CN113278440A - 塑料回收系统和塑料回收方法 - Google Patents

Abstract

塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收方法包括如下步骤：藉由一加热单元转换电能为热能以加热一反应单元内的塑料，其中塑料被裂解以产生裂解产物，所述裂解产物包括气相的可用燃料和冷凝所述裂解产物以回收液态的所述可用燃料。

Description

塑料回收系统和塑料回收方法

技术领域

本发明涉及到回收处理领域，尤其涉及到塑料回收系统和塑料回收方法。

背景技术

塑料制品在日常生活当中被广泛应用，然而其后续的处理一直是一个难题。传统的塑料处理方式是采用填埋、焚烧或者是再生造粒的方式，塑料垃圾被填埋在地下，以期待在数百年的时间后，能够被自然降解。显然这种方式是不可

传统的塑料处理方法有三种，填埋、焚烧和再生造粒。填埋是将塑料垃圾填埋在地下，以期待在数百年的时间内，塑料能够被自然降解。实际上塑料垃圾在自然环境中难以降解，最终成为尺寸越来越小的微塑料，并且到处扩散，造成二次污染。焚烧是直接燃烧主要成分为碳氢化合物的塑料，在燃烧过程中塑料将释放大量的有害物质，比如说二噁英。再生造粒是指将塑料垃圾经过机械加工粉碎成颗粒然后重新制作成塑料产品，然而其使用范围有限，优质的塑料产品能够再生造粒用于生产质量较差的塑料制品，质量较差的塑料制品难以进行再生造粒。

目前还有一种常见的塑料回收处理方式是通过热解的方式将多个分子聚合形成的塑料分裂成为小分子的烃类化合物。详细地说，向装有塑料垃圾的一个反应容器提供热量，通常是以石油、天然气等作为燃料在反应容器的底端进行热量供应，以使得该反应容器内的塑料熔融，然后气化热解成各种烃类小分子化合物。在这个过程中，需要对于反应容器的温度和压力进行准确的控制，反应容器的温度过高或者是温度过低，都将会影响反应的塑料和效率。然而燃料燃烧供热的可控难度较大并且燃料过程中需要空气中的氧气，使得空气中的氧气聚集在该反应容器周围，一旦该反应容器中的高温状态下的碳氢产物泄露，就容易引发爆炸。

为了保证该反应容器底端位置产生的热量能够传递至整个该反应容器，以及避免该反应容器内反应物和外界的空气接触，因此该反应容器处于一个密封状态，直到反应完毕。在气化过程中，整个反应容器内压力急剧增大。处于该反应容器外的操作者无法直接观察到该反应容器内部的反应进度，因此一般通过延长反应时间以使得反应完全。

采用上述的方式处理塑料，不仅存在着较高的危险性，也难以控制，工作效率较低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统对于塑料进行热解并且能够对于热解过程进行准确的控制。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统能够提供一个安全可靠的塑料裂解环境。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统能够精确地控制塑料气化环境的温度和裂解环境的温度，从而获得预期的产物。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统能够精确地控制一反应单元的不同位置的反应温度，以使得产物可预期，其中所述反应单元的下部空间可以用于气化塑料，上部空间可以用于裂解塑料。。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统不需要燃料和空气中的氧气进行燃烧反应，以提供热量，因此在所述反应容器附近不会聚集大量氧气，并且也不会排放由于燃料燃烧产生的二氧化碳。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述塑料回收系统的所述反应单元的下部空间用于气化塑料，上部空间用于裂解塑料，并且所述反应单元的上部空间和下部空间的供热可以被独立控制。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述加热单元利用电能转换为热能以进行供热，所述加热单元可以根据需求被布置在所述反应单元，而不被限制在所述反应单元的底端加热。

本发明的另一目的在于提供一塑料回收系统和塑料回收方法，其中所述加热单元能够被分别对应于塑料气化环境和塑料裂解环境布置，从而所述反应单元不需要依靠传统的燃料燃料以使空气对流来传递热量，进而所述反应单元的密封要求可以被降低。

根据本发明的一方面，本发明提供了一塑料回收方法，其包括如下步骤：

藉由转换电能为热能的一加热单元加热一反应单元内的塑料，其中塑料被裂解以产生裂解产物，所述裂解产物包括气相的可用燃料；和

冷凝所述裂解产物以回收液态的所述可用燃料。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，通过一气化加热模块加热所述反应单元内的塑料以气化塑料，然后通过一裂解加热模块加热所述反应单元内气化的塑料以裂解塑料。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，藉由被可操作地连通于所述反应单元的一气化模块的一裂解模块，在所述气化模块气化的塑料自所述气化模块被传输至所述裂解模块以裂解。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，通过所述加热单元的一气化加热模块加热所述气化模块至预期温度，并且通过所述加热单元的一裂解加热模块加热所述裂解模块至预期温度。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，当所述裂解产物离开所述裂解模块前的温度低于预期温度时，运输所述裂解产物回到所述裂解模块以继续被加热至达到预期温度。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，通过被设置在所述反应单元的低端的所述加热单元加热所述反应单元内的塑料，其中塑料在所述反应单元的低端被气化，然后朝向所述反应单元的高端上升并且裂解。

