CN211570562U

CN211570562U - 一种废旧塑料分段式连续热裂解装置

Info

Publication number: CN211570562U
Application number: CN201921701754.4U
Authority: CN
Inventors: 杜可越; 计可民; 唐培玲; 乔晓栋
Original assignee: Wuxi Taixin Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Everbright green environmental protection technology service (Jiangsu) Co.,Ltd.
Priority date: 2019-10-12
Filing date: 2019-10-12
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2029-10-12

Abstract

本实用新型公开一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，包括依次连接的进料段、第一反应器、第二反应器和出料段，进料段与螺旋输送部的进料端连接，螺旋输送部的出料端与第一反应器的进料端连接，第一反应器的出料端通过管道与第二反应器的进料端连接，第二反应器的出料端与出料段连接；第一反应器设有搅拌桨以及与搅拌桨平行的氮气吹气管，第一反应器顶部设有第一排气管，第一排气管与轻油储存罐连接；第二反应器顶部设有第二排气管，第二排气管与重油储存罐连接；出料段包括倾斜设置的出料管道，第一反应器和第二反应器外表面包覆电磁加热线圈。本实用新型提供一种保证物料受热均匀、物料裂解完全、裂解油回收率高、的分段式连续热裂解装置。

Description

一种废旧塑料分段式连续热裂解装置

技术领域

本实用新型涉及塑料回收利用设备技术领域，具体涉及一种废旧塑料分段式连续热裂解装置。

背景技术

随着塑料工业的快速发展和人们对塑料制品需求的不断升级，塑料工业已在短短几十年间形成了一个种类齐全的产业链，产品日新月异，成为国民经济发展的支柱性产业。但是，随之而来的大量废旧塑料也造成严重的环境污染问题，对废塑料的回收、再生和利用，已成为了国内外研究的热点并逐步形成一个新兴的产业。因此，对废旧塑料的回收利用有重要的现实意义。探索高效、经济、环保的塑料垃圾回收处理技术已刻不容缓。

迄今为止，国内外塑料垃圾主要处理方法包括传统处理方法和现代处理方法，填埋和焚烧是传统的主要处理方法，现代处理方法主要是再生利用、裂解、降解等。废旧塑料回收再利用中，热裂解工艺作为一种常用废旧塑料回收再利用方式，因其消耗能量少、无需加压、生产效率较高等特点，使废旧塑料热裂解工艺被广泛应用。

裂解又叫干馏、热分解或炭化，通常是高聚物在无氧或者缺氧的条件下热分解，克服裂解所需活化能最终成为燃气、燃油、炭黑的过程。塑料垃圾裂解一般包括热裂解法、催化热裂解法、热裂解-催化改质法3种。

热裂解法遵循自由基反应原理，在强吸热的同时，C-C键断裂，同时辅助C-H键断裂，产生自由基通过组合生成单体或者低分子化合物，经冷却后可得到燃油。热裂解法是最简单最直接的塑料垃圾裂解方法，热裂解过程大致可以描述为：缓慢裂解-急速裂解-缓慢裂解至结束，该方法工艺简单，操作方便，成本低，裂解需要温度高(能耗高)。

