CN215288592U - 一种废塑料处理用的流化床装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种废塑料处理用的流化床装置，其包括流化床反应器及与其相连通的再生器；流化床反应器从下往上依次设置有反应段、汽提段和沉降段；反应段侧壁设有废塑料进料管，反应段内部装填有催化剂，所述反应段底部连接有蒸汽进气管，反应段顶部连接有汽提竖管；汽提竖管向上贯穿汽提段并延伸至沉降段内，汽提竖管外周设有催化剂集料区域，催化剂集料区域与再生器进料口连通；再生器出料口连通至反应段。本实用新型的流化床装置，可实现废塑料在流化床反应器内的高效裂解反应，其催化反应效率高，反应产物汽固两相易于分离，并可实现催化剂的动态再生操作；整体装置可操作性强，投资小，操作费用低，可满足大规模废塑料原料的处理需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及废塑料处理的技术领域，具体涉及一种废塑料处理用的流化床装置。
背景技术
在现有的城市固体废弃物中，塑料的比例已达到15％-20％，塑料废弃物的处理已不仅是塑料工业的问题，现已成为公害，引起国际社会的广泛关注。在城市塑料固体废弃物处理方面，目前主要采用填埋、焚烧和回收再利用三种方法。其中，化学还原法作为一种废塑料的回收再利用方法，得到广泛关注，该工艺方法是将废塑料在反应器内进行裂解反应，使聚合物的长链切断，恢复其原有的性质，裂解出的原料可用来制作新的塑料。
现有废塑料催化裂解装置主要为固定床反应器，功能单一，且单独一个固定床反应器无法兼顾废塑料的连续催化裂解操作和催化剂的再生操作；整体废塑料处理装置，催化裂解效率低，催化剂再生操作困难。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本实用新型提供一种废塑料处理用的流化床装置，以解决现有废塑料处理装置催化裂解效率低，催化剂再生操作困难等生产技术问题。
为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种废塑料处理用的流化床装置，所述装置包括流化床反应器及与所述流化床反应器相连通的再生器；所述流化床反应器沿竖直方向从下往上依次设置有反应段、汽提段和沉降段；所述反应段侧壁设有废塑料进料管，所述反应段内部装填有催化剂，所述反应段底部连接有蒸汽进气管，反应段顶部连接有汽提竖管；所述汽提竖管向上贯穿汽提段并延伸至所述沉降段内，所述汽提竖管外周设有催化剂集料区域，所述催化剂集料区域与再生器进料口连通；所述再生器出料口连通至反应段。
优选地，所述催化剂集料区域与再生器进料口之间通过待生斜管连通，所述待生斜管上设置有待生滑阀。
优选地，所述再生器出料口与反应段之间通过再生斜管连通，所述再生斜管上设置有再生滑阀。
优选地，所述沉降段内设有导向板，所述导向板周边边缘延伸超过汽提竖管的外周边缘，用以遮挡汽提后的催化剂颗粒和反应油气混合物，使催化剂颗粒汇集至催化剂集料区域，而反应油气从流化床反应器的顶端排出。
优选地，所述催化剂集料区域的上方设置有若干汽提挡板，所述汽提挡板上布有若干个一定大小的孔，用以汽提介质的导流。
优选地，所述流化床反应器外还设置有外循环管，所述外循环管一端连通至催化剂集料区域，另一端连通至反应段内，所述外循环管上相应设有外循环阀。
优选地，所述流化床反应器废塑料进料管外接有废塑料碎片密闭传送装置。
优选地，所述反应段废塑料进口位置还设置有进料分布器，用以将废塑料均匀地分布在反应段内。
优选地，所述再生器底部连接有再生进气管，所述再生器顶部连接有再生排气管。
优选地，所述流化床反应器靠近沉降段顶部和再生器顶部分别设有第一旋风分离器和第二旋风分离器。
本实用新型的有益效果：
本实用新型废塑料处理用的流化床装置，可实现废塑料在流化床反应器内的高效裂解反应，其催化反应效率高，反应产物汽固两相易于分离，并可实现催化剂的动态再生操作。
本实用新型废塑料处理用的流化床装置，整体装置可操作性强，投资小，操作费用低，可满足大规模废塑料原料的处理需求。
附图说明
图1为本实用新型废塑料处理用的流化床装置的结构示意图。
图2为本实用新型废塑料处理用的流化床装置另一实施方式的结构示意图。
其中，流化床反应器1、再生器2、密闭传送装置3、反应段11、汽提段12、沉降段13、废塑料进料管111、蒸汽进气管112、外循环管113、外循环阀114、汽提竖管121、催化剂集料区域122、待生斜管123、待生滑阀124、汽提挡板125、导向板131、第一旋风分离器132、再生进气管201、再生排气管202、再生斜管203、再生滑阀204、分离器205、第二旋风分离器206。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。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。
实施例
如图1所示，本实施例的废塑料处理用的流化床装置，所述装置包括流化床反应器1及与所述流化床反应器1相连通的再生器2；所述流化床反应器1沿竖直方向从下往上依次设置有反应段11、汽提段12和沉降段13；所述反应段11侧壁设有废塑料进料管111，所述反应段11内部装填有催化剂，所述反应段11底部连接有蒸汽进气管112，废塑料与高温催化剂在流化床反应器1反应段11内充分接触并发生裂解反应，流化床反应器1的反应温度为300-500℃，反应压力为0.1-0.5MPa，空速0.1-30h-1，裂解产物反应油气引入下游装置，反应段11顶部连接有汽提竖管121；所述汽提竖管121向上贯穿汽提段12并延伸至所述沉降段13内，所述汽提竖管121外周设有催化剂集料区域122，所述催化剂集料区域122与再生器2进料口连通；所述再生器2出料口连通至反应段11。所述再生器2底部连接有再生进气管201，所述再生器2顶部连接有再生排气管202，再生进气管201内通入空气，使再生器2内的待生催化剂进行再生操作，将催化剂上积碳转变为CO2和H2O，催化剂活性得以恢复，然后通过再生斜管203循环至反应段11内进行废塑料的催化裂解反应，再生烟气通过再生排气管202排出，再生斜管203的循环管路上设置有分离器205，用以使再生后的催化剂夹带的汽提得以分离，并循环返回至再生器2的上端空腔内。
