CN101250284B - 移动式模块化处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于环保设备范围的应用于废塑料、废橡胶等回收处理中的一种移动式模块化处理系统及处理方法，将各个设备分组安装在底盘上或箱体内，形成可移动单元，每个移动单元可以被整体放置在标准拖车或标准集装箱车内进行整体运送到生产场地，之后可以现场将各个移动单元连接固定使用；采用先行脱氯和3级低温预热、熔融和负压低温裂解等方法控制和减少二恶英的生成，经过过滤处理后达到严格的二恶英排放的标准。经过熔融裂解后，裂解釜内剩余的重油和残渣从下部排出至成品模块的油渣分离罐内，分离出的重油再被送到预热罐循环使用。含油的油渣可以做为改性沥青的原料。本设备移动灵活，运行费用较低，适合现场作业。
Description
技术领域
本发明属于环保设备范围，特别涉及在废塑料、废橡胶等回收处理中的一种移动式模块化处理系统及处理方法，具体说是该移动式处理系统可以根据生产的需求，可模块化地整体车载搬运移动到废塑料、废轮胎收集、分拣或堆放场地就地进行回收生产，使得废塑料、废轮胎回收处理实现社会化的商业规模。
背景技术
废塑料，废橡胶轮胎日益成为全世界的严重污染源之一，对该污染的处理目前存在两方面的问题：
1.目前世界范围内以废塑料、废轮胎为原料生产车用燃料油的生产和销售等商业化行为，大部分以小型公司和家庭公司为主的小作坊形式，绝大部分是在固定场地以安装单套设备的方式进行生产，以废塑料、废轮胎为原料采用1级或2级的立式或卧式反应釜直接加热熔融，裂解，生产车用燃料油。这类设备和工艺方式追求的是出油率和低成本，很少或基本没有处理污染排放的设施和工艺，造成对环境的再污染，尤其是处理含有PVC的混合废塑料时，处理过程中产生的大量二恶英严重超标排放。由于废塑料、废轮胎的来源广泛，种类多种多样，其中成份非常复杂，目前主要是一些小公司或家庭公司在环保要求不严或不易被监测的场地使用。
2.除了以上污染排放超标的问题外，出产的燃料油的质量也很难稳定达到车用燃料油的标准。
3.固定生产场地和设备带来的问题。世界绝大部分国家对建立这类工厂都有严格的环保和对生产安全的法律限定，并且在许多国家还对有污染排放的工厂进行24X7全天候监测，限制生产厂家对环境的污染，而且固定生产场地因考虑环境污染，只能设在城市外或更远的特别划定区域内，而废塑料、废轮胎原料来自四面八方，这些原料都要运到少数几个固定场地的工厂处理，其高昂运输费用，小作坊形式的公司无法承受，特别是废塑料体积大，重量轻，而且运输过程也产生污染。目前，除极少种类的废塑料制品被回收再使用，绝大部分是采用传统的焚烧或填埋的方式处理。在焚烧或填埋过程中除对大气和土壤资源的影响污染外，对这些可再生的资源也是极大的浪费；需要找到一种与此回收清理方式相适应的对废塑料、废轮胎再生处理，资源可再循环利用的方法。
为实现社会化的商业规模化生产，将固定处理系统设计为移动式处理系统，则在商业模式上，可以采用设备租赁形式提供给专业清理公司和其它短期需要的用户，避免固定资产投资，节省大量运输费用。众多的小型公司或家庭公司也可以租赁的方式从事废塑料、废轮胎的回收生意，而不必承担投资购买昂贵的固定设备和租、购生产场地的商业风险。因此，移动式处理系统可以根据生产的需求，可模块化地整体车载搬运移动到废塑料、废轮胎收集、分拣或堆放场地就地进行回收生产，使得废塑料、废轮胎回收处理实现社会化的商业规模。
发明内容
本发明的目的是提出一种移动式模块化处理系统及方法，所述处理系统主要包括粉碎机、脱氯预热罐、卧式熔融罐、卧式裂解釜、集中式循环加热器和成品处理装置，其特征在于，为适应对废塑料、轮胎收集、分拣或堆放场地就地进行回收生产，按照生产流程，将各个设备分组安装在底盘上或可密闭箱体内，形成可移动单元，每个移动单元可以被整体放置在标准拖车或标准集装箱车内进行整体运送到生产场地，之后在现场将各个移动单元连接固定使用；当要更换生产地点，则将移动单元的连接拆卸后，运至新的地点使用；该处理系统采用自身产生的能源供应，无需外部能源，自备发电机提供电力供应和利用自身产生的不凝气体经处理后送到循环加热器内或利用自产的燃油做为燃料使用，从而实现了废塑料、废轮胎处理系统的模块化及可移动性。
