CN212504716U - 一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废塑料处理技术领域，提供了一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，包括料仓、螺旋给料机、第一旋风炉、第二旋风炉、催化改质—焙烧再生塔、精馏塔和引风机，螺旋给料机的入口与料仓连通，第一旋风炉的入口与螺旋给料机的出口连通，第二旋风炉的入口与第一旋风炉的固体出口连通，催化改质段的入口与第二旋风炉的固体出口连通，催化改质段的气体入口与第一旋风炉的气体出口连通，催化改质段的气体出口与精馏塔连通，焙烧再生段的气体出口与第二旋风炉的入口连通。精馏塔的入口与催化改质段的气体出口连通。本实用新型提供的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，对废塑料的处理能力较强且复杂程度较低。

Description

一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统

技术领域

本实用新型涉及废塑料处理技术领域，具体涉及一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统。

背景技术

废塑料在自然环境下不易降解，填埋处理会占用大量的土地，并且废塑料内含有的有毒物质会进入土地，造成二次污染，导致土地无法耕作。目前，对废塑料进行回收并裂解制油是对废塑料进行处理的最好方式。

目前对废塑料进行处理的系统存在着以下问题：1.现有的废塑料处理系统中的主要设备为槽式、管式和流化床。在槽式和管式反应器内，熔融的废塑料在搅拌轴的作用下缓慢流动并与催化剂混合，这种方式的混合强度低，处理能力较弱，且反应器内壁易产生积碳。在流化床反应器内，熔融的废塑料易粘附于固体颗粒表面，从而造成床层失流态化现象的发生。2.系统复杂程度较高。现有的废塑料处理系统中含有较多的分离器、泵和喷嘴，使得系统的复杂程度较高。

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双旋风炉式的废塑料循环处理系统，使其对废塑料的处理能力较强且复杂程度较低。

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：一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，包括料仓、螺旋给料机、第一旋风炉、第二旋风炉、催化改质—焙烧再生塔、精馏塔和引风机，

所述螺旋给料机设置在所述料仓的下方，所述螺旋给料机的入口与所述料仓的出口连通，所述螺旋给料机的外壁上具有第一夹套，所述第一夹套的出口与外界连通，

所述第一旋风炉倾斜设置、且位于所述螺旋给料机的下方，所述第一旋风炉的入口与所述螺旋给料机的出口连通，所述第一旋风炉的外壁上具有第二夹套，所述第二夹套的出口与所述第一夹套的入口连通，

所述第二旋风炉倾斜设置、且位于所述第一旋风炉的下方，所述第二旋风炉的入口与所述第一旋风炉的固体出口连通，所述第二旋风炉的气体出口与所述第二夹套的入口连通，

所述催化改质—焙烧再生塔包括催化改质段和位于所述催化改质段下方的焙烧再生段，所述催化改质段的顶部的入口与所述第二旋风炉的固体出口连通，所述催化改质段的底部与所述焙烧再生段的顶部连通，所述催化改质段的下部的气体入口与所述第一旋风炉的气体出口连通，所述催化改质段的上部的气体出口与所述精馏塔的入口连通，所述焙烧再生段的下部的气体入口与鼓风机的出口连通，所述焙烧再生段的上部的气体出口与所述第二旋风炉的入口连通，所述焙烧再生段的底部具有排渣阀。

所述精馏塔的入口与所述催化改质段的上部的气体出口连通，所述精馏塔的液体出口与裂解油罐连通，所述精馏塔的气体出口与引风机的入口连通，所述引风机的出口与所述第一旋风炉的入口和所述第二旋风炉的入口均连通。

进一步地，还包括设置在所述催化改质段上的第一管道和设置在所述焙烧再生段上的第二管道，所述第一管道和所述第二管道均沿纵向呈蛇形布置、且分别与所述催化改质段和所述焙烧再生段连通，所述第一管道的下端的入口与所述第一旋风炉的气体出口连通，所述第一管道的上端的出口与所述精馏塔的入口连通，所述第二管道的下端的入口与所述鼓风机的出口连通，所述第二管道的上端的出口与所述第二旋风炉的入口连通。

进一步地，还包括设置在所述螺旋给料机和所述第一旋风炉之间的第一缩放喷管，所述第一缩放喷管倾斜设置，所述第一缩放喷管的上端的入口与所述精馏塔的气体出口连通，所述第一缩放喷管的下端的出口与所述第一旋风炉的入口连通，所述第一缩放喷管的喉部与所述螺旋给料机的出口连通。

进一步地，还包括设置在所述第一旋风炉和所述第二旋风炉之间的第二缩放喷管，所述第二缩放喷管倾斜设置，所述第二缩放喷管的上端的入口与所述第二管道的上端的出口连通，所述第二缩放喷管下端的出口与所述第二旋风炉的入口连通，所述第二缩放喷管的喉部与所述第一旋风炉的固体出口连通。

