一種廢塑料熔鹽裂解裝置的制造方法
【專利摘要】公開了一種廢塑料熔鹽裂解裝置，其包括裂解爐，裂解爐第一端設有熔鹽出口，裂解爐第二端設有熔鹽進口，裂解爐的上壁設置具有密封功能的轉子加料器，在裂解爐上壁靠近加料器的位置設置分配器，分配器通過輸鹽管與熔鹽泵相連接，分配器的各支管穿過裂解爐，各支管下端裝設熔鹽噴灑管，裂解爐設有錐形熔鹽沉淀池，裂解爐上壁的最高處設有裂解氣出口，熔鹽出口通過管道與熔鹽爐相連；熔鹽爐與熔鹽泵相連接，由熔鹽泵經過輸鹽管將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的第二端，另一部分送入分配器。通過分配器的設置，增大了換熱面面積，簡化了廢塑料裂解裝置的結構，提高了裂解效率。
【專利說明】
一種廢塑料熔鹽裂解裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種利用高溫熔鹽的熱量快速裂解廢塑料的廢塑料熔鹽裂解裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會發(fā)展和科技進步，各種塑料產品已經進入社會生活的各個領域，發(fā)揮著巨大的作用，但隨之而來的是塑料廢棄量日益增加且不易降解，造成白色污染。
[0003]目前，進行廢塑料化學回收的主要方法是裂解油化。其裂解機理類似于石油化工中的熱裂解和催化裂解。由于它們或是在熱能作用下或是在催化劑作用下將大分子物質分解成小分子物質，采用的方法是熱裂解和催化裂解。它們可以適用于各種廢塑料的裂解過程，可得到包括汽油、石蠟等各類烴類產品。
[0004]現(xiàn)有技術中通常采用的裂解反應器包括固定床反應器、流化床反應器等。對固定床反應器加熱一般采用鹽浴或者惰性熱載體加熱等，但是會帶來受熱不均勻，反應不充分等問題，裂解效率低。流化床反應器中，采用熱載體與廢塑料直接混合，但是會帶來催化劑燒結、阻塞和在整個反應器中不能與原料充分接觸等問題，從而結焦產生大量渣油。
[0005]針對傳統(tǒng)的廢塑料熱裂解裝置存在結焦、傳熱不均勻、裂解效率低等問題，CN102260515A公開了一種廢棄塑料熱裂解處理方法和裝置，將塑料采用螺旋推送裝置送入熔鹽池的底部，塑料密度小，在浮力的作用下向上移動時被熔鹽直接接觸而加熱。
[0006]然而，采用螺旋的機械機構將廢塑料送入熔鹽池的底部，那么這些機構將在高溫下工作，可靠性不高，或者要用高溫合金鋼制造，造價很高，特別是塑料從推送器進入熔鹽池時它是一個個塑料團，與熔鹽的接觸面小，不利于傳熱過程的進行，為了完成塑料的熱裂解，就必須增加熔鹽池的深度;為了提高產量，就必須在一個熔鹽池中放置很多螺旋推送機構，導致結構復雜。
【實用新型內容】
[0007]鑒于上述問題，本實用新型要解決的問題是提供一種傳熱效率高、處理能力大、結構簡單、可靠性高的廢塑料熔鹽裂解裝置及采用上述裝置的廢塑料熔鹽裂解方法。
[0008]根據本實用新型的一方面，提供一種廢塑料熔鹽裂解裝置，其包括裂解爐、熔鹽爐、熔鹽栗、進料器、輸鹽管和分配器，其特征在于，裂解爐具有上壁和下壁，裂解爐第一端設有熔鹽出口，裂解爐第二端設有熔鹽進口，裂解爐的上壁設置具有密封功能的進料器，在裂解爐上壁靠近進料器的位置設置分配器，分配器通過輸鹽管與熔鹽栗相連接，分配器的各支管穿過裂解爐上壁進入爐內，各支管下端均橫向裝設熔鹽噴灑管;裂解爐上壁的最高處設有裂解氣出口，裂解爐上壁從裂解氣出口折向靠近第一端的下方并與裂解爐第一端相連，熔鹽出口通過管道與熔鹽爐相連;熔鹽爐與熔鹽栗相連接，由熔鹽栗經過輸鹽管將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的第二端的熔鹽進口，另一部分送入分配器。