根据本发明的至少一个实施例，所述塑料回收方法进一步包括如下步骤：

通过一过滤单元过滤所述裂解产物，然后输送经过过滤的所述裂解产物至所述冷凝单元。

根据本发明的至少一个实施例，所述塑料回收方法进一步包括如下步骤：

回收所述冷凝单元收集的液态的可用燃料至一发电单元以发电，其中所述发电单元被可供电地连接于所述加热单元。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，通过操作温度为80℃～120℃的所述反应单元的所述裂解模块以裂解塑料。

根据本发明的至少一个实施例，在所述转换步骤中，通过操作温度为380℃～440℃的所述反应单元的所述气化模块以气化塑料。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一塑料回收系统，适于回收塑料，其中所述塑料回收系统包括：

一加热单元；

一反应单元，其中所述加热单元被设置为可向所述反应单元供热的，其中所述反应单元允许放入塑料并且当塑料在所述反应单元被所述加热单元提供的来自于电能转化的热量加热时，塑料被裂解以产生裂解产物，其中所述裂解产物包括气相的可用燃料；以及

一冷凝单元，其中所述冷凝单元被可操作地连接于所述反应单元，所述冷凝单元转化来自于所述反应单元的所述裂解产物的至少部分为液相的所述可用燃料。

根据本发明的至少一个实施例，所述塑料回收系统进一步包括一过滤单元，其中所述过滤单元被可操作地连接于所述冷凝单元，以过滤所述裂解产物。

根据本发明的至少一个实施例，所述加热单元被设置为朝向所述反应单元的一低端供热，其中初始状态下塑料被放置于所述反应腔并且位于所述反应单元的所述低端，在塑料被加热至预期温度后，塑料被气化并且朝向所述反应单元的一高端位置上升，气化的塑料被裂解以获得所述裂解产物。

根据本发明的至少一个实施例，所述加热单元包括一气化加热模块和一裂解加热模块，其中所述气化加热模块被设置为可向所述反应单元的至少部分供热的以气化塑料，所述裂解加热模块被设置为可所述反应单元的至少部分供热的以裂解气化后的塑料。

根据本发明的至少一个实施例，所述反应单元包括一气化模块和一裂解模块，所述气化模块被可操作地连接于所述裂解模块，塑料在所述气化模块被气化后，气化后的产物在所述裂解模块被裂解以获得所述裂解产物。

根据本发明的至少一个实施例，所述加热单元包括一气化加热模块和一裂解加热模块，其中所述气化加热模块被设置为可向所述气化模块供热以气化塑料，所述裂解加热模块被设置为可向所述裂解模块供热以裂解塑料，所述气化加热模块和所述裂解加热模块被独立地控制。

根据本发明的至少一个实施例，所述反应单元的所述气化模块和所述裂解模块共同形成所述反应单元的一反应腔，所述裂解模块位于所述气化模块上方，在所述气化模块获得的气化产物上升至所述裂解模块以裂解。

根据本发明的至少一个实施例，所述反应单元的所述气化模块和所述裂解模块通过至少一传输管道连接，在所述气化模块获得的气化产物通过所述传输管道运输至所述裂解模块以裂解。

根据本发明的至少一个实施例，所述裂解模块包括一裂解反应室和至少一循环管道，其中所述裂解反应室的一裂解入口被可操作地连接于所述循环管道的一循环出口，所述裂解反应室的一裂解出口被可操作地连接于所述循环管道的一循环入口，当即将要通过所述裂解出口以被朝向所述冷凝单元传输的气相产物温度低于预期时，原本被连通于所述冷凝单元的所述裂解出口被连通于所述循环入口，气相产物通过所述循环管道并且经过所述循环出口被重新传输回所述裂解反应室以加热。

根据本发明的至少一个实施例，所述塑料回收系统进一步包括一发电单元，其中所述发电单元被可供电地连接于所述加热单元并且所述发电单元被可操作地连接于所述冷凝单元，通过所述冷凝单元的被冷凝的所述裂解产物的至少部分被回收至所述发电单元以燃烧发电。

