裂解反應釜形成排氣循環回路。本發明專利技術還提供一種連續型廢塑料循環裂解方法，利用本方法對廢塑料進行熱解，產生的氣體經氣液分離后經排氣循環管路由氣泵輸入到裂解反應釜的內部，與碳化物的碳發生重整反應，生成較大分子的碳氫化合物，達到油品產出量最大化，效益最大化的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于廢塑料處理
，具體地說，涉及一種連續型廢塑料循環裂解系統及方法。
技術介紹
各種塑料在特定的溫度下會發生裂解反應，研究表明，在500攝氏度以上時，聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、和聚乙烯等常見的塑料都會發生裂解反應。對于工業廢塑料的處理，主要利用上述原理進行。目前對塑料進行熱裂解來處理廢舊塑料的裂解反應裝置很多，常見的有槽式設備、管式設備、流化床設備等。目前的裂解反應裝置仍存在不少缺陷，主要體現在以下幾個方面：1、間歇式的進料方式，廢舊塑料處理時只能一次一次地添加，每次添加塑料時要等前一次反應徹底完成以后，導致處理效率不高，并且每次都要冷卻和重新加熱，極大地浪費了能源，此外在每次添加時會導致部分裂解氣體從反應釜中逸出，對環境造成污染。2、現有的螺旋連續行進料裝置存在如下不足：因為物料為常溫進料，需要巨大的扭矩才能實現進料，造成電機能耗高。3、沒有一種有效的排渣裝置來連續有效地將反應產生的各類固體產物從反應裝置中排出。由于熱裂解后的廢棄塑料殘渣溫度高，而殘渣是可燃物，直接高溫出渣容易造成著火或煙氣外泄，環保性和安全性難以保證；4、裂解反應不徹底，生成碳化物和氣體的比重高，而油品產出量低，資源利用率低。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提供一種連續型廢塑料循環裂解系統及方法，其具體的技術方案如下：一種連續型廢塑料循環裂解系統，其包括螺旋進料機2、裂解反應釜5、過熱水蒸氣發生裝置24、循環加熱裝置25、螺旋出渣機9、冷卻裝置15、氣液分離裝置16、儲氣裝置17，其中：裂解反應釜5與過熱水蒸氣發生裝置24相連接，所述過熱水蒸氣發生裝置24為裂解反應釜5中的裂解反應提供熱源；裂解反應釜5設有循環加熱裝置25，循環加熱裝置25的氣體進口和氣體出口均與裂解反應釜5連接，形成循環加熱回路；所述裂解反應釜5設置進料口、出料口、出氣口；所述螺旋進料機2、螺旋出渣機9分別連接裂解反應釜5的進料口與出料口；所述出氣口與排氣管路的一端與連接，所述排氣管路上依序設置有冷卻裝置15、氣液分離裝置16、儲氣裝置17，所述排氣管路的另一端連接至裂解反應釜5，形成具有氣體重整功能的排氣循環回路。進一步，所述裂解反應釜5內設置推進裝置6，所述推進裝置6與推進電機7連接。進一步，其還包括料斗1、進料電機3，所述料斗1的出料口連接至螺旋進料機2，所述螺旋進料機2中設置螺旋進料桿4，所述螺旋進料桿4與進料電機3相連。進一步，所述裂解反應釜5的出料口依序連接有出渣斗8、螺旋出渣機9、保存容器12，所述螺旋出渣機9內部有螺旋出渣桿10及出渣電機11，所述螺旋出渣桿10與出渣電機11連接。進一步，所述料斗1設有加熱裝置。進一步，所述油水分離裝置18分別連接儲油裝置19、水處理裝置20；所述氣液分離裝置16通過管路與油水分離裝置18連接；所述冷卻裝置15、氣液分離裝置16之間設置負壓泵21。進一步，所述螺旋出渣斗9設置冷卻裝置。進一步，所述儲氣裝置17與裂解反應釜5之間的排氣循環回路中設置有氣泵26。