專利名稱：一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可以工業(yè)化的廢塑料處理裝置，特別涉及一種可以實(shí)現(xiàn)既環(huán) 保又節(jié)能的管道式廢塑料連續(xù)裂解裝置，屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
廢塑料一“白色污染”成為社會公害已引起社會和國家的重視，如何處理和利用廢 塑料已成為我國各級政府的重要課題；2008年我國把廢塑料處理利用技術(shù)納入國家重大 科技支撐計劃。而將廢塑料熱解或催化裂解轉(zhuǎn)化為相關(guān)資源回收的技術(shù)，也逐漸被各級政 府和社會認(rèn)可，且不失為變廢為空，資源再生的好方法。一時國內(nèi)外很多學(xué)者對此做了大 量研究，發(fā)表了大量的相關(guān)文獻(xiàn)、專利，如中國專利ZL200510088891. UZL200510103345. 0、 Z1200420039071. 4等，然而縱觀我國國內(nèi)現(xiàn)狀，真正能工業(yè)化生產(chǎn)的卻寥寥無幾，多數(shù)報道 文獻(xiàn)均為實(shí)驗(yàn)室和理論形式，不能生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。因限于廢塑料的運(yùn)輸半徑和本身混 雜特性，國內(nèi)原有幾家投資上億的大型廢塑料油化公司(分布江蘇、天津、上海等地)由于 沒有足夠的原材料以及高能耗、高成本，低產(chǎn)出，終于停產(chǎn)關(guān)閉；其應(yīng)該屬于高檔次廢塑料 廢油。國內(nèi)有幾家做廢塑料煉油設(shè)備的企業(yè)，如濟(jì)南友邦恒譽(yù)、北京樂意，其產(chǎn)品高檔，工業(yè) 化連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高，但其高造價，高能耗和復(fù)雜的維護(hù)成本是其真正的特點(diǎn)，而且 存在不能處理廢水的弱點(diǎn)，不符合國家節(jié)能減排的要求，市場主要供應(yīng)至國外，國內(nèi)幾乎沒 有企業(yè)在。而目前國內(nèi)占主流的廢塑料設(shè)備為河南及山東的臥式旋轉(zhuǎn)釜，其造價相對偏低， 但也不菲，由于具有間歇釜式的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)，其設(shè)備工藝粗糙，工人勞動強(qiáng)度大，耗能高，排放 大，效率低，經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性差，亦難真正普及和得到政府部門的認(rèn)可。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型遵從國家《可再造能源法》，《國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》和《清潔 生產(chǎn)促進(jìn)法》，以及“廢塑料回收利用技術(shù)規(guī)范”，立足于廢塑料混雜性和運(yùn)輸半徑的限制， 吸取前面學(xué)者的先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐，結(jié)合國內(nèi)廢塑料煉油設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種全封閉 的機(jī)構(gòu)簡單，體積小，造價低，安全，環(huán)保，節(jié)能，操作維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)效率高，適應(yīng)性廣 的廢塑料連續(xù)裂解裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，該裝置包括進(jìn)料系統(tǒng)，裂解系統(tǒng)，分 餾冷凝系統(tǒng)，廢水、廢氣處理系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)，所述裂解系統(tǒng)為臥式管狀螺桿式裂 解管，裂解管上設(shè)有進(jìn)料口、排渣口和出氣口，管內(nèi)設(shè)有螺桿式攪拌推進(jìn)器，所述的進(jìn)料口 與進(jìn)料系統(tǒng)連接，排渣口與排渣系統(tǒng)連接，出氣口連接超重力旋轉(zhuǎn)床。