进一步地，所述催化改质段的底部与所述焙烧再生段的顶部之间的塔壁采用双曲线缩口设计。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统。一方面，采用旋风炉对废塑料进行催化裂解反应和对积碳催化剂进行焙烧处理，旋风炉内的气固混合强度更高，从而使得本系统的处理能力较强。另一方面，利用高度差的布置使得塑料熔融物能够自动地进入第一缩放喷管的喉部，并发生雾化，减少了常规泵和雾化喷嘴的使用，并且本系统未使用到传统的分离器，因此复杂程度较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的流程图。

附图标记：1-料仓、2-螺旋给料机、21-第一夹套、22-第一夹套的入口、23-第一夹套的出口、3-第一旋风炉、31-第一旋风炉的入口、32-第一旋风炉的固体出口、33-第一旋风炉的气体出口、34-第二夹套、35-第二夹套的入口、36-第二夹套的出口、4-第二旋风炉、41-第二旋风炉的入口、42-第二旋风炉的固体出口、43-第二旋风炉的气体出口、5-催化改质—焙烧再生塔、51-催化改质段、52-焙烧再生段、53-第一管道、54-第二管道、55-排渣阀、56-鼓风机、6-精馏塔、61-裂解油罐、7-引风机、8-三通阀、9-第一缩放喷管、10-第二缩放喷管。

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1-2所示，本实用新型提供一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，包括料仓1、螺旋给料机2、第一旋风炉3、第二旋风炉4、催化改质—焙烧再生塔5、精馏塔6和引风机7。

螺旋给料机2设置在料仓1的下方。螺旋给料机2的入口与料仓1的底部的出口连通。螺旋给料机2的外壁上具有第一夹套21，第一夹套的出口23与外界连通。第一夹套21内用于通入热介质，以对螺旋给料机2内的物质进行加热。

第一旋风炉3倾斜设置、且位于螺旋给料机2的下方。第一旋风炉的入口31位于第一旋风炉3的高端的顶部，第一旋风炉的固体出口32位于第一旋风炉3的低端的底部，第一旋风炉的气体出口33位于第一旋风炉3的低端的顶部。具体地，第一旋风炉的入口31与螺旋给料机2的出口连通。第一旋风炉3的外壁上具有第二夹套34，第二夹套的出口36与第一夹套的入口22连通。第二夹套34内也用于通入热介质，以对第一旋风炉3内的物质进行加热。

废塑料和催化剂在料仓1内按一定比例混合后共同进入螺旋给料机2。上述催化剂包括用于催化裂解反应的裂解催化剂和用于催化改质反应的改质催化剂，是这两种催化剂的颗粒混合物。废塑料进入螺旋给料机2后在第一夹套21的加热下成为塑料熔融物。塑料熔融物和催化剂在螺旋叶片的搅拌和推动下混合均匀、并一起沿螺旋叶片的轴向前进，最后在重力的作用下从螺旋给料机2的出口进入到第一旋风炉3内。塑料熔融物在第一旋风炉3内发生催化裂解反应，催化裂解反应将塑料熔融物转变为油气混合物，并使催化剂的表面覆盖积碳，成为积碳催化剂，失去催化能力。因此催化裂解反应最终产生油气混合物和积碳催化剂。

第二旋风炉4倾斜设置、且位于第一旋风炉3的下方。第二旋风炉的入口41位于第二旋风炉4的高端的顶部，第二旋风炉的固体出口42位于第二旋风炉4的低端的底部，第二旋风炉的气体出口43位于第二旋风炉4的低端的顶部。具体地，第二旋风炉的入口41与第一旋风炉的固体出口32连通，第二旋风炉的气体出口43与第二夹套的入口35连通。

催化裂解反应产生的积碳催化剂从第一旋风炉的固体出口32进入第二旋风炉4内，并在第二旋风炉4内进行第一次焙烧处理。第一次焙烧处理将积碳催化剂表面的积碳充分燃烧，使得催化剂再次具备催化功能，实现催化剂的再生，燃烧的过程中会产生热烟气。因此第一次焙烧处理最终会产生热烟气，并得到再生的催化剂。其中，第一次焙烧处理产生的热烟气从第二旋风炉的气体出口43排出、并依次进入到第二夹套34和第一夹套21内充当热介质，分别促进催化裂解反应的进行和废塑料的融化，并最终从第一夹套的出口23排出到外界。