在至少一个实施例中，所述催化剂集料区域122与再生器2进料口之间通过待生斜管123连通，所述待生斜管123上设置有待生滑阀124。
在至少一个实施例中，所述再生器2出料口与反应段11之间通过再生斜管203连通，所述再生斜管203上设置有再生滑阀204。
在至少一个实施例中，所述沉降段13内设有导向板131，所述导向板131周边边缘延伸超过汽提竖管121的外周边缘，用以遮挡汽提后的催化剂颗粒和反应油气混合物，使催化剂颗粒汇集至催化剂集料区域122，而反应油气从流化床反应器1的顶端排出，催化剂颗粒走“s”路线，以增加汽提效果。
在至少一个实施例中，所述催化剂集料区域122的上方设置有若干汽提挡板125，所述汽提挡板125上布有若干个一定大小的孔，用以汽提介质的导流。
在至少一个实施例中，所述流化床反应器1外还设置有外循环管113，所述外循环管113一端连通至催化剂集料区域122，另一端连通至反应段11内，所述外循环管113上相应设有外循环阀114。通过设置外循环管113可灵活调节催化剂在反应段11内装填量，实现废塑料催化裂解反应的连续操作。
在至少一个实施例中，所述流化床反应器1废塑料进料管111外接有废塑料碎片密闭传送装置3。所述密闭传送装置3可实现带压进料，防止反应段11内的反应产物油气通过进料管外泄，降低流化床反应器1的反应压力。
在至少一个实施例中，所述反应段11废塑料进口位置还设置有进料分布器(未示出)，用以将废塑料均匀地分布在反应段11内，便于与高温催化剂充分接触。
如图2所示，本实施例的废塑料处理用的流化床装置，其基本与图1所示的流化床装置相同，包括流化床反应器1及与所述流化床反应器1相连通的再生器2；所述流化床反应器1沿竖直方向从下往上依次设置有反应段11、汽提段12和沉降段13。不同之处在于，所述流化床反应器1靠近沉降段13顶部和再生器2顶部分别设有第一旋风分离器132和第二旋风分离器206，通过第一旋风分离器132的设置，实现待生催化剂颗粒和反应油气的高效分离，通过第二旋风分离器206的设置，则实现再生催化剂颗粒与再生气体的高效分离。
本实用新型的流化床装置，废塑料进入到反应段11内，在催化剂的作用下，发生催化裂解反应，通入的饱和蒸汽不仅用于提升流化床反应器1的反应温度，同时使积碳后的催化剂在蒸汽夹带的热气流作用下，处于流化状态，部分积碳后的待生催化剂经过汽提竖管121向上抬升，汽提竖管121内流动的待生催化剂和反应油气混合物在沉降段13内的导向板131作用下，气相反应油气继续向上流动，经过第一旋风分离器132的处理后，向外排出，固体待生催化剂向下掉落经过汽提挡板125后进入催化剂集料区域122，进而分为两路，一路通过外循环管113快速返回流化床反应器1内的反应段11内，另一路通过待生斜管123进入再生器2内进行再生操作，再生后的催化剂返回至反应段11内再次用于废塑料的催化裂解。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。
Claims (10)
1.一种废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述装置包括流化床反应器及与所述流化床反应器相连通的再生器；所述流化床反应器沿竖直方向从下往上依次设置有反应段、汽提段和沉降段；所述反应段侧壁设有废塑料进料管，所述反应段内部装填有催化剂，所述反应段底部连接有蒸汽进气管，反应段顶部连接有汽提竖管；所述汽提竖管向上贯穿汽提段并延伸至所述沉降段内，所述汽提竖管外周设有催化剂集料区域，所述催化剂集料区域与再生器进料口连通；所述再生器出料口连通至反应段。
2.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述催化剂集料区域与再生器进料口之间通过待生斜管连通，所述待生斜管上设置有待生滑阀。
3.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述再生器出料口与反应段之间通过再生斜管连通，所述再生斜管上设置有再生滑阀。
4.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述沉降段内设有导向板，所述导向板周边边缘延伸超过汽提竖管的外周边缘。
5.如权利要求4所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述催化剂集料区域的上方设置有若干汽提挡板，所述汽提挡板上布有若干个一定大小的孔，用以汽提介质的导流。
6.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述流化床反应器外还设置有外循环管，所述外循环管一端连通至催化剂集料区域，另一端连通至反应段内，所述外循环管上相应设有外循环阀。
7.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述流化床反应器废塑料进料管外接有废塑料碎片密闭传送装置。
8.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述反应段废塑料进口位置还设置有进料分布器，用以将废塑料均匀地分布在反应段内。
9.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述再生器底部连接有再生进气管，所述再生器顶部连接有再生排气管。
10.如权利要求1所述的废塑料处理用的流化床装置，其特征在于，所述流化床反应器靠近沉降段顶部和再生器顶部分别设有第一旋风分离器和第二旋风分离器。
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