CN101528370A - 用于热解废塑料材料的石油提炼装置及其提炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于热解废塑料材料的石油提炼系统及方法。石油提炼系统包括：废料进给设备，将容纳在漏斗中的废塑料材料通过进料口供应到初级热解室，初级热解室热解所供应的废塑料材料；具有加热器的双夹套炉，用于加热装载在炉的燃烧舱中的初级热解室；转动设备，用于转动装载在炉的燃烧舱中的初级热解室；二级热解室，用于再热解初级热解室产生的气体并分离碳化物和残渣；冷凝器，通过冷凝冷却从二级热解室中分离的气体并形成油；以及油－水分离器，用于分离在冷凝器中冷凝产生的油和水。

Description

用于热解废塑料材料的石油提炼装置及其提炼方法
技术领域
[01]本发明涉及用于废塑料材料热解的石油提炼系统和方法，更具体地，涉及从工业废料例如废塑料材料和废泡沫聚苯乙烯中通过在炉的热解室中热解工业废料，冷凝热解产生的气体，然后分离油和水生产石油的石油提炼系统和方法。根据本发明的石油提炼系统提高了热解过程中气体收集效率，从而提高了石油生产效率，从而增加了经济效益。
背景技术
[02]已经提出了多种利用工业废料例如废塑料材料、废泡沫聚苯乙烯和废轮胎热解的石油提炼系统。
[03]但是，大多数传统的热解系统有低经济效益的缺点，因为与热解系统的安装和运行成本相比，石油提炼产率并不令人满意。因此，传统的热解系统在工业应用中没有取得成功。
[04]例如，韩国公开专利No.1995-7048公开的废料处理系统具有如下构造。废料分解炉由内炉和外炉构成。所述内炉以双中空轴(内部和外部)为轴转动。所述双中空轴的一端连接到再处理和收集单元，再处理和收集单元成功地连接到含有活性炭的吸附室、含有中和剂的气体中和室和采用管道的冷却室。当通过上述腔室时，内炉废料热解的气体被过滤、中和及冷却。所述外炉形成于所述内炉的外侧，并且具有形成于它的底部的燃烧舱，以z字形形成于外炉顶部的烟道和围绕所述烟道形成的冷却水夹套。所述烟道通过管连接到所述吸附室，所述吸附室的一端通过输送管连接到气体中和室，因此燃烧舱产生的气体在所述气体中和室中被中和并被排到外面。气体供给线安装在所述燃烧舱和冷却室之间以将热解气体供应到所述燃烧舱作为替代燃料。
[05]在此专利公开中，所述热解气体通过多个形成在外中空轴上的气孔传送到重复处理和收集单元。但是，当所述内炉通过减速电动机转动时，通过所述外中空轴的转动在气孔上形成薄膜，所述气孔被所述薄膜堵塞。相应地，气体不会被平稳地排出，降低了石油提炼产率。
[06]韩国专利No.0486159公开的利用废塑料材料的石油提炼系统构成如下：用电动机传送容纳在漏斗中的压碎的废塑料材料的传送螺杆；用加热器加热所述反应器从所述废塑料材料生产含油气体的反应器；用于冷却所述含油气体的冷却塔；初级过滤设备；用于除臭和脱色的催化塔；以及二次过滤设备。预熔设备安装在所述传送螺杆和反应器之间，通过加热将压碎的废塑料材料转变成半熔化状态，再传送至所述反应器。然而，这篇专利存在一个问题：在预熔所述废塑料材料的步骤中含油气体部分损失。也就是说，在预熔和压缩所述废塑料材料例如泡沫聚苯乙烯和乙烯树脂的步骤中，以及在热解所述废塑料材料的步骤中气体部分地损失。因此，降低了石油提炼产率。
[07]此外，传统的废料处理系统一般具有巨大的尺寸。但是，热解废弃材料产生的气体体积相对小，收集热解气体用于重复处理的效率低，从而所述废料处理设备的经济效益变低。虽然韩国专利注册或申请了成百上千的废料处理系统，但是现在几乎没有废料处理系统实际运行。这意味着大多数韩国专利注册或申请的废料处理系统仍是不经济的。
发明内容
技术问题
[08]本发明是鉴于上述问题完成的，本发明的一个目的是通过在炉的热解室内热解所述废弃材料，产生气体，有效地收集所述热解气体，冷凝所述气体及分离油和水，提高用于热解工业废弃材料例如废塑料材料和废泡沫聚苯乙烯的石油提炼系统的经济效益。
[09]本发明的另一个目的是降低废塑料材料的废料处理成本。
[10]本发明的另一个目的是通过避免垃圾填埋和焚烧防止对土壤和空气的环境污染。
[11]此外，本发明的另一个目的是为了在石油进口国降低能源的进口。
技术方案