其特征在于所述的 進(jìn)料系統(tǒng)和排渣系統(tǒng)均設(shè)有螺桿式推進(jìn)器，螺桿葉片間距近端大，遠(yuǎn)端小或?yàn)殄F形外筒，所 述進(jìn)料筒壁外設(shè)環(huán)形加熱煙道，中段設(shè)有重油回流口 ；所述的排渣筒壁設(shè)有冷暖兩用型夾 套，前端設(shè)有對視的高溫玻璃視鏡；所述的螺桿式攪拌推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)為分布在中軸兩端的螺旋葉片與中軸連接為實(shí)心連接，分布在中軸中間的螺旋葉片與中軸連接為通孔連接；所述的螺桿式攪拌推進(jìn)器的中軸由兩端設(shè)在裂解管兩側(cè)的帶法蘭的軸承支撐，通過 機(jī)械密封，靠進(jìn)料口端設(shè)有帶動中軸轉(zhuǎn)動的傳動齒輪，傳動齒輪通過調(diào)速減速機(jī)和電機(jī)相連；所述的分餾冷凝系統(tǒng)由兩臺串聯(lián)的帶分餾功能的超重力旋轉(zhuǎn)床裝置和冷凝管組 成，所述的兩臺超重力旋轉(zhuǎn)床同設(shè)有氣相進(jìn)口和出口、液相進(jìn)口和出口 ；與所述的臥式管狀 螺桿式裂解管出氣口相連的超重力旋轉(zhuǎn)床設(shè)有抽吸葉瓣；還包括加熱系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)包括加熱爐和環(huán)形加熱煙道，所述的臥式管狀螺桿式 裂解管排渣口端直接架于加熱爐上；所述的環(huán)形加熱煙道經(jīng)加熱爐引出環(huán)繞于所述的臥 式管狀螺桿式裂解管并向進(jìn)料筒上部延伸，并分別在所述的臥式管狀螺桿式裂解管臥管中 段，近段和進(jìn)料系統(tǒng)下段，環(huán)形加熱煙道設(shè)置有調(diào)溫口 ；形成由進(jìn)料系統(tǒng)到進(jìn)料口至排渣口 的一端產(chǎn)生裂解溫度差；還包括分別設(shè)在加熱爐內(nèi)的燃燒器和霧化器；所述的超重力旋轉(zhuǎn)床為填料式、同心圈折流式或錯流式其中的一種，所述的抽吸 葉瓣為一組合式實(shí)心葉片，可將產(chǎn)生的裂解氣吸入到超重力旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，始終維持所述的裂 解系統(tǒng)在低壓或常壓下裂解；所述的臥式管狀螺桿式裂解管采用耐高溫不銹鋼材料或高溫區(qū)直燒面設(shè)有一層 防高溫氧化腐濁的涂料。本實(shí)用新型的有益效果1、本實(shí)用新型在裂解系統(tǒng)，進(jìn)料系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)由于采用 螺桿式攪拌推進(jìn)器裝置，分餾冷凝系統(tǒng)避開了傳統(tǒng)的高塔設(shè)備，而采用新型的分餾設(shè)備一 超重力旋轉(zhuǎn)床，因此，整體結(jié)構(gòu)簡單，占地空間小，造價低，很簡單的實(shí)現(xiàn)高溫封閉進(jìn)料，高 溫封閉出渣，減少了工人勞動強(qiáng)度，較方便實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，效率高；2、本實(shí)用新型由 于在裂解管形成了由排渣口、進(jìn)料口和進(jìn)料系統(tǒng)一端產(chǎn)生的遞減加熱溫度差，不但解決了 不同廢塑料(混雜廢塑料)所需的不同裂解溫度的問題，而且為物料充分裂解提供了基本 條件，因此更適合混合性廢塑料，紐扣邊角料更為適合，適應(yīng)性廣。3、本實(shí)用新型通過燃燒 廢氣、廢水提供了大量的裂解能量，同時裂解管和進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)置了環(huán)形加熱煙道，充分的二 次能量利用，即杜絕了廢氣、廢水的排放避免了二次污染的可能，又節(jié)省了固有加熱燃料， 降低能耗，真正達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。