CN103387841B - 造纸废渣炼油烘干裂解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸废渣炼油烘干裂解装置，包括带有第一进料口和第一出料口的反应釜，用于向反应釜内输送物料的自动进料装置，与第一出料口衔接的灰渣分离装置，以及位于自动进料装置和反应釜之间的多级烘干装置。多级烘干装置用于对反应釜的废塑料进行烘干，减少废塑料裂解所需的能量，加快废塑料的分解速度。本发明结构简单，烘干效果好，废塑料处理量大，可持续工作，且便于排渣。

Description

造纸废渣炼油烘干裂解装置

技术领域

本发明涉及属于造纸废渣加工装置技术领域，尤其涉及一种造纸废渣炼油烘干裂解装置。

背景技术

随着社会经济的发展，人类生态环境的保护和绿色循环经济的提倡，废纸造纸不仅成本低廉，又能缓解造纸原料供应不足的矛盾，因此在造纸行业占有举足轻重的低位，并且呈现增长的趋势。然而与此同时废纸造纸也产生大量的造纸废渣，所谓的造纸废渣为废纸经洗浆后残余的废渣，其主要成分为废塑料，并含有少量残余纸浆，细碎木头与一些金属铁丝等，由于造纸废渣中的主要成分为废塑料，废塑料或废橡胶因其化学性质稳定，回收价值极高。目前一般通过将废塑料或废橡胶裂解成低分子化合物，经精馏制得汽油、柴油、液化气等，裂解处理是治理白色污染、处理废旧塑料、变废为宝的重要途径。

公开号为CN102367387A的中国专利公开了一种造纸废渣裂解装置，包括两端设有裂解气出口和进料口的外筒体及同轴设置在外筒体内腔的内筒体，所述的内筒体与外筒体之间径向上设有使内筒体内腔与外筒体外部相通的若干组导热管，所述的外筒体两端固定设置隔热层，隔热层外壁上固定设置起支撑作用的托轮，隔热层的端面上固定设置与外部驱动装置传动连接的传动齿轮，所述的近进料口的一组导热管与外筒体端面之间轴向设置一组成圆环状结构的增强导热管，所述的增强导热管与近进料口的一组导热管及外筒体外部相通。

由于回收的废塑料中含有许多水分，如不经处理直接进入反应釜，在300℃～500℃高温下催化裂化，不仅浪费了能源，降低了生产效率，而且产生的废水也相对较多，影响了油品的质量，对于大型废塑料炼油系统的影响尤其大；且现有的裂解装置生产到一定程度后，造纸残渣产生的固体副产物（主要为炭黑，催化剂，泥土，铁丝等）都留在裂解釜内，无法一边生产，一边连续出渣。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种实用性强且能提升分解速度的造纸废渣炼油烘干裂解装置。

一种造纸废渣炼油烘干裂解装置，包括带有第一进料口和第一出料口的反应釜，用于向所述反应釜内输送物料的自动进料装置，以及与第一出料口衔接的灰渣分离装置，所述自动进料装置和反应釜之间设有至少两级依次串联的烘干装置，所述每级烘干装置包括：

进料仓，顶部带有热风进口；

出料仓，顶部带有热风出口；

滚筒，两端分别设有第二进料口和第二出料口，且第二进料口和第二出料口分别转动连接在所述进料仓和出料仓中；

驱动所述滚筒转动的驱动机构；

相邻两级烘干装置中，前一级的出料仓与后一级的进料仓之间通过输送装置转移物料，且最后一级烘干装置内的物料通过所述输送装置转移至反应釜内。

自动进料装置将废塑料送入烘干装置的滚筒内，并在滚筒内的热风的作用下进行烘干，充分除去废塑料中的水分含量，使进入反应釜内的废塑料水分含量较低，从而加快废塑料在反应釜内的分解速度，从而提升整个裂解装置的效率。

进料仓和出料仓的设置保证了热风进口和热风出口与滚筒之间相互独立，相互不干涉；同时，进料仓和出料仓的设置对输入的热风起到一定的缓冲作用，保证热气均匀通过滚筒内腔。

为保证废塑料从第二进料口进入不被吹出，本发明采用螺旋推进器喂料，所述自动进料装置包括储料仓，与所述储料仓底部连通的送料筒，转动配合在送料筒内无轴螺旋，以及驱动无轴螺旋的第一电机；所述送料筒的输出端与所述第二进料口衔接。

所有滚筒均倾斜布置，安装高度相同，且滚筒设有第二出料口的一端处于低位；滚筒与水平面设置一定的斜度，保证第二进料口的高度高于第二出料口的高度，废塑料等物料在自身重力和热风的作用下自动传输，保证了整个装置的连续自动化作业，降低了能耗。