[12]为了实现上述目的，根据本发明一个典型的实施方案的石油提炼系统包括：废料进给设备，将容纳在漏斗中的废塑料材料通过进料口供应到初级热解室(用“反应器”表示)，所述初级热解室热解所供应的废塑料材料；双夹套炉具有加热器，用于加热装载在炉的燃烧舱中的初级热解室；转动设备，用于转动装载在炉的燃烧舱中的初级热解室；二级热解室，用于再热解初级热解室产生的气体并分离碳化物和残渣；冷凝器，通过冷凝冷却从二级热解室中分离处理的气体并形成产生的油和水的混合物；以及油-水分离器，用于分离在冷凝器中冷凝产生的油和水。
[13]根据本发明另一个典型的实施方案的石油提炼方法利用上述的石油提炼系统有效地从工业废弃材料例如废塑料材料和废泡沫聚苯乙烯中生产石油。
有益效果
[14]根据本发明上述典型的实施方案，可以降低废塑料材料的废料处理成本，通过避免垃圾填埋和焚烧可以防止对土壤和空气的环境污染，在石油进口国可以降低能源进口，通过用形成在初级热解室的带有弯曲末端的吸气管道吸收多个产生的气体可以提高吸气率和石油提炼产率。
附图说明
[15]从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：
[16]图1是示出依照本发明实施例的石油提炼系统的构造的示意图；
[17]图2是示出依照本发明实施例的废料进给设备和碳化物收集设备构造的示意图；
[18]图3是示出依照本发明实施例的位于炉中的初级热解室构造的示意图；
[19]图4是示出图3中炉外部构造的侧视图；
[20]图5是示出图3中炉的内部构造的截面图；
[21]图6是示出用于转动图3中初级热解室的转动设备构造的示意图；
[22]图7是示出支撑图6中转动设备的轴支架构造的示意图；
[23]图8是示出用于再热解图3中初级热解室产生的气体的二级热解室的示意图；
[24]图9是示出用于在轨道上移动图3中初级热解室的运载工具构造的示意图；
[25]图10是示出图3中初级热解室的排气管和图6中转动设备的旋转的导气管连接状态的示意图；
[26]图11是示出根据本发明实施例的热解过程的流程图；和
[27]图12是示出图11热解过程的更详细的流程图。
[28]<图中元素的描述>
[29]10：废料进给设备 10’：碳化物收集设备
[30]11：漏斗 12a：液压缸
[31]12b：进给管 13：支撑固定架
[32]14：碳化物排放管 15a：收集器
[33]15b：网式过滤器 16：鼓风机
[34]17：反应器转动设备 20：初级热解室
[35]21：斜坡 22：排气管
[36]23，23’：转动辊 24：吸气管
[37]25：轨道 25’：运载工具
[38]26：排气管法兰 30：炉
[39]31：双夹套体(double jacket body) 32a：门
[40]32b：辅助门 33：加热器
[41]34：耐火砖 35：烟道
[42]40：转动设备 41，41’：轴支架
[43]42：转动导气管 43：链轮
[44]44：电动机 45：支座
[45]46：连接管 47：转动导气管法兰
[46]50：二级热解室 51：加热板
[47]52：除灰阀 53：残渣收集器
[48]54：防止回流设备 55：催化剂堆集室
[49]56：鼓风机 60：冷凝器
[50]70：油-水分离器
具体实施方式
[51]以下将结合附图详细描述本发明的实施例。所有附图中使用的相同的参考数字表示相同或相似的部件。为了更明显地突出本发明的主题，可以不详细描述本领域公知的构造或过程。
[52]根据本发明一个实施例的用于热解废塑料材料的石油提炼系统包括：废料进给设备10和碳化物收集设备10’，分别用于将收集在漏斗11中的废料进给和收集残余的碳化物；初级热解室20，用于热解所述废料，可以装载在运载工具25’顶部在轨道25上移动并与排气管22的外表面耦合；炉30，具有形成来接收所述初级热解室20的燃烧舱、用于加热所述初级热解室20的加热器、和双夹套体31；转动设备40，通过将初级热解室20连接到转动导气管42来转动位于炉30的燃烧舱中的初级热解室20；和二级热解室50，通过所述转动导气管42接收所述初级热解室20产生的气体，再热解所述气体，分离所述气体和碳化物颗粒，和防止所述气体和碳化物颗粒的回流；其中在二级热解室50中的热解气体被冷凝器60冷凝，用具有油-水分离过滤器的油-水分离器提炼石油。
