CN100503784C - 处理废旧塑料或橡胶的还原方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种处理废旧塑料或橡胶的还原方法及其系统，其主要特点是使用了风送给料，加热裂解，锚形搅拌器搅拌，高温真空排渣，燃油回收利用，可燃气体的回收利用。具有高效、节能、环保等优点。

Description

处理废旧塑料或橡胶的还原方法及其系统

技术领域

本发明涉及废旧塑料、橡胶的回收方法，主要是指一种处理废旧塑料、橡胶的还原方法及其系统。

背景技术

塑料和橡胶是石油和天然气生产过程中的副产品，包括生产和生活用品，如各种塑料制品、袋、薄膜等，以及各种橡胶制品，几乎涉及到各个行业。塑胶制品在使用后成为垃圾，这就存在一个回收处理的问题。现在主要采用填埋方式，所以在占用大量土地的同时还严重污染环境。长期以来，人们一直在研究回收和利用废旧塑胶的技术，一个通行的办法是将废旧塑胶转变为燃料油。该方法主要包括将废旧塑胶在裂解炉中高温高压裂解成为油汽，再经过冷却、分镏，最后得到汽油和柴油。当前，这方面的技术还存在许多不足，主要表现在工艺不稳定、耗能高、效率低、裂解不彻底、易发生粘底等问题，；另外，最后产生的可燃气体不能回收而直接排放，这既是一种浪费，又造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理废旧塑料、橡胶的还原方法及其系统，该方法和系统通过结构的改变、使用了风送给料、新的加热方式、新的搅拌器、高温真空排渣、燃油回收利用和可燃气体回收等技术，较好地克服了现有废旧塑胶处理过程中所存在的不足，实现了高效、节能、安全、无污染生产。

实现本发明的方法是：这种处理废旧塑料、橡胶的还原方法包括对废旧塑料和橡胶的粉碎、加热裂解、冷凝、脱硫脱氯、过滤等制备并回收燃料油、可燃气体、碳黑的方法；其特点是：

将废旧塑料和橡胶干燥、粉碎后按比例与催化剂一起经管道风送入裂解釜中，边加温边间歇性搅拌；当釜内温度达到200℃以上时开始产生可燃气体，该气体输出并经冷凝、过滤、再冷凝后成为燃料油进入油罐，该油罐内的油气混合物再输出并经油气分离后排出可燃气体；

上述a排出的可燃气体经油水分离后形成水和可燃气体，其中水接水封罐和水封集气罐，可燃气体经水封罐、水封集气罐、水封罐后输出回收利用；

催化剂占废旧塑料或橡胶的重量比为1-10‰；

裂解釜采用锥式变频电感应加热和底部纳米导磁盘加热，釜内温度为350-500℃；催化裂解反应时间为3-4小时。

裂解釜的下部为锥形体，其内设有与锥形体相适应的锚形搅拌器；

在高温下真空电动排渣；

裂解釜外采用硅酸铝绵材料保温，该保温层外面包有镀锌板，壳体采用玻璃钢材料。

该方法还包括：

釜内温度设置为350-500℃；其中处理废旧塑料的温度为350-400℃，处理废旧橡胶的温度为400-500℃。

催化剂占废旧塑料的重量比为1-3‰；催化剂占废旧橡胶的重量比为3-10‰或3-6‰；

所述搅拌器在釜底温度达到250℃后开始工作，其转速为11-16转/分钟。

催化剂占废旧塑料的重量比为2‰左右；催化剂占废旧橡胶的重量比为3-6‰。

釜内上部设置温度为350℃、下部为450℃；釜外底部设置温度为450-600℃。

实现上述方法的装置是：该装置包括催化裂解装置、燃油回收利用装置、可燃气体回收装置、加热装置、搅拌装置、控制箱，其特点是所述催化裂解装置包括一裂解釜，该裂解釜上端分别连接有给料风筒和可燃气体排放管，其中可燃气体排放管接冷凝器a，该冷凝器通过过滤网再接冷凝器b，该冷凝器的出口通过管路接油罐的入口，该油罐的排气口通过管路接油气分离罐，该分离罐的出气口接油水分离器，该油水分离器排出水和可燃气体，其中水分别进入水封罐a、水封罐b、水封集气罐，可燃气体经水封罐a进入水封集气罐，由水封集气罐出来再进入另一个水封罐b后排出并回收利用，其中水封集气罐内设有气浮筒；该裂解釜的下部为锥体形，其外围设置有锥形环状变频电感应加热器，在变频电感应加热器的底部还设有纳米导磁盘，在裂解釜的内部设置有锚形搅拌器，该搅拌器下端是一与釜底接触的直刮板，该直刮板上接一锚形刮板，两刮板固定在一连杆的下端，该连杆的底端与釜底之间接有弹簧，该连杆的上端通过摆线针轮减速机接电机。