催化改质—焙烧再生塔5包括催化改质段51和位于催化改质段51下方的焙烧再生段52。催化改质段51的顶部的入口与第二旋风炉的固体出口42连通，催化改质段51的底部与焙烧再生段52的顶部连通，催化改质段51的下部的气体入口与第一旋风炉的气体出口33连通，催化改质段51的上部的气体出口与精馏塔6的入口连通。焙烧再生段52的下部的气体入口与鼓风机56的出口连通，焙烧再生段52的上部的气体出口与第二旋风炉4的入口连通，焙烧再生段52的底部具有排渣阀55。

精馏塔6的入口与催化改质段51的上部的气体出口连通，精馏塔6的液体出口与裂解油罐61连通，精馏塔6的气体出口与引风机7的入口连通，引风机7的出口与三通阀8的入口连通，三通阀8的两个出口分别与第一旋风炉的入口31和第二旋风炉的入口41连通。

催化裂解反应产生的油气混合物从第一旋风炉的气体出口33排出、并进入到催化改质段51。第一次焙烧处理得到的再生的催化剂从第二旋风炉的固体出口42排出、也进入到催化改质段51。因此油气混合物和第一次焙烧处理得到的再生的催化剂会在催化改质段51内发生催化改质反应。催化改质反应使得再生的催化剂的表面再次积碳，表面再次积碳的催化剂进入焙烧再生段52内进行第二次焙烧处理，再次得到再生的催化剂，再次再生的催化剂从排渣阀55排出，经工作人员转运后再次进入料仓1循环利用。第二次焙烧处理的过程中也会产生热烟气，第二次焙烧处理产生的热烟气从第二旋风炉的入口41进入第二旋风炉4内，与第一次焙烧处理产生的热烟气一起依次进入到第二夹套34和第一夹套21内充当热介质，分别促进催化裂解反应的进行和废塑料的融化，最后一起从第一夹套的出口23排出到外界。

另外，工作人员通过调节排渣阀55的开闭程度能够控制催化剂在催化改质-焙烧再生塔5内的下移速度，从而控制催化改质反应和第二次焙烧处理的进行。鼓风机56鼓入的空气进入焙烧再生段52，吸收了第二次焙烧处理的热量后，再进入第二旋风炉4内支持燃烧，有效回收了焙烧再生段52内的热量。

催化改质后的油气混合物从催化改质段51的上部的气体出口排出、并进入到精馏塔6内进行精馏处理。精馏处理产生裂解油和裂解气。其中，裂解油进入裂解油罐61储存。裂解气为可燃气体，在引风机7和三通阀8的作用下，一部分裂解气从第一旋风炉的入口31进入第一旋风炉3内，为催化裂解反应提供惰性环境；另一部分裂解气从第二旋风炉的入口41进入第二旋风炉4内，与高温空气混合燃烧，从而将催化裂解反应产生的积碳催化剂表面的积碳燃烧完全。

本系统一方面采用旋风炉对废塑料进行催化裂解反应和对积碳催化剂进行焙烧处理，旋风炉内的气固混合强度更高，从而使得本系统的处理能力较强。另一方面，利用高度差的布置使得塑料熔融物能够自动地进入第一旋风炉3，减少了常规泵和雾化喷嘴的使用，并且本系统未使用到传统的分离器，因此复杂程度较低。

在一个实施例中，还包括设置在催化改质段51上的第一管道53和设置在焙烧再生段52上的第二管道54。第一管道53和第二管道54均沿纵向呈蛇形布置、且分别与催化改质段51和焙烧再生段52连通。第一管道53的下端的入口与第一旋风炉的气体出口33连通，第一管道53的上端的出口与精馏塔6的入口连通。第二管道54的下端的入口与鼓风机56的出口连通，第二管道54的上端的出口与第二旋风炉的入口41连通。

优选地，催化改质-焙烧再生塔5采用错流式移动床结构。其上部发生催化改质反应，下部进行第二次焙烧处理。第一管道53的蛇形布置能够使油气混合物多次水平横穿催化改质段51，从而使得油气混合物和再生的催化剂多次接触，提高了接触面积，从而使得催化改质反应的效果更好。第二管道54的蛇形布置能够使空气多次水平横穿焙烧再生段52，从而使得空气和表面再次积碳的催化剂多次接触，提高了接触面积，从而能够吸收更多第二次焙烧处理产生的热量。

在一个实施例中，还包括设置在螺旋给料机2和第一旋风炉3之间的第一缩放喷管9。第一缩放喷管9倾斜设置，第一缩放喷管9的上端的入口与精馏塔6的气体出口连通，第一缩放喷管9的下端的出口与第一旋风炉的入口31连通，第一缩放喷管9的喉部与螺旋给料机2的出口连通。

螺旋给料机2内的塑料熔融物在高度差的作用下进入第一缩放喷管9的喉部，发生部分雾化，在一部分裂解气的携带作用下以旋流方式进入第一旋风炉3内发生催化裂解反应。第一缩放喷管9的使用一方面减少了泵和喷嘴的使用，进一步降低了系统的复杂程度；另一方面避免了催化剂颗粒造成泵和喷嘴的磨损和堵塞，从而提高了系统的可靠性。