所述处理系统由1个以上移动单元组成：
第一预处理移动单元23，由粉碎机21，沙石、金属杂质收集箱22、混合罐1和卧式脱氯预热罐3安装在一个底盘上或可密闭箱内组成，粉碎机21和混合罐1之间用管道连接，混合罐1和卧式脱氯预热罐3通过进料管2连通；
第二加热熔融移动单元24，由卧式熔融罐5安装在密闭箱内构成；
第三加热裂解移动单元25，由裂解釜7及与其连接的过滤箱16、输油泵17安装在密闭箱内构成；
第四集中加热和成品处理移动单元26，在一个开放式箱内安装循环式集中加热器12、成品处理装置9和混合油储存罐10，它们之间由连通管11连接。
所述各移动单元既可以单独安装还可以合并在一个密闭箱内。
所述卧式脱氯预热罐3、卧式熔融罐5和卧式裂解釜7的容器外各安装加热套15，在加热套15外设置活性碳等过滤、处理层20。
所述卧式脱氯预热罐3，卧式熔融罐5和卧式裂解釜7内安装有水平螺旋搅拌机，并且卧式脱氯预热罐3和卧式熔融罐5由第一段输送管4连通，卧式熔融罐5和卧式裂解釜7由第二段输送管6连通；卧式裂解釜7再通过过滤箱16、输油泵17连接到混合罐1。
所述第四集中加热和成品处理移动单元26中的循环式集中加热器12通过循环送热管13和裂解釜7的加热套15相连，并且裂解釜7、卧式熔融罐5和卧式脱氯预热罐3的加热套之间由循环送热管13连通，卧式脱氯预热罐3的加热套15再由循环送热管13连接到循环式集中加热器12，形成一个循环加热通道。
所述循环式集中加热器12的废气排放是通过排烟管18经过卧式裂解釜7的过滤、处理层20及卧式熔融罐5外面的过滤、处理层20，最后通过设置在卧式熔融罐5外面的烟气出口19排出。
所述卧式脱氯预热罐3、卧式熔融罐5和卧式裂解釜7的生成的油气通过各自油气管道8送到成品处理装置9内，分别进行冷却、汽液分离，得到的混合油送到与成品处理装置9连接的混合油罐10储存；产生的不凝气体经处理后通过连通管11送到循环加热器12内做为燃料使用。
一种移动式模块化处理系统处理废塑料、废轮胎的方法，其特征在于，系统采用集中式循环加热器进行3级加热的方式，导热介质在集中式加热器中加热后，以串联方式按照裂解釜、熔融罐、脱氯预热罐的顺序送到各个罐的加热套进行循环加热；将含有PVC的废塑料、废轮胎的混合废料加入混合罐和卧式脱氯预热罐，与从裂解釜中排出的热重油混合，加入催化剂后经过脱氯预热罐的入料口加入，直至加满整个脱氯预热罐，使整个罐内无空气，通过脱氯预热罐体外的加热套加热，脱氯预热罐在全密封的状态下工作；粉碎机中的沙石，金属等重物在粉碎过程中自然坠落后清除；上述加热过程中，
在脱氯预热罐内以160℃～200℃温度进行低温加热，对PVC进行常规方式的熔融、脱氯，同时以水平螺旋搅拌机进行搅拌；
脱氯预热罐内经过脱氯的半熔融体与重油一起加入到安装在另外一个全密封箱体模块内的卧式熔融罐，通过罐体外的加热套加热，继续进行常规方式的搅拌熔融，熔融罐的温度控制在220～270℃；
待熔融完毕后，熔融罐内的熔融体被送入裂解釜，在负压状态下，通过釜体外的加热套加热，在裂解釜内，熔融体在负压状态或常规压力下，于280℃～320℃进行催化裂解。
以上熔融、裂解过程中生成的油气通过各自管道送到成品处理装置中分别进行冷却、汽液分离处理，得到混合油成品；不凝气体经处理后送到循环加热器内做为燃料使用，加热器燃烧后的废气经过多级过滤后排放。
本发明的有意效果是由于采用了移动式处理系统，可以灵活的把设备运到现有的各个废塑料、轮胎收集、堆放、分拣或填埋场地对堆积的废塑料、轮胎进行现场处理，其原料的运输成本几乎为零。而且设备的容量可以通过增加或减少单元的方式灵活调整。然后运输车将各个处理点的混合油集中送往各个专业加工厂。
采用先行脱氯和3级低温预热、熔融和负压低温裂解等方法控制和减少二恶英的生成，经过过滤、处理后达到严格的二恶英排放的标准；在各个专业加工厂内，对混合油进行专业化再生产，从而保证各种最终产品的质量，得以合法进入市场销售，并减少填埋占地的巨额直接费用和填埋过程的费用及焚烧污染对人类长远生存的环境危害。从而实现废塑料、轮胎的再生或再循环利用，并获得额外的商业利润。