附图说明

图1是根据本发明的一较佳实施例的一塑料回收系统的示意图。

图2是根据本发明的上述较佳实施例的所述塑料回收系统的示意图。

图3是根据本发明的上述较佳实施例的所述塑料回收系统的一裂解模块的示意图。

图4是根据本发明的另一较佳实施例的应用于所述塑料回收系统的一反应单元的示意图。

图5是根据本发明的另一较佳实施例的应用于所述塑料回收系统的一反应单元的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

本发明提供了一塑料回收系统，其中所述塑料回收系统能够用于回收塑料制品，将塑料制品转换为可用的燃料制品以使得塑料制品能够被重新利用。塑料制品的种类是多样，当塑料制品成为塑料废物后，往往被混合在一起，所述塑料回收系统能够对于混合的塑料制品统一进行回收。换句话说，用户不需要事先对于塑料制品进行分类，所述塑料回收系统对用户使用而言十分的方便。

所述塑料回收系统对于塑料裂解回收的过程需要吸收热量，在这个过程中，所述塑料回收系统能够被准确地控制以保证整个反应的安全性和可靠性。

参考附图1和附图2所示，根据本发明的一较佳实施例的所述塑料回收系统1被阐明。

所述塑料回收系统1包括一反应单元10、一加热单元20以及一冷凝单元30，其中所述反应单元10用于供塑料制品反应以裂解，所述加热单元20被可操作以供热地设置于所述反应单元10或者所述反应单元10的周围，所述冷凝单元30被可操作地连接于所述反应单元10。

当塑料制品被放置入所述反应单元10的一反应腔100，所述加热单元20向所述反应单元10供热以向塑料制品提供足够的热量，以使得固态的塑料制品从固态变化为熔融状态，变为熔融状态的塑料制品在持续供热下气化并且热解，获得气相产物，其中所述气相产物中包括了可用的燃料制品。当所述气相产物通过所述冷凝单元30，所述气相产物的至少部分被冷凝，从而获得液相产物，其中可用的燃料制品的至少部分被冷凝成为所述液相产物的至少部分。

所述反应单元10需要为塑料制品提供一气化环境和一裂化环境，在所述气化环境下，塑料制品从固态变为熔融态，在所述裂化环境，塑料制品变为气态，并且热解。所述加热单元20需要为所述反应单元10提供一定的热量以使得所述反应单元10提供预期的所述气化环境和所述裂化环境。

所述加热单元20被设置为能够利用电能的设备，当电能被输入所述加热单元20，所述加热单元20能够利用电能以向所述反应单元10供热。

由于所述加热单元20是电力设备，因此所述加热单元20能够被方便和准确地控制。举例说明，所述加热单元20向所述反应单元10供热的输出功率可以被准确地控制，以使得所述反应单元10的反应温度能够被准确地控制。

进一步地，所述加热单元20可以向所述反应单元10稳定地供热。所述加热单元20向所述反应单元10的提供热量的大小难以受到外界的影响。如果是采用原先的燃烧燃料的方式供热，燃料燃烧需要消耗空气中的氧气，而空气中氧气的含量受到多方面因素的影响，比如说风向和风速等，使得燃料产生的热量大小难以控制。当燃料耗尽时，还需要及时地补充燃料，以保持所述反应单元10内的温度。而利用电能供热的所述加热单元20所需的电能来源相对来说更加稳定。

所述加热单元20可以在预期位置向所述反应单元10提供热量的位置。如果是采用原先的燃烧燃料的方式供热，燃料在所述反应单元10的外部燃烧，热量会被空气流动影响，因此加热位置可能是变化的。进一步地，由于燃料燃烧的特性，燃料朝上提供热量，因此燃料一般被设置在所述反应单元10的底端，以使得热量在所述反应单元10位置被自上而下地传递。本实施例提供的所述加热单元20并不限制于某个位置或者是某个朝向，可以根据所述反应单元10需要加热的位置被设置。举例说明，所述加热单元20可以被设置在所述反应单元10的一低端，也可以被设置在所述反应单元10的一高端，也可以被设置在所述反应单元10的中间位置。

值得一提的是，由于热量需要通过所述反应单元10的围壁传递至所述反应单元10的内部，因此以燃料燃烧传递热量给所述反应单元10的方式会造成较大的热量损失。而本实施例中提供的所述加热单元20的设置位置可以不限制于所述反应单元10的外部，所述加热单元20可以被设置在所述反应单元10的内部，或者是所述反应单元10的围壁，以减少热量在传递过程中的损失。

进一步地，燃料燃烧需要依靠于氧气，在反应过程中空气中的氧气聚集在所述反应单元10周围，并且燃烧会产生废气，比如说二氧化碳、二氧化硫等，以燃料种类的不同而不同。而本实施例的以电力为基础的所述加热单元20不需要和氧气反应，因此不需要依赖于空气中的氧气，也不会产生废气。整个所述塑料回收系统1的应用范围可以更加广阔，比如说在氧气稀薄的地区也可以使用所述塑料回收系统1。从环保的角度来看，所述塑料回收系统1在回收过程中消耗的能源是清洁能源，对于环境的影响较小。