[0009]優(yōu)選地，所述進料器為轉子加料器，進料器一側的靠近裂解爐第一端的裂解爐上壁是由耐火材料與隔熱材料構成的朝向第一端的向上傾斜的斜面。
[0010]優(yōu)選地，裂解爐下壁是由耐火材料與隔熱材料構成的朝向第一端的向下傾斜的斜面。
[0011]優(yōu)選地，所述向下傾斜的斜面向下傾斜的角度為5?20°。
[0012]優(yōu)選地，所述裂解爐下壁末端設有錐形熔鹽沉淀池，沉淀池的底部設有下出渣器。
[0013]優(yōu)選地，所述裂解氣出口設置于沉淀池的上方。
[0014]優(yōu)選地，所述裂解爐的靠近第二端的下壁設置有溢流堰，溢流堰的下端固定在裂解爐的下壁上，溢流堰的上端高于裂解爐第二端的熔鹽進口。
[0015]優(yōu)選地，所述裂解爐在裂解氣出口靠近裂解爐第一端的一側設有擋渣墻，擋渣墻的上端固定在裂解爐的上壁，擋渣墻的下端低于裂解爐第一端的熔鹽出口。
[0016]優(yōu)選地，在擋渣墻的遠離裂解爐第一端的一側、高于熔鹽出口水平高度的位置設置上出渣器，以排除輕質固體雜質。
[0017]本實用新型還提供一種采用上述裝置的廢塑料熔鹽裂解方法，其特征在于，包括以下步驟:將碳酸鈉、碳酸鉀或其它低熔點的無機碳酸鹽中的一種或多種經過熔鹽爐加熱至熔點50度以上，由熔鹽栗經過輸鹽管將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的第二端的熔鹽進口，沿著裂解爐下壁面流動，熔鹽的另一部分通過分配器的各支管進入多個熔鹽噴灑管，成多路均勻地噴灑向裂解爐下壁;處理后的粒度小于30mm的廢塑料經過進料器均勻的送入裂解爐;進入裂解爐的廢塑料首先被沿著裂解爐下壁流動的熔鹽加熱并熔融，當其經過分配器下方時，廢塑料受到熔鹽噴灑管送入的熔鹽多次濺射熱裂解產生裂解氣;裂解氣經過裂解爐上壁的最高處的裂解氣出口排出，裂解爐中的熔鹽通過裂解爐第一端的熔鹽出口排出，進入熔鹽爐被加熱，循環(huán)使用。
[0018]本實用新型采用在廢塑料熔鹽裂解爐上壁設置噴灑管，噴灑管在廢塑料層上面噴灑熔鹽，噴灑下來的熔鹽將廢塑料帶入沿裂解爐下壁流動的熔鹽內部，增大了換熱面面積，氣化的塑料在上升過程中經過噴灑熔鹽的間隙而被加熱，進一步裂解，反復噴灑熔鹽，直到所有的廢塑料都氣化為止;在裂解爐上壁設置噴灑管的同時，在裂解爐的第二端設置熔鹽進口，通過熔鹽的多點進料，增加了熔鹽與廢塑料的反復接觸機會，增大了換熱面積;通過將裂解爐下壁設置為向下傾斜5?20°的斜面和在裂解爐內設置溢流堰，增強了熔鹽與廢塑料的混合均勻換熱，促進了廢塑料的裂解反應，同時在裂解爐的末端設置錐形沉淀池，有利于裂解氣、固體雜質和熔鹽的分離和排出，簡化了廢塑料裂解裝置的結構，提高了裂解效率。
【附圖說明】
[0019]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0020]圖1示出本實用新型廢塑料熔鹽裂解裝置結構示意圖。
[0021]符號說明
[0022]附圖1中:I熔鹽爐;2下出渣器;3熔鹽栗;4噴灑管;5溢流堰;6輸鹽管;7進料器;8分配器;9上壁;1裂解氣出口； 11上出渣器;12擋渣墻；13沉淀池
【具體實施方式】
[0023]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。
[0024]本實用新型可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。
[0025]圖1示出本實用新型廢塑料熔鹽裂解裝置結構示意圖。廢塑料熔鹽裂解裝置包括裂解爐、熔鹽爐1、熔鹽栗3、進料器7、輸鹽管6和分配器8。
[0026]圖1中，裂解爐具有上壁9和下壁，裂解爐的左端為熔鹽出口，裂解爐的右端為熔鹽進口。在裂解爐紅，廢塑料與熔鹽換熱，廢塑料發(fā)生裂解反應，產生裂解氣。