附图说明
图1为移动式模块化处理系统示意图。
具体实施方式
本发明提出一种移动式模块化处理系统及处理方法，在图1所示的移动式模块化处理系统示意图中，处理系统包括粉碎机、混合罐、卧式熔融罐、卧式裂解釜、集中式循环加热器和成品处理装置。为适应对废塑料、轮胎收集、分拣或堆放场地就地进行回收生产，按照生产流程，将各个设备分组安装在底盘上或箱体内，形成可移动单元，每个移动单元可以被整体放置在标准拖车或标准集装箱车内进行整体运输到生产场地，之后可以现场将各个移动单元连接固定使用；当要更换生产地点，则将移动单元的连接拆卸后，运至新的地点使用；该处理系统采用自身产生的能源供应，无需外部能源，自备发电机提供电力供应和利用自身产生的不凝气体经处理后送到循环加热器内或利用自产的燃油做为燃料使用，从而实现了废塑料、废轮胎处理系统的模块化及可移动性。
实施例
本实施例采用3个移动单元组成：将粉碎机21，沙石、金属杂质收集箱22、混合罐1和卧式脱氯预热罐3安装在一个集装箱底盘上组成第一预处理移动单元23；将第二加热熔融移动单元24和第三加热裂解移动单元25合并，即将卧式熔融罐5和裂解釜7及与其连接的过滤箱16、输油泵17安装在一个密闭集装箱内；循环式集中加热器12、成品处理装置9和混合油储存罐10安装在一个集装箱内，它们之间由管路连接组成第四集中加热和成品处理移动单元26。
将含有PVC的废塑料、废轮胎混合废料先进行粉碎，粉碎机中的沙石，金属等重物在粉碎过程中自然坠落后清除，粉碎后的混合废料加入混合罐和卧式脱氯预热罐，与从裂解釜7中排出的热重油混合(第一次使用时可以加废机油等，使得所有废料被完全浸泡在油中)，加入ZSM--5催化剂后经过脱氯预热罐的入料口加入，直至加满整个脱氯预热罐，使整个罐内无空气，通过脱氯预热罐体外的加热套加热(其加热套内的加热介质为高温导热油)，脱氯预热罐在全密封的状态下，同时水平螺旋搅拌机进行搅拌，在195℃温度进行低温加热，对PVC进行常规方式的熔融、脱氯，得到经过脱氯的半熔融体，然后，脱氯的半熔融体与重油一起加入到卧式熔融罐5内继续进行常规方式的搅拌熔融，熔融罐的温度控制在260℃，待熔融完毕后，卧式熔融罐5内的熔融体被水平螺旋搅拌机送入卧式裂解釜7；在裂解釜内，熔融体在负压状态或常规压力下，以310℃温度进行催化裂解。以上3个罐、釜生成的油气，通过各自管道送到成品处理移动单元分别进行冷却、汽液分离处理，成为混合油成品；不凝气体经处理后送到循环加热器内做为燃料使用。
本实例采用以重油(或其它废机油等亦可)为溶剂与废料混合加温实现良好的热传导，避免结焦和局部过热；同时将废料中含有的粉尘与空气隔绝；在密闭的条件下，采用先行脱氯和3级低温预热、熔融和负压低温裂解等方法控制和减少二恶英的生成，经过过滤处理后达到严格的二恶英排放的标准。经过熔融裂解后，裂解釜内剩余的重油和残渣从下部排出至成品处理装置，进行油渣分离，分离出的重油再被送到预热罐循环使用，含油的油渣可以做为改性沥青的原料利用。
Claims (8)
1.一种移动式模块化处理系统，所述处理系统主要包括粉碎机、脱氯预热罐、卧式熔融罐、卧式裂解釜、集中式循环加热器和成品处理装置，其特征在于，为适应对废塑料、废轮胎收集、分拣或堆放场地就地进行回收生产，按照生产流程，将各个设备分组安装在底盘上或密闭箱体内，形成可移动单元，每个移动单元被整体放置在标准拖车或标准集装箱车内进行整体运送到生产场地，之后在现场将各个移动单元连接固定使用；当要更换生产地点，则将移动单元的连接拆卸后，运至新的地点使用；该处理系统采用自身产生的能源供应，无需外部能源，自备发电机提供电力供应和利用自身产生的不凝气体经处理后送到循环加热器内或利用自产的燃油做为燃料使用，从而实现了废塑料、废轮胎处理系统的模块化及可移动性；
所述处理系统由1个以上移动单元组成：
第一预处理移动单元(23)，由粉碎机(21)，沙石、金属杂质收集箱(22)、混合罐(1)和卧式脱氯预热罐(3)安装在一个底盘上或可密闭箱内组成，粉碎机(21)和混合罐(1)之间用管道连接，混合罐(1)和卧式脱氯预热罐(3)通过进料管(2)连通；
