CN113087963A - 一种用于废塑料化学回收的连续进料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，属于废塑料回收处理技术领域。该装置包括前进料段、后进料段和后进料段的外套管。输送的废塑料先后通过所述的前进料段和后进料段进入反应器；保护气经所述的后进料段的外套管输入，之后经后进料段管壁上的孔道进入后进料段内部，在后进料段的管道内壁上形成气膜，隔离废塑料与后进料段管道内壁的接触，阻止废塑料受热软化熔融粘壁，实现连续进料和密封进料的目的。通过本装置对废塑料进行输送，具有以下优点：避免废塑料化学回收时在进料段的管内壁上软化熔融粘连造成堵塞，可实现连续运转；连续进料，极大地提高了进料速率；进料段内无氧气存在，安全可靠；设备简单、加工和维修方便快捷。

Description

一种用于废塑料化学回收的连续进料装置
技术领域
本发明属于废塑料回收处理技术领域，特别涉及一种适用于废塑料化学回收的连续进料装置。
背景技术
塑料制品由于其质量轻、性质稳定、成本低的优势得到了广泛的使用，但相对应的是大量废塑料的产生。
目前，废塑料的处置主要有填埋和回收利用两种方式。因为废塑料主要是烃类聚合物，对其回收利用是对节约资源和保护环境的基本国策的坚持。现在，废塑料回收和利用的方法主要包括物质回收和能量回收两种，其中物质回收包括物理回收(熔融加工再造粒、溶剂分离和固相加工)和化学回收，能量回收是指焚烧发电。物理回收有着比较高的苛刻度要求，对回收废塑料的种类或者组分等有明确的适用范围，从而导致再生利用效率低，回收门槛高，没有普适性；能量回收虽能回收热量，但其产生的废气及粉尘极易对环境造成二次污染。
废塑料的化学回收技术苛刻度低，二次污染小，再生利用率高，有着广阔的应用前景，但该技术目前面临的主要问题是如何将废塑料连续地输送到高温反应器中，同时避免空气中的氧气进入反应器或反应器内的高温油气泄露到空气中从而导致安全事故的发生。
CN 102634057 A公开了一种废塑料进料装置，包括一装置本体，所述装置本体的前端设置有进料口，在所述进料口的前端设置有进料压紧机构，所述装置本体的后端设置有加热区域，所述装置本体的尾部设置有出料口，所述装置本体的前端和所述装置本体的后端之间设置有可开启的隔离机构。该废塑料进料装置通过进料压紧机构将废塑料压实后再进入加热区域进行熔融，可驱除氧气，降低裂解炉内的氧量水平，使裂解炉安全运行。
CN 201849944 U公开了一种废塑料处理的进料装置，包括进料筒体和设置在进料筒体内的活塞，活塞与活塞杆固定连接，进料筒体壁面上设有一个进料口，进料口上方设有料仓，所述的料仓内设有用于将废塑料压实的翻板。该进料装置通过利用时间继电器控制电机转动时间和转速，以电机为动力带动翻板转动实现对废塑料的二次压实，可以连续进料和自动密封，工作效率高。
CN 203512625 U公开了一种废塑料炼油密封进料装置，它由螺旋推进器和驱动电机组成。驱动电机与螺旋推进器中心的一整根旋转轴连接，带动旋转轴旋转。螺旋推进器分成前段、中段、后段三个区域。在前段内，旋转轴上安有前螺旋叶片；在后段内，旋转轴上安有后螺旋叶片；而中段内只有光杆的旋转轴，形成了无叶片区域。该进料装置不用另外添加密封设备，就可以在螺旋推进器中实现密封，从而在密封情况下实现连续进料。在连续进料的同时，又可靠地保证了设备的密封性，具有设备简单、加工和维修方便快捷，节约原料和人工，生产效率高的优点。
在上述的废塑料进料装置中，通过不同的工艺方法和/或装置设计来实现废塑料连续进料和/或密封进料的目的，在废塑料的价值获取、密封安全性、绿色环保和连续生产上都有自己独特的特点，但都没有考虑化学回收废塑料时，高温反应器的热量传导和/或辐射会导致废塑料在进料装置的出料口处发生软化、熔融结块，无法正常进料，可靠性不佳的问题。
发明内容
针对现有技术中的可提高之处，本发明提供了一种适用于废塑料化学回收的连续进料装置。该进料装置可实现废塑料化学回收时，不会在进料段的管内壁上软化、熔融粘连造成堵塞，从而达到连续长周期运转的目的；连续进料，极大地提高了进料速率；进料段内无氧气存在，安全可靠；设备简单、加工和维修方便快捷。
为了实现上述目的，本发明提供一种适用于废塑料化学回收的连续进料装置，包括前进料段、后进料段和后进料段的外套管；其特征在于，输送的废塑料先后通过所述的前进料段和后进料段进入反应器；保护气经所述的后进料段的外套管输入，之后经后进料段管壁上的孔道进入后进料段内部，在后进料段的管道内壁上形成气膜，隔离废塑料与后进料段管道内壁的接触，阻止废塑料受热软化、熔融粘壁，实现连续进料的目的；同时保护气会驱除进料段内的氧气，从而实现无氧气存在的安全氛围。
在本发明中，所述的后进料段管壁上的孔道个数≮1，优选为≮50；孔径≯1cm，优选为≯1mm。
在本发明中，所述的后进料段的材质为金属、陶瓷、石墨、石墨烯、炭黑、碳纤维中的一种或几种，优选为金属、陶瓷中的至少一种。
在本发明中，所述的保护气为水蒸气、干气、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、新戊烷中的一种或几种。
在本发明中，所述的保护气绝对压力为0.11-10.1Mpa，优选为0.2-1.1MPa。
在本发明中，所述的保护气在后进料段的外套管上的入口个数≮1，优选为2-8。
在本发明中，所述的后进料段和后进料段的外套管的组合形式为后进料段与外套管的组合或后进料段与内套管的组合。
在本发明中，所述的输送废塑料使用的输送介质为水蒸气、干气、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、新戊烷、烃类油、植物油中的一种或几种。
在本发明中，所述的反应器中废塑料进行化学回收的方式为热裂解、催化裂解、加氢裂解中的一种或几种。
在本发明中，所述的保护气在后进料段的管道内壁上形成气膜，隔离废塑料与后进料段管道内壁的接触，阻止废塑料受热熔融粘壁。
在本发明中，所述的保护气会驱除进料段内的氧气，从而实现无氧气存在的氛围，更好地保证废塑料化学回收的安全性。
本发明采取以上技术方法，具有以下优点：废塑料化学回收时不会在进料段的管内壁上软化、熔融粘连造成堵塞，可实现连续运转；连续进料，极大地提高了进料速率；进料段内无氧气存在，安全可靠；设备简单、加工和维修方便快捷。
本发明提供的适用于废塑料化学回收的连续进料装置，可长周期运转，减缓了废塑料带来的环境压力，而且回收获取价值高，提高了资源的利用率，实现了废旧塑料的资源回收及再利用，这对于资源的回收利用和环境保护具有重要意义。
附图说明
附图是本发明废塑料化学回收的连续进料装置的结构示意图。
附图中各编号说明如下：
1-前进料段；2-后进料段；3-后进料段的外套管；4-反应器；5-后进料段管壁上的孔道；6-废塑料；7-保护气。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种废塑料化学回收的连续进料装置，下面结合附图进一步说明。
该废塑料连续进料装置包括前进料段(1)、后进料段(2)和后进料段的外套管(3)。
废塑料(6)随输送介质先后通过该进料装置的前进料段(1)和后进料段(2)进入反应器(4)进行化学回收。
保护气(7)经所述的后进料段的外套管(3)输入，之后经后进料段管壁上的孔道(5)进入后进料段(2)内部，在后进料段(2)的管道内壁上形成气膜，隔离废塑料(6)与后进料段(2)管道内壁的接触。
化学回收废塑料(6)时，反应器(4)的热量传导和/或辐射会导致废塑料(6)在进料装置的后进料段(2)出料口处发生熔融结块，无法正常进料，该进料装置通过保护气(7)在靠近反应器的进料段内管壁上形成气膜，可有效地阻止废塑料受热软化、熔融粘壁，实现连续进料和密封进料的目的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要说明的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容，也不影响本专利的实施及保护。

