專(zhuān)利名稱(chēng)：自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢塑料處理裝置，特別是一種自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置。
廢料的處理現(xiàn)在已成為全世界所關(guān)注的焦點(diǎn)，對(duì)于那些可分解的廢料而言，只要時(shí)間夠長(zhǎng)，其終究可分解成為有機(jī)分子而成為土壤中可再資利用的物質(zhì)；然而，對(duì)于那些不可分解的物質(zhì)而言，不論時(shí)間的長(zhǎng)短，其仍然維持著原狀，而不會(huì)稍有變化，此種物質(zhì)對(duì)于我們所居住的環(huán)境一地球在無(wú)形中累積了無(wú)數(shù)有害的毒素，而這些毒素亦無(wú)時(shí)無(wú)刻的傷害著我們的健康。
為要解決上述的問(wèn)題，并將之資源化循環(huán)利用，一些為了全民福祉的積極作法均不斷的推出，有使用外加熱源(電熱、燃煤等)裂解，有利用觸媒催化分解以及生物分解等，但不是耗費(fèi)太多能源，便是操作造成二次公害或?yàn)椴荒芘c自然相容，而無(wú)廣泛利用價(jià)值。例如中國(guó)專(zhuān)利公告案號(hào)2231683，其將廢塑料采用電加熱器及噴燃油的燃燒器提供熔化裂解與氣化的熱源，非常耗能。另一中國(guó)專(zhuān)利公告案號(hào)1141331，則是利用鋁鐵為裂解催化劑，其或加氫精制，耗材多，操作不易連續(xù)；而中國(guó)專(zhuān)利公告案號(hào)1114675則采兩段裂解來(lái)消除蠟油，第二段加壓裂解，有爆炸之虞慮，而其雖不用催化劑，卻用潤(rùn)滑油等基礎(chǔ)油為催化物，但其連續(xù)運(yùn)用以及基礎(chǔ)油的替換皆易發(fā)生問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利公告案號(hào)2189609則針對(duì)排渣結(jié)構(gòu)有控制裝置，不然便有結(jié)垢阻塞，不易連續(xù)操作的困難。中國(guó)臺(tái)灣公告號(hào)第286626號(hào)由工業(yè)技術(shù)研究院于1995年11月24提出的〔塑膠廢棄物的油化裝置〕，其亦旨在藉由外加電熱方式預(yù)熱熔融槽而將廢塑膠分解成為可燃?xì)庖约拜p質(zhì)油，此種方式耗能極大。而在1996年6月26日由工業(yè)技術(shù)研究院提出申請(qǐng)的中國(guó)臺(tái)灣公告號(hào)第295903號(hào)〔塑膠廢棄物的油化裝置結(jié)構(gòu)改良〕，即是去除將塑膠廢料預(yù)熱的程序，而由溶劑溶解以減少能源消耗，并在攪拌器與反應(yīng)槽之間設(shè)置有一隔絕反應(yīng)槽熱量的斷熱密封機(jī)構(gòu)，而可具有斷熱、冷卻、以及安全的功效；并進(jìn)而達(dá)到減少能量的結(jié)構(gòu)，以及提升絕熱效果的目的。其中未有考慮不同廢料之特性不同之溶解減容、裂解操作條件及產(chǎn)油品質(zhì)之調(diào)整機(jī)制，以至于會(huì)有二次污染以及高分子油品(蠟等)阻塞管線問(wèn)題，以致于在產(chǎn)制作業(yè)上亦產(chǎn)生相當(dāng)高的成本支出。
為了解決上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置，其不但熱源可自給自足，且因?yàn)槠鋬?nèi)部所使用的介質(zhì)為裝置自產(chǎn)調(diào)制，故可重復(fù)使用且能蓄高熱，故而在操作上具有封閉循環(huán)且低溫操作的特點(diǎn)，同時(shí)亦因?yàn)榉磻?yīng)器內(nèi)有選擇滯留機(jī)構(gòu)，故而具有產(chǎn)制高經(jīng)濟(jì)油品及適用性廣的效益。