本领域技术人员应当理解的是，所述加热单元20可以但是并不限制于电阻加热、感应加热、电弧加热、红外线加热、或者是电介质加热等方式将电能变为热能。

所述加热单元20可以被设置于所述反应单元10，比如说所述反应单元10的外侧，所述反应单元10的围壁内。所述加热单元20也可以被设置于所述反应单元10的周围，甚至是所述反应单元10的内部。

值得一提的是，在原先燃料燃烧的方式进行塑料回收时，由于燃料燃烧使得氧气聚集在所述反应单元10的周围，因此对于所述反应单元10本身要求较高的密封性，以隔绝所述反应单元10内部的塑料制品及其产物和外界的氧气，以避免相互接触而导致爆燃。在本实施例提供的所述塑料回收系统1中，由于所述加热单元20不需要供氧，因此所述反应单元10周围不需要存在氧气，从而对于所述反应单元10的密封性要求也可以被降低，比如说所述反应单元10可以被设置在一个惰性气体的氛围内，惰性气体不会和塑料制品或者是塑料制品的产物发生反应，所述反应单元10内的塑料制品或者是其产物稍有泄露到惰性气体环境中，也不会造成过大的影响。

进一步地，所述塑料回收系统1包括一过滤单元40，其中所述过滤单元40能够所述反应单元10内产生的所述裂解产物进行过滤，以去除杂质。

所述塑料回收系统1能够对于多种类型的塑料进行回收，比如说PETE、HDPE、PVC、LDPE、PP或者是PS等塑料，这些类型的塑料在所述塑料回收系统1内能够被分解为较短的碳链，生成有用的燃料制品。在所述反应单元10发生反应后，塑料制品被裂解，其中裂解产物通过所述过滤单元40后被传输至所述冷凝单元30。所述过滤单元40能够过滤裂解产物中的至少部分杂质，以有利于最终产物的纯度。比如说PETE材料在裂解后变为PE和TE，其中TE可以被所述过滤单元40滤过，比如说PVC材料在裂解会产生HCl，其中HCl可以被所述过滤单元40滤过。

所述过滤单元40可以包括一物理过滤模块41和一化学过滤模块42，其中所述物理过滤模块41采用物理手段过滤杂质，比如说过滤TE(terephthalate)，所述化学过滤模块42采用化学手段过滤杂质，比如说用碱中和HCl。所述化学过滤模块42和所述物理过滤模块41被设置在所述冷凝单元30和所述过滤单元40之间，可以是所述化学过滤模块42相对于所述物理过滤模块41被邻近于所述反应单元10设置，也可以是所述物理过滤模块41相对于所述化学过滤模块42被邻近于所述反应单元10设置。在本实施例中，所述过滤单元40被设置于所述反应单元10和所述冷凝单元30之间，塑料制品的裂解产物自所述反应单元10传输至所述过滤单元40，然后通过所述冷凝单元30。

在本发明的另一实施方式中，所述过滤单元40的所述化学过滤模块42和所述物理过滤模块41可以被设置在所述反应单元10，以使得所述反应单元10的产物在离开所述反应单元10之间就被过滤。

在本发明的另一实施方式中，所述过滤单元40的所述化学过滤模块42或者所述物理过滤模块41中的一个被设置于所述反应单元10，另一个被设置于所述反应单元10和所述冷凝单元30之间，比如说所述物理过滤模块41被设置于所述反应单元10，所述化学过滤模块42被设置在所述反应单元10和所述冷凝单元30之间。

进一步地，所述反应单元10包括一气化模块11和一裂解模块12，其中所述反应单元10的所述气化模块11供塑料制品气化，所述裂解模块12供气化的塑料制品裂解。所述气化模块11和所述裂解模块12被相互连通。在本实施例中，所述反应单元10被实施为一个罐体，所述气化模块11和所述裂解模块12可以是一体的。

所述气化模块11和所述裂解模块12通过所述加热单元20被供热。值得注意的是，所述气化模块11和所述裂解模块12可以通过一个所述加热单元20被共同加热，比如说所述加热单元20被设置在所述裂解模块12，所述气化模块11被设置在所述裂解模块12的上方，从而所述加热单元20向所述气化模块11提供的热量可以通过所述气化模块11被传递至所述裂解模块12。

在本实施例中，所述加热单元20被分别朝向所述气化模块11和所述裂解模块12供热。详细地说，所述加热单元20包括一气化加热模块21和一裂解加热模块22，其中所述气化加热模块21被可操作以供热地设置于所述气化模块11，所述裂解加热模块22被可操作以供热地设置于所述裂解模块12。