4、本實(shí)用新型在超重力旋轉(zhuǎn)床上設(shè)置了抽吸葉瓣，使 裂解氣及時外排，裂解管始終處于低壓或常壓狀態(tài)，避免了油氣外漏外泄，提高了系統(tǒng)安全 性和穩(wěn)定性；5、本實(shí)用新型可以調(diào)節(jié)進(jìn)料系統(tǒng)，裂解系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)的螺桿轉(zhuǎn)速，以及裂解 管的溫度和加熱爐環(huán)形加熱煙道的溫度，方便實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)量的控制。6、本實(shí)用新 型采用只有直徑0. 8米高1米的超重力旋轉(zhuǎn)床進(jìn)行分餾，代替了傳統(tǒng)的高塔設(shè)備，不但避免 了高塔維護(hù)繁瑣和成本高的問題而且回收的汽油、柴油雜質(zhì)少，品質(zhì)好，不需再次精餾即可 調(diào)和成成品油，經(jīng)濟(jì)性好。7、本實(shí)用新型由于采用邊裂解邊排渣，避免了焦渣粘壁，同是由 于在高溫受熱區(qū)特別是裂解管直燒面涂有耐高溫涂料，增強(qiáng)了系統(tǒng)防氧化腐濁的能力，極 大的延長設(shè)備使用壽命，而且由于各系統(tǒng)之間連接及固定均采用法蘭式連接，極大的方便 了整機(jī)的安裝，維修和維護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是圖1中組合式螺桿推進(jìn)器示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型由進(jìn)料系統(tǒng)(一)，裂解系統(tǒng)(二)，分餾冷凝系統(tǒng)(三)， 廢水、廢氣處理系統(tǒng)(四)，加熱系統(tǒng)(五)，排渣系統(tǒng)(六)共同組成。進(jìn)料系統(tǒng)(一)包 括料口 101，螺筒102，螺軸103，螺旋葉片104，驅(qū)動電機(jī)105，調(diào)速減速機(jī)106，中軸固定器 107，連接法蘭108，環(huán)形加熱煙道109，設(shè)有重油回流口 110，調(diào)溫器111，將重油和廢塑料混 合，經(jīng)環(huán)形加熱煙道109加熱成半融化狀態(tài)，被轉(zhuǎn)動的螺旋葉片104強(qiáng)力擠壓推進(jìn)到螺筒 102底部呈融熔餅狀起到隔離密封裂解氣外泄作用的同時連續(xù)不斷推進(jìn)裂解系統(tǒng)(二)。裂解系統(tǒng)(二)是一種臥式管狀螺桿式裂解管，包括管體201，管體201上設(shè)有進(jìn) 料口 202，排渣口 203，出氣口 204，管體內(nèi)設(shè)有螺桿式攪拌推進(jìn)器205，其中軸206兩端由設(shè) 在管體201兩側(cè)的帶法蘭207的軸承208支撐，進(jìn)料口 202上接進(jìn)料系統(tǒng)(一)的下口，排 渣口 203下接排渣系統(tǒng)(六)，管體201中段上部所設(shè)的出氣口 204上接分餾冷凝分離系統(tǒng) (三)，管體201內(nèi)螺桿式攪拌推進(jìn)器205的中軸206進(jìn)料側(cè)一端連有傳動齒輪209，傳動 齒輪209通過調(diào)速減速機(jī)210由電動機(jī)211驅(qū)動。管體201的排渣口 203側(cè)下部設(shè)對管體 201加熱的加熱爐501，熔融狀態(tài)的廢塑料(可混有重油或催化劑)被推進(jìn)裂解系統(tǒng)(二 ) 后，在螺桿式攪拌推進(jìn)器205的作用下，緩慢地向前翻滾前進(jìn)，利用管內(nèi)的溫度遞減差使廢 塑料邊運(yùn)動邊充分裂解生成燃油蒸汽，裂化氣和焦渣，燃油蒸汽，裂化氣通過螺旋葉片213 通孔213-1進(jìn)入分解冷凝分離系統(tǒng)(三)，葉片213的兩端為實(shí)心結(jié)構(gòu)213-2，焦渣被攪拌 推進(jìn)到排渣系統(tǒng)(六)。排渣系統(tǒng)(六)的功能是使焦渣安全地密封地連續(xù)排出到系統(tǒng)外的渣池，包括接 料筒603，螺筒601，中軸602，螺旋葉片604，推動電機(jī)605，調(diào)速減速機(jī)606，固定法蘭607， 連接法蘭608，機(jī)械密封212，冷暖兩用夾套610，玻璃視鏡611，出渣口 612.當(dāng)系統(tǒng)首次啟 動前首先加入足夠量的粉煤灰作密封物料，將排渣系統(tǒng)(六)安全密封；裂解開始后，當(dāng)有 焦渣落入至接渣筒603即可從玻璃視鏡611下看到，焦渣被漸進(jìn)式螺桿推進(jìn)器緩慢推動前 進(jìn)，由疏松逐漸變緊變實(shí)，通過調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速將焦渣擠推出系統(tǒng)落入渣地，完成連續(xù)密封高 溫出渣任務(wù)。