CN109280216B - 智能环保型废塑料处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能环保型废塑料处理装置，包括机架、搅拌料斗、螺杆进料机构、裂解机构、催化塔、分馏塔、冷凝器，压缩机、柴油中间罐、重油中间罐、汽油中间罐，螺杆进料机构上设有氯气收集器，氯气收集器通过管道连接有储酸罐，裂解机构由裂解腔和加热炉组成，加热炉的下端设有燃烧机，燃烧机通过送火管连接有火焰分配器，火焰分配器设置于加热炉的端头位置，加热炉的顶端设有汽尘分离机构，裂解机构的端头设有螺旋排渣机构。本发明的优点在于促进了催化过程进行，提升了油馏分的纯度；增加了结构的稳定性和抗震性，整体结构占用空间小，且能实现智能化统一控制；主动控制排渣量，增加装置气密性，防止内部有害气体排出，污染环境。

Description

智能环保型废塑料处理装置

技术领域

本发明涉及废塑料处理技术领域，具体涉及智能环保型废塑料处理装置。

背景技术

公开号为CN205341474U的专利文献中公开了一种用于垃圾塑料无害化处理及能源化利用的专用设备，其通过进料、输料、脱气、裂解、催化、分馏、冷凝、排渣等工序，实现了废弃塑料的无害化处理，且制得了柴油、汽油等可用能源。

但是，其设备结构存在多种缺陷：(1)排渣量无法控制，可能存在裂解釜内熔料裂解不充分的情况；并且排渣口的废渣处于疏松状态，气密性差，容易导致内部污染气体外泄，污染环境；(2)燃烧机喷火管道从炉膛的底部直接对着裂解腔加热，导致加热不均匀，且容易对集热部位造成损坏；(3)裂解后的裂解气中直接导入催化塔，裂解气掺杂的炭黑粉尘会影响催化过程的进行，并且导致生产出的汽油、柴油纯度不合格，长期使用还会造成管路堵塞；(4)另外，结构占用空间大、自动化程度低、热量及冷量损耗大等其他缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能环保型废塑料处理装置，其解决了传统废塑料处理装置排渣量无法主动控制，气密性差、结构稳定性差、再生能源纯度低、自动化程度低等问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

智能环保型废塑料处理装置，包括机架、搅拌料斗、螺杆进料机构、裂解机构、催化塔、分馏塔、冷凝器，压缩机、柴油中间罐、重油中间罐、汽油中间罐，所述螺杆进料机构上设有氯气收集器，所述氯气收集器通过管道连接有储酸罐，所述裂解机构由内层的裂解腔和外层的加热炉组成，所述裂解腔内设有搅拌器，所述加热炉的下端设有燃烧机，所述燃烧机通过送火管连接有火焰分配器，所述火焰分配器设置于加热炉的端头位置，且火焰分配器沿轴向向加热炉炉膛内喷火，所述加热炉的顶端设有汽尘分离机构，所述汽尘分离机构一端与裂解腔内部连通，另一端与催化塔内部连通，所述裂解机构的端头设有螺旋排渣机构。

进一步改进在于，所述汽尘分离机构包括分离罐、连接管、汽尘通道、集尘仓、接尘斗、排汽管，所述分离罐竖直连接在加热炉顶端，所述连接管的底端与裂解腔内部连通，连接管的顶端与汽尘通道连通，所述汽尘通道、集尘仓和接尘斗均设于分离罐内，且汽尘通道的顶端连接在集尘仓的顶端，所述接尘斗设在集尘仓的下方，且接尘斗底端连通至分离罐罐外，所述排汽管一端连接在集尘仓的顶端，另一端与催化塔连通。