该装置还包括：

在裂解釜的釜内上部、下部和釜外底部分别设置温度传感器。

在裂解釜的外面包有硅酸铝绵材料，该硅酸铝绵的外面包有镀锌板，最外层的壳体是玻璃钢树脂板。

所述弹簧的上端安装在连杆底端的凹槽里，其下端安装在一弹簧座的凹槽里，该弹簧座固定在釜内底部。

本发明具有的有益效果：

A.加热方法：电感应变频加热，根据变频电加热的特点，特别设计锥形加热感应器，在感应器的底部增加(纳米级)导磁体，提高电使用效率、节能、环保。

B.特制锥形底部反应釜和与之配合的弹性锚式绊拌器，自动伸缩刮底，彻底解决了釜底结焦问题，提高油的转换率，又充分利用热能。

C.釜外采用硅酸铝绵耐高温保温材料，并用镀锌铁板外围加固.达到保温效果好，坚固又美观。

D.外观屏障，根据自身设备的工艺要求，采用玻璃钢树脂板材制作，有绝缘、轻便、美观的特点。

E.设备进料装置采用管道风送，提高工作效率，省电；最关健的是没有废气泄露，达到环保要求。

F.出渣：高温真空排渣，设有电动出渣器，提高工作效率，安全、环保。

G.在生产过程中产生的气体，用水封法(自制成套设备)收集可燃性气体再利用，解决了二次污染问题，节能环保。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程框图。

图2、图3是本发明的系统示意图，其中1电控箱、2给料风筒、3油气管道、4人工口、5搅拌器、6纳米导磁盘、7冷凝器a、8过滤层、9冷凝器b、10视窗、11油罐、12油气分离罐、13阀、14电感应加热器、15电机、16油水分离器、17水封罐a、18水封集气罐、19气浮筒、20水封罐b、21裂解釜。

图4是图2的搅拌器示意图，其中51连杆、52锚形刮板、53直刮板、54弹簧、55弹簧座、211釜底。

具体实施方式

工艺流程

1、以废旧塑料为原料

原材料—干燥—破碎—送料—催化—裂解—冷凝—过滤—产品。

将废旧塑料破碎后用管道2风送方法送入裂解釜21中，同时按按重量比加入1-3‰的天然沸石，在感应变频闭环上设置电子感应断电器，控制压力过高；温控装置上设置温度，釜内上部设置温度300C，釜内下部为420C，釜外底部为500C，保持电感应裂解釜内温度350C—400C，设置完成后，以平均速度开始升温。催化裂解反应时间3—4小时，在温度升高的过程釜内在发生裂解催化反应，不断分解出油、气，分解完成后，然后降温至200C，开始高温真空排渣，排渣时间在10分钟，接着循环上述进料、感应加热、反应和排渣工序。

在感应裂解釜反应过程中，釜内环境温度升到200C时，可燃性气体开始从气管排出，用水封设备收集可燃性气体炭氢化合物，甲烷、丙烷、丁烷和少量的氢气.可再利用，渣经加工后成炭黑，设备的冷却水可持续循环利用，没有水浪费。在水封设备及连接设备的管道上安装有单向阀、排水阀、溢流阀等。

2、以废橡胶为原料

工艺流程：

剥皮—粉碎—进料—加热裂解—冷凝—脱硫脱氯—过滤—产品。

基本和处理废旧塑料相同，只是在加热温度、加热反应时间和催化剂(按重量比加入3-6‰的天然沸石)上调整，产品主要是炭。

C、搅拌器

搅拌器5由连杆51、锚形刮板52、直刮板53、弹簧54、弹簧座55、釜底221组成。原料进入感应加热裂解釜中，釜内设有电机15带动摆线针轮减速机的搅拌器5，转速为11—16转/分钟，釜底温度达到250C后搅拌器开始工作，间断性搅拌，温度升到250C后继续间断性搅拌。

