本发明属于废塑料处理技术领域，具体地说，涉及一种连续型废塑料循环裂解系统及方法。
背景技术：
各种塑料在特定的温度下会发生裂解反应，研究表明，在500摄氏度以上时，聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、和聚乙烯等常见的塑料都会发生裂解反应。对于工业废塑料的处理，主要利用上述原理进行。目前对塑料进行热裂解来处理废旧塑料的裂解反应装置很多，常见的有槽式设备、管式设备、流化床设备等。
目前的裂解反应装置仍存在不少缺陷，主要体现在以下几个方面：
1、间歇式的进料方式，废旧塑料处理时只能一次一次地添加，每次添加塑料时要等前一次反应彻底完成以后，导致处理效率不高，并且每次都要冷却和重新加热，极大地浪费了能源，此外在每次添加时会导致部分裂解气体从反应釜中逸出，对环境造成污染。
2、现有的螺旋连续行进料装置存在如下不足：因为物料为常温进料，需要巨大的扭矩才能实现进料，造成电机能耗高。
3、没有一种有效的排渣装置来连续有效地将反应产生的各类固体产物从反应装置中排出。由于热裂解后的废弃塑料残渣温度高，而残渣是可燃物，直接高温出渣容易造成着火或烟气外泄，环保性和安全性难以保证；
4、裂解反应不彻底，生成碳化物和气体的比重高，而油品产出量低，资源利用率低。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种连续型废塑料循环裂解系统及方法，其具体的技术方案如下：
一种连续型废塑料循环裂解系统，其包括螺旋进料机2、裂解反应釜5、过热水蒸气发生装置24、循环加热装置25、螺旋出渣机9、冷却装置15、气液分离装置16、储气装置17，其中：
裂解反应釜5与过热水蒸气发生装置24相连接，所述过热水蒸气发生装置24为裂解反应釜5中的裂解反应提供热源；
裂解反应釜5设有循环加热装置25，循环加热装置25的气体进口和气体出口均与裂解反应釜5连接，形成循环加热回路；
所述裂解反应釜5设置进料口、出料口、出气口；
所述螺旋进料机2、螺旋出渣机9分别连接裂解反应釜5的进料口与出料口；
所述出气口与排气管路的一端与连接，所述排气管路上依序设置有冷却装置15、气液分离装置16、储气装置17，所述排气管路的另一端连接至裂解反应釜5，形成具有气体重整功能的排气循环回路。
进一步，所述裂解反应釜5内设置推进装置6，所述推进装置6与推进电机7连接。
进一步，其还包括料斗1、进料电机3，所述料斗1的出料口连接至螺旋进料机2，所述螺旋进料机2中设置螺旋进料杆4，所述螺旋进料杆4与进料电机3相连。
进一步，所述裂解反应釜5的出料口依序连接有出渣斗8、螺旋出渣机9、保存容器12，所述螺旋出渣机9内部有螺旋出渣杆10及出渣电机11，所述螺旋出渣杆10与出渣电机11连接。
进一步，所述料斗1设有加热装置。
进一步，所述油水分离装置18分别连接储油装置19、水处理装置20；所述气液分离装置16通过管路与油水分离装置18连接；所述冷却装置15、气液分离装置16之间设置负压泵21。
进一步，所述螺旋出渣斗9设置冷却装置。
进一步，所述储气装置17与裂解反应釜5之间的排气循环回路中设置有气泵26。
一种连续型废塑料循环裂解方法，其特征在于：其包括如下的步骤：
S1：将废塑料和催化剂混合后依次通过料斗1和螺旋进料机2进入裂解反应釜5；
S2：螺旋进料机2的螺旋进料杆4转动产生挤压力，将中低放射性废弃物通过挤压力推入裂解反应釜5，与裂解反应釜5连接的过热水蒸气发生装置24启动，提供过热水蒸气对中低放射性废弃物进行加热裂解；
循环加热装置25的气体进口和气体出口分别连接裂解反应釜5，利用循环加热装置25对裂解反应产生的气体进行加热后通回裂解反应釜5进行循环加热；