[53]所述废料进给设备和碳化物收集设备包括：装有漏斗11的废料进给设备10，在漏斗11的底部具有液压缸12a和进给管12b，安装在支撑固定架13的顶部；反应器转动设备17，安装在支撑固定架13的中间水平面，具有用固定销17b固定在支撑固定架13上的液压缸17a；和碳化物收集设备10’，位于支撑固定架13的底部，具有碳化物排放管14、收集器15a、网式过滤器15b、和鼓风机16。
[54]所述初级热解室20包括：转动辊23和23’，安装在排气管22的两侧；多个吸气管24，用于吸收气体，形成在排气管22表面和在所述转动辊23和23’之间；圆柱体，其中含有多个吸气管24和形成在内部一侧的斜坡21。
[55]多个连接插销26形成在所述初级热解室20的排气管法兰26一个侧面，从所述排气管法兰26向外凸出，两个钩糟26b形成在排气管法兰26另一个侧面的两个边缘。
[56]多个吸气管24通过在排气管22的圆周面穿孔形成，吸气管24的入口24’形成为一个斜坡使吸气率最大化并安装有金属滤网。
[57]所述炉优选包括：燃烧舱，其内壁用耐火砖34形成；加热器22，安装在燃烧舱的一侧；双夹套体31，用于容纳水；供水管37a和排水管37b，分别安装在所述双夹套体31的上面和下面；烟道35，安装在双夹套体31的顶部并连接到所述燃烧舱；门32a和辅助门32b，分别形成在炉的前面和后面。
[58]所述轨道25优选安装在所述碳化物收集设备10’和所述炉30内部之间。
[59]优选地，所述转动设备40包括链轮43，安装在转动导气管42的圆周面上，安装在轴支架41和41’的中间；所述链轮43由电动机44通过链条驱动；转动导气管42的一端连接到所述初级热解室20的排气管22上，转动导气管42的另一端回转地连接到所述二级热解室50地连接管46上。
[60]所述轴支架41和41’优选形成为具有一对轴衬的上支架和下支架，以支撑转动导气管42，润滑油入口形成在上支架的上表面。
[61]所述转动导气管42优选包括：转动导气管法兰47，形成在其一端；多个钩槽，形成在所述转动导气管法兰47的一个侧面，供连接插销26a插入；联动装置47b，形成在所述转动导气管法兰47上圆周和下圆周部分，其中联动装置47b的一端连接到带铰链的轴销，联动装置47b的另一端连接到液压缸47c的一端和锁钩47d。所述液压缸47c的另一端连接到所述转动导气管42上。
[62]所述转动导气管42和连接管46相互连接，因此所述转动导气管42可以自由转动，连接管46保持在固定位置，O形环48a和润滑填料48形成在连接部件内部。
[63]所述二级热解室50优选包括多个多孔的加热板51，具有防止回流设备54的连接管46，残渣收集器53和安装在所述残渣收集器53底部的除尘阀52，和形成在所述二级热解室50上部的催化剂堆55。所述二级热解室50用绝热材料覆盖以防止热量损失。
[64]根据本发明一个实施例的用于热解废塑料材料的石油提炼方法包括以下步骤：压碎包含废塑料和废泡沫聚苯乙烯的废塑料材料，将压碎的废塑料材料进料到漏斗；用升降机升起初级热解室将初级热解室安装在反应器转动设备上并用液压缸调整初级热解室的位置；通过进料口将容纳在漏斗中的废塑料材料供应到初级热解室；用升降机升起初级热解室，将初级热解室装载在位于轨道上的运载工具上，将初级热解室运输到炉的燃烧舱，关闭门，用电动机和加热器分别转动和加热初级热解室；通过吸气管将在初级热解室的炉中加热废塑料材料产生的气体传送到二级热解室并在二级热解室中再热解气体；冷凝由二级热解室再热解的气体形成油；以及用具有油-水分离过滤器的油-水分离器分离油和水。
[65]以下将更详细地描述用于热解废塑料材料的石油提炼方法。
[66]
[67]步骤1：将废塑料材料装入漏斗
[68]首先，将废塑料材料分类、压碎并装入废料进给设备10的漏斗11中。可以用传送带或螺杆系统将废塑料材料装入漏斗11中。在装入漏斗11之前，废塑料材料用适当的压碎设备压碎。漏斗11具有封闭的容器和空气过滤器以防止粉尘飞扬。
[69]
[70]步骤2：将废塑料材料进给到初级热解室
[71]废塑料材料是从废料进给设备10的漏斗11进给到初级热解室20的。
