處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統的製作方法
2024-01-25 18:11:15
專利名稱：處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及廢舊塑料、橡膠的回收方法，主要是指一種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統。
背景技術：
塑料和橡膠是石油和天然氣生產過程中的副產品，包括生產和生活用品，如各種塑料製品、袋、薄膜等，以及各種橡膠製品，幾乎涉及到各個行業。塑膠製品在使用後成為垃圾，這就存在一個回收處理的問題。現在主要採用填埋方式，所以在佔用大量土地的同時還嚴重汙染環境。長期以來，人們一直在研究回收和利用廢舊塑膠的技術，一個通行的辦法是將廢舊塑膠轉變為燃料油。該方法主要包括將廢舊塑膠在裂解爐中高溫高壓裂解成為油汽，再經過冷卻、分鎦，最後得到汽油和柴油。當前，這方面的技術還存在許多不足，主要表現在工藝不穩定、耗能高、效率低、裂解不徹底、易發生粘底等問題，；另外，最後產生的可燃氣體不能回收而直接排放，這既是一種浪費，又造成二次汙染。
發明內容
本發明的目的是提供一種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統，該方法和系統通過結構的改變、使用了風送給料、新的加熱方式、新的攪拌器、高溫真空排渣、燃油回收利用和可燃氣體回收等技術，較好地克服了現有廢舊塑膠處理過程中所存在的不足，實現了高效、節能、安全、無汙染生產。
實現本發明的方法是這種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法包括對廢舊塑料和橡膠的粉碎、加熱裂解、冷凝、脫硫脫氯、過濾等製備並回收燃料油、可燃氣體、碳黑的方法；其特點是將廢舊塑料和橡膠乾燥、粉碎後按比例與催化劑一起經管道風送入裂解釜中，邊加溫邊間歇性攪拌；當釜內溫度達到200℃以上時開始產生可燃氣體，該氣體輸出並經冷凝、過濾、再冷凝後成為燃料油進入油罐，該油罐內的油氣混合物再輸出並經油氣分離後排出可燃氣體；上述a排出的可燃氣體經油水分離後形成水和可燃氣體，其中水接水封罐和水封集氣罐，可燃氣體經水封罐、水封集氣罐、水封罐後輸出回收利用；催化劑佔廢舊塑料或橡膠的重量比為1-10‰；裂解釜採用錐式變頻電感應加熱和底部納米導磁碟加熱，釜內溫度為350-500℃；催化裂解反應時間為3-4小時。
裂解釜的下部為錐形體，其內設有與錐形體相適應的錨形攪拌器；在高溫下真空電動排渣；裂解釜外採用矽酸鋁綿材料保溫，該保溫層外面包有鍍鋅板，殼體採用玻璃鋼材料。
該方法還包括釜內溫度設置為350-500℃；其中處理廢舊塑料的溫度為350-400℃，處理廢舊橡膠的溫度為400-500℃。
催化劑佔廢舊塑料的重量比為1-3‰；催化劑佔廢舊橡膠的重量比為3-10‰或3-6‰；所述攪拌器在釜底溫度達到250℃後開始工作，其轉速為11-16轉/分鐘。
催化劑佔廢舊塑料的重量比為2‰左右；催化劑佔廢舊橡膠的重量比為3-6‰。
釜內上部設置溫度為350℃、下部為450℃；釜外底部設置溫度為450-600℃。
實現上述方法的裝置是該裝置包括催化裂解裝置、燃油回收利用裝置、可燃氣體回收裝置、加熱裝置、攪拌裝置、控制箱，其特點是所述催化裂解裝置包括一裂解釜，該裂解釜上端分別連接有給料風筒和可燃氣體排放管，其中可燃氣體排放管接冷凝器a，該冷凝器通過過濾網再接冷凝器b，該冷凝器的出口通過管路接油罐的入口，該油罐的排氣口通過管路接油氣分離罐，該分離罐的出氣口接油水分離器，該油水分離器排出水和可燃氣體，其中水分別進入水封罐a、水封罐b、水封集氣罐，可燃氣體經水封罐a進入水封集氣罐，由水封集氣罐出來再進入另一個水封罐b後排出並回收利用，其中水封集氣罐內設有氣浮筒；該裂解釜的下部為錐體形，其外圍設置有錐形環狀變頻電感應加熱器，在變頻電感應加熱器的底部還設有納米導磁碟，在裂解釜的內部設置有錨形攪拌器，該攪拌器下端是一與釜底接觸的直刮板，該直刮板上接一錨形刮板，兩刮板固定在一連杆的下端，該連杆的底端與釜底之間接有彈簧，該連杆的上端通過擺線針輪減速機接電機。
