一种废塑料生产燃料油系统的制作方法

文档序号:16562935发布日期:2019-01-08 22:28
一种废塑料生产燃料油系统的制作方法

本实用新型为废塑料处理领域,具体地为一种废塑料连续化生产燃料油系统。



背景技术:

能源短缺与环境污染是我国目前面临的两大问题,其中大量塑料制品的使用产生的垃圾不仅严重污染了环境,而且造成了资源的浪费。我国的塑料制品消费量巨大,其中80%为烯烃类聚合物,每年都会产生大量的废弃塑料,由于技术的缘故,我国塑料的重复回收利用率普遍较低,形成了巨大的资源浪费。目前除了掩埋、焚烧等这些严重污染环境的方法外,废塑料热解技术是废塑料资源化利用的重要技术。但是热解过程本身需要较高的热量,而且其产物分布较复杂,合理催化剂的使用以及匹配的工艺条件不仅可以降低废塑料分解反应所需的能量,而且可以提高特定类产物的比例,整体提高废塑料的资源化利用的附加价值。此外,目前塑料热解所用的反应装置普遍比较简单,以搅拌反应釜进行间歇式操作为主,这种反应装置的设计,其热效率、操作效率、反应的均匀程度都较低。因此,新型废塑料处理系统对于提高效率以及实现连续化操作都具有重要的作用。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供了一种废塑料生产燃料油系统。该系统能够实现连续化操作,尤其该系统中反应釜的设计可以使物料混合的更加均匀,从而有利于废塑料的裂解反应。

本实用新型提供了一种废塑料生产燃料油系统,包括

混合装置,用于对接收的废塑料与催化剂进行预混合处理;

反应釜,其为卧式旋转搅拌反应釜,用于对来自所述混合装置出料口的物料进行充分混合及初步裂解,该反应釜釜体沿轴向正向或逆向旋转;该釜体内装有无轴螺旋体,该无轴螺旋体的旋转方向与反应釜釜体转向相反;

气液固分离装置,其对所述反应釜初步裂解的物料进行分离。

本实用新型中,所述的反应釜釜体具有由内层釜壁和外层釜壁之间构成的加热层,即该加热层为内层釜壁和外层釜壁之间的夹层结构,该加热层用于装填加热介质来为反应釜提供热量,外层釜壁外还包覆有保温层。

本实用新型中,所述的无轴螺旋体为带状叶片,中间无中心轴,该无轴螺旋体由反应釜外部的电机驱动。该无轴螺旋体位于釜体的中心水平轴线方向上,且在釜体内部的长度超过釜体的中心水平轴线长度的1/2,优选超过2/3。其中釜体的中心水平轴线长度为反应釜釜体内进料口与出料口之间水平直线距离。

本实用新型中,所述的反应釜釜体的旋转由独立的电动机和传动装置提供动力。

本实用新型中,所述的气液固分离装置的固态出料口与混合装置相连,用于将分离后的固体物料重新输送回所述混合装置继续参与反应。

本实用新型中,所述系统还包括固定床反应器,该固定床反应器的进料口与所述气液固分离装置的液态出料口相连,用于对分离出的液态油料进行精制反应。

本实用新型中,所述系统还包括:

高温冷却装置,其进料口与所述固定床反应器的出料口相连,用于对所述精制后的物料进行初步冷却得到柴油馏分和气相物料;

低温冷却装置,其进料口与所述高温冷却装置的气态出料口相连,用于对所述高温冷却装置所得的气相物料进行冷却得到汽油馏分和轻烃气体。

本实用新型中,所述系统还包括:加热装置,该加热装置分别与所述低温冷却装置的气态出料口和气液固分离装置的气态出料口中的至少一个相连,用于将低温冷却装置和/或气液固分离装置收集的气体进行燃烧产生热量提供给所述反应釜和/或固定床反应器。

所述加热装置还分别与所述高温冷却装置和低温冷却装置热交换后的热介质排出口中的至少一个相连,用于将高温冷却装置和/或低温冷却装置热交换后的热介质携带的热量提供给所述反应釜和/或固定床反应器。

本实用新型提供的废塑料生产燃料油系统,整体工艺简单,便于实现,尤其是其反应釜为卧式旋转搅拌反应釜,其釜体和内部的无轴螺旋体同时向相反的方向进行旋转,提高了催化剂与废塑料在反应时的混合均匀程度,这与传统的反应釜及搅拌桨的设计相比具有明显的改进和有益的效果。另外该系统的物料和能量都得到了充分利用,提高了资源的利用率,节省了生产和处理成本。

附图说明

图1为本实用新型废塑料生产燃料油系统的示意图;

其中,附图标记说明如下:

1、混合装置,2、反应釜,3、气液固分离装置,4、固定床反应器,5、高温冷却装置,6、低温冷却装置,7、加热装置,8、无轴螺旋体,9、加热层,10、保温层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案更加清楚、明确,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明,应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的废塑料生产燃料油系统,如图1所示,包括:混合装置1、反应釜2、气液固分离装置3、无轴螺旋体8;进一步还包括固定床反应器4、高温冷却装置5、低温冷却装置6,进一步还包括加热装置7。

本实用新型提供的废塑料生产燃料油系统包括:混合装置1,用于对接收的废塑料与催化剂进行预混合处理;

反应釜2,其为卧式旋转搅拌反应釜,用于对来自混合装置1出料口的物料进行充分混合及初步裂解,该反应釜釜体沿轴向正向或逆向旋转;该釜体内装有无轴螺旋体8,该无轴螺旋体8的旋转方向与反应釜釜体转向相反;该无轴螺旋体为带状叶片,中间无中心轴,该无轴螺旋体由反应釜外部的电机驱动,该无轴螺旋体位于釜体的中心水平轴线方向上,且在釜体内部的长度超过釜体的中心水平轴线长度的1/2,优选超过2/3;反应釜釜体的旋转由独立的电动机和传动装置提供动力;反应釜釜体具有由内层釜壁和外层釜壁构成的加热层9,即该加热层为内层釜壁和外层釜壁之间的夹层结构,该加热层用于装填加热介质来用于为反应釜提供热量,外层釜壁外还包覆有保温层10;

气液固分离装置3,其对反应釜初步裂解的物料进行分离;气液固分离装置的固态出料口与混合装置1相连,用于将分离后的固体物料重新输送回混合装置1继续参与反应。

该废塑料生产燃料油系统还包括:固定床反应器4,该固定床反应器4的进料口与气液固分离装置3的液态出料口相连,用于对分离出的液态油料进行精制反应。

该废塑料生产燃料油系统还包括:高温冷却装置5,其进料口与固定床反应器4的出料口相连,用于对精制后的物料进行初步冷却得到柴油馏分和气相物料;低温冷却装置6,其进料口与高温冷却装置5的气态出料口相连,用于对高温冷却装置5所得的气相物料进行冷却得到汽油馏分和轻烃气体。

该废塑料生产燃料油系统还包括:加热装置7,该加热装置分别与低温冷6却装置的气态出料口和气液固分离装置3的气态出料口中的至少一个相连,用于将低温冷却装置6和/或气液固分离装置3收集的气体进行燃烧产生热量提供给反应釜2和/或固定床反应器4。加热装置7还分别与高温冷却装置5和低温冷却装置6热交换后的热介质排出口中的至少一个相连,用于将高温冷却装置5和/或低温冷却装置6热交换后的热介质携带的热量提供给反应釜2和/或固定床反应器4。

应用本实用新型进行废塑料生产燃料油的具体处理工艺为:

将废塑料和常规的用于废塑料的催化裂解催化剂投入混合装置1,进行预混合处理;

预混合处理后的物料进入反应釜2中,其中反应釜和釜体内的无轴螺旋体8同时向相反的方向进行旋转,其旋转需要独立的电动机和传动装置,使物料得到充分的混合并在合适的操作条件下进行初步的裂解反应;

初步裂解的产物进入气液固分离装置3中进行三相分离,其中未裂解的固体物料通过固态出料口返回到混合装置1重新参与反应,气体可通过气态出料口输送至加热装置7,液体油料通过液体出料口进入固定床反应器4进行进一步精制反应;

固定床反应器4装有常规的催化精制催化剂,在合适的操作条件下进行精制反应,该操作条件为本领域进行精制反应的常规操作条件,达到富产汽油和柴油的目的;

精制后的液态油通过出料口进入高温冷却装置5进行初步冷却降温至220℃左右,得到柴油馏分和气相物料,未冷却的气相物料进入低温冷却装置6进行冷却,物料降温至30℃左右,得到汽油馏分和轻烃气体,其中轻烃气体可通过气态出料口输送至加热装置;

加热装置7还收集高温冷却装置5和/或低温冷却装置6进行热交换后的热介质,并通过对收集的气体进行燃烧为反应釜2和/或固定床反应器4提供所需的能量。

应用本实用新型的有益效果为:釜体和内部的无轴螺旋体同时进行反向旋转,提高了催化剂与废塑料的混合均匀程度,反应也更加充分,而且使得物料由进料口向出料口方向产生水平移动,使产物逐渐向出料口排出。除了能得到汽油、柴油产物以外,其余固、气产物及冷却装置热交换携带的热量都在系统内部得到充分利用,提高了资源的利用率,节省了生产和处理成本。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

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