CN2435146Y - 连续大规模工业化生产的反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续大规模工业化生产的反应釜,它包括:一反应釜本体,其特征在于,它还包括:一通过电机带动减速器驱动的进料装置,其通过一阀门设置在所述反应釜本体的进料口上;一排渣装置,其设置在所述反应釜本体内;一排渣罐,其通过一阀门设置在所述反应釜本体的出料口上。本实用新型通过间断性进料、排渣,保证了反应釜本体内的塑料裂解炼油反应连续不断地进行,本实用新型可以广泛用于大规模工业化废塑料炼油生产过程中。

Description

连续大规模工业化生产的反应釜

本实用新型涉及一种废塑料裂解炼油用反应釜，特别是关于一种可以实现连续大规模工业化生产的反应釜。

国内外有关回收废塑料，通过化学反应——催化或非催化的裂解——转化为高质燃料的专利和文献报道已不少，但是，能实现连续大规模工业化生产的甚少。利用废塑料炼制汽油柴油实现连续大规模工业化生产的关键问题是：实现高温进料和高温排渣。由于无论是在催化或非催化裂解反应过程中，大量的裂解油蒸汽和裂化气充满反应釜和所连接的管道，如何将大气中的废塑料不断地加入处于高温反应状态下的裂解反应釜内，是关系到能否连续大规模工业化生产的问题之一。问题之二是：由于废塑料大部分呈垃圾状，含有大量泥砂杂物，就是纯净塑料中也仍有一部分填充料，如钛白粉、轻质碳酸钙粉、增塑料剂等，它们都是裂解反应后的残渣。裂解反应过程中生焦量一般约占投入的废塑料量的5-15％，甚至更高。这些泥沙杂物和焦炭在反应过程中逐渐沉积于反应釜四壁及底壁，若不及时将它们从四壁和底部除去，反应釜四周很快就会结垢，使反应无法进行。然而，这些泥砂杂物和焦炭必须在高温反应过程中连续不断地从反应器四壁和底壁清除下来，并且及时排出反应器外，否则反应过程就只能一釜一釜地间隙进行。目前国内有许多小型原始式或作坊式废塑料炼油装置，均是间歇式焦化裂化装置，从而难以实现连续大规模工业化生产。

本实用新型的目的是提供一种可以实现在高温裂解条件下，能够完成向反应釜内进料和脱焦排渣作业，从而保证废塑料裂解炼油过程不间断的连续大规模工业化生产的反应釜。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计：一种连续大规模工业化生产的反应釜，它包括：一反应釜本体；一电机连接的减速器，其设置在所述反应釜本体顶部；一设置在所述反应釜本体内的主搅拌器，其通过一主轴与所述减速器的输出端连接；一压料大螺旋，其设置在所述主搅拌器上方的所述主轴上；其特征在于，它还包括：一通过电机带动减速器驱动的进料装置，其通过一阀门设置在所述反应釜本体的进料口上；一排渣装置，其设置在所述反应釜本体内；一排渣罐，其通过一阀门设置在所述反应釜本体的出料口上。

所述进料装置包括：一进料罐，其顶部和底部分别设置有进料口和出料口，所述出料口通过所述阀门与所述反应釜本体连接；一冷却水套，其围设在所述进料罐的下部；一进料阀门，其设置在所述进料罐的所述进料口上；一进料斗，其连接在所述进料阀门上；驱动所述进料装置的电机、减速器为两台，其分别支承在所述进料罐顶部；一推料螺旋，其与其中一所述减速器的输出端连接设置在所述进料罐内；一拨料螺旋，其与其中另一所述减速器的输出端连接设置在所述进料罐内。

所述排渣装置包括：一连接在所述主搅拌器底部的延长轴，所述延长轴上设置有排渣搅拌器和排渣螺旋。

所述排渣罐包括：一设置在所述排渣罐顶部和底部的进、出料口，所述进料口通过所述阀门与所述反应釜本体连接；一排渣阀门，其设置在所述排渣罐底部的所述出料口上；至少一混合油抽出口，其设置在所述排渣罐上；一热电偶管套，其插设在所述排渣罐内；一热电偶，其插设在所述热电偶管套内；一油浴夹套，其围设在所述排渣罐的周向，所述油浴夹套上设置有放气孔和进、出油口；若干电热管套，其插设在所述油浴夹套内；若干电热棒，其分别插设在所述电热管套内。

