CN111023710A

CN111023710A - 一种废塑料裂解用脱水装置

Info

Publication number: CN111023710A
Application number: CN201911336400.9A
Authority: CN
Inventors: 汪传生; 郭磊; 田晓龙; 边慧光; 郝国强; 李绍明; 陈宏波; 张德伟; 沈波
Original assignee: Qingdao University of Science and Technology
Current assignee: Qingdao University of Science and Technology
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明属于脱水设备技术领域，具体涉及一种废塑料裂解用脱水装置，主体结构包括脱水挤出机、储料仓、输料管、塑化挤出机、一号减速箱、一号皮带轮、一号电机、鼓风机、储料仓排水管、排气管、排气网、二号减速箱、二号皮带轮和二号电机，先经过脱水挤出机强大的挤压脱水，再经过储料仓瞬间泄压松弛，使废塑料中结合水和游离水溢出，并在鼓风机的作用下实现水分的进一步脱除；废塑料经由储料仓到达塑化挤出机进行升温塑化，为后续的热裂解做准备，废塑料挤出的液态水通过机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔和储料仓排水孔经排水通道排入外接的收集容器中，废塑料挤出的气态水被鼓风机鼓入的气体携带通过排气网由排气管排出。

Description

一种废塑料裂解用脱水装置

技术领域：

本发明属于脱水设备技术领域，具体涉及一种废塑料裂解用脱水装置，脱水效果好，为裂解提供经过处理的原材料。

背景技术：

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂，树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物，树脂约占塑料总重量的40％～100％。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。塑料因优异的持久性、耐腐蚀、易塑性、稳定性等被广泛应用于各个技术领域，尤其是包装、建筑建造、汽车和电子电器。

塑料在给人类社会带来便利的同时也产生了许多环境问题，塑料废弃物量逐年上升。塑料最为自然界中最难降解的物质之一，超过60％的废塑料因缺乏合适的处理方式而最终采用填埋和焚烧措施。而塑料填埋已经侵占了大量有限的耕地，严重浪费了土地资源，并且会导致填埋地成为软质地基，难以进行再利用。塑料垃圾很难在短时间分解，而分解过程中产生的有害物质会对土壤、水资源造成极大污染。如何能高效无污染的处理废塑料并实现资源的回收再利用，对解决国内废塑料垃圾处理问题具有重大意义。废塑料热裂解是在隔绝空气的情况下，将塑料加热到一定温度下进行的。在热裂解过程中，塑料废弃物被转变为石油化工产品的原料，如石脑油、液态和蜡状碳氢化合物等。热裂解回收方法除了对原料要求较高和运行成本上较高外，在二次污染控制、处理填埋以及资源化率上都有优势。

废塑料在进行热裂解前需要经过一系列的清洗操作，便于除去物料中的无用杂质，而清洗后的塑料中会含有大量的水分，若是直接进行热裂解处理，裂解产物中会含有大量的水，严重降低裂解产物的质量。所以，脱水前处理操作对于废塑料热裂解尤为重要。

中国专利200720142591.1公开的一种脱水揉料机，其机体架设有罩体，于罩体内固置有一筛筒，然后于筛筒中枢设有一主轴，主轴设有叶片，罩体及筛筒则设有入料斗，该主轴转动时，能将入料斗送入的回收塑料脱水及由主轴输出端部押出；所述筛筒于主轴输出端部设置有揉料结构，此揉料结构由一中空的座胴以及磨轮所组成；其座胴具有与筛筒连通且向外渐扩的锥形内孔，该内孔设有磨齿，而磨轮是对称的设置于座胴中且为主轴所连动，此磨轮外周设有齿块，该齿块与座胴磨齿间具有径向间隙，该径向间隙能受控制的将脱水的回收塑料摩擦变形而生热到达一预定温度；其采用摩擦生热提供热量，节约能源，但是存在脱水效果差，不利于后续的废塑料热裂解操作。中国专利201320830075.3公开的一种脱水干燥装置对聚合物与水性介质的混合物进行脱水及干燥，具备：脱水机，对所述聚合物与水性介质的混合物进行脱水；干燥机，对经所述脱水机脱水后的所述聚合物进行干燥；湿粉供给机，将经所述脱水机脱水后的所述聚合物供给至所述干燥机，且具有轴的一端被固定的螺旋叶片，所述干燥机设置在所述湿粉供给机的所述螺旋叶片的所述轴的另一端侧，所述湿粉供给机具备：外筒；投入口，设置在所述外筒上，且用以将经所述脱水机脱水后的所述聚合物投入至所述湿粉供给机内；所述螺旋叶片，设置在所述外筒的内部，且将从所述投入口投入的所述聚合物搬送至所述干燥机；滑动基座，具有对所述螺旋叶片的所述轴的所述一端进行固定的螺旋固定部；滑轨，供所述滑动基座沿所述螺旋叶片的所述轴的方向进行滑动；其具有极佳的脱水效果，且对于设备的维护较为便利，然而对于物料的粒径要求较高，不适合废塑料的脱水。因此，研发设计一种能够用于废塑料裂解前的脱水装置，有着很高的社会和经济价值以及广阔的应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种废塑料裂解用脱水装置，提高废塑料的脱水效果，从而提升裂解油品质量和裂解效率。