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置，包括一前處理總成，其包括了一破碎機(jī)、一連接于破碎機(jī)的輸送機(jī)、一料斗、以及一經(jīng)由馬達(dá)控制且具有螺桿熱熔機(jī)以及一減容原液暫存槽，一原液螺旋輸送機(jī)，一熱風(fēng)排氣道；一加熱總成，具有一個(gè)燃燒機(jī)，其是利用生成品為燃料產(chǎn)生熱源、一連接于熱熔機(jī)且具有一送風(fēng)機(jī)的熱交換器，可和加熱爐排氣熱交換，產(chǎn)生高熱空氣用以提供熱熔機(jī)熱源、一加熱爐加熱循環(huán)介質(zhì)的熱交換機(jī)構(gòu)；一反應(yīng)總成則包括了一和加熱爐連接的高溫泵、一連接于反應(yīng)器的冷凝器、一輕質(zhì)油暫存桶、一和燃燒機(jī)相連的輕質(zhì)油貯槽以及一和燃燒機(jī)連接的可燃?xì)赓A槽、一位于反應(yīng)器內(nèi)的填充吸附層；以及一過(guò)濾調(diào)整總成是設(shè)置在反應(yīng)爐以及加熱爐間，其特征在于該反應(yīng)總成可選擇性吸附大分子油氣，使其滯留于反應(yīng)器內(nèi)持續(xù)裂解至小分子油氣才排出反應(yīng)器再冷凝成高價(jià)值輕質(zhì)油；過(guò)濾調(diào)整總成，包括了一循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器，用以過(guò)濾循環(huán)介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)并適時(shí)加入適當(dāng)調(diào)配劑調(diào)整其特性，而可持續(xù)循環(huán)蓄熱以提供反應(yīng)爐內(nèi)裂解所需熱能。
本實(shí)用新型主要借助一設(shè)置于反應(yīng)器內(nèi)的吸附填充層，可將廢塑料分解后的高分子長(zhǎng)鏈油氣吸附，使之滯留于反應(yīng)爐內(nèi)或填充層上持續(xù)裂解至小分子短鏈油氣，再排出反應(yīng)器而冷凝為高價(jià)值油品，避免習(xí)知裂解油品不純且管路冷凝結(jié)蠟(高分子油氣)阻塞問(wèn)題。
配合本實(shí)用新型之另一解決方法，如前述廢熱回饋熱熔減容前處理以及調(diào)配裝置自產(chǎn)重質(zhì)油為蓄熱介質(zhì)循環(huán)自足使用，不但廢料可在低溫即行裂解，同時(shí)亦可降低使用觸媒或溶劑而產(chǎn)生替換、毒化及二次污染等問(wèn)題。而且，藉由回饋熱源，介質(zhì)調(diào)控以及吸附層規(guī)格設(shè)計(jì)，可使裝置操作條件更具廣泛適用性，且可選擇產(chǎn)制油品之性質(zhì)而具高經(jīng)濟(jì)性。
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型之特征及其實(shí)質(zhì)功效、內(nèi)容，特佐以圖式，詳加闡明如后


圖1為本實(shí)用新型之平面結(jié)構(gòu)圖。
圖2為螺旋熱熔減容機(jī)構(gòu)的平面示意圖。
圖3為循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整機(jī)構(gòu)的平面示意圖。
圖4為選擇滯留式反應(yīng)器的平面示意圖。
請(qǐng)參閱本實(shí)用新型的圖式，尤其是
圖1，其中可見(jiàn)及本實(shí)用新型的組成主要是具有一前處理總成10、一加熱總成20、一過(guò)濾調(diào)整總成30，以及一反應(yīng)總成40。
圖2顯示了前處理總成10包括將廢塑料絞碎成為細(xì)小顆粒的破碎機(jī)11，一連接于破碎機(jī)11而可對(duì)絞碎的塑料加以輸送的輸送機(jī)12、一具有可將由輸送機(jī)12輸送過(guò)來(lái)的廢料予以先行收集的料斗13，以及一經(jīng)由馬達(dá)142控制，且具有可不斷作輸送動(dòng)作螺桿141的熱熔機(jī)14。熱熔機(jī)14內(nèi)熱熔減容后之原液進(jìn)入原液暫存槽144貯存，原液暫存槽144附具有總量感測(cè)器147及可拆式濾網(wǎng)148；再由一具有馬達(dá)146的螺旋輸送機(jī)145送入反應(yīng)器內(nèi)裂解。而熱熔后熱風(fēng)則由排氣道143予以排放。
請(qǐng)參閱