所述滚筒内壁设有呈螺旋状布置的扬料板，该扬料板的截面为“L”形。保证废塑料等物料受热均匀，提高整个装置的干燥效率和分离效率；扬料板设置的个数可根据实际需要确定。布置在滚筒内壁的扬料板，保证废塑料在经过滚筒时，不断翻滚，使物料受热均匀，加快烘干速度，降低塑料的结块。

本发明的输送装置用于相邻两滚筒之间的物料转移，所述输送装置包括为螺旋输送机，螺旋输送机内可以为有轴螺旋或无轴螺旋。

为进一步使滚筒内的废塑料受热均匀，加快废塑料的烘干速度，设有驱动滚筒的驱动机构，所述驱动机构包括固定在滚筒外周面的齿环，与所述齿环啮合的托轮，以及用于驱动托轮的第二电机。为防止滚筒下滑，可在托轮上设置限位装置，限位装置可为在托轮外周面设置与外环相配合的限位槽，或者在外环上设置凹槽，在托轮外周面设置与凹槽配合的限位凸起等。

为保证废塑料的烘干效果，本发明立了多级烘干装置，在一级烘干装置效果较差的情况下，设立二级烘干装置，原理与一级烘干装置一样。如果二级烘干装置的效果还是达不到反应釜炼油系统的要求，含水率较高，可设立三级烘干装置。且多级烘干装置之间相互独立，可单独运行，具体可视废塑料含水率，天气温度，湿度，四季气候而定。

所述反应釜外设有加热箱，并设有贯穿所述反应釜的导热管，该导热管与所述加热箱连通；所述导热管垂直反应釜轴线布置，且相邻两导热管垂直交错。

加热箱密封地设置在反应釜的外部，且加热箱内部布置热源，热源形成的热空气通过导热管传输给反应釜内的造纸残渣等物料。导热管可增加反应釜内的受热面积，使废塑料快速受热，提升废塑料的裂解速度。

所述反应釜内设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板，该导流板处于高位的一端贴近所述第一进料口。导流板分为导流钢板和导流不锈钢板，可采用单螺旋结构或双螺旋结构，也可单、双结合的螺旋导流结构；在反应釜旋转的过程中，倾斜布置的导流板对反应釜内的物料具有倒流作用，反应釜内的物料在导流板的作用下向出料口移动，加快反应釜内物料的排出。

为检修方便，可在反应釜两端设置检修孔，检修孔处密封配合有检修门，当反应釜内部出现故障时，现场操作人员可通过检修孔对反应釜内的部件进行维修。

所述灰渣分离装置包括带有第三进料口和出气口的分离仓，该第三进料口与所述第一出料口衔接；所述分离仓的顶部设有用于气固分离且交错布置的挡板，底部设有料渣搅拌装置以及将渣料输出分离仓的转移装置。夹带有渣料的高温油气进入分离仓内，当高温油气穿过挡板所在的区域时，高温油气中的灰渣粘附在挡板的底面，气体由分离仓顶部的出气口排出，灰渣聚集一定量后，自由落体至分离仓的底部。

第三进料口与第一出料口之间采用金属补偿器密封连接，由于裂解过程中产生易燃易爆的裂解气，因此必须保证第三进料口和第一出料口连接处的密封性，防止裂解气的泄漏。

本发明的反应釜为可旋转机构，可使反应釜内的物料受热均匀，驱动反应釜转动的装置包括固定在反应釜外周面的齿环，与齿环相啮合的托轮以及驱动托轮的第四电机。

所述料渣搅拌装置包括转动配合在所述分离仓底部的转轴，布置在转轴上的搅拌叶以及驱动转轴的第三电机。料渣搅拌装置防止灰渣在分离仓的底部架桥或结块，使灰渣能及时的通过转移装置排出。

所述转移装置包括转移筒，转动配合在转移筒内的无轴螺旋，以及驱动无轴螺旋的电机。

本发明分离仓的底部还设有料位感应器，该料位感应器发出控制所述转移装置和料渣搅拌装置的信号。当分离仓内的灰渣累积至一定的量时，料位感应器发出信号控制料渣搅拌装置和转移装置开启，当分离仓内的灰渣少于一定量时，料位感应器发出信号控制料渣搅拌装置和转移装置停止工作。

为方便分离仓内灰渣的清理，可在分离仓的一侧开设清理口，操作人员可通过清理口对分离仓内进行清理，且当分离仓内的装置出现故障时，设备修理人员还可通过清理口进行检修。

本发明结构简单、烘干效果好、废塑料处理量大、可持续工作；使得废塑料送入反应釜之前先进行烘干，大大降低了废塑料在反应釜中所需要的能量，提高了废塑料在反应釜中的分解效率；导流板的设置，便于反应釜内的渣料排出；导热管的设置，使热量直接进入反应釜的内部，加快了反应釜内物料的分解速度。

