CN114836227A - 一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机物裂解技术领域，具体的说是一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，包括：釜体、刮动机构和控制器，釜体内侧轴心转动连接有转轴，釜体外部设有驱动转轴的电机；刮动机构可拆卸的固定在转轴上，刮动机构均匀布置在转轴上，刮动机构可绕转轴转动，刮动机构在远离转轴的一端与釜体的内壁接触；现有干蒸馏法热裂解回收废旧有机玻璃时容易在釜壁出现结焦现象，影响下料，不易清洁，影响热传导，本发明中，通过设置刮动机构，使得釜体内的废旧有机玻璃受热均匀，提高热传导效率，且刮动机构对釜体内壁进行刮动，使得釜体内壁不易结焦，从而提高废旧有机玻璃的裂解效率。
Description
技术领域
本发明属于有机物裂解技术领域，具体的说是一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法。
背景技术
PMMA(化学学名为聚甲基丙烯酸甲酯)，俗称有机玻璃，是一种高透明、无定形的热塑性材料。其废料，主要来自于生产中的不合格产品(如透明的铸塑板材和型材中有气泡存在、配方问题等)、成型过程中的浇铸及机械加工中的边角料、切屑(片)等；此外，还有一部分来自流通领域中，例如，报废汽车的车灯等。我国每年废弃的有机玻璃有几十万吨，由于我国废旧有机行业起步较晚，这部分废弃有机玻璃大多得不到有效利用。因此，回收有机玻璃，使之资源化，具有实际意义。
通常采用干蒸馏法裂解回收废旧有机玻璃，干蒸馏法热裂解回收废旧有机玻璃是在大气压下，将有机玻璃碎片放置于干馏釜内，通过外部电加热等方式加热到裂解温度以上。得到的单体蒸汽可以进一步蒸馏得到高浓度的单体，也可以直接与其他单体反应形成新的聚合物。干蒸馏法热裂解回收废旧有机玻璃热效率比较低，而且干馏釜内的热分布不均匀容易在釜壁出现结焦现象，釜壁上结焦后影响产物排出，且影响热传导，进而影响生产效率。
鉴于此，本发明提出了一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，解决了上述技术问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法；通过设置刮动机构，使得釜体内的废旧有机玻璃受热均匀，提高热传导效率，且刮动机构对釜体内壁进行刮动，使得釜体内壁不易结焦，从而提高废旧有机玻璃的裂解效率，从而解决了干馏釜内的热分布不均匀容易在釜壁出现结焦的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，包括：
釜体，所述釜体内侧轴心转动连接有转轴，所述釜体外部设有驱动转轴的电机；
刮动机构，所述刮动机构可拆卸的均匀布置在所述转轴上，所述刮动机构在远离所述转轴的一端与所述釜体的内壁接触；
控制器，所述控制器用于控制废旧有机玻璃连续裂解设备的运行；
现有技术中，干蒸馏法热裂解回收废旧有机玻璃热效率比较低，而且干馏釜内的热分布不均匀容易在釜壁出现结焦现象，釜壁上结焦后影响产物排出，且影响热传导，进而影响生产效率。
优选的，所述刮动机构包括套环、连杆和刮板，所述套环可拆卸的固定在所述转轴上，所述连杆两端分别与所述套环和所述刮板可拆卸连接，所述刮板在远离所述连杆的一侧与所述釜体内壁接触。
优选的，所述连杆和刮板在所述套环周向均匀分布；工作时，通过在套环周向设置多个连杆和刮板，在刮动机构刮动的时候，转动一周实现多次刮动，提高刮动频率，从而提高生产效率。
优选的，所述刮板为犁形板。
优选的，所述刮板为螺旋段状，各个所述刮板旋向相同。
优选的，所述釜体内壁顶部开设有滑槽，所述滑槽中滑动连接有挡块，所述挡块与所述釜体之间固连有耐高温弹簧，所述耐高温弹簧设置在所述滑槽中，所述挡块由弹性钢片制成。
优选的，所述挡块的底部为楔形。
优选的，所述连杆为伸缩杆，所述连杆内部设置有耐高温弹簧。
优选的，所述连杆在靠近所述刮板的一端设有转动部，所述转动部内设有扭簧。
本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解方法，该方法适用于上述的废旧有机玻璃连续裂解设备，该方法步骤如下：
S1、首先将釜体的加料口打开，将破碎后的废旧有机玻璃添加到釜体中，再将釜体的加料口关闭；
S2、在S1中加料完成后，控制器控制电机启动，电机驱动转轴转动，转轴驱动刮动机构转动，刮动机构对釜体内壁进行刮动清理，此时控制器控制釜体的加热器工作，对釜体进行加热使得废旧有机玻璃裂解；