所述阀门包括：一气缸，其内设置有一活塞；一阀杆，其连接在所述活塞上；一阀板，其连接在所述阀杆的顶部，所述阀板的头部呈楔形；一密封盖式阀体，其套设在所述阀杆和阀板外部；两法兰盘，其分别设置在所述阀板关闭位置的所述阀体的顶部和底部。

本实用新型由于采取以上设计，其具有以下优点：1、本实用新型由于在反应釜本体的进、出料口，分别设置了高温进料、排渣装置及排渣罐，因此，可以通过连续性或间隔性进料、排渣，达到保证反应釜本体内的塑料裂解炼油反应连续不断进行的目的，使本实用新型在用于大规模工业化生产废塑料炼油过程中，提高生产效率，提高炼油品质。2、本实用新型的进料装置由于采用了两个阀门及推料、拨料螺旋，因此可以在向进料罐进料时，关闭进料罐的出料阀门，以阻止高温油气进入进料罐将废塑料熔化。而在向反应釜本体进料时，则需要关闭进料罐的进料阀门，打开进料罐的出料阀门，以保证在向反应釜本体推入废塑料的过程中，高温油气不会反窜入大气，从而有效地解决了在高温反应连续不断进行的同时进料的问题。3、本实用新型由于采用一设置在反应釜本体下部的排渣装置及一通过常开阀门连接在反应釜本体出料口上的排渣罐，因此，可以使位于反应釜本体底部的浆料不断通过常开阀门进入排渣罐，而进入排渣灌的泥沙焦渣在油浴油的加热作用下不会凝结在排渣罐壁面上，同时在定期排渣操作时，可以通过关闭常开阀门、打开排渣罐底部的常闭排渣阀门顺利排渣，有效地保证了在高温反应连续不断地进行的情况下间断性地向外排渣。4、本实用新型的阀门由于设计了一个通过气缸驱动的阀杆、阀板和带有气密性很好，易于密封的密封盖式阀体，使驱动部分远离高温油气运行部分，有效地解决了反应温度过高对驱动部分的影响；防止了易燃易爆高温气体的泄漏，保证了浆料阀门运行的可靠性和耐用性，使本实用新型的各项功能得以有效实现。本实用新型可以广泛使用于连续大规模工业化废塑料裂解炼油过程中。

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述。

图1是本实用新型反应釜结构示意图

图2是本实用新型进料装置结构示意图

图3是本实用新型排渣罐结构示意图

图4是本实用新型阀门结构示意图

图5是图4的俯视剖视示意图

如图1所示，本实用新型与现有技术相同的部分包括一反应釜本体1，反应釜本体1的顶部中央支承有通过电机2带动的减速器3，减速器3的输出端连接一支承在反应釜本体1内的主轴4，主轴4的上部连接一压料大螺旋5，中部连接一主搅拌器6。本实用新型的特征是：在反应釜本体1的进料口上通过一阀门10连接一进料装置20，在反应釜本体1的底部设置有一出料口，在出料口上通过另一阀门10’连接一排渣罐30。将反应釜本体1的下部制作成逐渐收缩状，并在其内设置一排渣装置40。排渣装置40包括：连接在主搅拌器6下部的一延长轴41，一排渣搅拌器42和一排渣螺旋43分别连接在延长轴41上。

如图2所示，进料装置20包括：一进料罐21，进料罐21的周向设置有冷却水套22。进料罐21的顶部并排支承有两台通过电机23、23’分别带动的减速器24、24’，两减速器24、24’的输出端分别连接设置在进料罐21内的一推料螺旋25和一拨料螺旋26。在进料罐21的顶部还设置有一进料口，进料口通过一进料阀门27连接一进料斗28。在进料罐21的出料口通过阀门10与反应釜本体1上的进料口连接，此时阀门10相对于进料罐21是出料阀门10，而相对于反应釜本体1是进料阀门10。在进料罐21上还设置有各种检修用人孔、手孔及循环水进、出口等。

