CN113443454B - 一种用于废塑料处理的连续进料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于废塑料处理的连续进料装置，属于废塑料回收处理技术领域。该装置包括破碎机、螺杆、储料罐、进气管、进料管、反应器入口进料段、入口进料段的夹套。废塑料经破碎机破碎成碎片，进入料斗，经螺杆旋转压缩进入储料罐，载气通过气体分布板，携带碎片通过收料管、进料管、反应器入口进料段进入反应器；在入口进料段，载气沿切线方向进入夹套中，在入口处高速旋转将废塑料碎片携带进入反应器中，防止废塑料碎片热熔粘附在入口进料段管道内壁。本发明具有以下优点：避免废塑料进料不连续，以及在反应器入口进料段的管壁上受热熔融粘连堵塞入口，实现稳定连续进料；适用于混合废塑料的处理，极大地降低了废塑料的预处理成本。

Description

一种用于废塑料处理的连续进料装置
技术领域
本发明涉及一种进料装置，尤其是涉及一种用于废塑料处理的连续进料装置。
背景技术
随着石油工业的快速发展，以石油为原料的塑料也得到了人们的广泛应用，然而利用完的废塑料的处理问题一直备受人们的重视。废塑料发生裂解反应得到各种油化的工艺工程可以很好地解决这一难题。但是，废塑料裂解制油的进料工序仍存在很大不足。
CN201849944U公开了一种用于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版。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，可连续进料和自动密封，但在活塞来回推动过程中，不可避免地会产热，加上裂解釜中辐射的热量，废塑料会受热熔融，进而粘附在进料筒体壁面上，使得进料中断。
CN103881746A公开了一种含水废塑料连续化炼油的进料装置，包括加料仓，锥形螺杆挤塑机，挤塑机的螺筒内壁设置又凹槽，螺杆上的螺纹分为四段，每两段之间具有无螺纹段，四段螺纹的螺距由宽变窄，螺筒内壁设有出水孔，可实现高温反应状态含水废塑料边进料边反应，达到连续化工业生产。但本发明对于干燥的废塑料片容易出现架料现象，而且废塑料挤塑机出料口与裂解反应釜的连接处呈现熔融状态，容易粘壁堵塞。
CN204223853U公开的螺旋密封进料机也存在相同的问题，采用螺旋输送的方式可以加快加料的速度，节省人力和时间，提高装置的工作效率，采用依次缩小螺距的方法，排除了废塑料原料夹杂的空气，保证反应釜内隔绝空气的必要条件，提高装置运行的安全度，但使用螺杆输送废塑料片，也存在架料、进料不稳定的问题。
在上述的装置中，通过不同的装置设计来实现废塑料连续稳定进料的目的。但废塑料进料的难度在于废塑料碎片较轻，通过螺杆输送容易出现一处物料堆积、一处没有物料的情况，进料呈现一股一股的现象，另一方面在于其物料的性质，即粘度大、流动性差，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受热软化并粘连在内壁上，无法流动到反应器中，一段时间的累积后将出料口完全堵塞，中止进料。因此如何使废塑料连续稳定的进入反应器中进行下一步处理，是当前研究的重要课题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用于废塑料处理的连续进料装置，即在高温处理过程中，通过可调流量的气体输送以及反应器入口进料段的冷却和短停留时间的结合，使得废塑料碎片可以以不同的速率进料，同时不在反应器入口处受热熔融堵塞，实现连续稳定的可控操作。
为实现上述目的，本发明提供一种用于废塑料处理的连续进料装置，包括：破碎机、料斗、螺杆、储料罐、进气管、气体分布板、收料管、进料管、反应器入口进料段、入口进料段的夹套。废塑料经破碎机破碎成碎片，进入料斗内，再经螺杆旋转压缩进入储料罐中，第二载气经进气管输入，通过气体分布板后，携带废塑料碎片通过收料管、进料管、反应器入口进料段进入反应器，实现连续进料；在反应器入口进料段中，第二载气沿切线方向进入夹套中，在入口处高速旋转将废塑料碎片携带进入反应器中，防止废塑料碎片热熔粘附在入口进料段管道内壁。
在本发明中，所述的废塑料经破碎机破碎后的碎片直径≯10mm。
在本发明中，所述的螺杆筒壁上的开孔个数≥2，螺杆与水平台面之间的夹角α为0-90°，优选25-40°，第一载气为氮气采用恒压注入。
在本发明中，所述的收料管的最大开口宽度至少2倍于进料管的直径。
在本发明中，所述的料斗中的料位高度＞储料罐中的料位高度，且高度差保持一致，储料罐中料位高度需完全没过收料管。
在本发明中，所述的储料罐中的料位高度通过控制螺杆的转速控制，高度保持稳定。
在本发明中，所述的进气管通过控制第二载气的流量，调整废塑料碎片进料量。
在本发明中，所述的第二载气以切线方式进入入口进料段的夹套中，入口进料段的内管直径为外管直径的1/2～1/3，内管的最下端与外管内壁的距离间隙为3～5cm。
在本发明中，所述的第二载气(7)为氮气、甲烷、乙烷中的一种或几种。
本发明采取以上技术方法，具有以下优点：
1、通过气体携带废塑料碎片进入反应器进行下一步处理的过程，不会发生架料现象，实现稳定进料；2、为避免废塑料碎片在反应器入口处受热粘连堵塞进料口，本发明在反应器入口进料段处添加夹套设计，通过高速旋转的第二载气使入口进料段处的温度降至废塑料熔点以下，以及缩短废塑料碎片在入口进料段处的停留时间，实现连续进料，极大地提高了废塑料的处理效率；3、气力输送不受废塑料类型限制，可以达到处理混合废塑料的目的，极大地降低了预处理的成本。
附图说明
图1为本发明用于废塑料处理的连续进料装置的结构示意图。
图2为图1所示的反应器入口进料段载气进入夹套的结构示意图。
附图中各编号说明如下：
1-废塑料；2-破碎机；3-料斗；4-螺杆；5-第一载气；6-储料罐；7-第二载气；8-进气管；9-气体分布板；10-收料管；11-进料管；12-反应器入口进料段；13-入口进料段的夹套；14-反应器。
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。
本发明提供一种用于废塑料处理的连续进料装置，下面结合附图进一步说明。
如图1和图2所示，一种用于废塑料处理的连续进料装置，包括破碎机(2)、料斗(3)、螺杆(4)、储料罐(6)、进气管(8)、气体分布板(9)、收料管(10)、进料管(11)、反应器入口进料段(12)、入口进料段的夹套(13)。
废塑料(1)经破碎机(2)破碎成需要大小的碎片，进入料斗(3)内，经过一定转速、一定角度的螺杆(4)，以及一定流量的氮气(5)，压缩旋转进入储料罐(6)中，一定流量的第二载气(7)经进气管(8)输入，通过气体分布板(9)进行重新分布，携带废塑料碎片通过收料管(10)、进料管(11)、反应器入口进料段(12)进入反应器(14)进行后续处理。
在反应器入口进料段(12)中，一定流量的第二载气(7)沿切线方向进入夹套(13)中，在入口进料段最下端高速旋转将废塑料(1)碎片携带进入反应器(14)中，使入口进料段(12)的温度始终保持在塑料熔点以下，防止废塑料(1)碎片热熔粘附在入口进料段(12)管道内壁。
废塑料(1)处理过程中，废塑料(1)由储料罐(6)输送至反应器(14)的过程中容易出现架料现象，使进料呈现一股一股的状态，该进料装置通过控制第一载气(5)和第二载气(7)的流量，使用第二载气(7)携带废塑料(1)碎片的方式可有效避免架料问题，实现稳定进料；而且反应器(14)的热量传导和/或辐射会导致废塑料(1)碎片在反应器入口进料段(12)出口处受热熔融堵塞，使进料中断，该进料装置通过第二载气(7)的高速旋转降低入口进料段(12)的温度以及缩短塑料在入口进料段的停留时间，可有效阻止废塑料受热软化粘壁，实现连续进料。
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 (6)

