CN101817919A - 玻璃钢热解回收装置 - Google Patents

Abstract

一种玻璃钢热解回收装置，其包括粉碎装置、风送管路、封闭送料装置、反应槽、液化装置，燃气存储罐，其中，该粉碎装置、风送管路、封闭送料装置、反应槽形成为一个封闭的玻璃钢废料固体处理流水线；该反应槽为一个由耐高温的金属材料制成的环状反应器，且其内环壁上设置有传送带，该传送带上设置有数个耐高温的金属板将所述反应槽分隔成数个小隔间。使用中，粉碎后的玻璃钢废料经风送管路进入封闭送料装置，然后连续地进入反应槽进行热解，玻璃钢在电加热和无氧环境下产生油气混合物，之后经液化装置分离，得到油状物。使用该装置和回收方法能够减少能量损失以及减少有害气体的排放，从而提高回收效率和减少能量损失。

Description

玻璃钢热解回收装置

技术领域

本发明涉及一种回收装置，尤其涉及一种玻璃钢热解回收装置。

背景技术

玻璃钢质地坚硬、耐磨耐腐蚀，在自然状态下性质稳定，被广泛用于制作各种容器、装饰品及工程部件。国内约有中型玻璃钢生产企业近千家，每家企业每年都会产生6000-8000吨玻璃钢废料，由于其坚硬并且不易分解，因而传统做法是采用高温燃烧或者土埋的方式进行处理。然而，火烧处理时会产生强烈的刺激性气味，对周围环境造成严重的污染；土埋处理时需要掘地挖坑，并且玻璃钢土埋后也很难分解，对地下水会有比较严重的污染，同时会占用大量土地资源，而且效果不佳。因此，长期以来，玻璃钢的废料处理问题一直困扰着世界各国。

近年来，欧美各国积极推动玻璃钢废料的回收处理，现在主流的处理方式是粉碎吹入高炉高温燃烧。由于，此种处理方式不进行任何材料回收，而且也会增加有害气体的排放，所以，也有机构正在进行热解处理的研究，热解指的是燃料在惰性气体和高温下转化成气体形式，其中经冷凝形成含有不同有机化合物的油状液体。惰性条件指的是无氧的条件，其中避免了燃料的燃烧。在热解工艺中燃料被热解，在热解反应中形成的气态化合物从碳化残余物中分离出来，然后被冷凝成热解油，前者可用以制造玻璃毡，同样也可以作为制造玻璃钢的原料，而填料(主要为玻璃钢制造时添加的滑石粉)经此处理后，可以用做农家肥料，也可以再作为制造玻璃钢的原料，后者可以作为燃料或其被进一步加工成为不同的化学品。

现有玻璃钢的热解装置中，其热解反应器为一独立的反应釜，需要分批进料，所以，在热解完毕后需要打开反应釜的盖体，这样体系中的有害会释放到大气中，进而污染环境，并且体系中的热量也会散失，进而增大了体系的能力损耗。该装置还需要一个独立的加热装置对反应釜进行加热，从而增大了装置的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够进行连续进料且可进行内加热的封闭式玻璃钢热解回收装置。本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种玻璃钢热解回收反应槽，其为一个水平条形反应器，由耐高温的金属材料内壁围成一个环状的腔室，在该反应槽环心侧由腔室的内壁外侧围成一个内室，该内室为加温室，由加温装置进行加温；该反应槽在一端设置有进料口及出料口，并在腔室内设置有物料输送装置，所述物料输送装置将待分解的玻璃钢经该腔室的另一端向出料口输送；待分解的玻璃钢经所述进料口进入该反应槽内，腔室内的输送装置将待分解的玻璃钢在腔室内不断循环翻转，而内室通过加温装置对该反应槽进行加热；热解产生的气体经设置于腔室两侧的出气口接出，并冷却液化为化学原油，而固体残留物经出料口排出。