Claims (9)

1.一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，包括前进料段(1)、后进料段(2)和后进料段的外套管(3)；其特征在于，输送的废塑料(6)先后通过所述的前进料段(1)和后进料段(2)进入反应器(4)进行化学回收；保护气(7)经所述的后进料段的外套管(3)输入，之后通过后进料段管壁上的孔道(5)进入后进料段(2)内部，在后进料段(2)的管道内壁上形成气膜，隔离废塑料(6)与后进料段(2)管道内壁的接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的后进料段管壁上的孔道(5)个数≮1，孔径≯1cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的后进料段(2)的材质为金属、陶瓷、石墨、石墨烯、炭黑、碳纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的保护气(7)为水蒸气、干气、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、新戊烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的保护气(7)绝对压力为0.11-10.1MPa。
6.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的保护气(7)在后进料段的外套管上的入口个数≮1。
7.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的后进料段(2)和后进料段的外套管(3)的组合形式为后进料段与外套管的组合或后进料段与内套管的组合。
8.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的输送废塑料(6)使用的输送介质为水蒸气、干气、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、新戊烷、烃类油、植物油中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种用于废塑料化学回收的连续进料装置，其特征在于：所述的反应器(4)中废塑料进行化学回收的方式为热裂解、催化裂解、加氢裂解中的一种或几种。
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