一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解的方法和装备

文档序号:26013004发布日期:2021-07-23 21:33阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:包括混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ)、混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)、裂解气冷凝回收系统(ⅲ)、不凝可燃气净化回用燃烧系统(ⅳ)、裂解碳输送存储系统(ⅴ)、燃烧供热系统(ⅵ)、尾气处理系统(ⅶ);

混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)右上方与混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ)通过混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ-ⅱ)与混杂废塑料履带式裂解炉主体系统间的连接管路相连;

混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)中部上方与尾气处理系统(ⅶ)通过混杂废塑料履带式裂解炉主体系统与燃烧供热系统间的连接管路(ⅱ-ⅵ)相连,混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)左上方与裂解气冷凝回收系统(ⅲ)通过混杂废塑料履带式裂解炉主体系统与裂解气冷凝回收系统间的连接管路(ⅱ-ⅲ)相连,混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)中部下方与燃烧供热系统(ⅵ)通过混杂废塑料履带式裂解炉主体系统与燃烧供热系统间的连接管路(ⅱ-ⅵ)相连;

混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)右下方与裂解碳输送存储系统(ⅴ)通过混杂废塑料履带式裂解炉主体系统与裂解碳输送存储系统间的连接管路(ⅱ-ⅴ)相连,不凝可燃气净化回用燃烧系统ⅳ通过管路和法兰盘与裂解气冷凝回收系统(ⅲ)相连,不凝可燃气净化回用燃烧系统ⅳ通过管路与法兰盘与燃烧供热系统(ⅵ)相连。

2.根据权利要求1所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于,所述一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,包括混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解的装置,具体结构如下:

薄钢履带(12)结构,实现混杂废塑料(16)在薄钢履带(12)上的连续裂解,包括t型薄钢片(12-1)和刚栓(12-2);

t型薄钢片(12-1)两边对卷,形成插销结构,t型薄钢片(12-1)之间异向安装,通过之间的插销结构通过刚栓(12-2)实现彼此之间的衔接,形成薄钢履带(12);

t型薄钢片(12-1)的结构,两边厚中间薄,两边的厚度在15mm-20mm,中间部分厚度在10mm-12mm之间,形成凹槽结构;保证混杂废塑料(16)落入薄钢履带后会在自重作用下向履带中间移动,而不会随着履带的运动向两边遗落;

混杂废塑料(16)在薄钢履带(12)的运动作用下,从进料方向沿着薄钢履带(12)的运动方向向前移动,并且在移动过程中逐渐分解,未分解完全的混杂废塑料(16)随着薄钢履带(12)移动过程中落入裂解炉炉体(11)的下方,挡板(14)结构通过刚栓(12-2)与相邻的t型薄钢片(12-1)相互连接;

挡板(14)底部到卷曲位置之间留有距离为10mm-25mm。

3.根据权利要求2所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:挡板(14)一侧底部焊接高度为3mm-8mm的焊缝(14-1),使挡板(14)只能沿一个方向运动,并且在薄钢履带(12)上方使维持竖直;

异型辊筒(13)的安装根据挡板(14)的高度,设定其安装位置;

(2)薄钢履带下方到裂解炉炉体(11)下方之间的距离为挡板(14)高度的75%-90%之间。

4.根据权利要求2所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:挡板(14)每隔500mm-800mm的定间距安装,使挡板(14)与挡板(14)之间形成一个车厢结构,并通过混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ)的进料速度与薄钢履带(12)运动速度协同控制,确保薄钢履带(12)上挡板(14)与挡板(14)之间的物料囤积量相同。

5.根据权利要求4所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:t型薄钢片(12-1)宽度会使薄钢履带(12)在经过异型辊筒(13)时,发生较大的曲度变形,t型薄钢片(12-1)宽度在120-165mm,在结合槽的深度和矩形槽两边的圆角使其能够满足每片t型薄钢片(12-1)在经过每个矩形槽时能够产生较大的曲度变形,使固结在薄钢履带(12)上的结焦物脱落;异型辊筒(13)槽的深度为圆柱结构直径的1.5-2倍,矩形槽两边的圆角为45°~65°。

6.根据权利要求5所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:裂解炉炉体(11)下方与裂解炉炉体(11)两侧通过焊接而成,焊缝厚度在5-10mm,打磨焊缝呈内凹形状,挡板(14)顶部圆角大小设计为30°-45°。

7.根据权利要求1所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:将传动装置置于后置异型辊筒(13)上,采用双列链条结构,通过传动组件(5)中的电机减速机(5-1)将动力传递至双列链条(5-2),再经过双列链轮(5-3)将动力传递到后置异型辊筒(13)中,实现薄钢履带(12)的循环运动;

后置异型辊筒(13)的传动轴(15)中的轴承组件(4)固定在传动组件轴承垫块(8)上,传动组件轴承垫块(8)又固定在传动轴机架(7)上;除与电机减速机(5-1)相连的传动轴(15)外,其余三根轴的轴承组件(4)直接固定在非传动轴机架(9)上;

在异型辊筒(13)两边都有轴承组件(4),该轴承组件(4)内有一个深沟球轴承和圆锥滚子轴承,轴承组件(4)包括底板(4-2)和轴承座(4-1)两部分,底板(4-2)与非传动轴机架(9)通过u型螺栓孔进行固定和调整,轴承座(4-1)与底板(4-2)通过中间方形定位孔进行定位和固定;