如图3所示，排渣罐30包括：设置在排渣罐30周向的油浴夹套31，在油浴夹套31内插设有4-8支电热管套32，在电热管套32中插设电热棒，以加热油浴夹套31中的油，防止焦渣凝固。在油浴夹套31上设置有进、出油口33、34，还设置有放气孔35。放气孔35在加油时用于放气，另外油被加热后会产生气体，也要按规定隔一段时间放一下气。在排渣罐30的上部设置有混合油抽出口36，以将进入排渣罐30内的裂解油抽出，还可以在排渣罐30的下部也设置一个混合油抽出口37。在排渣罐30的上部还设置有一热电偶管套38，以插入热电偶测量温度。在排渣罐30的顶部进口处，设置有与反应釜本体1出料口连接的进料阀门10’，阀门10’一般处于常开状态。此时阀门10’相对于排渣罐30是进料阀门10’，相对于反应釜本体1是出料阀门10’。在排渣罐30的底部出口处设置一出料阀门39，出料阀门39亦称排渣阀门39，一般处于常闭状态。排渣罐30还可以根据需要设置油渣探测孔等。

如图4、图5所示，本实用新型的各进出料阀门10、10’、27、39可采用各种耐高温浆料阀门，如薄型无积渣浆料式进料阀等，也可以全部或部分采用本实用新型设计的高温气动进料-排渣阀门10(以阀门10为例加以说明)。阀门10包括：一气缸11，气缸11的活塞12上连接一阀杆13，阀杆13的端部连接一阀板14，阀杆13和阀板14设置在两相对固定的密封盖式阀体15内。阀体15在阀板14关闭位置的上下分别设置有法兰盘16、17，以连接在进料口与出料口之间控制进、出料。阀体15的另一端可以与气缸固定连接在一起，或用其它方法固定不动。阀板14的头部呈楔形18，可以减少阀板14在上部浆料压力作用下的运动阻力。使用时，如果从气缸11的左部进气，活塞12通过阀杆13带动阀板14在阀体15内向右运动将进料口关闭。如果从气缸11的右部进气，活塞便通过阀杆13带动阀板14在阀体15内向左运动，将进料口打开。本实用新型的各阀门根据要求设置成常开或常闭状态。

上述实施例中，进、出料阀门10、10’、27、39的控制可以采用手动控制，也可以与整体反应釜配合采用自动控制。减速器3、24、24’可以采用行星摆线针轮减速器，也可以采用其它减速器。推料螺旋25和拨料螺旋26与进料罐21之间的转动密封，可以采用现成产品带冷却水套的盘根箱29，也可以采用其它密封形式。另外，本实用新型的进料装置20、排渣罐30、排渣装置40还可以采用其它结构形式。

本实用新型的进料操作如下：当裂解反应在高温下进行时，首先关闭与反应釜本体1连接的出料阀门10，以防止裂解的高温油气窜入进料罐20。再打开进料罐20的进料阀门27，将经过粉碎的废塑料从进料斗28中加入进料罐21内。待装满进料罐21后关闭进料阀门27，打开出料阀门10，电机23、23’通过减速器24、24’带动的推料螺旋25和拨料螺旋26，逐渐将废塑料推送入反应釜本体1内，一次进料完成后，迅速关闭出料阀门10。两次进料之间可以相隔10-15分钟，这要根据处理量和进料罐20的容量决定。如此，通过阀门10的一关一开，实现了向反应釜本体1的间断性送料，而反应釜本体1内的裂解反应却可以连续不断地进行。

本实用新型的排渣操作如下：排渣装置40的排渣搅拌器42不停地进行搅拌，以防止焦渣集结在反应釜本体1下部的壁面上，并通过推料螺旋43不断地将泥沙焦渣从常开的出料阀门10’排入排渣罐30内。排渣罐30外围的保温油浴夹套31中的电热棒提供热源，使泥沙焦渣在油浴油的加热状态下，不析出结垢在排渣罐壁上。混合油可以不断地从抽出口36、37抽出，排渣罐30内固体渣滓与油的比例状况可以由探测孔探测，这对开工初期确定排渣周期有指导作用。排渣温度可由热电偶管套38内的热电偶指示和控制。等罐体内渣滓较多时，可关闭排渣罐30顶部常开的进料阀门10’，打开排渣罐30底部常闭的排渣阀门39，排渣罐30内的泥沙焦渣即可排出罐外。然后关闭排渣阀门39，打开进料阀门10’。如此周期循环操作，就可以在高温反应状态下将泥沙焦渣间断性地排出，而反应釜本体1内的裂解反应却连续不断地进行。