一種連續型廢塑料循環裂解方法，其特征在于：其包括如下的步驟：S1：將廢塑料和催化劑混合后依次通過料斗1和螺旋進料機2進入裂解反應釜5；S2：螺旋進料機2的螺旋進料桿4轉動產生擠壓力，將中低放射性廢棄物通過擠壓力推入裂解反應釜5，與裂解反應釜5連接的過熱水蒸氣發生裝置24啟動，提供過熱水蒸氣對中低放射性廢棄物進行加熱裂解；循環加熱裝置25的氣體進口和氣體出口分別連接裂解反應釜5，利用循環加熱裝置25對裂解反應產生的氣體進行加熱后通回裂解反應釜5進行循環加熱；S3：裂化/裂解后的廢塑料由推進裝置6推進至出渣斗8，在出渣斗8中進行冷卻降溫，進一步由螺旋出渣機9內部螺旋出渣桿10通過旋轉擠壓將裂化/裂解后的廢塑料推送到保存容器12，裂化/裂解后的廢塑料在保存容器12中冷卻進而固化；S4：熱解氣化后的產生的氣體經13催化后，進入冷卻裝置15，冷卻后經負壓泵21進入氣液分離裝置16，由于負壓泵21的作用，熱解裝置內保持微負壓，經分離后的氣體進入儲氣裝置17，液體進入油水分離裝置18，分離后的油進入儲油裝置19，分離得到的水進入水處理裝置20。進一步，步驟S4中，催化裝置13所用催化劑包括過渡金屬化合物催化劑、過氧化物催化劑、酸催化劑、堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑中的一種或多種。本所提供的一種連續型廢塑料循環裂解系統，具有如下優點：第一、利用本系統對廢塑料進行熱解，產生的氣體經氣液分離后的氣體暫存在儲氣裝置中，這種氣體為小分子低碳的碳氫化合物；氣體經排氣循環管路由氣泵輸入到裂解反應釜的內部，因為裂解反應釜的內部物料產生的碳化物和催化劑同時存在，氣體進入裂解反應釜后可以與碳化物的碳發生重整反應，即小分子的碳氫化合物與碳結合，生成較大分子的碳氫化合物，最終實現碳化物的減量和氣體的減量，達到油品產出量最大化，效益最大化的目的。第二、利用循環加熱裝置對裂解反應產生的氣體進行循環加熱，使尾氣處理更充分，并提高了資源利用率；第三、所有反應均在密閉的反應器內進行，避免了對生產環境帶來的不良影響；第四、在裂解反應釜的進料、出料由螺旋進料機、螺旋出渣機推進，保證廢舊塑料進料、出料的連續化進行，提高了處理效率；第五、廢塑料殘渣在高溫下以液態排放保存容器后，通過冷卻降溫實現固化，固化后的廢棄物的體積和重量都明顯減小，實現大幅度減量。附圖說明圖1為本專利技術一種連續型廢塑料循環裂解系統的結構示意圖。【主要部件符號說明】料斗1、螺旋進料機2、進料電機3、螺旋進料桿4、裂解反應釜5、推進裝置6、推進電機7、出渣斗8、螺旋出渣機9、螺旋出渣桿10、出渣電機11、保存容器12、催化裝置13、阻火器14、冷卻裝置15、氣液分離裝置16、儲氣裝置17、油水分離裝置18、儲油裝置19、水處理裝置20、負壓泵21、控制系統22、氣泵26。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術的一種連續型廢塑料循環裂解系統作進一步詳細的說明。一種連續型廢塑料循環裂解系統的結構如圖1所示。從圖1中可以看出，一種連續型廢塑料循環裂解系統，包括料斗1、螺旋進料機2、進料電機3、螺旋進料桿4、裂解反應釜5、推進裝置6、推進電機7、出渣斗8、螺旋出渣機9、螺旋出渣桿10、出渣電機11、保存容器12、催化裝置13、阻火器14、冷卻裝置15、氣液分離裝置16、儲氣裝置17、油水分離裝置18、儲油裝置19、水處理裝置20、負壓泵21、控制系統22、氣泵26。所述料斗1的出料口連接至螺旋進料機2，所述料斗1設有加熱裝置，所述螺旋進料機2中設置螺旋進料桿4，所述螺旋進料桿4與進料電機3相連。所述螺旋進料機2、螺旋出渣機9分別連接裂解反應釜5的進料口與出料口；裂解反應釜5與過熱水蒸氣發生裝置24相連接，所述過熱水蒸氣發生裝置24為裂解反應釜5中的裂解反應提供熱源；裂解反應釜5設有循環加熱裝置25，循環加熱裝置25的氣體進口和氣體出口均與裂解反應釜5連接，形成循環加熱回路；所述裂解反應釜5內設置推進裝置6，所述推進裝置6與推進電機7連接。