[0027]裂解爐的右端下壁設置有溢流堰5，溢流堰5的下端固定在裂解爐的下壁上，上端高于裂解爐右端的熔鹽進口。以使進入裂解爐的右端的熔鹽被溢流堰5均勻地分散。
[0028]裂解爐的上壁9設置具有密封功能的進料器7，所述進料器為具有密封功能的轉子加料器。該轉子加料器使廢塑料均勻進料。
[0029]進料器左邊的裂解爐上壁是由耐火材料與隔熱材料構成的向左上的斜面。在裂解爐上壁靠近進料器7的位置設置分配器8，分配器8通過輸鹽管6與熔鹽栗3相連接，分配器8的各支管穿過裂解爐上壁進入爐內，各支管下端均橫向裝設熔鹽噴灑管4。噴灑管4在廢塑料層上面噴灑熔鹽，噴灑下來的熔鹽將廢塑料帶入沿裂解爐下壁流動的熔鹽內部，增大了換熱面面積，氣化的塑料在上升過程中經過噴灑熔鹽的間隙而被加熱，進一步裂解，反復噴灑熔鹽，直到所有的廢塑料都氣化為止。
[0030]裂解爐下壁是由耐火材料與隔熱材料構成的向左下傾斜5?20°的斜面，有利于熔鹽在沿著下壁向下流動的過程中與廢塑料充分接觸，增強二者之間的換熱，促進了廢塑料的裂解反應的發(fā)生。
[0031]裂解爐下壁末端設有錐形熔鹽沉淀池13，沉淀池13的底部設有下出渣器2，以排除固體重雜質。裂解爐的末端設置錐形沉淀池，有利于裂解氣、固體雜質和熔鹽的分離和排出，簡化了廢塑料裂解裝置的結構，提高了裂解效率。
[0032]在沉淀池13的上方、裂解爐上壁的最高處設有裂解氣出口10，裂解爐上壁從裂解氣出口 10折向左下方并與裂解爐左端相連。
[0033]在裂解氣出口左邊設有擋渣墻12，擋渣墻12的上端固定在裂解爐的上壁，下端低于裂解爐左端的熔鹽出口。擋渣墻12阻止固體雜質通過裂解爐左端的熔鹽出口排出至熔鹽爐I。在擋渣墻12的右側、高于熔鹽出口水平高度的位置設置上出渣器11，以排除輕質固體雜質。
[0034]熔鹽出口位于裂解爐左端，裂解爐左端的熔鹽出口通過管道與熔鹽爐I相連。熔鹽爐I與熔鹽栗3相連接。由熔鹽栗3經過輸鹽管6將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的右端，另一部分送入分配器8。
[0035]采用上述裝置的廢塑料熔鹽裂解方法如下，將碳酸鈉、碳酸鉀或其它低熔點的無機碳酸鹽中的一種或多種經過熔鹽爐I加熱至熔點50度以上，由熔鹽栗3經過輸鹽管6將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的右端，這部分熔鹽被固定在裂解爐下壁的溢流堰均勻地分散后，再沿著裂解爐下壁面流動，熔鹽的另一部分通過分配器8的各支管進入多個熔鹽噴灑管4，成多路均勻地噴灑向裂解爐下壁;廢塑料經過處理，處理后的粒度小于30mm，通過進料器7均勻的送入裂解爐;進入裂解爐的廢塑料首先被沿著裂解爐下壁流動的熔鹽加熱并熔融甚至沸騰，當其經過分配器8下方時，將受到熔鹽噴灑管4送入的熔鹽多次濺射，從而實現(xiàn)充分地混合與加熱、直至熱裂解產生裂解氣;熔鹽沿著下壁流動至裂解爐末端的錐形熔鹽沉淀池13;裂解氣經過沉淀池的上方、裂解爐上壁9的最高處的裂解氣出口 10排出，廢塑料裂解反應產生的固體廢棄物和廢塑料中無法熱裂解的無機雜質被擋渣墻12阻擋，固體重雜質通過沉淀池底部的下出渣器2排出，輕質固體雜質通過擋渣墻的右側、高于熔鹽出口水平高度的位置的上出渣器11排出；熔鹽沉淀池中的熔鹽通過裂解爐左端的熔鹽出口排出，進入至熔鹽爐3中被加熱，循環(huán)使用。
[0036]本實用新型采用在廢塑料熔鹽裂解爐上壁設置噴灑管，噴灑管在廢塑料層上面噴灑熔鹽，噴灑下來的熔鹽將廢塑料帶入沿裂解爐下壁流動的熔鹽內部，增大了換熱面面積，氣化的塑料在上升過程中經過噴灑熔鹽的間隙而被加熱，進一步裂解，反復噴灑熔鹽，直到所有的廢塑料都氣化為止;在裂解爐上壁設置噴灑管的同時，在裂解爐的右端設置熔鹽進口，通過熔鹽的多點進料，增加了熔鹽與廢塑料的反復接觸機會，增大了換熱面積;通過將裂解爐下壁設置為向左下傾斜5?20°的斜面和在裂解爐內設置溢流堰，增強了熔鹽與廢塑料的混合均勻換熱，促進了廢塑料的裂解反應，同時在裂解爐的末端設置錐形沉淀池，有利于裂解氣、固體雜質和熔鹽的分離和排出，簡化了廢塑料裂解裝置的結構，提高了裂解效率。