Claims (8)

1、一种连续大规模工业化生产的反应釜，它包括：

一反应釜本体；

一电机连接的减速器，其设置在所述反应釜本体顶部；

一设置在所述反应釜本体内的主搅拌器，其通过一主轴与所述减速器的输出端连接；

一压料大螺旋，其设置在所述主搅拌器上方的所述主轴上；

其特征在于，它还包括：

一通过电机带动减速器驱动的进料装置，其通过一阀门设置在所述反应釜本体的进料口上；

一排渣装置，其设置在所述反应釜本体内；

一排渣罐，其通过一阀门设置在所述反应釜本体的出料口上。

2、如权利要求1所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述进料装置包括：

一进料罐，其顶部和底部分别设置有进料口和出料口，所述出料口通过所述阀门与所述反应釜本体连接；

一冷却水套，其围设在所述进料罐的下部；

一进料阀门，其设置在所述进料罐的所述进料口上；

一进料斗，其连接在所述进料阀门上；

驱动所述进料装置的电机、减速器为两台，其分别支承在所述进料罐顶部；

一推料螺旋，其与其中一所述减速器的输出端连接设置在所述进料罐内；

一拨料螺旋，其与其中另一所述减速器的输出端连接设置在所述进料罐内。

3、如权利要求1或2所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述排渣装置包括：一连接在所述主搅拌器底部的延长轴，所述延长轴上设置有排渣搅拌器和排渣螺旋。

4、如权利要求1或2所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述排渣罐包括：

一设置在所述排渣罐顶部和底部的进、出料口，所述进料口通过所述阀门与所述反应釜本体连接；

一排渣阀门，其设置在所述排渣罐底部的所述出料口上；

至少一混合油抽出口，其设置在所述排渣罐上；

一热电偶管套，其插设在所述排渣罐内；

一热电偶，其插设在所述热电偶管套内

一油浴夹套，其围设在所述排渣罐的周向，所述油浴夹套上设置有放气孔和进、出油口；

若干电热管套，其插设在所述油浴夹套内；

若干电热棒，其分别插设在所述电热管套内。

5、如权利要求3所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述排渣罐包括：

一设置在所述排渣罐顶部和底部的进、出料口，所述进料口通过所述阀门与所述反应釜本体连接；

一排渣阀门，其设置在所述排渣罐底部的所述出料口上；

至少一混合油抽出口，其设置在所述排渣罐上；

一热电偶管套，其插设在所述排渣罐内；

一热电偶，其插设在所述热电偶管套内；

一油浴夹套，其围设在所述排渣罐的周向，所述油浴夹套上设置有放气孔和进、出油口；

若干电热管套，其插设在所述油浴夹套内；

若干电热棒，其分别插设在所述电热管套内。

6、如权利要求1或2或5所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述阀门包括：

一气缸，其内设置有一活塞；

一阀杆，其连接在所述活塞上；

一阀板，其连接在所述阀杆的顶部，所述阀板的头部呈楔形；

一密封盖式阀体，其套设在所述阀杆和阀板外部；

两法兰盘，其分别设置在所述阀板关闭位置的所述阀体的顶部和底部。

7、如权利要求3所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述阀门包括：

一气缸，其内设置有一活塞；

一阀杆，其连接在所述活塞上；

一阀板，其连接在所述阀杆的顶部，所述阀板的头部呈楔形；

一密封盖式阀体，其套设在所述阀杆和阀板外部；

两法兰盘，其分别设置在所述阀板关闭位置的所述阀体的顶部和底部。

8、如权利要求4所述的连续大规模工业化生产的反应釜，其特征在于，所述阀门包括：

一气缸，其内设置有一活塞；

一阀杆，其连接在所述活塞上；

一阀板，其连接在所述阀杆的顶部，所述阀板的头部呈楔形；

一密封盖式阀体，其套设在所述阀杆和阀板外部；

两法兰盘，其分别设置在所述阀板关闭位置的所述阀体的顶部和底部。

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