該裝置還包括在裂解釜的釜內上部、下部和釜外底部分別設置溫度傳感器。
在裂解釜的外面包有矽酸鋁綿材料，該矽酸鋁綿的外面包有鍍鋅板，最外層的殼體是玻璃鋼樹脂板。
所述彈簧的上端安裝在連杆底端的凹槽裡，其下端安裝在一彈簧座的凹槽裡，該彈簧座固定在釜內底部。
本發明具有的有益效果A.加熱方法電感應變頻加熱，根據變頻電加熱的特點，特別設計錐形加熱感應器，在感應器的底部增加(納米級)導磁體，提高電使用效率、節能、環保。
B.特製錐形底部反應釜和與之配合的彈性錨式絆拌器，自動伸縮刮底，徹底解決了釜底結焦問題，提高油的轉換率，又充分利用熱能。
C.釜外採用矽酸鋁綿耐高溫保溫材料，並用鍍鋅鐵板外圍加固.達到保溫效果好，堅固又美觀。
D.外觀屏障，根據自身設備的工藝要求，採用玻璃鋼樹脂板材製作，有絕緣、輕便、美觀的特點。
E.設備進料裝置採用管道風送，提高工作效率，省電；最關健的是沒有廢氣洩露，達到環保要求。
F.出渣高溫真空排渣，設有電動出渣器，提高工作效率，安全、環保。
G.在生產過程中產生的氣體，用水封法(自製成套設備)收集可燃性氣體再利用，解決了二次汙染問題，節能環保。
圖1是本發明的生產工藝流程框圖。
圖2、圖3是本發明的系統示意圖，其中1電控箱、2給料風筒、3油氣管道、4人工口、5攪拌器、6納米導磁碟、7冷凝器a、8過濾層、9冷凝器b、10視窗、11油罐、12油氣分離罐、13閥、14電感應加熱器、15電機、16油水分離器、17水封罐a、18水封集氣罐、19氣浮筒、20水封罐b、21裂解釜。
圖4是圖2的攪拌器示意圖，其中51連杆、52錨形刮板、53直刮板、54彈簧、55彈簧座、211釜底。
具體實施例方式
工藝流程1、以廢舊塑料為原料原材料—乾燥—破碎—送料—催化—裂解—冷凝—過濾—產品。
將廢舊塑料破碎後用管道2風送方法送入裂解釜21中，同時按按重量比加入1-3‰的天然沸石，在感應變頻閉環上設置電子感應斷電器，控制壓力過高；溫控裝置上設置溫度，釜內上部設置溫度300C，釜內下部為420C，釜外底部為500C，保持電感應裂解釜內溫度350C-400C，設置完成後，以平均速度開始升溫。催化裂解反應時間3-4小時，在溫度升高的過程釜內在發生裂解催化反應，不斷分解出油、氣，分解完成後，然後降溫至200C，開始高溫真空排渣，排渣時間在10分鐘，接著循環上述進料、感應加熱、反應和排渣工序。
在感應裂解釜反應過程中，釜內環境溫度升到200C時，可燃性氣體開始從氣管排出，用水封設備收集可燃性氣體炭氫化合物，甲烷、丙烷、丁烷和少量的氫氣.可再利用，渣經加工後成炭黑，設備的冷卻水可持續循環利用，沒有水浪費。在水封設備及連接設備的管道上安裝有單向閥、排水閥、溢流閥等。
2、以廢橡膠為原料工藝流程剝皮—粉碎—進料—加熱裂解—冷凝—脫硫脫氯—過濾—產品。
基本和處理廢舊塑料相同，只是在加熱溫度、加熱反應時間和催化劑(按重量比加入3-6‰的天然沸石)上調整，產品主要是炭。
C、攪拌器攪拌器5由連杆51、錨形刮板52、直刮板53、彈簧54、彈簧座55、釜底221組成。原料進入感應加熱裂解釜中，釜內設有電機15帶動擺線針輪減速機的攪拌器5，轉速為11-16轉/分鐘，釜底溫度達到250C後攪拌器開始工作，間斷性攪拌，溫度升到250C後繼續間斷性攪拌。
如圖所示，這種系統主要由電控箱1、裂解釜21、給料風筒2、油氣管道3、攪拌器5、電感應加熱器14、納米導磁碟6、冷凝器a 7、過濾層8、冷凝器b9、油罐11、油氣分離罐12、電機15、油水分離器16、水封罐a17、水封罐b20、水封集氣罐18和氣浮筒19組成。
本發明的主要特點是在送料方式、加熱方式、攪拌結構、高溫真空排渣，以及可燃氣體的回收利用方面，其中涉及到而未做說明的技術(設備)均為公知技術。
權利要求