[0037]在以上的描述中，對公知的結構要素和步驟并沒有做出詳細的說明。但是本領域技術人員應當理解，可以通過各種技術手段，來實現(xiàn)相應的結構要素和步驟。另外，為了形成相同的結構要素，本領域技術人員還可以設計出與以上描述的方法并不完全相同的方法。
[0038]以上對本實用新型的實施例進行了描述。但是，這些實施例僅僅是為了說明的目的，而并非為了限制本實用新型的范圍。本實用新型的范圍由所附權利要求及其等價物限定。不脫離本實用新型的范圍，本領域技術人員可以做出多種替代和修改，這些替代和修改都應落在本實用新型的范圍之內。
【主權項】
1.一種廢塑料熔鹽裂解裝置，其包括裂解爐、熔鹽爐(I)、熔鹽栗(3)、進料器(7)、輸鹽管(6)和分配器(8)，其特征在于，裂解爐具有上壁(9)和下壁，裂解爐第一端設有熔鹽出口，裂解爐第二端設有熔鹽進口，裂解爐的上壁(9)設置具有密封功能的進料器(7)，在裂解爐上壁靠近進料器的位置設置分配器(8)，分配器(8)通過輸鹽管(6)與熔鹽栗(3)相連接，分配器(8)的各支管穿過裂解爐上壁進入爐內，各支管下端均橫向裝設熔鹽噴灑管(4);裂解爐上壁(9)的最高處設有裂解氣出口(10)，裂解爐上壁從裂解氣出口(10)折向靠近第一端的下方并與裂解爐第一端相連，熔鹽出口通過管道與熔鹽爐(I)相連;熔鹽爐(I)與熔鹽栗(3)相連接，由熔鹽栗(3)經過輸鹽管(6)將熔鹽的一部分送入密封的裂解爐的第二端的熔鹽進口，另一部分送入分配器(8)。2.根據權利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述進料器(7)為轉子加料器，進料器(7)—側的靠近裂解爐第一端的裂解爐上壁是由耐火材料與隔熱材料構成的朝向第一端的向上傾斜的斜面。3.根據權利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，裂解爐下壁是由耐火材料與隔熱材料構成的朝向第一端的向下傾斜的斜面。4.根據權利要求3所述的裂解裝置，其特征在于，所述向下傾斜的斜面向下傾斜的角度為5?20°。5.根據權利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述裂解爐下壁末端設有錐形熔鹽沉淀池(13)，沉淀池(13)的底部設有下出渣器(2)。6.根據權利要求5所述的裂解裝置，其特征在于，所述裂解氣出口(10)設置于沉淀池(13)的上方。7.根據權利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述裂解爐的靠近第二端的下壁設置有溢流堰(5)，溢流堰(5)的下端固定在裂解爐的下壁上，溢流堰(5)的上端高于裂解爐第二端的熔鹽進口。8.根據權利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述裂解爐在裂解氣出口靠近裂解爐第一端的一側設有擋渣墻(12)，擋渣墻(12)的上端固定在裂解爐的上壁，擋渣墻(12)的下端低于裂解爐第一端的熔鹽出口。9.根據權利要求8所述的裂解裝置，其特征在于，在擋渣墻(12)的遠離裂解爐第一端的一側、高于熔鹽出口水平高度的位置設置上出渣器(11)，以排除輕質固體雜質。
【文檔編號】C10G1/00GK205473590SQ201521089864
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】孔祥領, 閆柏辰, 張文雯, 呂楊, 陳海峰
【申請人】中國石油技術開發(fā)公司