CN210945501U - 一种废塑料热解制油的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废塑料处理技术领域，提供了一种废塑料热解制油的装置。该装置包括螺旋给料机；流化床燃烧炉，下端具有风室，流化床燃烧炉内沿纵向设置有多根内螺纹管，内螺纹管与螺旋给料机的内腔连通；第一分离器和精馏塔；以及热交换器。本实用新型提供的一种废塑料热解制油的装置，将传统的外夹套加热方式改为内加热方式，采用内螺纹管，通过循环灰颗粒碰撞管壁、烟气对流和烟气辐射换热等方式，提高了废塑料热解制油的处理能力。同时根据测得的温度，实时调节入口流量阀门，可有效防止超温和内螺纹管内积碳现象的产生。

Description

一种废塑料热解制油的装置

技术领域

本实用新型涉及废塑料处理技术领域，具体涉及一种废塑料热解制油的装置。

背景技术

塑料具有广泛的用途以及良好的使用性能，与钢铁、木材和水泥构成了现代工业的四大基础材料。随着塑料消费量的不断攀升，废塑料的产生量也与日俱增，已成为公共卫生、环境保护和资源利用等方面的社会问题。废塑料在自然界中不易讲解，填埋处理会占用大量的土地，而且塑料中有毒有害物质的溶出还易大面积污染土地，造成二次污染。废塑料热解制油是目前处理废塑料的最佳方式。

我国主要采用槽式反应器和管式反应器通过外加热方式来制取燃料油。然而，目前废塑料热解制油工业装置的处理能力较弱，一般不超过20吨/(天·台)。这主要是由于随着反应器容积的增大，搅拌轴搅拌的效果会降低，进而容易导致釜底和器壁出现结焦现象。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种废塑料热解制油的装置，提高废塑料热解制油的处理能力，同时避免器壁出现结焦现象。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：一种废塑料热解制油的装置，包括：

螺旋给料机，所述螺旋给料机的内部具有夹套；流化床燃烧炉，所述流化床燃烧炉的下端具有风室，所述流化床燃烧炉的内部铺设有循环灰颗粒、并且沿纵向设置有多根内螺纹管，所述内螺纹管背火侧由内向外依次覆盖有保温棉和铝皮，所述内螺纹管与所述螺旋给料机的内腔连通；

鼓风机，所述鼓风机与所述风室连通；

第一分离器和精馏塔，所述第一分离器具有第一进口、第一气体出口和固体出口，所述精馏塔具有第二进口、第二气体出口和液体出口，所述第一进口与所述内螺纹管连通，所述第一气体出口与所述第二进口连通，所述固体出口与一焦炭罐连通，所述液体出口与一储油罐连通，所述第二气体出口与所述流化床燃烧炉连通；以及

热交换器，所述热交换器具有内腔，所述热交换器的内腔的两端分别与所述流化床燃烧炉和所述夹套连通，所述热交换器的内腔中具有一沿横向蛇形布置的第一管路，所述第一管路由易导热材料制成、其内具有冷却水。

进一步地，还包括导流室和压力泵，所述导流室与多根所述内螺纹管的下端均连通，所述压力泵的进口端与所述螺旋给料机的内腔连通、出口端与所述导流室连通。

进一步地，还包括还包括空气预热器，所述空气预热器具有内腔，所述内腔与所述鼓风机连通，所述空气预热器的内腔中具有一沿纵向蛇形布置的第二管路，所述第二管路由易导热材料制成、其两端分别与所述鼓风机和所述风室连通。

进一步地，内螺纹管的下端设置有流量调节阀、上端设置有测温装置，多个所述内螺纹管上的所述测温装置都位于同一高度位置，所述测温装置包括热电偶、补偿导线和热电偶数显表，所述热电偶的测温端紧贴在所述内螺纹管顶部的背火侧，所述热电偶、所述补偿导线和所述热电偶数显表之间均电连接。

进一步地，所述流化床燃烧炉和所述热交换器之间设置有第二分离器，所述第二分离器的上端具有第三进口和第三气体出口、下端具有返料口，所述第三进口与所述流化床燃烧炉的上端连通，所述第三气体出口与所述热交换器的内腔连通，所述返料口与所述流化床燃烧炉的下端连通。

进一步地，还包括烟气处理装置，所述烟气处理装置与所述螺旋给料机内的所述夹套连通。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种废塑料热解制油的装置，将传统的外夹套加热方式改为内加热方式，采用流化床燃烧炉，通过循环灰颗粒碰撞管壁、烟气对流和烟气辐射换热等方式，将热量传递给布置在炉内的内螺纹管。通过导流室将熔融状态的废塑料均匀地送入内螺纹管内，进而完成废塑料的裂解反应，提高了废塑料热解制油的处理能力。同时根据测得的温度，实时调节入口流量阀门，可有效防止超温和内螺纹管内积碳现象的产生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为测温装置的结构示意图；