1.一種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，包括對廢舊塑料和橡膠的粉碎、加熱裂解、冷凝、脫硫脫氯、過濾等製備並回收燃料油、可燃氣體、碳黑的方法；其特徵是a.將廢舊塑料和橡膠乾燥、粉碎後按比例與催化劑一起經管道風送入裂解釜中，邊加溫邊間歇性攪拌；當釜內溫度達到200℃以上時開始產生可燃氣體，該氣體輸出並經冷凝、過濾、再冷凝後成為燃料油進入油罐，該油罐內的油氣混合物再輸出並經油氣分離後排出可燃氣體；b.上述a排出的可燃氣體經油水分離後形成水和可燃氣體，其中水接水封罐和水封集氣罐，可燃氣體經水封罐、水封集氣罐、水封罐後輸出回收利用；c.催化劑佔廢舊塑料或橡膠的重量比為1-10‰；d.裂解釜採用錐式變頻電感應加熱和底部納米導磁碟加熱，釜內溫度為350-500℃；催化裂解反應時間為3-4小時。e.裂解釜的下部為錐形體，其內設有與錐形體相適應的錨形攪拌器；f.在高溫下真空電動排渣；g.裂解釜外採用矽酸鋁綿材料保溫，該保溫層外面包有鍍鋅板，殼體採用玻璃鋼材料。
2.如權利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特徵是釜內溫度設置為350-500℃；其中處理廢舊塑料的溫度為350-400℃，處理廢舊橡膠的溫度為400-500℃。
3.如權利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特徵是催化劑佔廢舊塑料的重量比為1-3‰；催化劑佔廢舊橡膠的重量比為3-10‰或3-6‰；
4.如權利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特徵是所述攪拌器在釜底溫度達到250℃後開始工作，其轉速為11-16轉/分鐘。
5.如權利要求1或3所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特徵是催化劑佔廢舊塑料的重量比為2‰左右；催化劑佔廢舊橡膠的重量比為3-6‰。
6.如權利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特徵是釜內上部設置溫度為350℃、下部為450℃；釜外底部設置溫度為450-600℃。
7.實現權利要求1的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統，包括催化裂解裝置、燃油回收利用裝置、可燃氣體回收裝置、加熱裝置、攪拌裝置、控制箱，其特徵是所述催化裂解裝置包括一裂解釜，該裂解釜上端分別連接有給料風筒和可燃氣體排放管，其中可燃氣體排放管接冷凝器a，該冷凝器通過過濾網再接冷凝器b，該冷凝器的出口通過管路接油罐的入口，該油罐的排氣口通過管路接油氣分離罐，該分離罐的出氣口接油水分離器，該油水分離器排出水和可燃氣體，其中水分別進入水封罐a、水封罐b、水封集氣罐，可燃氣體經水封罐a進入水封集氣罐，由水封集氣罐出來再進入另一個水封罐b後排出並回收利用，其中水封集氣罐內設有氣浮筒；該裂解釜的下部為錐體形，其外圍設置有錐形環狀變頻電感應加熱器，在變頻電感應加熱器的底部還設有納米導磁碟，在裂解釜的內部設置有錨形攪拌器，該攪拌器下端是一與釜底接觸的直刮板，該直刮板上接一錨形刮板，兩刮板固定在一連杆的下端，該連杆的底端與釜底之間接有彈簧，該連杆的上端通過擺線針輪減速機接電機。
8.如權利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統，其特徵是在裂解釜的釜內上部、下部和釜外底部分別設置溫度傳感器。
9.如權利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統，其特徵是在裂解釜的外面包有矽酸鋁綿材料，該矽酸鋁綿的外面包有鍍鋅板，最外層的殼體是玻璃鋼樹脂板。
10.如權利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統，其特徵是所述彈簧的上端安裝在連杆底端的凹槽裡，其下端安裝在一彈簧座的凹槽裡，該彈簧座固定在釜內底部。
全文摘要
一種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統，其主要特點是使用了風送給料，加熱裂解，錨形攪拌器攪拌，高溫真空排渣，燃油回收利用，可燃氣體的回收利用。具有高效、節能、環保等優點。
文檔編號C09C1/44GK1746263SQ20051003754
公開日2006年3月15日 申請日期2005年9月22日 優先權日2005年9月22日
發明者黃麒 申請人:華南再生資源(中山)有限公司