[72]初级热解室20由支撑固定架25’承载，在轨道25上移动到废料进给设备10，由升降机升起到反应器转动设备17。如果用液压缸以固定销17b为轴转动初级热解室20，初级热解室以垂直状态固定使初级热解室的入口位于面向漏斗11的位置。如果初级热解室20以垂直状态固定，易弯曲管道的进给管12b插入初级热解室20，将废塑料材料输入到初级热解室20中。
[73]
[74]步骤3：加热和转动初级热解室
[75]废塑料材料从废料进给设备10中进给到初级热解室20。升起初级热解室20，位于轨道25上的运载工具25’上，拉动或推动，移动入炉的燃烧舱。
[76]初级热解室20的排气管22一端连接到转动设备40的转动导气管42。
[77]也就是说，初级热解室20的排气管法兰26连接到转动设备40的转动导气管法兰47，从排气管法兰26凸出的连接插销26a插入转动导气管法兰47的插槽47a，锁钩47d的一端连接到联动装置47b的一端，锁钩47d的另一端钩在排气管法兰26的钩槽26b上。
[78]用转动导气管法兰47的锁钩47d钩住排气管法兰26的钩槽26b之后，用安装在转动导气管42上的操作液压缸47c拉动安装在转动导气管法兰47上面和下面的联动装置47b，从而排气管法兰26连接到转动导气管法兰47上。排气管法兰26可以用利用液压缸47c和弹簧的锁钩47d安全地连接到转动导气管法兰47。
[79]当为了排放碳化物将初级热解室20从转动导气管42上分离，用液压缸拉动联动装置47b，可以将排气管法兰26从转动导气管法兰47上分离，从而松开锁钩47d。
[80]在装有废塑料材料的初级热解室20移动到炉30的燃烧舱后，炉30的门32a关闭，使用加热器33加热初级热解室20。
[81]当用加热器33加热初级热解室20时，通过转动用转动导气管42连接到初级热解室20的转动设备40，使初级热解室20在炉30中转动。
[82]初级热解室20位于炉30的燃烧舱中。转动辊23和23’安装在排气管22上，排气管22的一端连接到转动设备40的转动导气管42上。
[83]初级热解室20具有排气管22，连接到位于转动辊23和23’之间的多个吸气管24上，圆柱体，在其内表面的一侧形成一个斜坡。废塑料材料在封闭的初级热解室20中熔化和分解。
[84]通过排气管22的吸气管24排出初级热解室20产生的气体。
[85]吸气管24向一个方向弯曲，在吸气管24的入口24’处形成斜坡，从而增加了吸气的入口的尺寸。
[86]吸气管24是弯曲的并与排气管22一起转动。通过排气管22将多个气体吸收并移动到二级热解室50。
[87]吸气管24的入口覆盖有金属滤网，从而防止吸入碳化物的残渣。
[88]如果由于烟尘金属滤网堵塞，可以在初级热解室20从炉中分离下来后进行清理。
[89]炉30具有有预定空间的燃烧舱，燃烧舱的内壁用耐火砖34形成。
[90]加热器33安装在燃烧舱的外侧，用加热器33加热在燃烧舱中的初级热解室20。
[91]炉30的主体31是以双夹套的形式形成并在双夹套中装有水，供水管37a形成在主体31的上表面以供水到夹套中，排水管37b安装在主体31的两个底面表面以排水。主体31的双夹套的横截面是以马蹄形形成的。
[92]烟道35连接到炉30顶部的燃烧舱，在烟道35中安装过滤器，从而将烟从燃烧舱排到外界。这种烟是加热器33产生的气体，而不是燃烧废塑料材料产生的气体。
[93]排蒸气管36a安装在炉的主体31的上表面以排出加热夹套中水产生的蒸气，安全阀36b安装在主体31的上表面以在紧急情况下辅助降低蒸气压。
[94]在炉30中安装多种组件以检测和控制蒸气压和加热温度，类似于传统炉中的组件相似。
[95]辅助门32b安装在炉30的后面以操纵和维修炉30。
[96]即使在轨道25安装在炉30底部的情况下，炉30的门32a也可以打开或关闭，安装是为了使燃烧舱保持密闭。
[97]在炉30燃烧舱内的初级热解室20用与其连接的转动设备40转动，转动设备40用连接到位于轴支架41和41’之间的转动导气管42的链轮43安装，链轮43用电动机44通过链条驱动以驱动转动设备40。转动设备40可以用其他不同于链轮的方法驱动。