在某些特殊情況下，焦渣過冷過熱均不利出渣，可利用冷卻和加熱兩用夾套 610適當(dāng)進(jìn)行調(diào)溫以順利安全完成排渣過程。分餾冷凝系統(tǒng)(三)包括兩臺超重力旋轉(zhuǎn)床301、306，其可以是填料式，同心圈折 流式或錯流式，旋轉(zhuǎn)床301設(shè)氣相進(jìn)口 302通過法蘭304與裂解系統(tǒng)(二)的出氣口 204相 連，其氣相出口 305與旋轉(zhuǎn)床306的氣相進(jìn)口 307相連，旋轉(zhuǎn)床306設(shè)氣相出口 308與冷凝 器309相連，設(shè)液相出口 312與旋轉(zhuǎn)床301氣相進(jìn)口 302相連用于熱回流，設(shè)液相進(jìn)口 313 用于冷回流，旋轉(zhuǎn)床301下部設(shè)抽吸葉瓣310。全套裝置產(chǎn)生良好的分餾作用而且壓降小，重油通過旋轉(zhuǎn)體301的氣相出口 305 回收或和進(jìn)料系統(tǒng)(一)的重油回流口 110相連而回流重新裂解。廢水、廢氣處理系統(tǒng)(四)，主要是應(yīng)環(huán)保和清潔生產(chǎn)的要求，它包括與分餾冷凝 系統(tǒng)(三)相連的油水氣分離罐401，廢氣導(dǎo)管402，將廢氣通過安全水封進(jìn)入安全隔離后 導(dǎo)入燃燒器403內(nèi)有氧燃燒，用廢水導(dǎo)管402將廢水排入廢水儲罐405，將廢水泵入設(shè)在加 熱爐內(nèi)的霧化器406，將廢水霧化后經(jīng)過高溫煤層裂解燃燒；廢水、廢氣的充分燃燒達(dá)到助燃和供能的作用。加熱系統(tǒng)(五)主要是提供裂解能量，包括爐排式加熱爐501和環(huán)形加熱煙道 502，爐排式加熱爐501可用磚體砌實(shí)，環(huán)形加熱煙道502設(shè)有用于調(diào)節(jié)各系統(tǒng)溫度的調(diào)溫 器503、504及進(jìn)料系統(tǒng)(一)的調(diào)溫器111，用煤或焦渣等為燃料產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^調(diào)溫 器503、504、111控制溫度，經(jīng)環(huán)形加熱煙道502在裂解系統(tǒng)(二)內(nèi)形成溫度遞減差，經(jīng)逐 級利用的煙氣最后經(jīng)脫硫防塵后達(dá)標(biāo)排放。為了防止高溫特別是加熱爐501對裂解系統(tǒng)管 體201直燒面的高溫氧化腐蝕，在高溫管體及直燒面涂上耐高溫防氧化腐濁保護(hù)層505。上述各實(shí)施例中加熱系統(tǒng)(五)可代之以電加熱如遠(yuǎn)紅外或微波，等，加以PID控 制模塊，整套系統(tǒng)可做成全自動控制，但能耗高且不凝廢氣需另設(shè)壓縮冷卻分離回收液化 氣裝置，而且廢水處理需再設(shè)加熱爐。上述各實(shí)施例中設(shè)重由回流和廢塑料混合既有催化作用又有重新裂解作用，但會 增加焦渣的含量，可能另由于本裝置的溫度特點(diǎn)形成的焦渣可為制活性炭或碳黑的良好前 提，目前已具有深加工技術(shù)和設(shè)備可使其附加值大幅度提升。上述實(shí)施例中可使進(jìn)料系統(tǒng)呈臥式，裂解系統(tǒng)之出氣口和排渣口后移，可設(shè)計成 旋轉(zhuǎn)式，使整機(jī)加熱更均勻，設(shè)備更耐用，但其工藝相對復(fù)雜，維護(hù)操作難度相對增高。上述實(shí)施例中可增設(shè)自動加料系統(tǒng)，自動上焊機(jī)和PID控制系統(tǒng)，以提高整機(jī)自 動化性能，減少勞動力和勞動強(qiáng)度。