所述反应槽的腔室外露的外壁由内到外分别为耐高温的金属材料内壁、保温材料及金属外面板，该耐高温的金属材料内壁外侧又包覆有电热层，该电热层内均匀分布有电热管。

所述物料输送装置为该反应槽的内环壁上设置的一副履带式传送带，该传送带由其内侧的传导轮带动，而由外侧的电动机提供动力，两排传导轮分别位于内室两外侧；该传送带上间隔设置有数个耐高温的金属板，其将腔室分隔成数个可活动的小隔间。

一种使用上述反应槽的玻璃钢热解反应装置，其另包括

一个玻璃钢粉碎设备；

一个封闭送料装置，其连接与所述粉碎设备及所述反应槽进料口；

一个出料装置，设置于所述反应槽进料口；

一个液化装置，其通过冷却管路连接于所述反应槽；

待分解的玻璃钢经所述粉碎设备粉碎后，由所述封闭送料装置经进料口送入反应槽，热解产生气体经冷却管路输送到液化装置进行液化回收，固体残留物经出料口被出料装置排出。

所述液化装置包含一个回收罐及气泵，所述回收罐内容置有回收液，并在底面设置有出油管及回收液排放口；所述气泵连接所述冷却管路，并向回收罐底侧接设有一个底管；所述气泵通过冷却管路吸取该反应槽内的热解空气，通过底管输送到回收罐底侧释放至回收液。

所述液化装置的该回收罐处设有一个外罐，该回收罐与该外罐之间形成一个底部封闭的冷却室，其内容置冷却水；所述冷却管路外侧包设有一个冷却外管，其通过设置于所述冷却室内的水泵经进水管及回水管与冷却室的冷却水循环连通。

所述气泵向回收罐内侧顶部接设有一个顶管，该顶管的一端接入气泵，另一端位于回收罐内侧顶部且高于回收液液面；该气泵吸取反应槽内气体的同时也利用顶管吸取回收液上部的气体，吸取的气体均通过底管再输送到回收罐底侧释放至回收液。

该出料装置包括一个筒状本体及一个出料螺杆，筒状本体的一端上侧连接反应槽出料口，且容置于筒状本体的出料螺杆与外侧电机在出料口侧动力连接，而在远离反应槽出料口的一端，筒状本体具有一个轴向开口，通过该轴向开口该出料装置与一个出料气体回收装置的破碎室及集气连通，而破碎室在该轴向开口内配置有马达及破碎叶片，并且破碎室连通一个的集气室，该集气室顶部具有集气管连接至液化装置。

所述回收罐顶部通过通气管路与一个燃气储存罐连通，该燃气储存罐又通过燃气管路与反应槽的加温装置连通，所述通气管路及燃气管路均设有电磁阀，其根据压力或指令控制启/闭。

由于采用上述结构，本发明具有以下优点：

1、本发明将难分解的玻璃钢废料重新分解为化学原料及玻璃纤维，且当反应槽启动热解后便可以不再需要能源投入，是一种环保又经济的处理设备。

2、本发明玻璃钢热解回收装置，由于采用进料装置、反应槽、液化装置，燃气存储罐的封闭式连接，并对反应槽进行了保温处理，还将热解产生的多余气体做为加热燃料，减少了能量的损耗和有害气体的排放，从而降低回收成本、提高回收效率和减少对环境的污染。

3、本发明玻璃钢热解回收装置，由于液化装置采用气泵对回收罐内气体进行多次循环吸收，从而节省了液化设置的数量节约了设备成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为本发明出料装置的结构示意图；

图3为本发明外接加温器的示意图；

图4是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步地说明，以便更好地理解本发明。

一种玻璃钢热解回收装置，如图1所示，包括粉碎装置1、风送管路2、封闭送料装置3、反应槽4、冷却管路5、液化装置6、燃气存储罐75。其中，粉碎装置1、风送管路2、封闭送料装置3、反应槽4形成为一个封闭的玻璃钢废料固体处理流水线。