[98]安装O形环48a和润滑填料48以保持连接转动设备40的转动导气管42和二级热解室50的连接管46的连接单元的气密性。连接管46不转动而转动导气管42转动以转动初级热解室20。
[99]
[100]步骤4：在二级热解室中热解碳化物颗粒及产生气体
[101]气体从用炉30加热初级热解室20中的废塑料材料中产生，通过吸气管24、排气管22、转动设备40的转动导气管42、和连接管46传送进给到二级热解室50。
[102]防止回流设备54安装在连接管46和二级热解室50之间以防止气体回流到二级热解室50。
[103]在二级热解室50中再次加热初级热解室20中产生的气体以热解和分离碳化物颗粒(碳)，未分解的残渣和气体。
[104]初级热解室20中产生的气体是碳化物和未分解残渣的混合物，可能堵塞运输管道或降低产油量。
[105]多个加热板51以一定间隔安装在二级热解室50的内侧，除尘阀52和残渣收集器53安装在二级热解室50的下面。用加热板51加热和分解进给到二级热解室50的气体，用残渣收集器53收集碳化物和残渣，用鼓风机56的抽吸分离分解的气体并将其进给到冷凝器60。
[106]对收集在残渣收集器53中的灰尘进行后处理。
[107]鼓风机56将气体从初级热解室20移动到二级热解室50，将气体从二级热解室50快速移动到冷凝器60以防止由于长保留时间造成的气体爆炸。
[108]用类似于传统方法的方法安装多种测量仪、监视窗和排放阀以操纵和控制二级热解室50。
[109]催化剂堆55安装在二级热解室50的上部以除去氯气和轻易地固化蜡。
[110]催化剂堆55中和废塑料材料分解过程中产生的毒气，从而提高产油量。
[111]
[112]步骤5：冷凝气体
[113]将从二级热解室50的碳化物和残渣中分离出来的气体用鼓风机56进给到冷凝器60中，并在冷凝器60中液化。
[114]冷凝器60可以是传统的液化气体的冷凝器，将液化后的气体进给到油-水分离器70。未冷凝气体通过管道进给到储气箱，将储气箱中的气体供应到炉30的加热器33中。
[115]
[116]步骤6：油-水分离
[117]将冷凝器60中液化的油用油-水分离器70的过滤器分离成精制油和水并储存在储油罐中。
[118]油-水分离器从冷凝的油中分离出油和水，将水收集在水箱中，将精制油收集在储油罐中。再次分离冷凝器60中未分离出的气体并将其进给到储气箱中。
[119]结合附图详细描述根据本发明实施方案的石油提取系统。
[120]图1是示出本发明实施例的石油提炼系统的构造的示意图。
[121]如图1所示，石油提炼系统具有下列步骤：将废塑料材料装入漏斗11，通过废料进给设备10的进给管将废塑料材料进给到初级热解室20中→在作为反应器操作的初级热解室20中热解所进给的废塑料材料→用加热器33在以双夹套形状形成的炉30的燃烧舱中加热初级热解室20→用转动设备40转动初级热解室20→在二级热解室中热解初级热解室20产生的气体，分离气体、碳化物和残渣→在冷凝器60中冷凝二级热解室50中分离的气体以生产再生油→在油-水分离器70中从冷凝器60冷凝的再生油中分离精制油和水。
[122]图2是示出本发明实施例的废料进给设备和碳化物收集设备构造的示意图。
[123]如图2所示，在用升降机将初级热解室20升到反应器转动设备17上后，通过漏斗11下面的进给管12b将漏斗11中的废塑料材料进给到初级热解室20中。
[124]在加热废塑料材料并在位于炉中的初级热解室20中产生气体后，炉30的门32a开启，拉动在轨道25上的初级热解室20并向碳化物收集设备10’移动。
[125]用反应器转动设备17的液压缸17a转动初级热解室20，将初级热解室20中的碳化物收集在碳化物收集设备10’中。
[126]碳化物收集设备10’包括用碳化物收集设备10’上的液压缸移动的碳化物排放管14和在碳化物排放管14下面的碳化物收集器15a。网式过滤器15b安装在碳化物收集器15a的底部，过滤异物例如铁和石头，将初级热解室20中的碳化物运输到碳化物收集器15a，然后通过碳化物排放管将碳化物收集器15a中的碳化物排放到处理设备。通过形成在初级热解室20内侧的斜坡的滑动将初级热解室20中的碳化物排出。
[127]图3是示出本发明实施例的位于炉中的初级热解室构造的示意图。