进一步改进在于，所述连接管为双壁波纹管结构，且连接管的底端与裂解腔的腔壁连接，连接管的顶端与加热炉的炉壁连接。

进一步改进在于，所述螺旋排渣机构包括管套、排渣螺杆和翻转盖，所述管套内端头与裂解腔连通，所述排渣螺杆位于管套内，且排渣螺杆的内端头与搅拌器同轴连接，所述翻转盖通过铰链连接于管套的外端头顶端；

所述排渣螺杆的长度小于管套长度，在排渣螺杆的外端头与翻转盖之间形成一个空腔。

进一步改进在于，所述排渣螺杆的长度为管套长度的2/3。

进一步改进在于，所述螺旋排渣机构还包括设在管套外部的护罩，所述护罩上设有用于控制翻转盖开合角度的三连杆传动件。

进一步改进在于，所述护罩的底端设有出渣口，所述护罩的顶端设有开关盖。

进一步改进在于，所述翻转盖的外侧连接有配重球。

进一步改进在于，所述火焰分配器为带有双喷火嘴的火焰分配器。

本发明的有益效果在于：

(1)增设了汽尘分离装置，将裂解产生的裂解气中掺杂的炭黑粉尘以及其他杂质沉积除掉，再进行下一步的催化、分馏，有效促进了催化过程的进行，提升了油馏分的纯度，并且有助于防止管道堵塞。

(2)并且加热炉炉膛内采用的为双壁波纹管结构，有效增加了结构的稳定性和抗震性；催化塔、分馏塔、冷凝器等结构排列合理，整体结构占用空间小，且能实现智能化统一控制，自动化程度高。

(3)能主动控制排渣量，保证了裂解腔内的熔料被充***解，也避免了熔料在裂解腔内停留时间过长，过度加热的情况，同时通过挤压废渣粉末堵在排渣口，增加了装置的气密性，防止内部有害气体排出，污染环境。

(4)改善了加热炉的加热方式，使得裂解腔内的温度更加均匀，且避免了温度过于集中造成结构件的烧坏。

附图说明

图1为本发明在一种视角下的结构示意图；

图2为本发明在另一种视角下的结构示意图；

图3为螺旋排渣机构的结构示意图；

图中：1-机架，2-搅拌料斗，3-螺杆进料机构，4-催化塔，5-分馏塔，6-冷凝器，7-压缩机，8-柴油中间罐，9-重油中间罐，10-汽油中间罐，11-氯气收集器，12-储酸罐，13-裂解腔，14-加热炉，15-搅拌器，16-燃烧机，17-火焰分配器，18-分离罐，19-连接管，20-汽尘通道，21-集尘仓，22-接尘斗，23-排汽管，24-管套，25-排渣螺杆，26-翻转盖，27-护罩，28-三连杆传动件，29-出渣口，30-开关盖，31-配重球。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1至图3所示，智能环保型废塑料处理装置，包括机架1、搅拌料斗2、螺杆进料机构3、裂解机构、催化塔4、分馏塔5、冷凝器6，压缩机7、柴油中间罐8、重油中间罐9和汽油中间罐10，这些都是采用常规的连接方式，这里不详细介绍了。其中，螺杆进料机构3上设有氯气收集器11，氯气收集器11通过管道连接有储酸罐12，氯气收集器11将氯气转换为盐酸(可采用氢气合成，再加水)并储存在储酸罐12内；裂解机构由内层的裂解腔13和外层的加热炉14组成，裂解腔13内设有搅拌器15，加热炉14的下端设有燃烧机16，燃烧机16通过送火管连接有火焰分配器17，火焰分配器17设置于加热炉14的端头位置，且火焰分配器17沿轴向向加热炉14炉膛内喷火，火焰分配器17为带有双喷火嘴的火焰分配器，加热炉14的顶端设有汽尘分离机构，汽尘分离机构一端与裂解腔13内部连通，另一端与催化塔4内部连通，裂解机构的端头设有螺旋排渣机构。