如图1所示，粉碎装置1中，粉碎机将待处理的玻璃钢废料粉碎后，优选采用鼓风机11利用风送的方式通过送料管路22将玻璃钢碎料送至封闭送料装置3中，且送料管路22末端设置一个滤网23与回气管路21隔开，该回气管路21的另一端与鼓风机11连接，借此，鼓风机11的动力就包括了粉碎装置1侧的推力以及滤网23吸力共同作用，并且，输送物料的气体并不会外泄，可以防止玻璃丝及有害气体对工作间的污染。

如图1所示，送料管路22在滤网23下侧连接一个储料仓24，用于将风送过来的玻璃钢碎料进行储存，储料仓24底面设计为倒圆锥形，并且在储料仓24底端接设一个旋转式进料装置9，该旋转式进料装置9优选为含有四个彼此封闭的小隔间，而该储料仓24与旋转式进料装置9之间设一个电磁阀门，以便与总控制器连接以实现精确控制进料量，而该旋转式进料装置9在顶端和底端每个隔间都设有气密隔层，而该旋转式进料装置9仅在对应储料仓24底面的位置以及对应封闭送料装置3进料口位置设置有开口，且两个开口上下方向并不对齐，而顶端与底端隔间之间的气密隔层，可以保证旋转送料进程中封闭送料装置3中的气体不会回流到风送管路2中。

封闭送料装置3为倾斜的方管状，封闭送料装置3的底端的进料口与旋转式进料装置9的底侧开口密闭连接，底端出料口与反应槽4的进料口48连通，送料装置3中设置有两条链条式传送带32，其围绕送料装置3底端及顶端的转动轴33而形成环形，该送料装置3底端的转动轴连接一个动力装置，该动力装置优选为一台电动机，该电动机也与主控制器连接；而传送带32且该传送带32上嵌设有金属板31，在传送带32上形成数个小隔间。粉碎后的物料经旋转式进料装置9连续地进入送料装置3中，然后送料装置3通过传送带32将物料连续地送至反应槽4内进行热解。

粉碎装置1、风送管路2、旋转式进料装置9及封闭送料装置3共同构成了本玻璃钢热解回收装置的进料单元，本实施例中是以旋转式进料装置9及封闭送料装置3来配合实现进料量的精确控制，当然，也可以不配置封闭送料装置3，而直接由旋转式进料装置9的下出料口对接反应槽4的进料口48，而由旋转式进料装置9单独实现进料的控制。另外，从粉碎装置1的粉碎车间到热解车间的物料传送也并不限定为本实施例中的风送管路2，使用封闭的传送带也同样可以达成使用，而旋转式进料装置9的转动轴在本实施中为垂直设置，当然也可以使用水平布置，同样也可以进行密封及进料量的控制。

如图1所示，反应槽4为一个水平条形反应器，其由耐高温的金属材料围内壁成一个环状的腔室42，在该反应槽4中心的环心侧由腔室42的内壁外侧围成一个内室462，该内室462为加温室，由加温装置进行加温；

该反应槽4在一端设置有进料口48及出料口413，并在腔室内设置有物料输送装置，所述物料输送装置将待分解的玻璃钢经该腔室42的另一端向出料口413输送；进料口48设于该反应槽4的一端的上侧，而在进料口48端的下侧开设有一出料口413，且该反应槽4的内环壁上设置有一副履带式传送带45，该传送带45是由其内侧的传导轮461带动，由进料口经反应槽4未设置进出料口的另一端向出料口413运转，两排传导轮分别位于内室两外侧并被封闭于腔室42内，而动力则由外侧的电动机提供，该传送带45上间隔设置有数个耐高温的金属板43，其将反应槽分隔成数个小隔间。

