專利名稱：處理廢舊塑料、橡膠的還原方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(tǒng)。
背景技術(shù)：
塑料和橡膠是石油和天然氣生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，包括生產(chǎn)和生活用品，如各種塑料制品、袋、薄膜等，以及各種橡膠制品，幾乎涉及到各個(gè)行業(yè)。塑膠制品在使用后成為垃圾，這就存在一個(gè)回收處理的問題?，F(xiàn)在主要采用填埋方式，所以在占用大量土地的同時(shí)還嚴(yán)重污染環(huán)境。長期以來，人們一直在研究回收和利用廢舊塑膠的技術(shù)，一個(gè)通行的辦法是將廢舊塑膠轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂嫌汀Ｔ摲椒ㄖ饕▽U舊塑膠在裂解爐中高溫高壓裂解成為油汽，再經(jīng)過冷卻、分鎦，最后得到汽油和柴油。當(dāng)前，這方面的技術(shù)還存在許多不足，主要表現(xiàn)在工藝不穩(wěn)定、耗能高、效率低、裂解不徹底、易發(fā)生粘底等問題，；另外，最后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w不能回收而直接排放，這既是一種浪費(fèi)，又造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(tǒng)，該方法和系統(tǒng)通過結(jié)構(gòu)的改變、使用了風(fēng)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?xì)怏w回收等技術(shù)，較好地克服了現(xiàn)有廢舊塑膠處理過程中所存在的不足，實(shí)現(xiàn)了高效、節(jié)能、安全、無污染生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法是這種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法包括對(duì)廢舊塑料和橡膠的粉碎、加熱裂解、冷凝、脫硫脫氯、過濾等制備并回收燃料油、可燃?xì)怏w、碳黑的方法；其特點(diǎn)是將廢舊塑料和橡膠干燥、粉碎后按比例與催化劑一起經(jīng)管道風(fēng)送入裂解釜中，邊加溫邊間歇性攪拌；當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到200℃以上時(shí)開始產(chǎn)生可燃?xì)怏w，該氣體輸出并經(jīng)冷凝、過濾、再冷凝后成為燃料油進(jìn)入油罐，該油罐內(nèi)的油氣混合物再輸出并經(jīng)油氣分離后排出可燃?xì)怏w；上述a排出的可燃?xì)怏w經(jīng)油水分離后形成水和可燃?xì)怏w，其中水接水封罐和水封集氣罐，可燃?xì)怏w經(jīng)水封罐、水封集氣罐、水封罐后輸出回收利用；催化劑占廢舊塑料或橡膠的重量比為1-10‰；裂解釜采用錐式變頻電感應(yīng)加熱和底部納米導(dǎo)磁盤加熱，釜內(nèi)溫度為350-500℃；催化裂解反應(yīng)時(shí)間為3-4小時(shí)。
裂解釜的下部為錐形體，其內(nèi)設(shè)有與錐形體相適應(yīng)的錨形攪拌器；在高溫下真空電動(dòng)排渣；裂解釜外采用硅酸鋁綿材料保溫，該保溫層外面包有鍍鋅板，殼體采用玻璃鋼材料。
該方法還包括釜內(nèi)溫度設(shè)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℃。
催化劑占廢舊塑料的重量比為1-3‰；催化劑占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(dá)到250℃后開始工作，其轉(zhuǎn)速為11-16轉(zhuǎn)/分鐘。
催化劑占廢舊塑料的重量比為2‰左右；催化劑占廢舊橡膠的重量比為3-6‰。
釜內(nèi)上部設(shè)置溫度為350℃、下部為450℃；釜外底部設(shè)置溫度為450-600℃。
實(shí)現(xiàn)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?xì)怏w回收裝置、加熱裝置、攪拌裝置、控制箱，其特點(diǎn)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(fēng)筒和可燃?xì)怏w排放管，其中可燃?xì)怏w排放管接冷凝器a，該冷凝器通過過濾網(wǎng)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?xì)怏w，其中水分別進(jìn)入水封罐a、水封罐b、水封集氣罐，可燃?xì)怏w經(jīng)水封罐a進(jìn)入水封集氣罐，由水封集氣罐出來再進(jìn)入另一個(gè)水封罐b后排出并回收利用，其中水封集氣罐內(nèi)設(shè)有氣浮筒；該裂解釜的下部為錐體形，其外圍設(shè)置有錐形環(huán)狀變頻電感應(yīng)加熱器，在變頻電感應(yīng)加熱器的底部還設(shè)有納米導(dǎo)磁盤，在裂解釜的內(nèi)部設(shè)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，兩刮板固定在一連桿的下端，該連桿的底端與釜底之間接有彈簧，該連桿的上端通過擺線針輪減速機(jī)接電機(jī)。