如图所示，这种系统主要由电控箱1、裂解釜21、给料风筒2、油气管道3、搅拌器5、电感应加热器14、纳米导磁盘6、冷凝器a7、过滤层8、冷凝器b9、油罐11、油气分离罐12、电机15、油水分离器16、水封罐a17、水封罐b20、水封集气罐18和气浮筒19组成。

本发明的主要特点是在送料方式、加热方式、搅拌结构、高温真空排渣，以及可燃气体的回收利用方面，其中涉及到而未做说明的技术(设备)均为公知技术。

Claims (9)

1.一种处理废旧塑料或橡胶的还原方法，包括对废旧塑料和橡胶的干燥、粉碎、加热裂解、冷凝、脱硫脱氯、过滤并回收燃料油及可燃气体和碳黑的方法；其特征是：

a.将废旧塑料或橡胶干燥、粉碎后按催化剂占废旧塑料或橡胶的重量1-10‰的比例一起经管道风送入裂解釜中，裂解釜采用锥式变频电感应加热和底部纳米导磁盘加热，裂解釜外采用硅酸铝绵材料保温，该保温层外面包有镀锌板，壳体采用玻璃钢材料，裂解釜的下部为锥形体，其内设有与锥形体相适应的锚形搅拌器，釜内温度为350-500℃；催化裂解反应时间为3-4小时，边加温边间歇性搅拌，当釜内温度达到200℃以上时开始产生可燃气体，该气体输出并经冷凝、过滤、再冷凝后，成为燃料油进入油罐，该油罐内的油气混合物在输出并经油气分离后排出可燃气体；渣在高温下真空电动排出；

b.经油气分离的可燃气经水气分离后，形成水和可燃气，其中水接水封罐和水封集气罐，可燃气体经水封罐a、水封集气罐和水封罐b后回收利用。

2.如权利要求1所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法，其特征是釜内处理废旧塑料的温度为350-400℃，处理废旧橡胶的温度为400-500℃。

3.如权利要求1所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法，其特征是催化剂占废旧塑料的重量比为1-3‰；催化剂占废旧橡胶的重量比为3-10‰。

4.如权利要求1所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法，其特征是所述搅拌器在釜底温度达到250℃后开始工作，其转速为11-16转/分钟。

5.如权利要求1或3所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法，其特征是催化剂占废旧塑料的重量比为2‰；催化剂占废旧橡胶的重量比为3-6‰。

6.如权利要求1所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法，其特征是釜内上部设置温度为350℃、下部为450℃；釜外底部设置温度为450-600℃。

7.实现权利要求1的处理废旧塑料或橡胶的还原方法的系统，包括催化裂解装置、燃油回收利用装置、可燃气体回收装置、加热装置、搅拌装置和控制箱，其特征是所述催化裂解装置包括一裂解釜，该裂解釜上端分别连接有给料风筒和可燃气体排放管，其中可燃气体排放管接冷凝器a，该冷凝器通过过滤网再接冷凝器b，该冷凝器的出口通过管路接油罐的入口，该油罐的排气口通过管路接油气分离罐，该分离罐的出气口接油水分离器，该油水分离器排出水和可燃气体，其中水分别进入水封罐a、水封集气罐、水封罐b，可燃气体经水封罐a进入水封集气罐，由水封集气罐出来再进入另一个水封罐b后排出并回收利用，其中水封集气罐内设有气浮筒；该裂解釜的下部为锥体形，其外围设置有锥形环状变频电感应加热器，在变频电感应加热器的底部还设有纳米导磁盘，在裂解釜的内部设置有锚形搅拌器，该搅拌器下端是一与釜底接触的直刮板，该直刮板上接一锚形刮板，两刮板固定在一连杆的下端，该连杆的底端与釜底之间接有弹簧，该连杆的上端通过摆线针轮减速机接电机。

8.如权利要求7所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法的系统，其特征是在裂解釜的釜内上部、下部和釜外底部分别设置温度传感器。

9.如权利要求7所述的处理废旧塑料或橡胶的还原方法的系统，其特征是所述弹簧的上端安装在连杆底端的凹槽里，其下端安装在一弹簧座的凹槽里，该弹簧座固定在釜内底部。

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