优选地，该反应槽4的腔室42外露的外壁由内到外分别为耐高温的金属材料内壁(本实施例中为铸铁)、保温材料(可选为：玻璃棉制品、维耐隔热毯、绝热泡沫玻璃)及金属外面板(本实施例中为不锈钢)，该耐高温的金属材料内壁外侧又包覆有电热层，该电热层内均匀分布有电热管44，且内室462两端也可设置有燃气灶46，两个燃气灶产生的热量可保存于密封的内室462并传导至反应槽4内进行加热。该装置也可采用电热管44启动加热，燃气灶46会利用热解过程中产生的不可液化气体对物料进行辅助加热，从而既防止了此类气体向大气中的排放又节约了能源。此外，反应槽4在外侧由保温材料包覆，以便保持反应槽4内的温度以节约能源。另外，如图3所示，反应槽4的燃气灶处也可外加一个加热器465，该加热器465以油或气为燃料进行加热，并通过送气管464将加热器465加热后的热空气经反应槽4上的进气口466送入到内室462中，从面对反应槽4进行启动加热，进气口466设于内室462的一端，而其另一端设有一个出气口467，加热器465另通过一个回气管463经出气口467与内室462相连通，从而实现以内室462中的空气进行循环加热。并且本加热装置可以根据能源经济性能适当选用油或气作为燃料，具备较强灵活性。

如图2所示，反应槽4的出料口413处依次连接有一个出料装置41、出料气体回收单无8及液化装置6。出料装置41包括一个筒状本体411及一个出料螺杆412，筒状本体411的一端上侧连接出料口413。在这一端，容置于筒状本体411的出料螺杆412与外侧电机连接，而在远离出料口413的一端，筒状本体411具有一个轴向开口，通过该轴向开口出料装置41与出料气体回收装置8的破碎室81连通。经热解后的废料在出料口413落至出料装置41中，而出料螺杆412利用马达动力将出料口413侧的废料推导至破碎室中。而破碎室81内配置有马达及破碎叶片，用于将废料进行破碎处理，从而使其中的气体释放出来，最终由与破碎室81相通的集气室82顶部的集气管83输送至液化装置6中，而最终的固体废料则在集气室82待气体释放完成后从底部出料。另外，由于出料装置41直接出反应槽4连通，所以，其内物料温度较高，为合理利用能源及降低筒状本体411的温度，可在本体411外侧加设一个冷却层，其通过进水管52及回水管53与液化装置外侧的冷却室65循环连通，从而实现对出料装置41外侧的热量的回收。

由以上可知，反应槽4及出料气体回收单无8均连接有液化装置6，由图1、2所示，液化装置6的罐体61内又套置有一个回收罐62。该回收罐62的底部低于罐体61底部，顶部底于罐体61的顶部，而在该回收罐62的顶部罐体61的内侧，配置有一个气泵63及一个马达，气泵63连接冷却管路5或集气管83，并且向回收罐62顶侧及底侧分别接设有一个顶管68及一个底管64，从而利用气泵63不断从反应槽4或集气室82中吸入热解气体，并且，通过顶管68吸入热解气体并从底管64排出，从而实现反应槽4或集气室82内的负压，同时，还可达到热解气体在回收罐62内的反复循环吸收。此外，回收罐62底侧还接设有出油管67及回收液出入口，出油管67的最高处平于回收罐62内回收液的液面。

液化装置6的外侧设有循环水冷却室65对回收液进行冷却，且该循环水冷却室内设置有一泵54，该泵54通过送水管52与冷却外管51连通，该冷却外管51的另一端通过回水管53与冷却室65连通，该冷却外管51包覆于冷却管路5的外侧，而冷却管路5接设于反应槽的两端的出气口47与液化装置6，这样可以循环多次利用循环水冷却室65内的循环水并冷却热解后气体。液化装置6内的回收液一般选为水，但为提高吸附效果，最好加入普通高分子气体的吸附催化剂，可以提高回收效率并节约回收时间。