S3：裂化/裂解后的废塑料由推进装置6推进至出渣斗8，在出渣斗8中进行冷却降温，进一步由螺旋出渣机9内部螺旋出渣杆10通过旋转挤压将裂化/裂解后的废塑料推送到保存容器12，裂化/裂解后的废塑料在保存容器12中冷却进而固化；
S4：热解气化后的产生的气体经13催化后，进入冷却装置15，冷却后经负压泵21进入气液分离装置16，由于负压泵21的作用，热解装置内保持微负压，经分离后的气体进入储气装置17，液体进入油水分离装置18，分离后的油进入储油装置19，分离得到的水进入水处理装置20。
进一步，步骤S4中，催化装置13所用催化剂包括过渡金属化合物催化剂、过氧化物催化剂、酸催化剂、碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂中的一种或多种。
本所提供的一种连续型废塑料循环裂解系统，具有如下优点：
第一、利用本系统对废塑料进行热解，产生的气体经气液分离后的气体暂存在储气装置中，这种气体为小分子低碳的碳氢化合物；气体经排气循环管路由气泵输入到裂解反应釜的内部，因为裂解反应釜的内部物料产生的碳化物和催化剂同时存在，气体进入裂解反应釜后可以与碳化物的碳发生重整反应，即小分子的碳氢化合物与碳结合，生成较大分子的碳氢化合物，最终实现碳化物的减量和气体的减量，达到油品产出量最大化，效益最大化的目的。
第二、利用循环加热装置对裂解反应产生的气体进行循环加热，使尾气处理更充分，并提高了资源利用率；
第三、所有反应均在密闭的反应器内进行，避免了对生产环境带来的不良影响；
第四、在裂解反应釜的进料、出料由螺旋进料机、螺旋出渣机推进，保证废旧塑料进料、出料的连续化进行，提高了处理效率；
第五、废塑料残渣在高温下以液态排放保存容器后，通过冷却降温实现固化，固化后的废弃物的体积和重量都明显减小，实现大幅度减量。
附图说明
图1为本发明一种连续型废塑料循环裂解系统的结构示意图。
【主要部件符号说明】
料斗1、螺旋进料机2、进料电机3、螺旋进料杆4、裂解反应釜5、推进装置6、推进电机7、出渣斗8、螺旋出渣机9、螺旋出渣杆10、出渣电机11、 保存容器12、催化装置13、阻火器14、冷却装置15、气液分离装置16、储气装置17、油水分离装置18、储油装置19、水处理装置20、负压泵21、控制系统22、气泵26。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的一种连续型废塑料循环裂解系统作进一步详细的说明。
一种连续型废塑料循环裂解系统的结构如图1所示。从图1中可以看出，一种连续型废塑料循环裂解系统，包括料斗1、螺旋进料机2、进料电机3、螺旋进料杆4、裂解反应釜5、推进装置6、推进电机7、出渣斗8、螺旋出渣机9、螺旋出渣杆10、出渣电机11、 保存容器12、催化装置13、阻火器14、冷却装置15、气液分离装置16、储气装置17、油水分离装置18、储油装置19、水处理装置20、负压泵21、控制系统22、气泵26。
所述料斗1的出料口连接至螺旋进料机2，所述料斗1设有加热装置，所述螺旋进料机2中设置螺旋进料杆4，所述螺旋进料杆4与进料电机3相连。所述螺旋进料机2、螺旋出渣机9分别连接裂解反应釜5的进料口与出料口；
裂解反应釜5与过热水蒸气发生装置24相连接，所述过热水蒸气发生装置24为裂解反应釜5中的裂解反应提供热源；
裂解反应釜5设有循环加热装置25，循环加热装置25的气体进口和气体出口均与裂解反应釜5连接，形成循环加热回路；
所述裂解反应釜5内设置推进装置6，所述推进装置6与推进电机7连接。所述裂解反应釜5设置进料口、出料口、出气口；所述裂解反应釜5的出料口依序连接有出渣斗8、螺旋出渣机9、保存容器12，所述螺旋出渣机9内部有螺旋出渣杆10及出渣电机11，所述螺旋出渣杆10与出渣电机11连接。