所述裂解反應釜5設置進料口、出料口、出氣口；所述裂解反應釜5的出料口依序連接有出渣斗8、螺旋出渣機9、保存容器12，所述螺旋出渣機9本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于，其包括螺旋進料機（2）、裂解反應釜（5）、過熱水蒸氣發生裝置（24）、循環加熱裝置（25）、螺旋出渣機（9）、冷卻裝置（15）、氣液分離裝置（16）、儲氣裝置（17），其中：裂解反應釜（5）與過熱水蒸氣發生裝置（24）相連接，所述過熱水蒸氣發生裝置（24）為裂解反應釜（5）中的裂解反應提供熱源；裂解反應釜（5）設有循環加熱裝置（25），循環加熱裝置（25）的氣體進口和氣體出口均與裂解反應釜（5）連接，形成循環加熱回路；所述裂解反應釜（5）設置進料口、出料口、出氣口；所述螺旋進料機（2）、螺旋出渣機（9）分別連接裂解反應釜（5）的進料口與出料口；所述出氣口與排氣管路的一端與連接，所述排氣管路上依序設置有冷卻裝置（15）、氣液分離裝置（16）、儲氣裝置（17），所述排氣管路的另一端連接至裂解反應釜（5），形成具有氣體重整功能的排氣循環回路。

【技術特征摘要】
1.一種連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于，其包括螺旋進料機（2）、裂解反應釜（5）、過熱水蒸氣發生裝置（24）、循環加熱裝置（25）、螺旋出渣機（9）、冷卻裝置（15）、氣液分離裝置（16）、儲氣裝置（17），其中：裂解反應釜（5）與過熱水蒸氣發生裝置（24）相連接，所述過熱水蒸氣發生裝置（24）為裂解反應釜（5）中的裂解反應提供熱源；裂解反應釜（5）設有循環加熱裝置（25），循環加熱裝置（25）的氣體進口和氣體出口均與裂解反應釜（5）連接，形成循環加熱回路；所述裂解反應釜（5）設置進料口、出料口、出氣口；所述螺旋進料機（2）、螺旋出渣機（9）分別連接裂解反應釜（5）的進料口與出料口；所述出氣口與排氣管路的一端與連接，所述排氣管路上依序設置有冷卻裝置（15）、氣液分離裝置（16）、儲氣裝置（17），所述排氣管路的另一端連接至裂解反應釜（5），形成具有氣體重整功能的排氣循環回路。2.根據權利要求1所述的一種連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于：所述裂解反應釜（5）內設置推進裝置（6），所述推進裝置（6）與推進電機（7）連接。3.根據權利要求1所述的一種連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于：其還包括料斗（1）、進料電機（3），所述料斗（1）的出料口連接至螺旋進料機（2），所述螺旋進料機（2）中設置螺旋進料桿（4），所述螺旋進料桿（4）與進料電機（3）相連。4.根據權利要求1所述的一種連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于：所述裂解反應釜（5）的出料口依序連接有出渣斗（8）、螺旋出渣機（9）、保存容器（12），所述螺旋出渣機（9）內部有螺旋出渣桿（10）及出渣電機（11），所述螺旋出渣桿（10）與出渣電機（11）連接。5.根據權利要求1所述的連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于：所述料斗（1）設有加熱裝置。6.根據權利要求1所述的連續型廢塑料循環裂解系統，其特征在于：所述油水分離裝置18分別連接儲油裝置（19）、水處理裝置（20）；所述氣液分離裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石志寬，石若溪，其他發明人請求不公開姓名，
申請(專利權)人：石曉巖，
類型：發明
國別省市：山東;37