圖1和圖2，加熱總成20具有一送風(fēng)機(jī)21，其可提供乾凈空氣以吸收加熱爐排放熱氣(約600℃)，用以加熱螺桿141內(nèi)的廢料。另一提供乾凈空氣和加熱爐排放熱氣熱交換的熱交換器22。加熱爐231內(nèi)的熱量則由一燃燒機(jī)23提供，燃料則由成品輕質(zhì)油槽45及可燃?xì)赓A槽42提供。加熱爐231內(nèi)則有循環(huán)介質(zhì)與加熱爐熱量熱交換的機(jī)構(gòu)。
如圖3所示，過(guò)濾調(diào)整總成30包括了一介于反應(yīng)爐41與加熱爐23間的和加熱爐231間的循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整機(jī)構(gòu)31，循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整機(jī)構(gòu)31包含一輸送泵311，一高速離心過(guò)濾器312，一壓力計(jì)314，一安全泄壓閥313，一流量計(jì)316，一調(diào)配劑投入口315，一總量感測(cè)器317，一溫度計(jì)318及一黏滯性感測(cè)器319。
圖4中顯示了反應(yīng)總成40則包括了一分別和螺旋輸送機(jī)145以及高溫泵浦46連接的反應(yīng)爐41、一可燃?xì)赓A槽42、一連接于反應(yīng)爐41以及可燃?xì)赓A槽42之間的成品冷凝器43、一輕質(zhì)油暫存桶44，以及一輕質(zhì)油貯槽45。反應(yīng)爐41內(nèi)裝有一特別設(shè)計(jì)的吸附填充層411，其具有選擇高分子油氣滯留持續(xù)裂解的功能，反應(yīng)爐有一壓力計(jì)412，一安全泄壓閥413，三個(gè)溫度計(jì)414，415，416，清理孔417，排渣閥419及進(jìn)料口418。
由以上的組成可知，本實(shí)用新型于使用時(shí)，可知廢塑料于細(xì)碎后，則由輸送機(jī)12輸送到料斗13內(nèi)，爾后則再由料斗13進(jìn)入到熱熔機(jī)14內(nèi)部的螺桿141，由送風(fēng)機(jī)21送入經(jīng)加熱爐排氣口(約600℃以上)熱交換器的熱空氣(約350℃)加以熱熔減容。此時(shí)廢塑料則可由固態(tài)熔融成流體狀態(tài)，而后則由螺桿141輸送到暫存槽144內(nèi)緩沖，以去除空氣，再由另一螺旋輸送器145送入。反應(yīng)爐41內(nèi)部進(jìn)行熱裂解反應(yīng)；由圖式中可看出熱熔機(jī)14的熱源主要是來(lái)自由送風(fēng)機(jī)21所送入熱交換22吸熱后的熱源，而在熱熔機(jī)14旁側(cè)則設(shè)置有一可將熱熔后熱氣體予以排放的熱風(fēng)排氣道143；而加熱爐熱源則來(lái)自于燃燒機(jī)23，此熱源會(huì)被經(jīng)由加熱爐231而導(dǎo)入熱交換器22內(nèi)部進(jìn)行熱交換后，再將熱氣由煙道232排放；并以一送風(fēng)機(jī)21將冷空氣送入熱交換器22內(nèi)加溫后，導(dǎo)入熱熔機(jī)14中做為廢料加溫的熱源；同時(shí)，前述的熱加熱爐231亦和反應(yīng)爐41連接，以便對(duì)反應(yīng)爐41內(nèi)作裂解的塑料持續(xù)的加溫。必須強(qiáng)調(diào)的是在加熱爐231以及反應(yīng)爐41之間設(shè)置了有一個(gè)高溫泵浦46，以及一個(gè)循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器31；循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器31主要是在于提供一種適當(dāng)循環(huán)蓄熱介質(zhì)到反應(yīng)爐41內(nèi)進(jìn)行裂解反應(yīng)，此種循環(huán)蓄熱介質(zhì)為特別調(diào)制其濃度、黏滯性、流動(dòng)性以及抗溫性等各種特質(zhì)，藉著高溫泵浦46的輸送，進(jìn)入加熱爐內(nèi)透過(guò)熱交換吸收熱量，而可在反應(yīng)爐41內(nèi)部和成為流體的廢塑料充份的混合，并使得廢塑料可在低溫裂解，免除習(xí)知廢塑料處理利用觸媒催化降低裂解溫度而產(chǎn)生觸媒毒化、替換等問(wèn)題。