S3、在S2中裂解完成后，将裂解产物从釜体的排料口放出，接着根据使用频率对釜体进行定期清洁，清洁时控制器控制刮动机构对釜体内壁进行刮动清洁。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，通过设置刮动机构，使得釜体内的废旧有机玻璃受热均匀，提高热传导效率，且刮动机构对釜体内壁进行刮动，使得釜体内壁不易结焦，便于下料，从而提高物料回收率，在清洁时刮动有效提高清洁效率，光洁的釜体内壁，便于热量传递，提高釜体的热传导效率，从而提高废旧有机玻璃的裂解效率。
2.本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，通过将刮动机构设置为可拆卸多个部件，在刮动机构在釜体内转动时，各个部件的损耗存在差异，刮动机构的各个部件通过连杆可拆卸的连接，在某一部件发生损坏时，便于进行维修或更换，从而保证裂解设备的运行正常，进而保证生产的正常进行。
3.本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，通过将刮板设置成犁形板，在刮动机构进行刮动时，容易将底部的物料翻到上部，使得各部分受热均匀，保证热传导效率，从而保证废旧有机玻璃的裂解效率。
4.本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备及裂解方法，通过将刮板设置成螺旋段状，在刮动机构刮动物料时，螺旋板给予物料沿着转轴轴向的推力，使得原料在釜体内沿着转轴轴向进行运动，从而釜体内的物料受热均匀，保证热传导效率，进而保证裂解效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的实施例一内部结构示意图；
图2是本发明的实施例一刮动机构立体图；
图3是本发明的实施例二内部结构示意图；
图4是本发明的实施例二刮动机构立体图；
图5是图1中A处局部放大图；
图6是本发明的方法步骤图；
图中：1、釜体；11、转轴；12、挡块；13、电机；14、滑槽；15、耐高温弹簧；2、刮动机构；21、套环；22、连杆；23、刮板；24、转动部。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：如图1、2、5和6所示，本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，包括：
釜体1，所述釜体1内侧轴心转动连接有转轴11，所述釜体1外部设有驱动转轴11的电机13；
刮动机构2，所述刮动机构2可拆卸的均匀布置在所述转轴11上，所述刮动机构2在远离所述转轴11的一端与所述釜体1的内壁接触；
控制器，所述控制器用于控制废旧有机玻璃连续裂解设备的运行；
现有技术中，干蒸馏法热裂解回收废旧有机玻璃热效率比较低，而且干馏釜内的热分布不均匀容易在釜壁出现结焦现象，釜壁上结焦后影响产物排出，且影响热传导，进而影响生产效率；
而本发明中，通过设置刮动机构2，在对有废旧机玻璃进行裂解时，首先将釜体1的加料口打开，将破碎后的废旧有机玻璃添加到釜体1中，再将釜体1的加料口关闭，控制器控制电机13启动，电机13驱动转轴11转动，转轴11驱动刮动机构2转动，刮动机构2与釜体1的内壁接触，使得刮动机构2对釜体1的内壁进行刮动，此时控制器控制釜体1的加热器工作，对釜体1进行加热使得废旧有机玻璃裂解，刮动机构2在转动的过程中对釜体1内壁进行刮动，使得废旧有机玻璃不易在釜体1的内壁上结焦，改善釜体1与废旧有机玻璃之间的热传导，从而提高釜体1的热效率，提高废旧有机玻璃裂解效率，通过设置多个刮动机构2，各个刮动机构2可绕转轴11转动，根据使用要求，可将各个刮动机构2在釜体1截面圆周上等角度分布，使得各个刮动机构2错开刮动，进一步保证釜体1的热传导效率，裂解完成后，将裂解产物从釜体1的排料口放出，对釜体1进行清洁时，控制器控制刮动机构2对釜体1内壁进行刮动清洁，提高釜体1的清洁的效率；
本发明中，通过设置刮动机构2，刮动机构2对釜体1内壁进行刮动，使得釜体1内壁不易结焦，便于下料，从而提高物料回收率，在清洁时刮动有效提高清洁效率，光洁的釜体1内壁，便于热量传递，提高釜体1的热传导效率，从而提高废旧有机玻璃的裂解效率。
作为本发明的一种实施方式，所述刮动机构2包括套环21、连杆22和刮板23，所述套环21可拆卸的固定在所述转轴11上，所述连杆22两端分别与所述套环21和所述刮板23可拆卸连接，所述刮板23在远离所述连杆22的一侧与所述釜体1内壁接触；工作时，通过将刮动机构2设置为可拆卸多个部件，在刮动机构2在釜体1内转动时，由于刮板23与釜体1接触，容易磨损，刮板23与连杆22通过螺纹或卡扣等可拆卸连接，使得便于更换刮板23，在转动的过程中，套环21与转轴11也会发生一定的摩擦，因此套环21相较于连杆22较容易磨损，套环21与转轴11通过销或螺栓等可拆卸固定连接，便于替换维修部件，在实际生产的过程中，由于刮动机构2的各个部件通过连杆22可拆卸的连接，在某一部件发生损坏时，便于进行维修或更换，保证刮动效果，从而保证裂解设备的运行正常，进而保证生产的正常进行。