權(quán)利要求一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于該裝置包括進(jìn)料系統(tǒng)，裂解系統(tǒng)，分餾冷凝系統(tǒng)，廢水、廢氣處理系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)，所述裂解系統(tǒng)為臥式管狀螺桿式裂解管，裂解管上設(shè)有進(jìn)料口、排渣口和出氣口，管內(nèi)設(shè)有螺桿式攪拌推進(jìn)器，所述的進(jìn)料口與進(jìn)料系統(tǒng)連接，排渣口與排渣系統(tǒng)連接，出氣口連接超重力旋轉(zhuǎn)床。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于 所述的進(jìn)料系統(tǒng)和排渣系統(tǒng)均設(shè)有螺桿式推進(jìn)器，螺桿葉片間距近端大，遠(yuǎn)端小或?yàn)殄F形 外筒，所述進(jìn)料筒壁外設(shè)環(huán)形加熱煙道，中段設(shè)有重油回流口 ；所述的排渣筒壁設(shè)有冷暖兩 用型夾套，前端設(shè)有對視的高溫玻璃視鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于 所述的螺桿式攪拌推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)為分布在中軸兩端的螺旋葉片與中軸連接為實(shí)心連接， 分布在中軸中間的螺旋葉片與中軸連接為通孔連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在 于所述的螺桿式攪拌推進(jìn)器的中軸由兩端設(shè)在裂解管兩側(cè)的帶法蘭的軸承支撐，通過機(jī) 械密封，靠進(jìn)料口端設(shè)有帶動中軸轉(zhuǎn)動的傳動齒輪，傳動齒輪通過調(diào)速減速機(jī)和電機(jī)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于 所述的分餾冷凝系統(tǒng)由兩臺串聯(lián)的帶分餾功能的超重力旋轉(zhuǎn)床裝置和冷凝管組成，所述的 兩臺超重力旋轉(zhuǎn)床同設(shè)有氣相進(jìn)口和出口、液相進(jìn)口和出口 ；與所述的臥式管狀螺桿式裂 解管出氣口相連的超重力旋轉(zhuǎn)床設(shè)有抽吸葉瓣。
6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在 于還包括加熱系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)包括加熱爐和環(huán)形加熱煙道，所述的臥式管狀螺桿式裂解管 排渣口端直接架于加熱爐上；所述的環(huán)形加熱煙道經(jīng)加熱爐引出環(huán)繞于所述的臥式管狀螺 桿式裂解管并向進(jìn)料筒上部延伸，并分別在所述的臥式管狀螺桿式裂解管臥管中段，近段 和進(jìn)料系統(tǒng)下段，環(huán)形加熱煙道設(shè)置有調(diào)溫口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于 還包括分別設(shè)在加熱爐內(nèi)的燃燒器和霧化器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于 所述的超重力旋轉(zhuǎn)床為填料式、同心圈折流式或錯流式其中的一種，所述的抽吸葉瓣為一 組合式實(shí)心葉片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，其特征在于所 述的臥式管狀螺桿式裂解管采用耐高溫不銹鋼材料或高溫區(qū)直燒面設(shè)有一層防高溫氧化 腐濁的涂料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)化環(huán)保節(jié)能型廢塑料連續(xù)裂解裝置，該裝置包括進(jìn)料系統(tǒng)，裂解系統(tǒng)，分餾冷凝系統(tǒng)，廢水、廢氣處理系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)，所述裂解系統(tǒng)為臥式管狀螺桿式裂解管，裂解管上設(shè)有進(jìn)料口、排渣口和出氣口，管內(nèi)設(shè)有螺桿式攪拌推進(jìn)器，所述的進(jìn)料口與進(jìn)料系統(tǒng)連接，排渣口與排渣系統(tǒng)連接，出氣口連接超重力旋轉(zhuǎn)床；本實(shí)用新型的有益效果結(jié)構(gòu)簡單，體積小，效率高，造價低，工藝設(shè)計節(jié)能、安全，操作簡單，維護(hù)方便，三廢處理滿意，可很方便地實(shí)現(xiàn)廢塑料環(huán)保式連續(xù)裂解。
文檔編號C10G1/00GK201581050SQ20092018855
公開日2010年9月15日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者劉毅 申請人:劉毅