第二加热熔融移动单元(24)，由卧式熔融罐(5)安装在密闭箱内构成；
第三加热裂解移动单元(25)，由裂解釜(7)及与其连接的过滤箱(16)、输油泵(17)安装在密闭箱内构成；
第四集中加热和成品处理移动单元(26)，在一个开放式箱内安装循环式集中加热器(12)、成品处理装置(9)和混合油储存罐(10)，它们之间由连通管(11)连接。
2.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述各移动单元单独安装或合并安装在一个密闭箱内。
3.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述卧式脱氯预热罐(3)、卧式熔融罐(5)和卧式裂解釜(7)的容器外各安装加热套(15)，在加热套(15)外设置活性碳过滤、处理层(20)。
4.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述卧式脱氯预热罐(3)，卧式熔融罐(5)和卧式裂解釜(7)内各安装有水平螺旋搅拌机(14)，并且卧式脱氯预热罐(3)和卧式熔融罐(5)由第一段输送管(4)连通，卧式熔融罐(5)和卧式裂解釜(7)由第二段输送管(6)连通；卧式裂解釜(7)再通过过滤箱(16)、输油泵(17)连接到混合罐(1)。
5.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述第四集中加热和成品处理移动单元(26)中的循环式集中加热器(12)通过循环送热管(13)和裂解釜(7)的加热套(15)相连，并且裂解釜(7)、卧式熔融罐(5)和卧式脱氯预热罐(3)的加热套之间由循环送热管(13)连通，卧式脱氯预热罐(3)的加热套(15)再由循环送热管(13)连接到循环式集中加热器(12)，形成一个循环加热通道。
6.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述循环式集中加热器(12)的废气排放是通过排烟管(18)经过卧式裂解釜(7)的过滤、处理层(20)及卧式熔融罐(5)外面的过滤、处理层(20)，最后通过设置在卧式熔融罐(5)外面的烟气出口(19)排出。
7.根据权利要求1所述移动式模块化处理系统，其特征在于，所述脱氯预热罐(3)、熔融罐(5)和裂解釜(7)的生成的油气通过各自油气管道(8)送到成品处理装置(9)内，分别进行冷却、汽液分离，得到的混合油送到与成品处理装置(9)连接的混合油罐(10)储存；产生的不凝气体经处理后通过连通管(11)送到循环加热器(12)内做为燃料使用。
8.一种权利要求1所述移动式模块化处理系统处理废塑料、废轮胎的处理方法，其特征在于，所述系统采用集中式循环加热器进行3级加热的方式，导热介质在集中式加热器中加热后，以串联方式按照裂解釜、熔融罐、脱氯预热罐的顺序送到各个罐的加热套进行循环加热；将含有PVC的废塑料、废轮胎的混合废料加入混合罐和卧式脱氯预热罐，与从裂解釜中排出的热重油混合，加入催化剂后经过脱氯预热罐的入料口加入，直至加满整个脱氯预热罐，使整个罐内无空气，通过脱氯预热罐体外的加热套加热，脱氯预热罐在全密封的状态下工作；粉碎机中的沙石，金属在粉碎过程中自然坠落后清除；
上述加热过程中，在脱氯预热罐内以160℃～200℃温度进行低温加热，对PVC进行常规方式的熔融、脱氯，同时以水平螺旋搅拌机进行搅拌；
脱氯预热罐内经过脱氯的半熔融体与重油一起加入到安装在另外一个全密封箱体模块内的卧式熔融罐，通过罐体外的加热套加热，继续进行常规方式的搅拌熔融，熔融罐的温度控制在220～270℃；
待熔融完毕后，熔融罐内的熔融体被送入裂解釜，在负压状态下，通过釜体外的加热套加热，在裂解釜内，熔融体在负压状态或常规压力下，于280℃～320℃进行催化裂解；
以上熔融、裂解过程中生成的油气通过各自管道送到成品处理装置中分别进行冷却、汽液分离处理，得到混合油成品；不凝气体经处理后送到循环加热器内做为燃料使用，加热器燃烧后的废气经过多级过滤后排放。
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