可以理解的是，所述气化加热模块21被设置于所述气化模块11的方式可以是多样的，比如说被设置在所述气化模块11的周围，所述气化模块11的内部。所述气化加热模块21的加热方式可以但是并不限制于电阻加热、感应加热、电弧加热、红外线加热、或者是电介质加热等方式。所述裂解加热模块22被设置于所述裂解模块12的方式可以是多样的，比如说被设置在所述裂解模块12的周围，所述裂解模块12的内部。所述裂解加热模块22的加热方式可以但是并不限制于电阻加热、感应加热、电弧加热、红外线加热、或者是电介质加热等方式。

值得注意的是，由于塑料制品的裂解反应是复杂的，在所述气化模块11塑料制品的主要变化是变为气态，这个过程中并不排除有裂解反应的发生。

在本实施例中，所述加热单元20的所述气化加热模块21被设置于所述反应单元10的所述低端位置，所述裂解加热模块22被设置于所述反应单元10的所述高端位置。可以理解的是，所述气化加热模块21和所述裂解加热模块22的位置并不限制于上述的说明，比如说所述气化加热模块21可以被设置于所述气化加热模块21的顶部、底部或者是周部，所述裂解加热模块22可以被设置于所述裂解加热模块22的顶部、底部或者是周部。当然可以理解的是，所述加热单元20的所述气化加热模块21和所述裂解加热模块22可以被设置在同一个位置，比如说所述反应单元10的低端位置。

进一步地，所述加热单元20能够加热所述反应单元10的所述气化模块11的温度至380～440摄氏度，以使得塑料制品能够气化。根据本发明的至少一个实施例，所述反应单元10的所述气化模块11可以被加热至425～435摄氏度。

所述加热单元20能够加热所述反应单元10的所述裂解模块12的温度至80～140摄氏度，以使得气化的塑料制品能够裂解为预期的产物。根据本发明的至少一个实施例，所述反应单元10的裂解模块12可以被加热至125～135摄氏度，或者是更高。

可以理解的是，上述的所述气化模块11或者是所述裂解模块12所指的温度，是指所述气化模块11或者所述裂解模块12内部的温度，也就是塑料制品所在环境的温度。

值得一提的是，在所述塑料回收系统1中，所述反应单元10的压力可以被极大的降低。在原先以燃料燃烧回收的方式中，整个所述反应单元10需要被密封以避免接触到外界的空气，并且燃料需要被设置在所述反应单元10的底端以使得热量上升以使得所述反应单元10的下部空间的温度达到400摄氏度左右，以使得塑料制品气化。为了使得气化的塑料制品热解，燃料需要持续供热以保证上升至所述反应单元10的上部空间的气化状态的塑料制品处于一定的温度。气化的塑料制品需要在所述反应单元10停留较长的时间以吸收足够的热量，至裂解为预期的产物。在整个过程中，整个所述反应单元10内压力维持在高位。整个所述反应单元10是一个高温高压状态，带有一定的危险性。

在所述塑料回收系统1中，由于所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12可以被所述加热单元20分别地供热，因此所述裂解模块12内的气化状态下的塑料材料能够容易地被加热到预期的温度，以裂解为预期的产物。换句话说，所述气化模块11内的塑料材料来到所述裂解模块12内后，可以被快速地加热至预期温度，以裂解为预期的反应，然后被及时地传输到所述过滤单元40或者所述冷凝单元30，因此所述反应单元10的压力不会被维持在较高的状态。整个所述反应单元10是一个高温低压状态，危险性被极大的降低。

值得一提的是，在本实施例中，所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12相互贯通。所述反应单元10可以是一个整体。

在本发明的另一个实施例中，所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12可以是相互独立的，所述气化模块11和所述裂解模块12之间可以通过管道相互连通。当所述气化模块11和所述裂解模块12相互独立时，所述气化模块11的数目可以是一个，被连通有多个所述裂解模块12，或者是，所述裂解模块12的数目可以是一个，被连通有多个所述气化模块11。

进一步地，参考附图3所示，所述裂解模块12可以包括一裂解反应室121，其中所述裂解加热模块22被可供热地连接于所述裂解反应室121。

所述裂解模块12还可以包括一循环管道122，其中所述循环管道122具有一循环出口1221和一循环入口1222，所述裂解反应室121具有一裂解出口1211和一裂解入口1212，其中所述循环管道122的所述循环出口1221被可操作地连通于所述裂解反应室121的所述裂解入口1212，所述循环管道122的所述循环入口1222被可操作地连通于所述裂解反应室121的所述裂解出口1211。