传动轴(15)与异型辊筒(13)分体设计,两者通过焊接连接,并且传动轴(15)为中空轴,内通冷却水通过旋转接头(6)进行强制冷却,确保其正常运转。

8.根据权利要求2所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:异型辊筒(13)的传动轴(15)与裂解炉炉体(11)处具有压板式密封结构(3),压板式密封结构(3)包括调节螺母(3-1)、压紧弹簧(3-2)、压板(3-3)、密封固定板(3-4)、石墨盘根(3-5),密封固定板(3-4)与裂解炉炉体(11)焊接固定,传动轴(15)贯穿压板(3-3)与密封固定板(3-4),压板(3-3)与密封固定板(3-4)之间形成圆环空间,中间放入石墨盘根(3-5)密封,通过调节螺母(3-1)压紧压板,使圆环空间内的石墨盘根(3-5)产生变形,从而起到密封的作用。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,其特征在于:热流板(10)焊接在裂解炉炉体(11)上,热流板(10)顶板弯曲35度-45度;

热流板(10)长度500mm-800mm,厚度与裂解炉炉体(11)和履带式裂解炉加热套(2)之间的距离相同;

热流板(10)沿热空气进入方向镜像布局,其中三个热流板(10)一组,每个热流板(10)之间间距200mm-300mm,其中,裂解炉炉体(11)下方设置四组,裂解炉炉体(11)前后各一组,裂解炉炉体(11)上方设置两组;

履带式裂解炉左面及其右面和履带式裂解炉上面及其下面设置履带式裂解炉加热套(2),中间的距离为热流板(10)的厚度,履带式裂解炉加热套(2)固定在机架(1)上。

10.一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将生活垃圾、陈腐垃圾中的混杂废塑料(16)经过压滤后通过输送带运输到混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ)进行脱水,保证进入混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)的废塑料含水率在5%~15%之间;

2)进入混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)的混杂废塑料(16),持续进入运转的薄钢履带(12)上,混杂废塑料脱水干燥系统(ⅰ)的进料速度与薄钢履带(12)运动速度协同控制,确保薄钢履带(12)上挡板(14)与挡板(14)之间的物料囤积量相同,保证混杂塑料裂解的均匀性;

3)随着时间的推移,物料逐渐分解,挡板(14)间的混杂塑料逐渐减少,薄钢履带(12)在传动组件(5)的带动下持续运转,使未分解的混杂塑料从上端遗落到裂解炉炉体(11)上;

混杂废塑料(16)在挡板(14)的拖拽作用下向前移动,热量通过裂解炉炉体(11)迅速传递到混杂废塑料(16)上,使其迅速裂解,并且在挡板(14)的拖动作用下使混杂废塑料(16)底层和顶层发生物理交换,加强物料的混合和裂解反应速率;

混合废塑料在薄钢履带(12)的上层便开始裂解,在运动到裂解炉炉体(11)上时,在挡板(14)的推动作用下,裂解速度会更快,从而使得混杂废塑料(16)在薄钢履带(12)的上下层都能够高效裂解;

混杂废塑料(16)在混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)热的作用下发生分解,混杂废塑料(16)在不同的裂解温度下不同的塑料发生分解;

混杂废塑料履带式裂解炉主体系统(ⅱ)的裂解温度设定在450℃~550℃之间,在高温下混杂废塑料(16)先软化后分解,混杂废塑料(16)极易结焦固结到薄钢履带(12)上和裂解炉炉体(11)下方,通过薄钢履带(12)在异型辊筒(13)处会发生卷曲变形,使固结在薄钢履带(12)上的结焦脱落;同时在挡板(14)运动过程中不断刮擦裂解炉炉体(11)从而达到除焦效果;

4)通过混杂废塑料免分拣履带式工业连续化高效裂解的方法分解完全的废塑料生生成裂解气、裂解碳等产物,其中裂解气经裂解气冷凝回收系统ⅲ冷凝成油品,未冷凝的裂解气体经不凝可燃气净化回用燃烧系统(ⅳ)处理后通过燃烧供热系统(ⅵ)为系统供热;

裂解碳经裂解碳输送存储系统(ⅴ)后打包回收,最终尾气通过尾气处理系统(ⅶ)后合格排放。


技术总结
本发明公开一种混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解方法和装备,该设备包括用连接管路相连的Ⅰ、混杂废塑料脱水干燥系统;Ⅱ、混杂废塑料履带式裂解炉主体系统;Ⅲ、裂解气冷凝回收系统;Ⅳ、不凝可燃气净化回用燃烧系统;Ⅴ、裂解碳输送存储系统;Ⅵ、燃烧供热系统;Ⅶ、尾气处理系统;所述混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解装备,还包括内部中间用挡板隔开的混杂废塑料履带式工业连续化高效裂解的装置,本发明以生活垃圾、陈腐垃圾中混杂废塑料资源化利用为目标,实现混杂废塑料工业连续化高效裂解,不仅能够解决废塑料造成的环境问题,还能实现废弃物向资源的转化,达到了社会效益与经济效益的双赢。

技术研发人员:田晓龙;汪传生;王孔烁;韩霜;单体仑;李绍明;张德伟;边慧光;郭磊;梁辉;刘海超;李林;于本会;韩雯雯;陈洪波
受保护的技术使用者:青岛科技大学
技术研发日:2021.05.19
技术公布日:2021.07.23
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