[128]如图3所示，排气管22连接到吸气管24，在排气管22的外侧以圆柱形的形状形成初级热解室20，在初级热解室20的内侧形成斜坡21以轻易地除去碳化物。
[129]转动辊23和23’安装在排气管22的两侧以平稳地转动初级热解室20。转动辊23和23’固定地位于炉30的燃烧舱中以在空中支撑初级热解室20。
[130]图4是示出图3中炉外部构造的侧视图。
[131]如图4所示，两个烟道35、排蒸气管36a和安全阀36b安装在炉30的主体31的顶部，门32a和辅助门32b安装在炉30主体的两个相对的侧面。
[132]图5是示出图3中炉的内部构造的截面图。
[133]如图5所示，炉30的主体以双夹套的形式形成，固定初级热解室20的燃烧舱的内壁贴有耐火砖34。加热器33安装在燃烧舱的外侧。
[134]用单独储存的气体引燃加热器33作为初始操作，初级热解室20中产生并在冷凝器中冷凝后剩余的气体可以供应到加热器33中。
[135]炉30具有容纳有水的双夹套体、供水管和排水管。安装了多种测量仪和组件以操作炉30。
[136]图6是示出用于转动图3中初级热解室的转动设备构造的示意图。
[137]如图6所示，转动导气管42的一端连接到初级热解室20的排气管22上，转动导气管42的另一端连接到二级热解室50的连接管46上。转动导气管42由轴支架41和41’支撑，轴支架41和41’固定在支座45上。
[138]链轮43安装在转动导气管42上，用安装在支座45上的电动机44驱动。电动机44和链轮43用链条连接。
[139]转动设备40用转动设备盖49覆盖以保护轴支架和链轮免受外部环境例如雨和雪的影响。
[140]多个供连接插销26a插入的插槽47a形成于连接到初级热解室20的转动导气管42的转动导气管法兰47的一侧，联动装置47b的一端用带铰链的插销连接在转动导气管法兰47的上面和下面，联动装置47b的另一端连接到液压缸47c和锁钩47d。
[141]初级热解室20中排气管22的排气管法兰26连接到转动设备40的转动导气管法兰47上。从排气管法兰26凸出的连接插销26a插入转动导气管法兰47的插槽47a中。联动装置47b一端连接的锁钩47d钩在排气管法兰26的钩槽26b上，用安装在转动导气管42上的液压缸紧固。
[142]图7是示出支撑图6中转动设备的轴支架构造的示意图。
[143]如图6和7所示，轴支架41和41’固定在转动设备40的支座45上以支撑转动导气管42。当用电动机44驱动转动导气管42时，轴支架41和41’支撑转动导气管42的两侧以提供转动导气管平稳的转动。
[144]图8是示出用于再热解图3中初级热解室产生的气体的二级热解室的示意图。
[145]如图8所示，二级热解室50在垂直方向上具有圆柱状的腔室。催化剂堆55安装在二级热解室50的上部，多个环形的加热板51以一定间隔安装在二级热解室50的中间。
[146]加热板51之间的距离取决于二级热解室50的容量。
[147]加热板51是加热用来热解产生的气体的，具有多个气孔用于气体向上移动以及碳化物和残渣由于它们的重量掉入残渣收集器53。除尘阀52安装在残渣收集器53的一侧以打开和关闭残渣收集器53来排放收集的碳化物和残渣。
[148]防止回流设备54安装在二级热解室50和连接管46之间以防止二级热解室的气体由于初级热解室20和二级热解室50之间的压力差回流入初级热解室20中。
[149]催化剂堆55从再热解气体中除去氯气和具有高固化性能的蜡。
[150]废塑料材料在热解过程中产生有毒气体，用催化剂堆55改性、中和以及除去有毒气体，从而提高了产油量。
[151]二级热解室50顶部的烟道56快速地将二级热解室50分离出的气体转移到冷凝器60中以防止产生的气体膨胀。
[152]图9是示出用于在轨道上移动图3中初级热解室的运载工具构造的示意图。
[153]如图9所示，支撑固定架25’可移动地安装在轨道25上，初级热解室20放在运载工具上使能轻易地将初级热解室20推入炉30或将初级热解室20从炉30中拉出，并且当用升降机升起或降下初级热解室20时，可以轻易地将初级热解室20放在运载工具25’上。
[154]图10是示出图3中初级热解室的排气管和图6中转动设备的旋转的导气管连接状态的示意图。
