一种闭环式内循环移动床裂解装置及其工作方法与流程

本发明涉及热裂解技术领域，具体涉及一种闭环式内循环移动床裂解装置及其工作方法。

背景技术：

废塑料制品、废亚克力制品、废橡胶制品、废化纤织物等高分子废弃物的高值化回收利用目前一般均采用热裂解技术作为前期处理手段。其中，现有的连续式移动床裂解装置均存在着热传递效率较差、热解速度较慢、物料成分混杂时个别物料来不及热解即被排出以及对处理不同物料时的综合适应性能较差等问题。

本发明旨在解决这一技术问题，提供一种适合高分子废弃物连续化、规模化、高效率处理及处理不同物料混杂时综合适应性较强的裂解装置。

技术实现要素：

本发明目的之一在于解决现有技术的不足，提供一种用于高分子废弃物的闭环式内循环移动床裂解装置。其具有筒体加热和加热体挤压加热两种功能，其闭环式内循环功能可以对物料进行再循环裂解，即第一循环未完成裂解的物料可进入第二循环继续裂解直至裂解完成。其加热体具有的加热、挤碎功能，对于待热解物料的加热能力更为均匀高效。本发明的裂解装置具有对物料移动速度和裂解温度的可调节性，对处理不同物料时的综合适应性更强，可以实现对不同种类高分子废弃物的规模化裂解处理。

本发明的目的之二在于提供一种用于高分子废弃物的闭环式内循环移动床裂解装置的工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种闭环式内循环移动床裂解装置，其特征在于，所述裂解装置包括如下组件：

裂解筒，设有n只，n为三以上的自然数，其内部均设有螺旋推料器，所述裂解筒依次尾首可拆卸连接，组成一个闭合连通的环状裂解筒组合体，其中一个裂解筒为一段裂解筒，余下的依次为二段裂解筒、三段裂解筒、……、n-1段裂解筒和n段裂解筒，各裂解筒内设有一定量的加热体；

所述二段裂解筒、三段裂解筒、……、n-1段裂解筒和n段裂解筒的螺旋推料器均由安置在加热炉外的端部法兰联结的可调节转速的减变速电机来驱动；

加热机构，用于对裂解筒组合体加热；

进料器，与一段裂解筒的进料端连通，一段裂解筒的螺旋推料器延伸穿过进料器腔体，且其轴端进一步延长，与外部的用于驱动送料和推料的驱动电机联接；

一段裂解筒至n段裂解筒中至少一个裂解筒设有裂解气出口通道，所述裂解气出口通道连接双进气式高温旋风分离器；

一段裂解筒至n段裂解筒中靠近后端的裂解筒中，至少一个裂解筒下方开口，开口部分顺轴向安装有排渣机构。

优选的，还包括加热炉，所述加热炉设有腔体，裂解筒组合体水平置于加热炉的腔体内，加热机构位于裂解筒组合体的正下方，加热机构采用电加热或热风加热。

优选的，所述排渣机构的构成为：开口部分顺轴向设有分离筛，分离筛的间隙能阻止加热体通过但能通过已完成裂解物料的粉渣；开口部分还安装一与裂解筒密封联接的渣粉出口管道，渣粉出口管道从加热炉炉底引出。

优选的，分离筛为彼此间隔开的若干栅条。

优选的，n为四，一段裂解筒和三段裂解筒设有裂解气出口通道，排渣机构设于四段裂解筒。

更优选的，所述裂解筒依次尾首法兰连接，相邻裂解筒呈90°角度设置，裂解筒组合体呈正方形或长方形。

优选的，所述加热机构采用热风加热，包括分布于裂解筒组合体下方的环状热风风道，热风风道的进口与燃烧机的出口相连通，顶部有若干热风出口，燃烧机通过燃烧燃料提供热量加热空气，输送至热风风道内，通过热风出口对裂解筒加热；所述燃烧机为燃油燃烧机、燃气燃烧机、双燃料燃烧机和生物质燃烧机中的任意一种。

优选的，进料器的输出端设有压缩段，一段裂解筒的螺旋推料器延伸穿过进料器的压缩段。

优选的，所述加热体呈球状。球状加热体流动性好，挤压、研磨和粉碎效果好。

一种闭环式内循环移动床裂解装置的工作方法，步骤如下：

s1:将适量的加热球从进料器陆续放入，通过压缩段进入裂解筒，在螺旋推料器的推动下加热球沿一段裂解筒、二段裂解筒、三段裂解筒、……、n-1段裂解筒和n段裂解筒移动并基本均匀分布到各段裂解筒中；

s2：加热时热风通过热风出口向上加热各段裂解筒并通过裂解筒壁将加热球同时加热到工艺温度；

s3：物料进入进料器后，在进料器压缩段被压紧压密，以避免带入空气及防止裂解气回流，物料通过压缩段进入一段裂解筒后，物料开始松散并与加热球交混，螺旋推料器在不断的将物料和加热球推进的移动过程中，物料被搅拌、挤碎并被裂解筒和加热球加热到工艺温度，逐渐开始裂解，裂解后的气体通过裂解气出口进入双进气式高温旋风分离器将裂解气夹带的粉尘分离后，裂解气进入下一工序，粉尘则通过双进气式高温旋风分离器的第二出渣口排出至后续工序；

s4：物料在设定的工艺时间内经过二段裂解筒、三段裂解筒、……、n-1段裂解筒和n段裂解筒时已基本裂解完毕，在经过分离筛时，渣粉通过排渣机构排出，个别大块未裂解完的物料和加热球不能通过排渣机构，则由螺旋推料器推移至一段裂解筒与新料混合，进入第二个内循环，直至全部物料均完成裂解。