当所述裂解反应室121的所述裂解出口1211位置的气态产物未达到预期温度时，所述循环管道122的所述循环入口1222连通所述裂解出口1211位置，所述循环出口1221连通于所述裂解入口1212位置，以使得未达到预期温度的气态产物进入到所述循环管道122中，被重新运输回所述裂解反应室121中反应。所述加热单元20的所述裂解加热单元20可以被设置在所述裂解反应室121以加热所述裂解反应室121，也可以被设置在所述循环管道122以加热所述循环管道122。

进一步地，所述塑料回收系统1包括一控制单元50，其中所述反应单元10、所述加热单元20、所述冷凝单元30被可控制地连接于所述控制单元50。所述控制单元50用于控制所述反应单元10的温度、压力和反应时间。所述控制单元50用于控制所述加热单元20的工作功率和加热时间。所述控制单元50用于控制所述冷凝单元30的工作。

进一步地，所述塑料回收系统1包括一监测单元60，其中所述监测单元60被可通信地连接于所述控制单元50，所述监测单元60用于监测所述反应单元10的反应状态，比如说温度、压力等。所述控制单元50基于所述监测单元60监测到的数据对于所述反应单元10进行控制，比如说所述反应单元10的所述气化模块11的预期温度为420摄氏度，所述监测单元60监测到所述气化模块11的温度为425摄氏度，那么所述控制单元50控制所述加热单元20，降低所述加热单元20的工作功率，以使得所述反应单元10的所述气化模块11的温度维持在420摄氏度。

值得一提的是，由于所述加热单元20是以电力为基础的加热设备，因此所述加热单元20可以通过所述控制单元50控制工作功率，并且能够被远程控制。整个所述塑料回收系统1的工作运行可以被远程监测和控制，所述控制单元50可以自动控制所述塑料回收系统1，也可以基于用户的指令对于所述塑料回收系统1进行控制。

进一步地，所述冷凝单元30提供冷凝介质以带走气态产物的热量，从而冷凝气态产物为液态产物，液态产物中包括了可用的燃料气体。所述冷凝介质可以是气体、液体、固体或者是混合物。在本实施例中，所述冷凝介质是空气。所述冷凝单元30的所述冷凝介质处于预设的温度，然后对于来自于所述反应单元10的所述裂解模块12的气态产物进行冷凝。通过对于所述冷凝介质温度的控制，可以获得预期的冷凝产物。

在本实施例中，控制所述冷凝单元30的所述冷凝介质的温度为20～40摄氏度。在本发明的至少一个实施例中，所述冷凝介质的温度可以是25～30摄氏度。

值得一提的是，所述冷凝单元30可以被实施为多个管道，被暴露在环境的空气中，并且拥有较大的接触面积。利用室温下的流动的空气就可以实现对于塑料制品的气态产物的冷凝。

在本实施例中，通过所述冷凝单元30冷凝获得的液态产物包括了较高含量的辛烷，可以作为可用燃料使用。

来自所述反应单元10的所述裂解模块12的气态产物的至少部分可能无法被冷凝回收，比如说甲烷，仍保持气态，其可以被运输至一发电单元70，所述发电单元70能够将无法被冷凝的可燃气体回收发电。所述冷凝单元30回收的液态的可用燃料也可以被回收至所述发电单元70，以转换为电能。所述发电单元70产生的电能能够被提供给所述加热单元20或者是其他的需电设备使用。

参考附图4所示，根据本发明的另一较佳实施例的所述塑料回收系统1被阐明。所述塑料回收系统1的所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12被分开设置。

所述气化模块11被可操作地连通于所述裂解模块12，所述气化模块11和所述裂解模块12可以被设置有存在一定的距离。两者之间可以通过至少一传输管道13相互连接。

所述加热单元20的所述气化加热模块21和所述裂解加热模块22被分别独立设置，其中所述气化加热模块21用于为所述气化模块11供热，所述裂解加热模块22用于为所述裂解模块12供热。

所述气化加热模块21和所述裂解加热模块22是相互独立的，可以通过所述控制单元50被独立控制。

值得一提的是，所述气化模块11和所述裂解模块12可以分别依据各自的要求被独立的设置。在以燃料燃烧回收塑料的方式中，一般采用圆筒状的反应容器，以使得热量可以在形成对流。在本实施例中，由于所述加热单元20可以被针对性地为所述反应单元10的不同位置差异性地供热，以使得所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12可以被独立设置，因此所述气化模块11可以不被局限于传统的圆筒或者是圆柱形状，可以被设计的更宽，更浅，以有利于气体的逸出。