作为本发明的一种实施方式，所述连杆22和刮板23在所述套环21周向均匀分布；工作时，通过在套环21周向设置多个连杆22和刮板23，在刮动机构2刮动的时候，转动一周实现多次刮动，提高刮动频率，从而提高生产效率。
作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述刮板23为螺旋段状，各个所述刮板23旋向相同；工作时，通过将刮板23设置成螺旋段状，在刮动机构2刮动物料时，螺旋板给予物料沿着转轴11轴向的推力，使得原料在釜体1内沿着转轴11轴向进行运动，通过控制器控制电机13的转动方向，控制物料沿转轴11轴向运动的方向，从而釜体1内的物料受热均匀，保证热传导效率，进而保证裂解效率。
作为本发明的一种实施方式，所述釜体1内壁顶部开设有滑槽14，所述滑槽14中滑动连接有挡块12，所述挡块12与所述釜体1之间固连有耐高温弹簧15，所述耐高温弹簧15设置在所述滑槽14中，所述挡块12由弹性钢片制成；工作时，通过在釜体1内壁上设置挡块12，在刮动机构2进行刮动时，刮板23与挡块12接触，由于刮板23为螺旋段状，刮板23推动挡块12在釜体1的滑槽14中进行滑动，此时弹簧被压缩且将挡块12抵在刮板23上，当刮板23划过挡块12后弹簧复位，使得挡块12复位，挡块12将刮板23上粘接的杂物进行清理，减少刮板23上杂质的积累，保证刮板23的刮动效果，挡块12在弹簧的作用下复位的过程中产生振动，将挡块12上的物料振落，进一步提高物料回收率，从而保证釜体1内壁光洁，由弹性钢片制成的挡块12与刮板23柔性接触，减小在刮动过程中对刮板23的磨损，且将挡块12设置在釜体1的顶部，不影响刮板23对釜体1底壁的刮动，保证釜体1底壁的热传导效率，从而使得釜体1底壁上的废旧有机玻璃快速裂解，保证生产效率。
作为本发明的一种实施方式，所述挡块12的底部为楔形；工作时，通过将挡块12的底部设置为楔形，在挡块12将刮板23上的杂质等刮下后，刮下的物质中为固液混合物，挡块12底部为楔形便于固液混合物凝聚滴落，不易在挡块12上积聚，保证挡块12对刮板23的清洁效果，且便于回收物料。
作为本发明的一种实施方式，所述连杆22为伸缩杆，所述连杆22内部也设置有耐高温弹簧15；工作时，通过将连杆22设置为伸缩杆，在刮动机构2刮动时，刮板23会产生一定程度的磨损，在伸缩杆内部弹簧的作用下，使得刮板23始终保持与釜体1内壁接触，保证刮动效果，使得内部不易结焦，从而保证釜体1的热传导效率，进而保证废旧有机玻璃的裂解。
作为本发明的一种实施方式，所述连杆22在靠近所述刮板23的一端设有转动部24，所述转动部24内设有扭簧；工作时，通过在连杆22上设置转动部24，在刮动机构2在釜体1内转动的过程中，当刮板23在刮动时遇到较大阻力时，刮板23各区域受力不均匀使得转动部24发生转动，扭簧发生扭转，当刮板23与物料分离时，扭簧复位，使得刮板23复位，在复位的过程中使得刮板23产生一定的振动，从而将刮板23上的固液混合物振落，在遇到较大阻碍时，使得刮动机构2能够正常转动，避免刚性接触损坏刮板23，进而影响废旧有机玻璃的裂解。
本发明所述的一种废旧有机玻璃连续裂解方法，该方法适用于上述的废旧有机玻璃连续裂解设备，该方法步骤如下：
S1、首先将釜体1的加料口打开，将破碎后的废旧有机玻璃添加到釜体1中，再将釜体1的加料口关闭；
S2、在S1中加料完成后，控制器控制电机13启动，电机13驱动转轴11转动，转轴11驱动刮动机构2转动，刮动机构2对釜体1内壁进行刮动清理，此时控制器控制釜体1的加热器工作，对釜体1进行加热使得废旧有机玻璃裂解；
S3、在S2中裂解完成后，将裂解产物从釜体1的排料口放出，接着根据使用频率对釜体1进行定期清洁，清洁时控制器控制刮动机构2对釜体1内壁进行刮动清洁。
实施例二：如图3和图4所示，与实施例一的区别在于，所述刮板23为犁形板，且未设置滑槽14、挡块12和耐高温弹簧15；工作时，通过将刮板23设置成犁形板，在刮动机构2进行刮动时，容易将底部的物料翻到上部，使得各部分受热均匀，保证热传导效率，从而保证废旧有机玻璃的裂解效率。
具体工作流程如下：