市场上热裂解装置依据其工作连续性，可分为非连续裂解炉和连续裂解炉两大类。回转窑裂解装置是典型的非连续裂解装置。中国实用新型专利(209161960U)公开一种连续裂解炉，包括进料装置和裂解装置，所述进料装置包括料仓、进料管、进料管内设置螺旋推杆，进料管的末端设置在裂解装置中，裂解装置包括可围绕进料管旋转的裂解釜，裂解釜与进料管之间设置有密封装置。这类设备能够实现热裂解过程的连续进行，生产效率较高，但其设备结构比较复杂，进料及出渣口密封不易保证，存在安全隐患与二次排放污染的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种保证物料受热均匀、物料裂解完全、裂解油回收率高、预热时间短、温度控制精度高的分段式连续热裂解装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，包括依次连接的进料段、第一反应器、第二反应器和出料段，所述进料段的进料斗与螺旋输送部的进料端连接，螺旋输送部的出料端与第一反应器的进料端连接，第一反应器的出料端通过管道与第二反应器的进料端连接，第二反应器的出料端与出料段连接；所述第一反应器设有搅拌桨以及与搅拌桨的搅拌轴平行设置的氮气吹气管，第一反应器顶部设有第一排气管，第一排气管与轻油储存罐连接；所述第二反应器顶部设有第二排气管，第二排气管与重油储存罐连接；所述出料段包括倾斜设置的出料管道，出料管道外部设有冷却装置，出料管道的进料端向下设置，出料端向上设置；所述第一反应器和第二反应器外表面包覆电磁加热线圈。

第一反应器的温度控制在280～360℃，该部分主要排出氯化氢气体、裂解气和获得轻质裂解油阶段；第二反应器的温度控制在360～480℃，这部分主要获得裂解重油。通过采用电磁加热线圈为第一反应器和第二反应器提供不同的裂解温度。

在出料段设置冷却装置采用冷却水降温，使得裂解后的高温炭黑被推送至出渣口时温度不会过高，以免对工作人员造成伤害。

本实用新型采用电磁感线圈加热，磁感应加热技术是高频交变电流借助感应磁场使加热体产生涡流效应，实现加热体涡流感应发热，进而达到加热目的。传统的电阻和燃料燃烧加热方式主要依靠热源对加热体加热传热，然后加热体以热传导的方式对物料进行加热，即接触式加热；传统加热方式极易受外部环境影响，存在安全隐患、不便捷、能耗较高、加热效率低且加热温度难控制等问题。电磁感应加热作为一种新型加热裂解技术应运而生，这种方式从根本上解决了电阻丝、电热片、电热圈等电阻式通过两次热传导方式加热的效率低下问题。

作为优选的技术方案，所述第一反应器和第二反应器均设有温控器、物位计和压力表。所述温控器可以准确控制反应器内的温度，所述物位计用于衡量装置中物料的添加量，所述压力表避免反应器内部压强过大。

作为优选的技术方案，所述螺旋输送部内部螺杆采用变螺距螺杆，出料管道内部设有变螺距螺杆。本实用新型的进料段和出料段均采用变螺距螺旋结构，可以起到自动物料密封的作用。

作为优选的技术方案，所述第二反应器为静态混合器。所述静态混合器具有良好的混匀作用，并且使物料具有良好的热均匀性。

作为优选的技术方案，轻油储存罐和重油储存罐的进料端设有冷却装置。使得高温含油气体冷凝便于回收。

作为优选的技术方案，所述氮气吹气管位于液面以下，氮气吹气管的端部为圆环状，所述圆环下表面设有出气孔，所述搅拌架的搅拌轴位于氮气吹气管圆环的中心线上。在第一反应器中增设氮气吹气管，辅助该温度段产生的氯化氢脱离反应体系，将氮气端部设置为圆环状，并设有开口，使得物料中产生的氯化氢都能被氮气吹扫带走，传统的氮气吹气管只有一个出气口，氮气相对比较集中，为了将氯化氢气体分离采用的氮气量比较大，本实用新型将搅拌桨和氮气吹气管有机的结合，使得氮气分散更加均匀，减少氮气的使用量，提高氯化氢的分离效果。

作为优选的技术方案，轻油储存罐和重油储存罐均设有出气口，所述出气口与气体捕集器连接。在轻油储存罐和重油储存罐设置出气口防止储存罐内部压强过大，发生意外。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型采用分段式连续裂解装置相比于传统的连续裂解装置，实现了连续分段控温，保证了装置的气密性，缩短螺旋轴的长度，保证了轴的强度和刚度，提高设备的使用寿命；在第一反应器中添加氮气吹气管，分离体系中的氯化氢等有害物质，提高了高温裂解重油的回收率，本实用新型提供一种合理有效回收废旧塑料的设备。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型氮气吹气管的结构示意图；