本发明的有益效果是：闭环式内循环结构可以进行连续作业并对部分难裂解物料在循环过程中可进行再次裂解，增强了装置效能；在设备中循环使用的加热球对物料的加热和挤碎作用可以大幅度提高裂解装置的裂解效率；物料移动速度和加热温度的可调整性使裂解装置可以适应多种不同高分子废弃物的裂解条件，扩大了裂解装置的适用范围。

附图说明

图1是本发明的侧视结构图；

图2是本发明的俯视结构图。

在附图中：1.进料器，2.压缩段，3.加热炉，4.热风排气管，5.双进气式高温旋风分离器，6.螺旋推料器，7.裂解筒，8.分离筛，9.第一出渣口，10.加热球，11.第二出渣口，12.热风风道，13.燃烧机，14.四段裂解筒驱动电机，15.排气支管，16.三段裂解筒，17.三段裂解筒驱动电机，18.一段裂解筒驱动电机，19.四段裂解筒，20.保温层，21.一段裂解筒，22.二段裂解筒驱动电机，23.二段裂解筒。

具体实施方式

下面结合附图，就对本发明的技术方案做进一步的解释与说明。

一种闭环式内循环移动床裂解装置，所述裂解装置包括如下组件：

裂解筒，设有四只，其内部均设有螺旋推料器6，所述裂解筒依次尾首可拆卸连接，组成一个闭合环状裂解筒组合体，其中一个裂解筒为一段裂解筒21，余下的依次为二段裂解筒23、三段裂解筒16和四段裂解筒19，各裂解筒内还设有一定量的加热体；

所述二段裂解筒23、三段裂解筒16和四段裂解筒19的螺旋推料器6由安置在加热炉3外的端部法兰联结的可调节转速的减或变速电机来驱动，分别对应二段裂解筒驱动电机18、三段裂解筒驱动电机17和四段裂解筒驱动电机14；

加热炉3，所述加热炉3设有腔体，裂解筒组合体水平置于加热炉3的腔体内；

加热机构，设于加热炉3内，且位于裂解筒组合体的正下方，用于对裂解筒组合体加热；

进料器1，与一段裂解筒21的进料端连通，一段裂解筒21的螺旋推料器6延伸至进料器1腔体内，且其轴端进一步延长，与外部的用于驱动送料和推料的一段裂解筒驱动电机18联接；

一段裂解筒21和三段裂解筒16的中部上方分别设有裂解气出口通道，所述裂解气出口通道分别连接双进气式高温旋风分离器5，双进气式高温旋风分离器5设有第二出渣口11；

在四段裂解筒19中部下方开口，开口部分顺轴向安装彼此间隔开的若干栅条，栅条之间的间隙能阻止加热体(加热球10)通过且能通过已完成裂解物料的粉渣；

四段裂解筒19的开口部分还安装一与裂解筒19密封联接的渣粉出口管道，渣粉出口管道从加热炉炉底引出，具体的说是通过第一出渣9引出。

本发明中，所述裂解筒依次首尾法兰连接，相邻裂解筒呈90°角度设置，裂解筒组合体呈正方形或长方形，本实施例采用长方形。

本发明中，所述加热机构包括分佈于裂解筒组合体下方的有若干热风出口的风道12，热风风道12的进口与燃烧机13的出口相连通，燃烧机13通过燃烧燃料提供热量加热空气，输送至热风风道12内，通过出口对裂解筒加热，降温后的加热空气经由排气支管15，汇总至热风排气管4排出；所述燃烧机13为燃油燃烧机、燃气燃烧机、双燃料燃烧机和生物质燃烧机中的任意一种，进料器1的输出端设有压缩段2，一段裂解筒21的螺旋推料器6延伸穿过进料器1的压缩段2。所述加热体呈球状。球状加热体流动性好，挤压、研磨和粉碎效果好。

更具体的说，如附图1-2所示，开机时，将适量的加热球10从进料器1陆续放入，通过压缩段2进入裂解筒，在螺旋推料器6的推动下加热球10沿一段裂解筒21、二段裂解筒23、三段裂解筒16、四段裂解筒19移动并基本均匀分布到各段裂解筒中，燃烧机13提供的热风通过热风风道12的出风口向上加热各段裂解筒并通过裂解筒壁将加热球10同时加热到工艺温度。物料进入进料器1后，在进料器压缩段2被压紧压密，以避免带入空气及防止裂解气回流，物料通过压缩段2进入一段裂解筒21后，由于空间加大和热力的作用，物料开始松散并与加热球10交混，螺旋推料器6在不断的将物料和加热球10推进的移动过程中，物料被搅拌、挤碎并被裂解筒和加热球10加热到工艺温度，逐渐开始裂解，裂解气通过裂解气出口进入双进气式高温旋风分离器5将裂解气夹带的粉尘分离后，裂解气进入下一工序，粉尘则通过第二出渣口11排出至后工序。物料在设定的工艺时间内经过二段裂解筒24、三段裂解筒16、四段裂解筒19时已基本裂解完毕，渣粉通过分离筛8的间隙向下进入第一出渣口9，个别大块未裂解完的物料和加热球10不能通过分离筛8，则由螺旋推料器6推移一段裂解筒21与新料混合，进入第二个内循环，这样周而复始、无限循环直至全部物料均完成最后裂解。本发明的加热炉3外部还设有保温层20。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。