工作时，通过设置刮动机构2，在对有废旧机玻璃进行裂解时，首先将釜体1的加料口打开，将破碎后的废旧有机玻璃添加到釜体1中，再将釜体1的加料口关闭，控制器控制电机13启动，电机13驱动转轴11转动，转轴11驱动刮动机构2转动，刮动机构2与釜体1的内壁接触，使得刮动机构2对釜体1的内壁进行刮动，此时控制器控制釜体1的加热器工作，对釜体1进行加热使得废旧有机玻璃裂解，刮动机构2在转动的过程中对釜体1内壁进行刮动，使得废旧有机玻璃不易在釜体1的内壁上结焦，改善釜体1与废旧有机玻璃之间的热传导，从而提高釜体1的热效率，提高废旧有机玻璃裂解效率，通过设置多个刮动机构2，各个刮动机构2可绕转轴11转动，根据使用要求，可将各个刮动机构2在釜体1截面圆周上等角度分布，使得各个刮动机构2错开刮动，进一步保证釜体1的热传导效率，裂解完成后，将裂解产物从釜体1的排料口放出，对釜体1进行清洁时，控制器控制刮动机构2对釜体1内壁进行刮动清洁；通过将刮动机构2设置为可拆卸多个部件，在刮动机构2在釜体1内转动时，由于刮板23与釜体1接触，容易磨损，刮板23与连杆22通过螺纹或卡扣等可拆卸连接，使得便于更换刮板23，在转动的过程中，套环21与转轴11也会发生一定的摩擦，因此套环21相较于连杆22较容易磨损，套环21与转轴11通过销或螺栓等可拆卸固定连接，便于替换维修部件，在实际生产的过程中，由于刮动机构2的各个部件通过连杆22可拆卸的连接，在某一部件发生损坏时，便于进行维修或更换。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于，包括：
釜体(1)，所述釜体(1)内侧轴心转动连接有转轴(11)，所述釜体(1)外部设有驱动转轴(11)的电机；
刮动机构(2)，所述刮动机构(2)可拆卸的均匀布置在所述转轴(11)上，所述刮动机构(2)在远离所述转轴(11)的一端与所述釜体(1)的内壁接触；
控制器，所述控制器用于控制废旧有机玻璃连续裂解设备的运行。
2.根据权利要求1所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述刮动机构(2)包括套环(21)、连杆(22)和刮板(23)，所述套环(21)可拆卸的固定在所述转轴(11)上，所述连杆(22)两端分别与所述套环(21)和所述刮板(23)可拆卸连接，所述刮板(23)在远离所述连杆(22)的一侧与所述釜体(1)内壁接触。
3.根据权利要求2所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述连杆(22)和刮板(23)在所述套环(21)周向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述刮板(23)为犁形板。
5.根据权利要求3所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述刮板(23)为螺旋段状，各个所述刮板(23)旋向相同。
6.根据权利要求5所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述釜体(1)内壁顶部开设有滑槽，所述滑槽中滑动连接有挡块(12)，所述挡块(12)与所述釜体(1)之间固连有耐高温弹簧，所述耐高温弹簧设置在所述滑槽中，所述挡块(12)由弹性钢片制成。
7.根据权利要求6所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述挡块(12)的底部为楔形。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述连杆(22)为伸缩杆，所述连杆(22)内部也设置有耐高温弹簧。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种废旧有机玻璃连续裂解设备，其特征在于：所述连杆(22)在靠近所述刮板(23)的一端设有转动部(24)，所述转动部(24)内设有扭簧。
10.一种废旧有机玻璃连续裂解方法，其特征在于：该方法适用于权利要求1-9中任一项所述的废旧有机玻璃连续裂解设备，该方法步骤如下：
S1、首先将釜体(1)的加料口打开，将破碎后的废旧有机玻璃添加到釜体(1)中，再将釜体(1)的加料口关闭；
S2、在S1中加料完成后，控制器控制电机启动，电机驱动转轴(11)转动，转轴(11)驱动刮动机构(2)转动，刮动机构(2)对釜体(1)内壁进行刮动清理，此时控制器控制釜体(1)的加热器工作，对釜体(1)进行加热使得废旧有机玻璃裂解；
S3、在S2中裂解完成后，将裂解产物从釜体(1)的排料口放出，接着根据使用频率对釜体(1)进行定期清洁，清洁时控制器控制刮动机构(2)对釜体(1)内壁进行刮动清洁。
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