图中：1、第一反应器；2、第二反应器；3、温控器；4、物位计；5、压力表；6、进料斗；7、螺旋输送部；8、管道；9、搅拌桨；10、氮气吹气管；11、第一排气管；12、轻油储存罐；13、第二排气管；14、重油储存罐；15、出料管道；16、冷却装置；17、出料管道的进料端；18、出料管道的出料端；19、电磁加热线圈；20、出气口；21、气体捕集器；22、出气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，包括依次连接的进料段、第一反应器、第二反应器和出料段，所述第一反应器1和第二反应器2均设有温控器3、物位计4和压力表5。所述进料段的进料斗6与螺旋输送部7的进料端连接。所述螺旋输送部用于废旧塑料的初步混合。

螺旋输送部的出料端与第一反应器的进料端连接，第一反应器的出料端通过管道8与第二反应器的进料端连接，第二反应器的出料端与出料段连接。所述第一反应器设有搅拌桨9以及与搅拌桨的搅拌轴平行设置的氮气吹气管10。所述氮气吹气管位于液面以下，氮气吹气管的端部为圆环状，所述圆环下表面设有出气孔22，所述搅拌架的搅拌轴位于氮气吹气管圆环的中心线上。所述氮气吹气管与氮气瓶连接，所述氮气流量为3～5L/min。

第一反应器顶部设有第一排气管11，第一排气管与轻油储存罐12通过管路连接；所述第二反应器顶部设有第二排气管13，第二排气管与重油储存罐14连接，所述第二反应器为静态混合器。所述出料段包括倾斜设置的出料管道15，出料管道外部设有冷却装置16，冷却装置为冷却水循环装置，冷却装置下端设有冷却水进口，上端设有冷却水出口。出料管道的进料端17向下设置，出料管道的出料端18向上设置；所述第一反应器和第二反应器外表面包覆电磁加热线圈19。

所述螺旋输送部内部螺杆采用变螺距螺杆，出料管道内部设有变螺距螺杆。

轻油储存罐和重油储存罐的进料端设有冷却装置。

轻油储存罐和重油储存罐均设有出气口20，所述出气口与气体捕集器连接21。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，包括依次连接的进料段、第一反应器、第二反应器和出料段，其特征在于，所述进料段的进料斗与螺旋输送部的进料端连接，螺旋输送部的出料端与第一反应器的进料端连接，第一反应器的出料端通过管道与第二反应器的进料端连接，第二反应器的出料端与出料段连接；所述第一反应器设有搅拌桨以及与搅拌桨的搅拌轴平行设置的氮气吹气管，第一反应器顶部设有第一排气管，第一排气管与轻油储存罐连接；所述第二反应器顶部设有第二排气管，第二排气管与重油储存罐连接；所述出料段包括倾斜设置的出料管道，出料管道外部设有冷却装置，出料管道的进料端向下设置，出料端向上设置；所述第一反应器和第二反应器外表面包覆电磁加热线圈。

2.根据权利要求1所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，所述第一反应器和第二反应器均设有温控器、物位计和压力表。

3.根据权利要求2所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，所述螺旋输送部内部螺杆采用变螺距螺杆，出料管道内部设有变螺距螺杆。

4.根据权利要求3所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，所述第二反应器为静态混合器。

5.根据权利要求4所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，轻油储存罐和重油储存罐的进料端设有冷却装置。

6.根据权利要求5所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，所述氮气吹气管位于液面以下，氮气吹气管的端部为圆环状，所述圆环下表面设有出气孔，所述搅拌桨的搅拌轴位于氮气吹气管圆环的中心线上。

7.根据权利要求6所述的一种废旧塑料分段式连续热裂解装置，其特征在于，轻油储存罐和重油储存罐均设有出气口，所述出气口与气体捕集器连接。