[实用新型]多功能废塑料管式裂解装置

说明书

技术领域

本实用新型属于资源与环境技术领域，具体涉及一种多功能废塑料管式裂解装置。

背景技术

随着我国经济发展速度不断增长，城乡居民所丢弃的固体废物数量不断增加，内容与以往也有明显变化。国务院曾发布公告指出：我国城市垃圾每年以10%的速度增长，要求各城市将城市垃圾处理与回收利用纳入城建规划中，做到垃圾减量化、无害化处理以及作为能源开发利用。从废物中回收资源、能源，不仅可以保护和延长原生资源寿命，弥补资源不足，同时可降低实际废物处理量和运输量，减轻环境污染，维护生态平衡，具有显著的社会效益，并可取得一定的经济效益。

固体废物热分解，是利用有机物的热不稳定性将高分子化合物分解为低分子化合物，这一过程包含大分子键断裂、异构化和小分子聚合等一系列过程。热分解方式分为解聚反应型、随机分解型和两者兼有的中间型。解聚反应型受热分解时切断了单体分子间的结合键，使聚合物解离分解成单体。利用这一反应可能获取低成本化工原料单体，具有高经济价值，但热分解前要将所处理的高分子化合物分类拣出。随机分解型受热分解时链的断裂是随机的，因而产生无一定数目的低分子碳氢化合物，加入合适的催化剂在一定温度、压力下使其中部分链长的产物数目大大增加而获得有一定经济价值的产品，如燃气、汽油、柴油等。

以废旧塑料热裂解为例，由于塑料具有良好的使用性能，它与钢铁、木材和水泥等已构成了现代工业的四大基础原料。随着塑料制品的广泛应用，废塑料带来的严重的环境污染和资源再利用问题也日益受到人们的关注。我国每年产生的废弃塑料量约为500万吨左右。利用裂解法由废塑料制取液体燃料油，是废塑料资源再利用的最为有效的方法之一，对保护自然环境和防止生态环境污染具有重要的意义。废塑料裂解技术就是利用其在高温下不稳定、易分解的性质，在隔绝空气和高温条件下，使长链的高分子发生断链和脱氢等反应，以制取液态燃料油的过程，裂解装置是实现该技术的基础。

目前，可用于混合废塑料裂解的装置有立式反应釜、管式反应器和流化床反应器等。立式反应釜是将废塑料一次性加入釜内，待反应结束后，停炉降温，再打开反应器进行人工清渣，完成一次裂解制油过程。废塑料受热后产生高粘度融化物，难以流动，且碳残渣粘附于反应器的壁上，不利于其连续排除。该工艺存在着劳动强度大、能耗高、生产效率低，频繁开停炉安全性差等缺点。而流化床反应器温度控制比较困难，运行成本较高，还存在油水分离和烟气回收等问题。

废塑料管式裂解装置普遍存在结焦问题，这是现有技术中尚未解决的难题。其后果是，随着裂解炉管内表面结焦的不断增加，炉管的传热系数会迅速降低，炉管内的压力降也随之加大，导致裂解炉运行一段时间后必须停炉烧焦，致使能源浪费严重，裂解产物收率降低，经济效益下降。每年因裂解炉结焦造成的损失非常严重。

发明内容

本实用新型目的是克服已有技术的不足，提出一种强化传热、提高传热效率和防止结焦的多功能废塑料管式裂解装置。

本实用新型提出的多功能废塑料管式裂解装置，由第一段反应器1、第二段反应器2、第三段反应器4和清焦器17组成，其中：第一段反应器1的出料口连接第二段反应器2的进料口，第二段反应器2的出料口连接第三段反应器4的进料口；第一段反应器1的进料口通过管道连接有进料斗13，该管道上依次设有翻板阀14、储料仓15和翻板阀16，位于翻板阀14和翻板阀16的管道间设有氮气吹吸口的储料仓15，翻板阀14与进料斗13连接；第一段反应器1、第二段反应器2和第三段反应器4一端均设有清焦器17，清焦器17位于第一段反应器1、第二段反应器2和第三段反应器4进料口前端；所述清焦器17由活塞19和空压机18组成，活塞19一端插入空压机18一端内，活塞19另一端分别插入第一段反应器1、第二段反应器2和第三段反应器4一端内壁内；第三段反应器4另一端通过排渣控制阀5连接渣罐6。

本实用新型中，第一段反应器1、第二段反应器2和第三段反应器4上均有温控器7、物位计8和压力表9，且均匀分布有电加热器3。

本实用新型中，第一段反应器1上设有排气孔12，用于排放HCl气体。

本实用新型中，第二段反应器2上设有排气孔11，用于排放不凝气体和裂解气。

本实用新型中，第三段反应器4上设有排气孔10。用于排放不凝气体和裂解气。

本实用新型包括带有清焦器的三段反应器及其它部件，重点解决：1、废塑料裂解过程中的结焦和传热；2、连续密封进料和排渣；3、HCL的脱出问题。该装置裂解产品回收率高、安全可靠、无污染、满足环保要求；投资小，成本低。

本实用新型的优化设计特点在于：