其中，汽尘分离机构包括分离罐18、连接管19、汽尘通道20、集尘仓21、接尘斗22、排汽管23，分离罐18竖直连接在加热炉14顶端，连接管19的底端与裂解腔13内部连通，连接管19的顶端与汽尘通道20连通，汽尘通道20、集尘仓21和接尘斗22均设于分离罐18内，且汽尘通道20的顶端连接在集尘仓21的顶端，接尘斗22设在集尘仓21的下方，且接尘斗22底端连通至分离罐18罐外，排汽管23一端连接在集尘仓21的顶端，另一端与催化塔4连通。特别的，连接管19为双壁波纹管结构，且连接管19的底端与裂解腔13的腔壁连接，连接管19的顶端与加热炉14的炉壁连接，有效增加了结构的稳定性和抗震性。

其中，螺旋排渣机构包括管套24、排渣螺杆25和翻转盖26，管套24内端头与裂解腔13连通，排渣螺杆25位于管套24内，且排渣螺杆25的内端头与搅拌器15同轴连接，翻转盖26通过铰链连接于管套24的外端头顶端；排渣螺杆25的长度小于管套24长度，一般可设置为排渣螺杆25的长度为管套24长度的2/3，这样在排渣螺杆25的外端头与翻转盖26之间形成一个空腔。在使用时，空腔内会被充满废渣粉末，保证了内部气体不会被排出。

并且，螺旋排渣机构还包括设在管套24外部的护罩27，护罩27上设有用于控制翻转盖26开合角度的三连杆传动件28。三连杆传动件28的第一连杆的中间部位与护罩27顶端活动连接，第二连杆与第一连杆首尾活动连接，第三连杆与第二连杆首尾活动连接，且第三连杆的末端与翻转盖26固定连接。向上拨动第一连杆时，会带动翻转盖26增大张开角度，这时排渣量增大，使得裂解腔13内的熔料停留时间减小，向下拨动第一连杆时，会带动翻转盖26趋于闭合，使得裂解腔13内的熔料停留时间增长。这样只需在护罩27外就可主动控制翻转盖26的张合角度，也实现了对排渣量的控制。

另外，护罩27的底端设有出渣口29，护罩27的顶端设有开关盖30，翻转盖26的外侧连接有配重球31。

本发明的具体工作流程为：

搅拌料斗2内投入粉碎后的废塑料，经螺杆进料机构3输送，输送过程中，加热炉14通过管道为螺杆进料机构3内加热，加热温度在300℃左右，使得塑料变成熔融状态，并使塑料内的氯气逸出，由氯气收集器11收集转化，并变成盐酸储存在储酸管12内；熔料进入裂解腔13，加热温度控制在500℃左右，并且搅拌器15不断搅拌，熔料逐渐被裂解，形成裂解气和炭黑粉渣，炭黑从螺旋排渣机构排出，螺旋排渣机构内接通冷凝器6的冷却循环水。裂解气通过连接管15，导入分离罐内，进行汽尘分离，沉积下来的炭黑粉尘由接尘斗22排出，分离后的裂解气由排汽管导入催化塔4内，催化塔4内采用加热裂解机构的热尾气来加热，加热温度约380℃～420℃，当裂解气经过催化塔4内被加热的催化剂时发生催化裂化反应，生成油气混合气，油气混合气收集后导入分馏塔5。分馏塔5采用自回流填料塔，塔顶冷却温度35～55℃，填料温度约保持在160～185℃，填料采用不锈钢矩鞍环，分馏塔5将柴油溜出后存入柴油中间罐8，汽油和尾气的混合油气从塔上部的气管送入冷凝器6，冷凝器6采用列管式水冷凝塔，冷凝温度在20～30℃，混合油气进入冷凝器6后汽油冷凝存入汽油中间罐9，剩下的油馏分存入重油中间罐10，剩下的尾气从塔上部气管送出后进入压缩机7进行加压，随后导入相应的液化***进行液化存罐。