当然，本发明的液化装置也并不限定于上述形式，以传统的多级喷淋塔配合分层收集装置，或其它可以实现同样功能的装置同样也可以作为本发明的液化装置的实施例。

该装置设置一燃气存储罐75，该燃气存储罐75通过燃气管路74及通气管路71分别与反应槽4和液化装置6连通，且该燃气存储罐75上设置一压力表76。而通气管路71设有两个电磁阀73、72，电磁阀73为常开状态，用于控制从回收罐62通向燃气存储罐75的气流，而电磁阀72是用于控制紧急情况下从气管路71向外界或其它储气装置释放回收罐62中的气体。热解过程中，可以通过压力表76的示数来调节体系内气体的压力，防止体系内的压力过大而损害该装置。

请参照图4所示流程图，使用上述结构的装置回收玻璃钢时，具体使用方法如下：

(1)启动粉碎机并保持持续进料，同时开启鼓风机11对粉碎后的玻璃钢进行风送，然后通过滤网23滤去气体后进入旋转装置9，旋转装置9将玻璃钢送至送料装置3，其通过传送带32将玻璃钢连续地送至反应槽4内。

(2)启动电热管44或加热器465，对玻璃钢进行加热。由于反应槽4内的传送带45的连续运转以及电热管44的均匀分布，可使玻璃钢受热均匀。反应槽4内温度加热至350℃，玻璃钢开始热解。

(3)热解产生的气体通过冷却管路5经反应槽两侧的出气口47进入液化装置6内的回收液中，气体在催化剂的作用下可快速液化并与回收液分层，未液化的气体进入燃气存储罐作为燃料供反应槽4使用。回收的油状物通过液化装置6的出油管67进入下一级化学原料回收装置中，在本发明装置起动时，可采用电、燃油或天然气对反应槽4进行加热，而当正常热解起动后，便可以不使用外界能源进行加热，仅需使用经回收罐62吸收后剩余可燃气即可。

(4)反应槽4的底部设置有封闭式螺旋管出料装置41，可连续将第(2)步中产生的残留物排至出料气体回收装置8的破碎室81内，而破碎室81内利用马达动力用叶片将残留物进行充分破碎，而将玻璃纤维与其它树脂残留物进行分离，而再次将气体进行释放。经破碎后，残留物被送至集气室，待气体释放完全后，便由集气室底部的出料口排出(图中未示具体结构)。收集后的气体被吸入至液体回收装置6中进行冷却液化。

(5)将第(3)步产生的回收油再加入顺丁烯二酸或反丁烯二酸进行再反应，重新生成不饱和聚酯，得到的不饱和聚酯分子量会有所提高，但产品性能有较大程度的提高。

另外，液化装置6还连接有一液面监控装置，该液面监控装置包括显示器、信息收集器和数个传感器，该传感器设置于个液化装置内，该显示器、信息收集器与传感器电性连接，显示器连接在液化装置6的外部。设有上述结构的液面监控装置，能够更方便地监控油液化装置内的液面，液面高度不足时能够及时补充。

本发明利用上述装置最终将玻璃钢废料重新生成为不饱和聚酯、玻璃纤维、填料。不饱和聚酯可用于重新反应制造玻璃钢，而玻璃纤维可用以制造玻璃毡，同样也可以作为制造玻璃钢的原料，而填料(主要为玻璃钢制造时添加的滑石粉)经此处理后，可以用做农家肥料，也可以再作为制造玻璃钢的原料。如此，本发明所提供的装置便实现了玻璃钢废料的可再生利用，大大减少对环境的污染。并且，本发明采用封闭式连续进料方式，减少了能量的损失，提高了热解的效率，进而减少了资金的投入，确实为玻璃钢废料的回收再利用提供了一个实用、环保、节能的技术方案。

Claims (10)

1.一种玻璃钢热解回收反应槽，其特征在于：所述反应槽为一个水平条形反应器，其由耐高温的金属材料内壁围成一个环状的腔室，在该反应槽环心侧由腔室的内壁外侧围成一个内室，该内室为加温室，由加温装置进行加温；