[155]如图10所示，当将初级热解室20推入炉的燃烧舱时，排气管22的一端从炉30向外凸出，连接到转动导气管42的一端。
[156]图11是示出根据本发明实施例的热解过程的流程图。
[157]图11示出了图1中石油提炼系统的流程图。
[158]图12是示出图11热解过程的更详细的流程图。
[159]图12中的某些过程没有在本发明中详细描述。
[160]根据本发明的石油提炼系统热解某些工业生产的废塑料材料以生产石油，并且防止环境污染。
[161]以下将详细描述根据本发明实施例的石油生产的实验实施例。
[162]
[163]实验实施例
[164]＊可以装有废料材料的反应器的体积：6.944，
[165]＊填充率：80％
[166]＊填充材料的重量：0.1003×0.8×0.45(比重)＝2.5t(加入重量)
[167]＊产物的组成分析：油：60％，气体：20％，碳化物(焦炭)：15％，以及水分：5％，其中油和水分是混合在一起的，因此油用油-水分离器分离得到。
[168]产品的量计算如下。
[169]＊油：2.5吨×0.6÷0.87(比重)＝1,724L
[170]＊气体：2.5吨×0.2＝500kg
[171]＊碳化物：2.5吨×0.15＝375kg
[172]＊水分：2.5吨×0.05＝125kg
[173]相应地，1,724L油是从2.5吨废料材料中生产的，生产效率很高。
[174]生产油的能量平衡描述如下。
[175]<废料材料>
[176]＊废料材料的类型：废轮胎
[177]＊填充量：2.5吨/批(适用比重。)
[178]＊产品的组分
[179]1)油：45％～50％→实用数值：50％
[180]2)气体：10％～15％→实用数值：15％
[181]3)碳化物：25％～30％→实用数值：30％
[182]4)水分：5％～8％→实用数值：5％
[183]＊产品的量
[184]1)油：2.5吨/批×0.5＝1.25吨
[185]1.25吨×(1/0.87×1,000L/吨)＝1,437L(作为精制油)
[186]2)气体：2.5吨/批×0.15＝0.375吨
[187]0.375吨×1,000kg/吨＝375Kg
[188]3)焦炭：2.5吨/批×0.3＝0.75吨
[189]4)水分：2.5吨/批×0.05＝0.125吨
[190]※0.87是精制油的比重
[191]<加热器的燃料消耗>
[192]＊加热器的规格
[193]1)主加热器：320,000kcal/hr×2sets
[194]2)辅助加热器：80,000kcal/hr×2sets
[195]＊能量消耗：800,000kcal/hr×2.5hr＝2,000,000kcal/批
[196]＊燃料消耗的计算
[197]1)加热器运行的轻油消耗/hr：123.1L
[198]2)加热器运行时间：2.5hr(150min)
[199]3)轻油消耗：123.1L×2.5hr＝307.75L/批
[200]4)消耗的能量：307.75L/hr×9,200kcal/L(轻油的卡路里＝9,200kcal/L)＝2,831,300kcal/批
[201]<系统的能量平衡>
[202]＊当用产生的气体替代轻油时气体的能量：
[203]375kg/批×11,900kcal/kg(产生气体的卡路里)＝4,462,500kcal/批
[204]※产生气体的能量：(丁烷气体的卡路里+丙烷气体的卡路里)/2(∵产生的气体→LPG)
[205]＊分批操作需要的能量
[206]1)加热器需要的能量：2,000,000kcal/批
[207]2)当使用轻油时，2.5小时运行所需要的能量：2,831,300kcal/批
[208]＊剩余能量
[209]＊4,462,500kcal/批-2,831,300kcal/批＝1,631,200kcal/批(2.5小时操作期间)
[210]＊1,631,200kcal/批可以用来在工厂中操作机器。
[211]根据本发明的石油提炼系统可以用所需能量作为起始操作之后利用产生的气体操作系统来降低所需的能量消耗。
工业实用性
[212]根据本发明上述实施例，可以降低废塑料材料的废料处理成本，通过避免垃圾填埋和焚烧可以防止对土壤和空气的环境污染，在石油进口国可以降低能量的进口，通过使用形成在初级热解室弯曲入口处的吸气管可以提高吸气率和石油提炼效率。