为了实现上述目的，本发明涉及的废塑料裂解用脱水装置的主体结构包括脱水挤出机、储料仓、输料管、塑化挤出机、一号减速箱、一号皮带轮、一号电机、鼓风机、储料仓排水管、排气管、排气网、二号减速箱、二号皮带轮和二号电机；脱水挤出机通过储料仓和输料管与塑化挤出机连接，脱水挤出机通过一号减速箱和一号皮带轮与一号电机连接，储料仓与鼓风机连接，储料仓的底部与储料仓排水管连接，输料管上设置有排气管，输料管与排气管的分支处设置有排气网，塑化挤出机通过二号减速箱和二号皮带轮与二号电机连接。

本发明涉及的脱水挤出机的主体结构包括机架、机筒、电磁线圈、保护罩、机筒排水孔、脱水螺杆、销钉、机头、机头排水槽、机头输料管、机头输料管排水孔、排水通道和喂料口；机架上设置有由6-10个机筒组成的机筒段，机筒的外壁缠绕有电磁线圈，电磁线圈的外侧设置有保护罩，机筒的两端开设有机筒排水孔，机筒段的内部设置有脱水螺杆，脱水螺杆上间歇式设置有销钉，脱水螺杆的后端与一号减速箱连接，机筒段的前端与机头连接，机头的下部开设有机头排水槽，机头与机头输料管连接，机头输料管与储料仓连接，机头输料管上开设有机头输料管排水孔，储料仓排水管、机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔均与排水通道连接，机筒段的后端开设有喂料口。

本发明涉及的一种废塑料裂解用脱水装置使用时，废塑料由喂料口进入机筒段，电磁线圈对机筒进行加热，脱水螺杆对废塑料进行挤压脱水，废塑料在销钉的作用下分流和搅动，其中的结合水和游离水得到进一步释放，废塑料经机筒、机头和机头输料管进入储料仓，在脱水挤出机强大的挤压作用下，废塑料在储料仓中突然泄压松弛，使废塑料中的结合水和游离水溢出，强化了脱水效果；废塑料脱除的水通过机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔和储料仓排水管经排水通道排入外接的收集容器中；进入储料仓的废废塑料中含有水蒸气，鼓风机向储料仓中鼓入气体，推动废塑料通过输料管进入塑化挤出机，鼓入的气体携带水蒸气通过排气网由排气管排出，进一步降低含水率；废塑料在塑化挤出机中升温塑化成熔融状态，有助于在裂解反应釜中进行裂解反应。

本发明与现有技术相比，主要由电磁线圈通过电磁感应加热机筒的方式间接加热废塑料，强化废塑料的脱水效果；先经过脱水挤出机强大的挤压脱水，再经过储料仓瞬间泄压松弛，使废塑料中结合水和游离水溢出，并在鼓风机的作用下实现水分的进一步脱除；废塑料经由储料仓到达塑化挤出机进行升温塑化，为后续的热裂解做准备，废塑料挤出的液态水通过机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔和储料仓排水孔经排水通道排入外接的收集容器中，废塑料挤出的气态水被鼓风机鼓入的气体携带通过排气网由排气管排出；其结构简单，原理科学可靠，脱水效果好，节能环保，具有良好的应用前景。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明的主体结构俯视图。

图3为本发明的局部结构剖视图。

图4为本发明涉及的机筒的剖视图。

图5为本发明涉及的机头的剖视图。

图6为本发明涉及的脱水螺杆的结构图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的废塑料裂解用脱水装置的主体结构包括脱水挤出机1、储料仓2、输料管3、塑化挤出机4、一号减速箱5、一号皮带轮6、一号电机7、鼓风机8、储料仓排水管9、排气管10、排气网11、二号减速箱12、二号皮带轮13和二号电机14；脱水挤出机1通过储料仓2和输料管3与塑化挤出机4连接，脱水挤出机1通过一号减速箱5和一号皮带轮6与一号电机7连接，储料仓2与鼓风机8连接，储料仓2的底部与储料仓排水管9连接，输料管3上设置有排气管10，输料管3与排气管10的分支处设置有排气网11，塑化挤出机4通过二号减速箱12和二号皮带轮13与二号电机14连接。