图3为本实用新型的工艺流程图。

附图标记：1-螺旋给料机、11-夹套、2-流化床燃烧炉、21-风室、22-内螺纹管、23-流量调节阀、24-测温装置、241-热电偶、242-补偿导线、243-热电偶数显表、25-保温棉、26-铝皮、3-热交换器、31-第一管路、4-鼓风机、5-第一分离器、51-第一进口、52-第一气体出口、53-固体出口、54-焦炭罐、6-精馏塔、61-第二进口、62-第二气体出口、63-液体出口、64-储油罐、7-导流室、8-压力泵、9-空气预热器、91-第二管路、10-第二分离器、101-第三进口、102-第三气体出口、103-返料口、20-烟气处理装置。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，本实用新型提供一种废塑料热解制油的装置，包括螺旋给料机1、流化床燃烧炉2、热交换器3、空气预热器9、第一分离器5和精馏塔6。

螺旋给料机1的内部具有夹套11，夹套11内可通入热介质，从而对螺旋给料机1内腔的物质进行加热。流化床燃烧炉2的下端具有风室21，风室21与一鼓风机4连通，流化床燃烧炉2的内部沿纵向设置有多根内螺纹管22，内螺纹管22背火侧由内向外依次覆盖有保温棉25和铝皮26，并且内部铺设有循环灰颗粒。在鼓风机4的作用下，循环灰颗粒在流化床燃烧炉2内不规则运动，不断地碰撞内螺纹管22的外壁。废塑料进入螺旋给料机1后，在夹套11内热介质的作用下开始加热到熔融状态，并且在螺旋主轴叶片的推动作用下向前运动进入到多个内螺纹管22内。相较于现有的光管，内螺纹管22一方面能增加熔融废塑料与管壁的接触面积，另一方面还能增加对塑料熔融物的扰动和旋流速度，进而防止管内结焦现象的发生。

第一分离器5和精馏塔6，第一分离器5具有第一进口51、第一气体出口52和固体出口53，精馏塔6具有第二进口61、第二气体出口62和液体出口63，第一进口51与内螺纹管22连通，第一气体出口52与第二进口61连通，固体出口53与一焦炭罐54连通，液体出口63与一储油罐64连通，第二气体出口62与流化床燃烧炉2连通。

进入内螺纹管2的塑料熔融物在内螺纹管22内发生裂解反应，裂解反应产生油气混合物和焦炭颗粒。油气混合物和焦炭颗粒从第一进口51进入第一分离器5，并在第一分离器5内进行第一次气固分离，其中油气混合物从第一气体出口52排出，并从第二进口61进入精馏塔6内，焦炭颗粒从固体出口53进入焦炭罐54内储存。精馏塔6对进入的油气混合物进行精馏处理，精馏处理产生裂解气和裂解油，其中，裂解气从第二气体出口62进入到流化床燃烧炉2内，并与鼓风机4鼓入的空气混合燃烧放热，通过热循环灰颗粒碰撞管壁、烟气对流和烟气辐射换热等方式提供热量，内螺纹管22内的塑料熔融物发生裂解反应。裂解油从液体出口63进入储油罐64内储存。

裂解气在流化床燃烧炉2内燃烧产生热烟气，热交换器3具有内腔，热交换器3的内腔的两端分别与流化床燃烧炉2和夹套11连通，热交换器3的内腔中具有一沿横向蛇形布置的第一管路31，第一管路31由易导热材料制成、其内具有冷却水。热烟气进入热交换器3中，并与第一管路21内的冷却水进行间接接触式换热，然后再进入到螺旋给料机1的夹套11内作为热源对废塑料进行加热，最后排出。

在一个实施例中，还包括导流室7和压力泵8，导流室7与多根内螺纹管22的下端均连通。压力泵8的进口端与螺旋给料机1的内腔连通、出口端与导流室7连通。在螺旋给料机1内加热后的塑料熔融物经压力泵8增压后喷射进入导流室7内。导流室7的导流作用有助于使塑料熔融物以稳定的压力均匀进入内螺纹管22。

在一个实施例中，还包括空气预热器9，空气预热器9具有内腔，空气预热器9的内腔与热交换器3的内腔和夹套11均连通。空气预热器9的内腔中具有一沿纵向蛇形布置的第二管路91，第二管路91由易导热材料制成、其两端分别与鼓风机4和风室21连通。鼓风机4鼓入的空气通过第二管路91的管壁与空气预热器9内的热烟气进行间接接触式换热。吸热后的空气先进入风室21，再进入流化床燃烧炉2内，并与流化床燃烧炉2内的裂解气混合燃烧，放热后的热烟气进入内螺纹管22的夹套11内作为热源。空气预热器9的设置有助于提高空气进入流化床燃烧炉2时的温度，同时进一步利用了热烟气残余的热量。