此種循環(huán)蓄熱介質(zhì)在藉由高溫泵浦46的輸送下而和廢塑料混合后，想當(dāng)然爾的會(huì)夾帶著廢塑料內(nèi)的雜質(zhì)，此時(shí)，則可利用循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器31的過(guò)濾功能對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾的作用，再適時(shí)加入適當(dāng)調(diào)配劑以使得在反應(yīng)爐41內(nèi)的介質(zhì)蓄熱循環(huán)，并使廢料可以持續(xù)裂解，而不產(chǎn)生結(jié)焦、阻塞等問(wèn)題。
再者，在反應(yīng)爐41內(nèi)部亦加設(shè)有一作為吸附大分子油氣的填充層411，如此，大分子的油氣被吸附而一直留在反應(yīng)爐41內(nèi)部作裂解反應(yīng)，裂解所產(chǎn)生的小分子油氣則可穿透填充層411而進(jìn)入冷凝器43內(nèi)部而冷凝成高經(jīng)濟(jì)輕質(zhì)油；此時(shí)，未被冷凝的可燃?xì)鈩t可儲(chǔ)存在可燃器貯槽42內(nèi)，而經(jīng)冷凝的輕質(zhì)油則進(jìn)入到輕質(zhì)油暫存桶44內(nèi)部，爾后則進(jìn)入到輕質(zhì)油貯槽45內(nèi)貯存。
由圖式中可知不論是可燃?xì)赓A槽42，抑或是輕質(zhì)油貯槽45皆連接到燃燒器23提供所需要的燃料，而成為自給自足式的裝置。
綜合言之，本實(shí)用新型為自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解油化裝置，其裝置包括一前處理總成，包括了一破碎機(jī)、一連接于破碎機(jī)的輸送機(jī)、一料斗、一經(jīng)由馬達(dá)控制且具有螺桿之熱熔機(jī)、一減容原液暫存槽，一原液螺旋輸送機(jī)，一熱風(fēng)排氣道；一加熱總成，具有一個(gè)燃燒機(jī)，其是利用生成品為燃料產(chǎn)生熱源、一連接于熱熔機(jī)且具有一送風(fēng)機(jī)的熱交換器，可和加熱爐排氣熱交換，產(chǎn)生高熱空氣用以提供熱熔機(jī)熱源、一加熱爐加熱循環(huán)介質(zhì)的熱交換機(jī)構(gòu)；一反應(yīng)總成則包括了一和加熱爐連接的高溫泵、一連接于反應(yīng)器的冷凝器、一輕質(zhì)油暫存桶、一和燃燒機(jī)相連的輕質(zhì)油貯槽以及一和燃燒機(jī)連接的可燃?xì)赓A槽、一位于反應(yīng)器內(nèi)的填充吸附層，其特徵在于選擇性吸附大分子油氣，使其滯留于反應(yīng)器內(nèi)持續(xù)裂解至小分子油氣才排出反應(yīng)器，再冷凝成高價(jià)值輕質(zhì)油；一過(guò)濾調(diào)整總成是設(shè)置在反應(yīng)爐以及加熱爐間，包括了一循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器，用以過(guò)濾循環(huán)介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)并適時(shí)加入適當(dāng)調(diào)配劑調(diào)整其特性，而可持續(xù)循環(huán)蓄熱以提供反應(yīng)爐內(nèi)裂解所需熱能。
由以上的說(shuō)明可知，本實(shí)用新型具有下列的優(yōu)點(diǎn)1.加熱爐之燃料為制程中所產(chǎn)生之油品及可燃?xì)?，熱熔減容之熱源亦為加熱爐排放之廢氣，故耗能低且可自我維持，有效免除習(xí)知廢料處理外加燃料之成本。
2.循環(huán)蓄熱介質(zhì)為反應(yīng)裂解后殘余重質(zhì)油經(jīng)調(diào)配其濃度、熱容、黏滯性、流動(dòng)性、抗溫性等特性之媒介，其消耗性低，可達(dá)易循環(huán)及蓄高熱功能；經(jīng)過(guò)濾雜質(zhì)及適度調(diào)整后，可回收而持續(xù)使用，并具有內(nèi)部循環(huán)的封閉性。