附图说明

图1为本发明的造纸废渣炼油烘干裂解装置的结构示意图。

图2为图1中A-A向剖面图。

图3为图1中B-B向剖面图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种造纸废渣炼油烘干裂解装置，包括带有第一进料口34和第一出料口35的反应釜3，用于向反应釜3内输送物料的自动进料装置1，与第一出料口35衔接的灰渣分离装置4，以及位于自动进料装置1和反应釜3之间的多级烘干装置2。

本发明还有拆包机8和破碎机9，收集的打包废塑料通过拆包机8进行拆包，并由传送轨道送入破碎机9内，将废塑料进行破碎，使废塑料大小均匀，破碎完的废塑料由传送轨道送入自动进料装置1内。

反应釜3的第一进料口34处连接有送料装置7，该送料装置7包括储料仓71，与储料仓71底部连通的压料仓72，该压料仓72内滑动配合的推料板73，压料仓72的一端设有与第一进料口34衔接的进料管74。进料管74与第一进料口34的衔接处通过填料密封装置密封，且进料管74与第一进料口34之间设有金属补偿器。

每级烘干装置包括顶部带有热风进口23的进料仓22；顶部带有热风出口25的出料仓24；两端分别设有第二进料口和第二出料口的滚筒21，且第二进料口和第二出料口分别转动连接在进料仓22和出料仓24中；驱动滚筒21转动的驱动机构；以及用于相邻两级烘干装置之间物料转移的输送装置26，且最后一级烘干装置内的物料经输送装置进入反应釜3内。

进料仓22和出料仓24与滚筒21动静密封连接，进料仓22和出料仓24的设置对输入的热风起到一定的缓冲作用，保证热气均匀通过滚筒21内腔。

自动进料装置1包括储料仓11，与储料仓11底部连通的送料筒12，转动配合在送料筒12内无轴螺旋13，以及驱动无轴螺旋13的第一电机14；废塑料经送料筒12的输出端进入滚筒21内，本发明采用螺旋推进器喂料，使送入滚筒21内的废塑料不易被热风吹出。

每级烘干装置的滚筒21均倾斜布置，安装高度相同，且滚筒21设有第二出料口的一端处于低位；滚筒21的第二进料口的高度高于第二出料口的高度，废塑料等物料在自身重力和热风的作用下自动传输，防止废塑料在滚筒21内的堆积。

为进一步使滚筒21内的废塑料受热均匀，加快废塑料的烘干速度，设有驱动滚筒的驱动机构，该驱动机构包括固定在滚筒21外周面的齿环27，与齿环27啮合的托轮28，以及用于驱动托轮28的第二电机29；且滚筒21内壁均匀设有呈螺旋状布置的扬料板5，该扬料板5的截面为L形。在滚筒21转动及扬料板5的共同作用下，使废塑料受热均匀，并加快废塑料的干燥速度，且能防止废塑料在滚筒21内抱团。

本发明的输送装置26为螺旋输送机，该螺旋输送机位于两级烘干装置之间，螺旋输送机的输入端与上一级烘干装置的滚筒的第二出料口衔接，且输出端与下一级烘干装置的滚筒的第二进料口衔接；当最后一级烘干装置内的废塑料落入螺旋输送机内时，该螺旋输送机将干燥后的废塑料转移至送料装置7内。

反应釜3外设有加热箱32，且加热箱32内部布置热源，反应釜3转动配合在加热箱32内；加热箱32的顶部设有出风口，该出风口与进料仓22的热风进口连通，加热箱32内热风可通过出风口进入烘干装置2内。

反应釜3内设有垂直反应釜3轴线布置的导热管33，该导热管33的两端与反应釜3的侧壁密封连接，且导热管33的两端连通加热箱32。加热箱32内的热量通过导热管33传递至反应釜3内部，为废塑料的裂解提供能量。为提升废塑料与导热管33的接触面积，加快废塑料的分解速度，相邻两导热管33垂直交错布置。

反应釜3内壁设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板6，且导流板6处于高位的一端贴近第一进料口34，第一出料口35内也设有螺旋状导流板，有利于反应釜3内的物料转移至灰渣分离装置内；同时，反应釜3为可旋转机构，驱动反应釜3旋转的装置包括固定在反应釜3外周面的齿环36，与齿环36相啮合的托轮37以及驱动托轮37的第四电机38。转动的反应釜3使废塑料受热更加均匀，且在反应釜3转动的过程中，反应釜3内的物料沿螺旋结构的导流板6向第一出料口35移动，便于灰渣的排出。本发明反应釜3的两端还设有检修孔31。