参考附图5所示，根据本发明的另一较佳实施例的所述塑料回收系统1被阐明。

所述塑料回收系统1的所述反应单元10包括至少一个所述裂解模块12和多个所述气化模块11，其中每一所述气化模块11被可操作地连接于所述裂解模块12。每一所述气化模块11可以被对应有一个所述加热单元20的所述气化加热模块21，也可以共同在一个所述加热单元20的所述气化加热模块21的作用被供热。

所述裂解模块12和所述气化模块11通过所述传输管道13连接，从而所述裂解模块12和所述气化模块11之间的距离可以被设计的更大。

所述气化模块11可以被设计的更小。在原先的以燃料燃烧的方式中，反应容器需要处于高温高压状态，反应难度较大，因此期望单次能够反应较大量的塑料制品。在本实施例提供的所述塑料回收系统1中，所述反应单元10并不需要处于高温高压状态，从而方便操作。所述反应单元10内可以单次放入较少量的塑料制品，适于便携式使用。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一塑料回收方法，其中所述塑料回收方法包括如下步骤：

藉由利用电能的所述加热单元20裂解所述反应单元10内的塑料制品以产生可燃气体；和

冷凝可燃气体的至少部分为液态可用燃料。

在所述裂解步骤中，塑料制品在没有空气的参与下进行热解(主要是缺乏氧气和氮气)。在所述裂解步骤中，塑料制品依靠所述加热单元20的供热变为气态，并且在这个过程中裂解成更小的气态分子。塑料制品可以是从固态被熔融，然后变为气态的，也可以是从液态被直接气化的。

在所述裂解步骤中，塑料制品可以被放置于一整个所述反应单元10内，其中所述反应单元10的下部是所述气化模块11，所述反应单元10的上部是所述裂解模块12。塑料制品在所述气化模块11位置被加热至释放气体，气体上升至所述裂解模块12被热解。热解后的产物被朝向所述冷凝单元30传输。

在所述裂解步骤中，所述加热单元20被设置于所述反应单元10的所述低端以加热。

在所述冷凝步骤中，通过所述冷凝单元30的液态产物可以被收集，以作为燃料使用。通过所述冷凝单元30的未被冷凝的气态产物也可以被收集，以作为燃料使用。上述的两种产物都可以被回收至所述发电单元70以供发电。

所述塑料回收方法进一步包括如下步骤:

过滤来自于所述反应单元10的产物中的杂质。

在所述过滤步骤中，可以以化学或者是物理的手段对于气态产物进行过滤。比如说以化学吸收的手段通过所述化学过滤模块42过滤气态产物中的HCl，比如说以吸附的方式通过所述物理过滤模块41过滤气态产物的TE(terephthalate)。所述化学过滤模块42可以在所述反应单元10位置吸收HCl，也可以在所述反应单元10和所述冷凝单元30之间吸收气态产物中的HCl。所述物理过滤模块41可以在所述反应单元10位置起到过滤作用，也可以被设置在所述反应单元10和所述冷凝单元30之间对于气态产物中的杂质起到过滤的作用。

进一步地，在所述裂解步骤中，所述反应单元10的所述裂解模块12被控制在预设温度，比如说80摄氏度到120摄氏度。在所述气化模块11被气化的气态产物被运输至所述裂解模块12的所述裂解反应室121，当将要离开所述裂解反应室121的气体的温度未达到预期时，所述裂解反应室121的所述裂解出口1211连通所述循环管道122的所述循环入口1222，以使得未达到温度的气体重新被加热。未达到温度的气体可以在所述裂解模块12的所述裂解反应室121被重新加热，也可以在所述循环管道122内被重新加热。气体通过所述循环管道122的所述循环出口1221重新回到所述裂解反应室121，然后通过所述裂解反应室121后被朝向所述冷凝单元30运输。

进一步地，在所述裂解步骤中，所述反应单元10的所述气化模块11和所述裂解模块12的环境温度被分开控制。所述裂解模块12的供热并不依赖于所述气化模块11的供热。

进一步地，在所述反应单元10内可以加入催化剂，以加快反应速度。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (20)

1.一塑料回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

藉由转换电能为热能的一加热单元加热一反应单元内的塑料，其中塑料被裂解以产生裂解产物，所述裂解产物包括气相的可用燃料；和

冷凝所述裂解产物以回收液态的所述可用燃料。

2.根据权利要求1所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，通过一气化加热模块加热所述反应单元内的塑料以气化塑料，然后通过一裂解加热模块加热所述反应单元内气化的塑料以裂解塑料。

3.根据权利要求1所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，藉由被可操作地连通于所述反应单元的一气化模块的一裂解模块，在所述气化模块气化的塑料自所述气化模块被传输至所述裂解模块以裂解。

4.根据权利要求3所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，通过所述加热单元的一气化加热模块加热所述气化模块至预期温度，并且通过所述加热单元的一裂解加热模块加热所述裂解模块至预期温度。