所述出气口与排气管路的一端与连接，所述排气管路上依序设置有冷却装置15、气液分离装置16、储气装置17，所述排气管路的另一端连接至裂解反应釜5，形成排气循环回路。述气液分离装置16通过管路与油水分离装置18连接；所述油水分离装置18分别连接储油装置19、水处理装置20。一个优选方案中，所述冷却装置15、气液分离装置16之间设置负压泵21。所述储气装置17与裂解反应釜5之间的排气循环回路中优选设置有气泵26。
设备运行设由控制系统22控制。
采用一种连续型废塑料循环裂解系统进行废塑料处理的实施过程如下：
废塑料和催化剂混合后在料斗1内被加热，然后依次通过料斗1和螺旋进料机2进入裂解反应釜5，料斗1附带有加热装置，可以将废塑料加热软化，与挤压没加热的塑料相比，加热软化可以大幅度降低进料电机3的耗电量并且可以提高进料密封性，，通过采用料斗加热，进料电机3的功率配置由30kw降至8kw，节能70%左右，螺旋进料杆4的轴转动产生挤压力，将废塑料通过挤压力推入裂解反应釜5，进料机2的外部设有加热装置，通过加热可以将进料机2内部的废塑料进一步软化/融化，这样既可以进一步降低进料电机3的耗电量，又可以增加进料电机3的密封性，就是说可以实现在保证密封性的同时实现废塑料的连续化进料；
软化/融化后的中低放射性废弃物进入裂解反应釜5后被加热，裂解反应釜5与过热水蒸气发生装置24相连接，裂解反应釜5设有循环加热装置25，循环加热装置25的气体进口和气体出口分别连接裂解反应釜5，将裂解反应产生的尾气进行循环加热通回裂解反应釜5作为裂解反应的热源。
废塑料边被加热边被推进装置6向出渣斗8的方向推进，废塑料的加热温度控制在105℃到520℃之间进行裂化/裂解；裂化/裂解后的废塑料残渣由推进装置搬运到出渣斗8，进一步由螺旋出渣机9内部螺旋出渣杆10通过旋转挤压将裂化/裂解后的废塑料推送到保存容器12，螺旋出渣机9设有冷却装置，在螺旋出渣机9中对废塑料残渣进行冷却降温至100℃以下，裂化/裂解后的废塑料残渣在保存容器12中冷却进而固化；
热解气化后的产生的气体经13催化后，进入冷却装置15，冷却后经负压泵21进入气液分离16，由于负压泵21的作用，热解装置内保持微负压，经分离后的气体进入储气装置17，液体进入油水分离装置18，分离后的油进入储油装置19，分离得到的水进入水处理装置20。
经气液分离后的气体暂存在储气装置17中，这种气体为小分子低碳的碳氢化合物，气体经管道由气泵26输入到裂解反应釜5的内部，因为裂解反应釜5的内部物料产生的碳化物和催化剂同时存在，气体进入裂解反应釜5后可以与碳化物的碳发生重整反应，即小分子的碳氢化合物（低碳烯烃）与碳结合，生成较大分子的碳氢化合物（多碳烯烃），最终实现碳化物的减量和气体的减量，实现油品产出量增量的目的，通过重整，气体排放量下降了60%左右，废渣量减少7%左右，油收率增加11%，经济效果显著。
通过上述步骤，在对废塑料进行加热的同时，催化剂起到降低废弃物热解温度的作用，生成小分子的可燃气体的温度带控制在105℃到520℃之间，留在裂解反应釜5内未裂化的废塑料残渣或碳化物在螺旋出渣机9及螺旋出渣杆10作用下进入保存容器12。
与现有技术相比，采用本套系统既可以对废塑料的总量进行大幅度减量，同时可以实现废塑料的资源化，处理过程中通过对烟气的骤冷避免了二噁英的产生。本系统创造性地采用了加热料斗来实现降低进料能耗高的问题和进料密封问题、出渣斗采用冷却装置保证了排渣的安全性和环保性，创造性地将排气与残渣中的碳化物进行重整，提高了油品收率，减少了残渣量；本系统实现了废塑料处理设备的低成本化、小型化、连续化，使无法再利用的废塑料可以安全环保高效地的就地转化为再生能源，避免了废塑料处理的长期难以处理的难题，并且创造性地将塑料裂解的排气与碳化物进行重整，实现了油品的产出量最大化。