从反应釜3的第一出料口35排出的高温油气进入灰渣分离装置4内，该灰渣分离装置4包括带有第三进料口42和出气口43的分离仓41，该第三进料口42与第一出料口35通过填料密封装置密封，且第三进料口42与第一出料口35之间设有金属补偿器39；分离仓41的顶部设有两排交错分布的挡板44，且该挡板44沿分离仓41的侧壁向下倾斜布置；分离仓41的底部设有料渣搅拌装置和转移装置48，分离仓底部还设有料位感应器47，该料位感应器47发出控制转移装置48和料渣搅拌装置的信号。

料渣搅拌装置包括转动配合在分离仓41底部的转轴45，布置在转轴45上的搅拌叶46以及驱动转轴45的第三电机。料渣搅拌装置防止灰渣在分离仓41的底部架桥或结块，使灰渣能及时的通过转移装置48排出。本发明的转移装置48为螺栓输送机。

上述的造纸废渣炼油烘干裂解装置工作过程如下：储料仓11内的废塑料通过无轴螺旋13连续地送入第一级烘干装置的滚筒21内，同时热风经热分进口23进入第一烘干装置的滚筒21内，废塑料在热风的作用下干燥，且热风带动废料向滚筒21的另一端移动，输送装置26将第一级烘干装置内的物料转移至第二级烘干装置内进行再次干燥，且输送装置26将最后一级烘干装置排出的废塑料送入送料装置7内，在由送料装置7推入反应釜3内，废塑料在反应釜3内发生裂解，裂解形成的灰渣在导流板6的作用下随高温油气进入分离仓41内，高温油气经过挡板44所在的区域时，灰渣粘附在挡板44的底面，积累一定量后落入分离仓41的底部，当分离仓41底部的灰渣积聚一定量时，触动料位感应器47，该料位感应器47控制料渣搅拌装置和转移装置48开始工作，将分离仓41内部的灰渣排出，当分离仓41底部的灰渣少于一定量时，料位感应器47发出信号控制料渣搅拌装置和转移装置48停止工作。

Claims (7)

1.一种造纸废渣炼油烘干裂解装置，包括带有第一进料口(34)和第一出料口(35)的反应釜(3)，用于向所述反应釜(3)内输送物料的自动进料装置(1)，以及与第一出料口(35)衔接的灰渣分离装置(4)，其特征在于，所述自动进料装置(1)和反应釜(3)之间设有至少两级依次串联的烘干装置(2)，所述每级烘干装置(2)包括：

进料仓(22)，顶部带有热风进口(23)；

出料仓(24)，顶部带有热风出口(25)；

滚筒(21)，两端分别设有第二进料口和第二出料口，且第二进料口和第二出料口分别转动连接在所述进料仓(22)和出料仓(24)中；

驱动所述滚筒(21)转动的驱动机构；

相邻两级烘干装置中，前一级的出料仓(24)与后一级的进料仓(22)之间通过输送装置(26)转移物料，且最后一级烘干装置内的物料通过所述输送装置(26)转移至反应釜(3)内；

所述灰渣分离装置(4)包括带有第三进料口(42)和出气口(43)的分离仓(41)，该第三进料口(42)与所述第一出料口(35)衔接；所述分离仓(41)的顶部设有用于气固分离且交错布置的挡板(44)，底部设有料渣搅拌装置以及将渣料输出分离仓(41)的转移装置(48)。

2.如权利要求1所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所述自动进料装置(1)包括储料仓(11)，与所述储料仓(11)底部连通的送料筒(12)，转动配合在送料筒(12)内无轴螺旋(13)，以及驱动无轴螺旋(13)的第一电机(14)；所述送料筒(12)的输出端与所述第二进料口衔接。

3.如权利要求2所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所有滚筒(21)均倾斜布置，安装高度相同，且滚筒(21)设有第二出料口的一端处于低位。

4.如权利要求3所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所述滚筒(21)内壁设有呈螺旋状布置的扬料板(5)。

5.如权利要求4所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定在滚筒(21)外周面的齿环(27)，与所述齿环(27)啮合的托轮(28)，以及用于驱动托轮(28)的第二电机(29)。

6.如权利要求5所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所述反应釜(3)外设有加热箱(32)，并设有贯穿所述反应釜(3)的导热管(33)，该导热管(33)与所述加热箱(32)连通；所述导热管(33)垂直反应釜(3)轴线布置，且相邻两导热管(33)垂直交错。

7.如权利要求6所述的造纸废渣炼油烘干裂解装置，其特征在于，所述反应釜(3)内设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板(6)，该导流板(6)处于高位的一端贴近所述第一进料口(34)；

所述料渣搅拌装置包括转动配合在所述分离仓(41)底部的转轴(45)，布置在转轴上的搅拌叶(46)以及驱动转轴(45)的第三电机；所述分离仓(41)的底部还设有料位感应器(47)，该料位感应器(47)发出控制所述转移装置(48)和料渣搅拌装置的信号；

所述转移装置包括转移筒，转动配合在转移筒内的无轴螺旋，以及驱动无轴螺旋的电机。