Claims (12)

1.用于热解废塑料材料的石油提炼系统，其包括：
废料进给设备和碳化物收集设备，分别用于进给收集在漏斗中的废料和收集残余的碳化物；
初级热解室，用于热解所述废料，装载于在轨道上移动的运载工具顶部并与排气管的外表面耦合；
炉，具有形成来接收所述初级热解室的燃烧舱、用于加热所述初级热解室的加热器、和双夹套体；
转动设备，通过将初级热解室连接到转动导气管来转动位于炉中的燃烧舱中的初级热解室；和
二级热解室，通过所述转动导气管接收所述初级热解室产生的气体，再热解所述气体，分离所述气体和碳化物颗粒，和防止所述气体和碳化物颗粒的回流；
其中在二级热解室中的热解气体被冷凝器冷凝，并用具有油-水分离过滤器的油-水分离器提炼石油。
2.如权利要求1所述的石油提炼系统，其中所述废料进给设备和碳化物收集设备包括：
装有漏斗的废料进给设备，在漏斗的底部具有液压缸和进给管，安装在支撑固定架的顶部；
反应器转动设备，安装在支撑固定架的中间水平面，具有用固定销固定在支撑固定架上的液压缸；和
碳化物收集设备，位于支撑固定架的底部，具有碳化物排放管、收集器、网式过滤器、和鼓风机。
3.如权利要求1所述的石油提炼系统，其中所述的初级热解室包括：
转动辊，安装在排气管的两侧；
多个吸气管，用于吸收气体，其形成在所述排气管表面和所述转动辊之间；和
圆柱体，其中含有多个吸气管，且在内部一侧形成斜坡。
4.如权利要求1所述的石油提炼系统，其中所述的炉包括：
燃烧舱，其内壁用耐火砖形成；
加热器，安装在燃烧舱的一侧；
双夹套体，用于容纳水；
供水管和排水管，分别安装在所述双夹套体的上面和下面；
烟道，安装在双夹套体的顶部并连接到所述燃烧舱；和
门和辅助门，分别形成在炉的前面和后面。
5.如权利要求1所述的石油提炼系统，其中所述的转动设备包括链轮，安装在转动导气管的圆周面上和在轴支架的中间；所述链轮由电动机通过链条驱动；转动导气管的一端连接到所述初级热解室的排气管上，转动导气管的另一端可转动地地连接到所述二级热解室的连接管上。
6.如权利要求1所述的石油提炼系统，其中所述二级热解室包括多个多孔的加热板、具有防止回流设备的连接管、残渣收集器和安装在所述残渣收集器底部的除尘阀，以及形成在所述二级热解室上部的催化剂堆。
7.如权利要求3所述的石油提炼系统，其中所述多个吸气管通过在所述排气管的圆周面穿孔而形成，所述吸气管的入口形成为一个斜坡以使吸气率最大化并安装有金属滤网。
8.如权利要求3所述的石油提炼系统，其中多个向外突出的连接插销形成在所述初级热解室的排气管法兰的一侧表面，多个钩糟形成在所述排气管法兰的另一个侧表面。
9.如权利要求5所述的石油提炼系统，其中所述轴支架形成为具有一对轴衬的上支架和下支架，以支撑所述转动导气管；润滑油入口形成在所述上支架的上表面。
10.如权利要求5所述的石油提炼系统，其中所述转动导气管和连接管相互连接，使得所述转动导气管可以自由转动而连接管保持在固定位置，O形环和润滑填料形成在所述连接部件内部。
11.如权利要求5所述的石油提炼系统，其中所述转动导气管包括：
形成在其一端的转动导气管法兰；
多个钩槽，形成在所述转动导气管法兰的一个侧表面，供连接插销插入；
联动装置，形成在所述转动导气管法兰的上圆周和下圆周位置，其中所述联动装置的一端连接到铰链销，所述联动装置的另一端连接到液压缸和锁钩。
12.用于热解废塑料材料的石油提炼方法，其包括：
压碎包含废塑料和废泡沫聚苯乙烯的废塑料材料，将压碎的废塑料材料进给到漏斗；
用升降机升起初级热解室，并用液压缸调整初级热解室的位置，将初级热解室安装于反应器转动设备；
通过进给口将容纳在漏斗中的废塑料材料供应到初级热解室；
用升降机升起初级热解室，将初级热解室装载在位于轨道上的运载工具上，将初级热解室运输到炉的燃烧舱，关闭门，用电动机和加热器分别转动和加热初级热解室；
通过吸气管将在初级热解室的炉中加热废塑料材料产生的气体传送到二级热解室并在二级热解室中再热解所述气体；
冷凝由二级热解室所再热解的气体以形成油；以及
用具有油-水分离过滤器的油-水分离器分离油和水。
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