该反应槽在一端设置有进料口及出料口，并在腔室内设置有物料输送装置，所述物料输送装置将待分解的玻璃钢经该腔室的另一端向出料口输送；

待分解的玻璃钢经所述进料口进入该反应槽内，腔室内的输送装置将待分解的玻璃钢在腔室内不断循环翻转，而内室通过加温装置对该反应槽进行加热；热解产生的气体经设置于腔室两侧的出气口接出，并冷却液化为化学原油，而固体残留物经出料口排出。

2.根据权利要求1所述的玻璃钢热解反应槽，其特征在于：该反应槽的腔室外露的外壁由内到外分别为耐高温的金属材料内壁、保温材料及金属外面板，该耐高温的金属材料内壁外侧又包覆有电热层，该电热层内均匀分布有电热管。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃钢热解反应槽，其特征在于：所述物料输送装置为该反应槽的内环壁上设置的一副履带式传送带，该传送带由其内侧的传导轮带动，而由外侧的电动机提供动力，两排传导轮分别位于内室两外侧；该传送带上间隔设置有数个耐高温的金属板，其将腔室分隔成数个可活动的小隔间。

4.根据权利要求3所述的玻璃钢热解反应槽，其特征在于：所述加温装置为放置于内室的燃气灶或外置的燃油加热炉。

5.一种使用权利要求1-4所述反应槽的玻璃钢热解反应装置，其特征在于：另包括

一个玻璃钢粉碎设备；

一个封闭送料装置，其连接与所述粉碎设备及所述反应槽进料口；

一个出料装置，设置于所述反应槽进料口；

一个液化装置，其通过冷却管路连接于所述反应槽；

待分解的玻璃钢经所述粉碎设备粉碎后，由所述封闭送料装置经进料口送入反应槽，热解产生气体经冷却管路输送到液化装置进行液化回收，固体残留物经出料口被出料装置排出。

6.根据权利要求5所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述液化装置包含一个回收罐及气泵，所述回收罐内容置有回收液，并在底面设置有出油管及回收液排放口；所述气泵连接所述冷却管路，并向回收罐底侧接设有一个底管；所述气泵通过冷却管路吸取该反应槽内的热解空气，通过底管输送到回收罐底侧释放至回收液。

7.根据权利要求6所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述液化装置的该回收罐处设有一个外罐，该回收罐与该外罐之间形成一个底部封闭的冷却室，其内容置冷却水；

所述冷却管路外侧包设有一个冷却外管，其通过设置于所述冷却室内的水泵经进水管及回水管与冷却室的冷却水循环连通。

8.根据权利要求6所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述气泵向回收罐内侧顶部接设有一个顶管，该顶管的一端接入气泵，另一端位于回收罐内侧顶部且高于回收液液面；该气泵吸取反应槽内气体的同时也利用顶管吸取回收液上部的气体，吸取的气体均通过底管再输送到回收罐底侧释放至回收液。

9.根据权利要求5所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：该出料装置包括一个筒状本体及一个出料螺杆，筒状本体的一端上侧连接反应槽出料口，且容置于筒状本体的出料螺杆与外侧电机在出料口侧动力连接，而在远离反应槽出料口的一端，筒状本体具有一个轴向开口，通过该轴向开口该出料装置与一个出料气体回收装置的破碎室及集气连通，而破碎室在该轴向开口内配置有马达及破碎叶片，并且破碎室连通一个的集气室，该集气室顶部具有集气管连接至液化装置。

10.根据权利要求6、7或8所述的玻璃钢热解回收装置，其特征在于：所述回收罐顶部通过通气管路与一个燃气储存罐连通，该燃气储存罐又通过燃气管路与反应槽的加温装置连通，所述通气管路及燃气管路均设有电磁阀，该电磁阀根据压力或指令控制启/闭。

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