3.循環(huán)介質(zhì)對(duì)廢料作均勻的加熱作用的同時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)有一特殊設(shè)計(jì)的網(wǎng)狀填充層，可選擇吸附大分子長(zhǎng)鏈油氣，使其于反應(yīng)器內(nèi)滯留持續(xù)裂解至小分子短鏈輕質(zhì)油析出，所以不但廢料可在低溫時(shí)即行裂解，同時(shí)亦可避免習(xí)知高分子成品油結(jié)蠟阻塞、成品品質(zhì)不易控制以及觸媒替換、毒化、二次污染及無(wú)法連續(xù)操作等問(wèn)題降低使用觸媒裂解時(shí)因?yàn)闇囟人a(chǎn)生之毒化現(xiàn)象。
4.透過(guò)回饋熱源，循環(huán)蓄熱介質(zhì)以及反應(yīng)器內(nèi)填充吸附層設(shè)計(jì)的調(diào)控可適用于不同廢料，甚至混合廢料，其適用性廣。
由以上各點(diǎn)可知，本裝置能源產(chǎn)出效率高且容易操作與維護(hù)，可模組化連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)具高經(jīng)濟(jì)價(jià)值及應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置，包括一前處理總成，其包括了一破碎機(jī)、一連接于破碎機(jī)的輸送機(jī)、一料斗、以及一經(jīng)由馬達(dá)控制且具有螺桿熱熔機(jī)以及一減容原液暫存槽，一原液螺旋輸送機(jī)，一熱風(fēng)排氣道；一加熱總成，具有一個(gè)燃燒機(jī)，其是利用生成品為燃料產(chǎn)生熱源、一連接于熱熔機(jī)且具有一送風(fēng)機(jī)的熱交換器，可和加熱爐排氣熱交換，產(chǎn)生高熱空氣用以提供熱熔機(jī)熱源、一加熱爐加熱循環(huán)介質(zhì)的熱交換機(jī)構(gòu)；一反應(yīng)總成則包括了一和加熱爐連接的高溫泵、一連接于反應(yīng)器的冷凝器、一輕質(zhì)油暫存桶、一和燃燒機(jī)相連的輕質(zhì)油貯槽以及一和燃燒機(jī)連接的可燃?xì)赓A槽、一位于反應(yīng)器內(nèi)的填充吸附層；以及一過(guò)濾調(diào)整總成是設(shè)置在反應(yīng)爐以及加熱爐間，其特征在于該反應(yīng)總成可選擇性吸附大分子油氣，使其滯留于反應(yīng)器內(nèi)持續(xù)裂解至小分子油氣才排出反應(yīng)器再冷凝成高價(jià)值輕質(zhì)油；過(guò)濾調(diào)整總成，包括了一循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器，用以過(guò)濾循環(huán)介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)并適時(shí)加入適當(dāng)調(diào)配劑調(diào)整其特性，而可持續(xù)循環(huán)蓄熱以提供反應(yīng)爐內(nèi)裂解所需熱能。
專(zhuān)利摘要一種自足式介質(zhì)循環(huán)選擇滯留式裂解產(chǎn)油裝置,可在低溫下操作且適用性廣。包括一前處理總成、一加熱總成、一反應(yīng)總成、一過(guò)濾調(diào)整總成,該反應(yīng)總成可選擇性吸附大分子油氣,使其滯留于反應(yīng)器內(nèi)持續(xù)裂解至小分子油氣才排出反應(yīng)器再冷凝成高價(jià)值輕質(zhì)油;該過(guò)濾調(diào)整總成包括了一循環(huán)介質(zhì)過(guò)濾調(diào)整器,用以過(guò)濾循環(huán)介質(zhì)內(nèi)的雜質(zhì)并適時(shí)加入適當(dāng)調(diào)配劑調(diào)整其特性,而可持續(xù)循環(huán)蓄熱以提供反應(yīng)爐內(nèi)裂解所需熱能。
文檔編號(hào)C08J11/00GK2491452SQ0122899
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者雷成恩, 周越, 黃輔榮, 吳文彬, 陳世勛 申請(qǐng)人:綠矽島能源科技股份有限公司