在一个实施例中，内螺纹管22的下端设置有流量调节阀23、上端设置有测温装置24。多个内螺纹管22上的测温装置24都位于同一高度位置，测温装置包括热电偶241、补偿导线242和热电偶数显表243，热电偶241、补偿导线242和热电偶数显表243之间均电连接，热电偶241的测量端紧贴在内螺纹管22顶部的背火侧，并通过数显表243实时显示测量的温度值。当某一根内螺纹管22上的测温装置24测得的温度高于所有测温装置24测得温度的平均值时，上述内螺纹管22对应的流量调节阀23的开度增大，进入的塑料熔融物增多，反之，对应的流量调节阀23的开度减小，进入的塑料熔融物减少。

流量调节阀23和测温装置24的设置能根据测得的温度，实时调节进入内螺纹管22的塑料熔融物的质量，从而可有效防止超温和内螺纹管22内积碳现象的产生。

在一个实施例中，由于循环灰颗粒也有可能会在鼓风机4的作用下随着热烟气进入热交换器3内，因此在流化床燃烧炉2和热交换器3之间设置有第二分离器10。第二分离器10的上端具有第三进口101和第三气体出口102、下端具有返料口103。第三进口101与流化床燃烧炉2的上端连通，第三气体出口102与第热交换器3的内腔连通，返料口103与流化床燃烧炉2的下端连通。流化燃烧炉2内的部分循环灰颗粒和热烟气一起从流化床燃烧炉2的上端排出后，从第三进口101进入第二分离器10内进行第二次气固分离，这时循环灰颗粒会从下端的返料口103返回流化床燃烧炉2内，实现循环灰颗粒的回收利用。热烟气先从第三气体出口102进入热交换器3的内腔中，与冷却水进行间接式接触交换热量，再进入空气预热器9内与空气交换热量。

在一个实施例中，还包括烟气处理装置20，烟气处理装置20与螺旋给料机1内的夹套11连通，用于在热烟气从夹套11内排出后，去除热烟气中的有害物质，有利于保护环境。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：包括：

螺旋给料机(1)，所述螺旋给料机(1)的内部具有夹套(11)；流化床燃烧炉(2)，所述流化床燃烧炉(2)的下端具有风室(21)，所述流化床燃烧炉(2)的内部铺设有循环灰颗粒、并且沿纵向设置有多根内螺纹管(22)，所述内螺纹管(22)背火侧由内向外依次覆盖有保温棉(25)和铝皮(26)，所述内螺纹管(22)与所述螺旋给料机(1)的内腔连通；

鼓风机(4)，所述鼓风机(4)与所述风室(21)连通；

第一分离器(5)和精馏塔(6)，所述第一分离器(5)具有第一进口(51)、第一气体出口(52)和固体出口(53)，所述精馏塔(6)具有第二进口(61)、第二气体出口(62)和液体出口(63)，所述第一进口(51)与所述内螺纹管(22)连通，所述第一气体出口(52)与所述第二进口(61)连通，所述固体出口(53)与一焦炭罐(54)连通，所述液体出口(63)与一储油罐(64)连通，所述第二气体出口(62)与所述流化床燃烧炉(2)连通；以及

热交换器(3)，所述热交换器(3)具有内腔，所述热交换器(3)的内腔的两端分别与所述流化床燃烧炉(2)和所述夹套(11)连通，所述热交换器(3)的内腔中具有一沿横向蛇形布置的第一管路(31)，所述第一管路(31)由易导热材料制成、其内具有冷却水。

2.根据权利要求1所述的一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：还包括导流室(7)和压力泵(8)，所述导流室(7)与多根所述内螺纹管(22)的下端均连通，所述压力泵(8)的进口端与所述螺旋给料机(1)的内腔连通、出口端与所述导流室(7)连通。

3.根据权利要求1所述的一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：还包括空气预热器(9)，所述空气预热器(9)具有内腔，所述内腔与所述鼓风机(4)连通，所述空气预热器(9)的内腔中具有一沿纵向蛇形布置的第二管路(91)，所述第二管路(91)由易导热材料制成、其两端分别与所述鼓风机(4)和所述风室(21)连通。

4.根据权利要求1所述的一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：所述内螺纹管(22)的下端设置有流量调节阀(23)、上端设置有测温装置(24)，多个所述内螺纹管(22)上的所述测温装置(24)都位于同一高度位置，所述测温装置(24)包括热电偶(241)、补偿导线(242)和热电偶数显表(243)，所述热电偶(241)的测温端紧贴在所述内螺纹管(22)顶部的背火侧，所述热电偶(241)、所述补偿导线(242)和所述热电偶数显表(243)之间均电连接。

5.根据权利要求1所述的一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：所述流化床燃烧炉(2)和所述热交换器(3)之间设置有第二分离器(10)，所述第二分离器(10)的上端具有第三进口(101)和第三气体出口(102)、下端具有返料口(103)，所述第三进口(101)与所述流化床燃烧炉(2)的上端连通，所述第三气体出口(102)与所述热交换器(3)的内腔连通，所述返料口(103)与所述流化床燃烧炉(2)的下端连通。

6.根据权利要求1所述的一种废塑料热解制油的装置，其特征在于：还包括烟气处理装置(20)，所述烟气处理装置(20)与所述螺旋给料机(1)内的所述夹套(11)连通。

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