該裝置還包括在裂解釜的釜內(nèi)上部、下部和釜外底部分別設(shè)置溫度傳感器。
在裂解釜的外面包有硅酸鋁綿材料，該硅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桿底端的凹槽里，其下端安裝在一彈簧座的凹槽里，該彈簧座固定在釜內(nèi)底部。
本發(fā)明具有的有益效果A.加熱方法電感應(yīng)變頻加熱，根據(jù)變頻電加熱的特點(diǎn)，特別設(shè)計(jì)錐形加熱感應(yīng)器，在感應(yīng)器的底部增加(納米級(jí))導(dǎo)磁體，提高電使用效率、節(jié)能、環(huán)保。
B.特制錐形底部反應(yīng)釜和與之配合的彈性錨式絆拌器，自動(dòng)伸縮刮底，徹底解決了釜底結(jié)焦問題，提高油的轉(zhuǎn)換率，又充分利用熱能。
C.釜外采用硅酸鋁綿耐高溫保溫材料，并用鍍鋅鐵板外圍加固.達(dá)到保溫效果好，堅(jiān)固又美觀。
D.外觀屏障，根據(jù)自身設(shè)備的工藝要求，采用玻璃鋼樹脂板材制作，有絕緣、輕便、美觀的特點(diǎn)。
E.設(shè)備進(jìn)料裝置采用管道風(fēng)送，提高工作效率，省電；最關(guān)健的是沒有廢氣泄露，達(dá)到環(huán)保要求。
F.出渣高溫真空排渣，設(shè)有電動(dòng)出渣器，提高工作效率，安全、環(huán)保。
G.在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體，用水封法(自制成套設(shè)備)收集可燃性氣體再利用，解決了二次污染問題，節(jié)能環(huán)保。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程框圖。
圖2、圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖，其中1電控箱、2給料風(fēng)筒、3油氣管道、4人工口、5攪拌器、6納米導(dǎo)磁盤、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(yīng)加熱器、15電機(jī)、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連桿、52錨形刮板、53直刮板、54彈簧、55彈簧座、211釜底。
具體實(shí)施例方式
工藝流程1、以廢舊塑料為原料原材料—干燥—破碎—送料—催化—裂解—冷凝—過濾—產(chǎn)品。
將廢舊塑料破碎后用管道2風(fēng)送方法送入裂解釜21中，同時(shí)按按重量比加入1-3‰的天然沸石，在感應(yīng)變頻閉環(huán)上設(shè)置電子感應(yīng)斷電器，控制壓力過高；溫控裝置上設(shè)置溫度，釜內(nèi)上部設(shè)置溫度300C，釜內(nèi)下部為420C，釜外底部為500C，保持電感應(yīng)裂解釜內(nèi)溫度350C-400C，設(shè)置完成后，以平均速度開始升溫。催化裂解反應(yīng)時(shí)間3-4小時(shí)，在溫度升高的過程釜內(nèi)在發(fā)生裂解催化反應(yīng)，不斷分解出油、氣，分解完成后，然后降溫至200C，開始高溫真空排渣，排渣時(shí)間在10分鐘，接著循環(huán)上述進(jìn)料、感應(yīng)加熱、反應(yīng)和排渣工序。
在感應(yīng)裂解釜反應(yīng)過程中，釜內(nèi)環(huán)境溫度升到200C時(shí)，可燃性氣體開始從氣管排出，用水封設(shè)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(jīng)加工后成炭黑，設(shè)備的冷卻水可持續(xù)循環(huán)利用，沒有水浪費(fèi)。在水封設(shè)備及連接設(shè)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(jìn)料—加熱裂解—冷凝—脫硫脫氯—過濾—產(chǎn)品。
基本和處理廢舊塑料相同，只是在加熱溫度、加熱反應(yīng)時(shí)間和催化劑(按重量比加入3-6‰的天然沸石)上調(diào)整，產(chǎn)品主要是炭。
C、攪拌器攪拌器5由連桿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(jìn)入感應(yīng)加熱裂解釜中，釜內(nèi)設(shè)有電機(jī)15帶動(dòng)擺線針輪減速機(jī)的攪拌器5，轉(zhuǎn)速為11-16轉(zhuǎn)/分鐘，釜底溫度達(dá)到250C后攪拌器開始工作，間斷性攪拌，溫度升到250C后繼續(xù)間斷性攪拌。