在一个实施例中，还包括设置在第一旋风炉3和第二旋风炉4之间的第二缩放喷管10。第二缩放喷管10倾斜设置，第二缩放喷管10的上端的入口与第二管道54的上端的出口连通，第二缩放喷管10下端的出口与第二旋风炉的入口41连通，第二缩放喷管10的喉部与第一旋风炉的固体出口32连通。

积碳催化剂在高度差的作用下进入第二缩放喷管10的喉部，在高温空气的携带作用下以旋流方式进入第二旋风炉4内进行第一次焙烧处理。提高了高温空气与积碳催化剂的混合强度，从而提高了第一次焙烧处理的效果。

在一个实施例中，催化改质段51的底部与焙烧再生段52的顶部之间的塔壁采用双曲线缩口设计，即催化改质段51的底部与焙烧再生段52的顶部之间的塔壁沿周向向内弯曲。这种设计使得再次再生的催化剂在催化改质段51的底部与焙烧再生段52的顶部之间的颗粒间空隙率降低，从而有效了防止焙烧再生段52内的空气向上穿过料层进入催化改质段51。

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 (5)

1.一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，其特征在于：包括料仓、螺旋给料机、第一旋风炉、第二旋风炉、催化改质—焙烧再生塔、精馏塔和引风机，

所述螺旋给料机设置在所述料仓的下方，所述螺旋给料机的入口与所述料仓的出口连通，所述螺旋给料机的外壁上具有第一夹套，所述第一夹套的出口与外界连通，

所述第一旋风炉倾斜设置、且位于所述螺旋给料机的下方，所述第一旋风炉的入口与所述螺旋给料机的出口连通，所述第一旋风炉的外壁上具有第二夹套，所述第二夹套的出口与所述第一夹套的入口连通，

所述第二旋风炉倾斜设置、且位于所述第一旋风炉的下方，所述第二旋风炉的入口与所述第一旋风炉的固体出口连通，所述第二旋风炉的气体出口与所述第二夹套的入口连通，

所述催化改质—焙烧再生塔包括催化改质段和位于所述催化改质段下方的焙烧再生段，所述催化改质段的顶部的入口与所述第二旋风炉的固体出口连通，所述催化改质段的底部与所述焙烧再生段的顶部连通，所述催化改质段的下部的气体入口与所述第一旋风炉的气体出口连通，所述催化改质段的上部的气体出口与所述精馏塔的入口连通，所述焙烧再生段的下部的气体入口与鼓风机的出口连通，所述焙烧再生段的上部的气体出口与所述第二旋风炉的入口连通，所述焙烧再生段的底部具有排渣阀，

所述精馏塔的入口与所述催化改质段的上部的气体出口连通，所述精馏塔的液体出口与裂解油罐连通，所述精馏塔的气体出口与所述引风机的入口连通，所述引风机的出口与所述第一旋风炉的入口和所述第二旋风炉的入口均连通。

2.根据权利要求1所述的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，其特征在于：还包括设置在所述催化改质段上的第一管道和设置在所述焙烧再生段上的第二管道，所述第一管道和所述第二管道均沿纵向呈蛇形布置、且分别与所述催化改质段和所述焙烧再生段连通，所述第一管道的下端的入口与所述第一旋风炉的气体出口连通，所述第一管道的上端的出口与所述精馏塔的入口连通，所述第二管道的下端的入口与所述鼓风机的出口连通，所述第二管道的上端的出口与所述第二旋风炉的入口连通。

3.根据权利要求1所述的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，其特征在于：还包括设置在所述螺旋给料机和所述第一旋风炉之间的第一缩放喷管，所述第一缩放喷管倾斜设置，所述第一缩放喷管的上端的入口与所述精馏塔的气体出口连通，所述第一缩放喷管的下端的出口与所述第一旋风炉的入口连通，所述第一缩放喷管的喉部与所述螺旋给料机的出口连通。

4.根据权利要求2所述的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，其特征在于：还包括设置在所述第一旋风炉和所述第二旋风炉之间的第二缩放喷管，所述第二缩放喷管倾斜设置，所述第二缩放喷管的上端的入口与所述第二管道的上端的出口连通，所述第二缩放喷管下端的出口与所述第二旋风炉的入口连通，所述第二缩放喷管的喉部与所述第一旋风炉的固体出口连通。

5.根据权利要求1所述的一种双旋风炉式的废塑料循环处理系统，其特征在于：所述催化改质段的底部与所述焙烧再生段的顶部之间的塔壁采用双曲线缩口设计。

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