1.一种用于废塑料处理的连续进料装置，包括破碎机(2)、料斗(3)、螺杆(4)、储料罐(6)、进气管(8)、气体分布板(9)、收料管(10)、进料管(11)、反应器入口进料段(12)、入口进料段的夹套(13)；其特征在于，废塑料(1)经破碎机(2)破碎成碎片，进入料斗(3)内，再经螺杆(4)旋转压缩进入储料罐(6)中，所述的螺杆(4)筒壁上的开孔个数≥2，螺杆(4)与水平台面之间的夹角α为0-90°，第一载气(5)为氮气采用恒压注入；所述的料斗(3)中的料位高度＞储料罐(6)中的料位高度，且高度差保持一致，储料罐(6)中料位高度需完全没过收料管(10)；第二载气(7)经进气管(8)输入，通过气体分布板(9)后，携带废塑料碎片通过收料管(10)、进料管(11)、反应器入口进料段(12)进入反应器(14)，实现连续进料；在反应器入口进料段(12)中，第二载气(7)沿切线方向进入夹套(13)中，在入口处高速旋转将废塑料(1)碎片携带进入反应器中，防止废塑料(1)碎片热熔粘附在入口进料段(12)管道内壁；所述的进气管(8)通过控制第二载气(7)的流量，调整废塑料碎片进料量。
2.根据权利要求1所述的一种用于废塑料处理的连续进料装置，其特征在于：所述的废塑料(1)经破碎机(2)破碎后的碎片直径≯10mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于废塑料处理的连续进料装置，其特征在于：所述的收料管(10)的最大开口宽度至少2倍于进料管(11)的直径。
4.根据权利要求1所述的一种用于废塑料处理的连续进料装置，其特征在于：所述的储料罐(6)中的料位高度通过控制螺杆(4)的转速控制，高度保持稳定。
5.根据权利要求1所述的一种用于废塑料处理的连续进料装置，其特征在于：所述的第二载气(7)以切线方式进入入口进料段的夹套(13)中，入口进料段(12)的内管直径为外管直径的1/2～1/3，内管的最下端与外管内壁的距离间隙为3～5cm。
6.根据权利要求1所述的一种用于废塑料处理的连续进料装置，其特征在于：所述的第二载气(7)为氮气、甲烷、乙烷中的一种或几种。
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