特别的，本发明还集成有控制***，控制***包括工业控制计算机、压力传感器、温度传感器、转速传感器、流量传感器、监视器和执行电器等，控制***将传感器采集到的各种数据在监视器上实时显示出来并进行记录同时将这些数据与计算机设定的数据进行比对后，对执行电器发出指令，自动校正执行偏差量使装置始终保持正常运转，当装置出现故障时，控制***将报警并自行启动安全装置或者自动停机，保证了装置安全，并实现了全过程的智能化管理。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.智能环保型废塑料处理装置，包括机架(1)、搅拌料斗(2)、螺杆进料机构(3)、裂解机构、催化塔(4)、分馏塔(5)、冷凝器(6)，压缩机(7)、柴油中间罐(8)、重油中间罐(9)、汽油中间罐(10)，其特征在于：所述螺杆进料机构(3)上设有氯气收集器(11)，所述氯气收集器(11)通过管道连接有储酸罐(12)，以使氯气收集器(11)收集转化所得盐酸储存在储酸罐(12)内，所述裂解机构由内层的裂解腔(13)和外层的加热炉(14)组成，所述裂解腔(13)内设有搅拌器(15)，所述加热炉(14)的下端设有燃烧机(16)，所述燃烧机(16)通过送火管连接有火焰分配器(17)，所述火焰分配器(17)设置于加热炉(14)的端头位置，且火焰分配器(17)沿轴向向加热炉(14)炉膛内喷火，所述加热炉(14)的顶端设有汽尘分离机构，所述汽尘分离机构一端与裂解腔(13)内部连通，另一端与催化塔(4)内部连通，所述裂解机构的端头设有螺旋排渣机构，所述螺旋排渣机构包括管套(24)、排渣螺杆(25)和翻转盖(26)，所述管套(24)内端头与裂解腔(13)连通，所述排渣螺杆(25)位于管套(24)内，且排渣螺杆(25)的内端头与搅拌器(15)同轴连接，所述翻转盖(26)通过铰链连接于管套(24)的外端头顶端；所述排渣螺杆(25)的长度小于管套(24)长度，在排渣螺杆(25)的外端头与翻转盖(26)之间形成一个空腔，所述螺旋排渣机构还包括设在管套(24)外部的护罩(27)，所述护罩(27)上设有用于控制翻转盖(26)开合角度的三连杆传动件(28)，所述护罩(27)的底端设有出渣口(29)，所述护罩(27)的顶端设有开关盖(30)，所述翻转盖(26)的外侧连接有配重球(31)。

2.根据权利要求1所述的智能环保型废塑料处理装置，其特征在于：所述汽尘分离机构包括分离罐(18)、连接管(19)、汽尘通道(20)、集尘仓(21)、接尘斗(22)、排汽管(23)，所述分离罐(18)竖直连接在加热炉(14)顶端，所述连接管(19)的底端与裂解腔(13)内部连通，连接管(19)的顶端与汽尘通道(20)连通，所述汽尘通道(20)、集尘仓(21)和接尘斗(22)均设于分离罐(18)内，且汽尘通道(20)的顶端连接在集尘仓(21)的顶端，所述接尘斗(22)设在集尘仓(21)的下方，且接尘斗(22)底端连通至分离罐(18)罐外，所述排汽管(23)一端连接在集尘仓(21)的顶端，另一端与催化塔(4)连通。

3.根据权利要求2所述的智能环保型废塑料处理装置，其特征在于：所述连接管(19)为双壁波纹管结构，且连接管(19)的底端与裂解腔(13)的腔壁连接，连接管(19)的顶端与加热炉(14)的炉壁连接。

4.根据权利要求1所述的智能环保型废塑料处理装置，其特征在于：所述排渣螺杆(25)的长度为管套(24)长度的2/3。

5.根据权利要求1所述的智能环保型废塑料处理装置，其特征在于：所述火焰分配器(17)为带有双喷火嘴的火焰分配器。