5.根据权利要求3所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，当所述裂解产物离开所述裂解模块前的温度低于预期温度时，运输所述裂解产物回到所述裂解模块以继续被加热至达到预期温度。

6.根据权利要求1所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，通过被设置在所述反应单元的低端的所述加热单元加热所述反应单元内的塑料，其中塑料在所述反应单元的低端被气化，然后朝向所述反应单元的高端上升并且裂解。

7.根据权利要求1所述的塑料回收方法，进一步包括如下步骤：

通过一过滤单元过滤所述裂解产物，然后输送经过过滤的所述裂解产物至所述冷凝单元。

8.根据权利要求1所述的塑料回收方法，进一步包括如下步骤：

回收所述冷凝单元收集的液态的可用燃料至一发电单元以发电，其中所述发电单元被可供电地连接于所述加热单元。

9.根据权利要求1至8任一所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，通过操作温度为80℃～120℃的所述反应单元的所述裂解模块以裂解塑料。

10.根据权利要求1至8任一所述的塑料回收方法，其中在所述转换步骤中，通过操作温度为380℃～440℃的所述反应单元的所述气化模块以气化塑料。

11.一塑料回收系统，适于回收塑料，其特征在于，包括：

一加热单元；

一反应单元，其中所述加热单元被设置为可向所述反应单元供热的，其中所述反应单元允许放入塑料并且当塑料在所述反应单元被所述加热单元提供的来自于电能转化的热量加热时，塑料被裂解以产生裂解产物，其中所述裂解产物包括气相的可用燃料；以及

一冷凝单元，其中所述冷凝单元被可操作地连接于所述反应单元，所述冷凝单元转化来自于所述反应单元的所述裂解产物的至少部分为液相的所述可用燃料。

12.根据权利要求11所述的塑料回收系统，进一步包括一过滤单元，其中所述过滤单元被可操作地连接于所述冷凝单元，以过滤所述裂解产物。

13.根据权利要求11或12所述的塑料回收系统，其中所述加热单元被设置为朝向所述反应单元的一低端供热，其中初始状态下塑料被放置于所述反应单元并且位于所述反应单元的所述低端，在塑料被加热至预期温度后，塑料被气化并且朝向所述反应单元的一高端位置上升，气化的塑料被裂解以获得所述裂解产物。

14.根据权利要求11或12所述的塑料回收系统，其中所述加热单元包括一气化加热模块和一裂解加热模块，其中所述气化加热模块被设置为可向所述反应单元的至少部分供热的以气化塑料，所述裂解加热模块被设置为可所述反应单元的至少部分供热的以裂解气化后的塑料。

15.根据权利要求11或12所述的塑料回收系统，其中所述反应单元包括一气化模块和一裂解模块，所述气化模块被可操作地连接于所述裂解模块，塑料在所述气化模块被气化后，气化后的产物在所述裂解模块被裂解以获得所述裂解产物。

16.根据权利要求15所述的塑料回收系统，其中所述加热单元包括一气化加热模块和一裂解加热模块，其中所述气化加热模块被设置为可向所述气化模块供热以气化塑料，所述裂解加热模块被设置为可向所述裂解模块供热以裂解塑料，所述气化加热模块和所述裂解加热模块被独立地控制。

17.根据权利要求15所述的塑料回收系统，其中所述反应单元的所述气化模块和所述裂解模块共同形成所述反应单元的一反应腔，所述裂解模块位于所述气化模块上方，在所述气化模块获得的气化产物上升至所述裂解模块以裂解。

18.根据权利要求15所述的塑料回收系统，其中所述反应单元的所述气化模块和所述裂解模块通过至少一传输管道连接，在所述气化模块获得的气化产物通过所述传输管道运输至所述裂解模块以裂解。

19.根据权利要求15所述的塑料回收系统，其中所述裂解模块包括一裂解反应室和至少一循环管道，其中所述裂解反应室的一裂解入口被可操作地连接于所述循环管道的一循环出口，所述裂解反应室的一裂解出口被可操作地连接于所述循环管道的一循环入口，当即将要通过所述裂解出口以被朝向所述冷凝单元传输的气相产物温度低于预期时，原本被连通于所述冷凝单元的所述裂解出口被连通于所述循环入口，气相产物通过所述循环管道并且经过所述循环出口被重新传输回所述裂解反应室以加热。

20.根据权利要求11或12所述的塑料回收系统，进一步包括一发电单元，其中所述发电单元被可供电地连接于所述加热单元并且所述发电单元被可操作地连接于所述冷凝单元，通过所述冷凝单元的被冷凝的所述裂解产物的至少部分被回收至所述发电单元以燃烧发电。

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