本实施例涉及的脱水挤出机1的主体结构包括机架100、机筒101、电磁线圈102、保护罩103、机筒排水孔104、脱水螺杆105、销钉106、机头107、机头排水槽108、机头输料管109、机头输料管排水孔110、排水通道111和喂料口112；机架100上设置有由6-10个机筒101组成的机筒段，机筒101的外壁缠绕有电磁线圈102，电磁线圈102的外侧设置有保护罩103，机筒101的两端开设有机筒排水孔104，机筒段的内部设置有脱水螺杆105，脱水螺杆105上间歇式设置有销钉106，脱水螺杆105的后端与一号减速箱5连接，机筒段的前端与机头107连接，机头107的下部开设有机头排水槽108，机头107与机头输料管109连接，机头输料管109与储料仓2连接，机头输料管109上开设有机头输料管排水孔110，储料仓排水管9、机筒排水孔104、机头排水槽108、机头输料管排水孔110均与排水通道111连接，机筒段的后端开设有喂料口112。

本实施例涉及的废塑料裂解用脱水装置使用时，废塑料由喂料口112进入机筒段，电磁线圈102对机筒101进行加热，脱水螺杆105对废塑料进行挤压脱水，废塑料在销钉106的作用下分流和搅动，其中的结合水和游离水得到进一步释放，废塑料经机筒101、机头107和机头输料管109进入储料仓2，在脱水挤出机1强大的挤压作用下，废塑料在储料仓2中突然泄压松弛，使废塑料中的结合水和游离水溢出，强化了脱水效果；废塑料脱除的水通过机筒排水孔104、机头排水槽108、机头输料管排水孔110和储料仓排水管9经排水通道111排入外接的收集容器中；进入储料仓2的废废塑料中含有水蒸气，鼓风机8向储料仓2中鼓入气体，推动废塑料通过输料管3进入塑化挤出机4，鼓入的气体携带水蒸气通过排气网11由排气管10排出，进一步降低含水率；废塑料在塑化挤出机4中升温塑化成熔融状态，有助于在裂解反应釜中进行裂解反应。

Claims

1.一种废塑料裂解用脱水装置，其特征在于主体结构包括脱水挤出机、储料仓、输料管、塑化挤出机、一号减速箱、一号皮带轮、一号电机、鼓风机、储料仓排水管、排气管、排气网、二号减速箱、二号皮带轮和二号电机；脱水挤出机通过储料仓和输料管与塑化挤出机连接，脱水挤出机通过一号减速箱和一号皮带轮与一号电机连接，储料仓与鼓风机连接，储料仓的底部与储料仓排水管连接，输料管上设置有排气管，输料管与排气管的分支处设置有排气网，塑化挤出机通过二号减速箱和二号皮带轮与二号电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种废塑料裂解用脱水装置，其特征在于脱水挤出机的主体结构包括机架、机筒、电磁线圈、保护罩、机筒排水孔、脱水螺杆、销钉、机头、机头排水槽、机头输料管、机头输料管排水孔、排水通道和喂料口；机架上设置有由6-10个机筒组成的机筒段，机筒的外壁缠绕有电磁线圈，电磁线圈的外侧设置有保护罩，机筒的两端开设有机筒排水孔，机筒段的内部设置有脱水螺杆，脱水螺杆上间歇式设置有销钉，脱水螺杆的后端与一号减速箱连接，机筒段的前端与机头连接，机头的下部开设有机头排水槽，机头与机头输料管连接，机头输料管与储料仓连接，机头输料管上开设有机头输料管排水孔，储料仓排水管、机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔均与排水通道连接，机筒段的后端开设有喂料口。

3.根据权利要求1-2所述的一种废塑料裂解用脱水装置，其特征在于使用时，废塑料由喂料口进入机筒段，电磁线圈对机筒进行加热，脱水螺杆对废塑料进行挤压脱水，废塑料在销钉的作用下分流和搅动，其中的结合水和游离水得到进一步释放，废塑料经机筒、机头和机头输料管进入储料仓，在脱水挤出机强大的挤压作用下，废塑料在储料仓中突然泄压松弛，使废塑料中的结合水和游离水溢出，强化了脱水效果；废塑料脱除的水通过机筒排水孔、机头排水槽、机头输料管排水孔和储料仓排水管经排水通道排入外接的收集容器中；进入储料仓的废废塑料中含有水蒸气，鼓风机向储料仓中鼓入气体，推动废塑料通过输料管进入塑化挤出机，鼓入的气体携带水蒸气通过排气网由排气管排出，进一步降低含水率；废塑料在塑化挤出机中升温塑化成熔融状态，有助于在裂解反应釜中进行裂解反应。