如圖所示，這種系統(tǒng)主要由電控箱1、裂解釜21、給料風(fēng)筒2、油氣管道3、攪拌器5、電感應(yīng)加熱器14、納米導(dǎo)磁盤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(jī)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(fā)明的主要特點(diǎn)是在送料方式、加熱方式、攪拌結(jié)構(gòu)、高溫真空排渣，以及可燃?xì)怏w的回收利用方面，其中涉及到而未做說明的技術(shù)(設(shè)備)均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，包括對(duì)廢舊塑料和橡膠的粉碎、加熱裂解、冷凝、脫硫脫氯、過濾等制備并回收燃料油、可燃?xì)怏w、碳黑的方法；其特征是a.將廢舊塑料和橡膠干燥、粉碎后按比例與催化劑一起經(jīng)管道風(fēng)送入裂解釜中，邊加溫邊間歇性攪拌；當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到200℃以上時(shí)開始產(chǎn)生可燃?xì)怏w，該氣體輸出并經(jīng)冷凝、過濾、再冷凝后成為燃料油進(jìn)入油罐，該油罐內(nèi)的油氣混合物再輸出并經(jīng)油氣分離后排出可燃?xì)怏w；b.上述a排出的可燃?xì)怏w經(jīng)油水分離后形成水和可燃?xì)怏w，其中水接水封罐和水封集氣罐，可燃?xì)怏w經(jīng)水封罐、水封集氣罐、水封罐后輸出回收利用；c.催化劑占廢舊塑料或橡膠的重量比為1-10‰；d.裂解釜采用錐式變頻電感應(yīng)加熱和底部納米導(dǎo)磁盤加熱，釜內(nèi)溫度為350-500℃；催化裂解反應(yīng)時(shí)間為3-4小時(shí)。e.裂解釜的下部為錐形體，其內(nèi)設(shè)有與錐形體相適應(yīng)的錨形攪拌器；f.在高溫下真空電動(dòng)排渣；g.裂解釜外采用硅酸鋁綿材料保溫，該保溫層外面包有鍍鋅板，殼體采用玻璃鋼材料。
2.如權(quán)利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特征是釜內(nèi)溫度設(shè)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(quán)利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特征是催化劑占廢舊塑料的重量比為1-3‰；催化劑占廢舊橡膠的重量比為3-10‰或3-6‰；
4.如權(quán)利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特征是所述攪拌器在釜底溫度達(dá)到250℃后開始工作，其轉(zhuǎn)速為11-16轉(zhuǎn)/分鐘。
5.如權(quán)利要求1或3所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特征是催化劑占廢舊塑料的重量比為2‰左右；催化劑占廢舊橡膠的重量比為3-6‰。
6.如權(quán)利要求1所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法，其特征是釜內(nèi)上部設(shè)置溫度為350℃、下部為450℃；釜外底部設(shè)置溫度為450-600℃。
7.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統(tǒng)，包括催化裂解裝置、燃油回收利用裝置、可燃?xì)怏w回收裝置、加熱裝置、攪拌裝置、控制箱，其特征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(fēng)筒和可燃?xì)怏w排放管，其中可燃?xì)怏w排放管接冷凝器a，該冷凝器通過過濾網(wǎng)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?xì)怏w，其中水分別進(jìn)入水封罐a、水封罐b、水封集氣罐，可燃?xì)怏w經(jīng)水封罐a進(jìn)入水封集氣罐，由水封集氣罐出來再進(jìn)入另一個(gè)水封罐b后排出并回收利用，其中水封集氣罐內(nèi)設(shè)有氣浮筒；該裂解釜的下部為錐體形，其外圍設(shè)置有錐形環(huán)狀變頻電感應(yīng)加熱器，在變頻電感應(yīng)加熱器的底部還設(shè)有納米導(dǎo)磁盤，在裂解釜的內(nèi)部設(shè)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，兩刮板固定在一連桿的下端，該連桿的底端與釜底之間接有彈簧，該連桿的上端通過擺線針輪減速機(jī)接電機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統(tǒng)，其特征是在裂解釜的釜內(nèi)上部、下部和釜外底部分別設(shè)置溫度傳感器。
9.如權(quán)利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統(tǒng)，其特征是在裂解釜的外面包有硅酸鋁綿材料，該硅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(quán)利要求7所述的處理廢舊塑料、橡膠的還原方法的系統(tǒng)，其特征是所述彈簧的上端安裝在連桿底端的凹槽里，其下端安裝在一彈簧座的凹槽里，該彈簧座固定在釜內(nèi)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(tǒng)，其主要特點(diǎn)是使用了風(fēng)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?xì)怏w的回收利用。具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09C1/44GK1746263SQ20051003754
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者黃麒 申請(qǐng)人:華南再生資源(中山)有限公司