專利名稱：一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于廢塑料處理技術領域，特別涉及一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置及方法。
背景技術：
近年來，塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，塑料制品的應用越來越廣泛，已滲透到國民經(jīng)濟的各個領域和人們?nèi)粘Ｉ钪?。雖塑料制品給我們的生活帶來諸多便利，但是由于廢舊塑料不易降解，已成為環(huán)境和資源的一大公害，且日趨嚴重，已得到各國的廣泛重視。
目前，全球塑料制品的總量已過億噸，我國的塑料制品也有幾千萬噸。對廢舊塑料的處理或者再利用，成為社會發(fā)展和環(huán)境保護的一個重要領域，也是對資源再利用至關重要的一個新領域。傳統(tǒng)的大規(guī)模處理方法是將塑料廢棄物簡單處理后進行填埋或簡單焚燒是較常見的大規(guī)模處理廢塑料的方法。但是，填埋需要占用較多的土地資源，而且會對周邊環(huán)境和地下水資源造成污染，不適合作為長久的處理方式；簡單焚燒會有殘渣，排放較多有害氣體，且需要巨大的能源支持用于無法回收的廢塑料燃燒，因此也不能作為主導的處理廢塑料的方法?，F(xiàn)有技術中，常用的處理廢塑料的技術有高溫熱裂解法、高溫高壓蒸汽處理、高溫油化處理和高溫焦化處理等。其中，高溫蒸汽處理方法，通常首先將廢舊塑料倒入反應釜，給反應釜加熱，使廢舊塑料熔融及裂解，裂解后的廢油再繼續(xù)處理，熔融后的氣體依次經(jīng)過濾器、液體冷卻器，最后殘余氣體燃燒或排入大氣。排出的氣體中還含有氯化氫、非甲烷類烴、氮化物、炭黑粉塵、顆粒物、二惡英、呋喃等，無論存在于空氣、水還是土壤中，有害氣體依靠吸附在顆粒上，借助于水生和陸生食物鏈不斷富集，最終危害人類，給長期生活在垃圾發(fā)電廠周圍環(huán)境中的人們造成危害。該類方法中，進料裝置常是間歇式進料裝置，處理工藝是一次反應徹底結(jié)束之后再開始加料后續(xù)處理，反應釜的冷卻和重新加熱造成能源浪費不能充分利用；處理過程常需借助金屬鹽或金屬等催化劑輔助裂解。但是，縱觀現(xiàn)有處理技術和方法中，廢塑料的處理工藝通常是間歇式而非連續(xù)式的，中間過程煩瑣、操控分散復雜，一批廢塑料的處理周期較長，且場地占地面積大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種廢塑料處理過程連續(xù)式的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置及方法，該裝置操作容易，操控集中化、過程連續(xù)有效，大大縮短了處理周期，節(jié)約了廢塑料處理時間，又有利于節(jié)約場地。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的—種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，包括依次連接的蒸汽發(fā)生爐、加熱器、熱裂解反應釜和冷凝器，熱裂解反應釜還直接與廢油水處理裝置連接，蒸汽發(fā)生爐、加熱器、熱裂解反應釜均與一個共同的控制系統(tǒng)連接，該控制系統(tǒng)還與一個變壓器相連接。該控制系統(tǒng)上設置有三個溫度控制器和一個蒸汽流量控制器，三個溫度控制器分別獨立控制加熱器、熱裂解反應釜和加熱器內(nèi)輸出蒸汽的溫度；蒸汽流量控制器通過控制開關調(diào)整加熱器內(nèi)蒸汽流量。本發(fā)明提供的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，冷凝器分別與廢油處理裝置和不凝氣處理裝置連接，將裂解油氣經(jīng)冷凝后，分類處理。本發(fā)明提供的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，不凝氣處理裝置還與蒸汽發(fā)生爐連接，便于將不凝氣處理裝置里的氣體進行處理。本發(fā)明提供的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，熱裂解反應釜的密封件材質(zhì)為石墨，熱裂解反應釜釜體的材質(zhì)為不銹鋼，釜體內(nèi)裝有陶瓷纖維涂層，釜體外設有巖棉保溫層。本發(fā)明提供的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，加熱器為圓形或橢圓形。 一種高溫蒸汽處理廢塑料的方法，包括以下步驟(I)加熱蒸汽將蒸汽發(fā)生爐產(chǎn)生的蒸汽輸入加熱器進行加熱，蒸汽初始溫度為103-106°C，經(jīng)加熱，其溫度為360-50(TC，該蒸汽直接通入熱裂解反應釜；(2)熱裂解反應經(jīng)進料聯(lián)動部件，將廢塑料加入熱裂解反應釜，在釜體內(nèi)攪拌器不斷攪拌下，充分接觸高溫蒸汽，經(jīng)蒸汽加熱下進行熱裂解反應，產(chǎn)物為裂解油氣、廢渣及廢油水，其中廢渣通過排渣口排出(3)處理裂解油氣裂解油氣進入冷凝器，經(jīng)冷凝產(chǎn)生的廢油進入廢油處理裝置進行廢油處理，未冷凝的裂解油氣進入不凝氣處理裝置進行氣體處理，也可選擇先輸入蒸汽發(fā)生爐進行燃燒后再進行后續(xù)處理；(4)處理廢油水廢油水直接排入廢油水處理裝置進行處理。本發(fā)明所述的高溫蒸汽處理廢塑料的方法，步驟(3)中不凝氣處理裝置中的氣體進入蒸汽發(fā)生爐進行燃燒，以降低氣體后續(xù)處理成本。本發(fā)明所述的高溫蒸汽處理廢塑料的方法，步驟(I)中加熱器的功率為24Kw，電壓為30V，單組加熱器的電阻為10萬Ω，內(nèi)部蒸汽的流量為20kg/h。采用本發(fā)明所述的高溫蒸汽處理裝置及其方法的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面(O高溫蒸汽處理廢塑料中各裝置是連續(xù)式一體，控制系統(tǒng)集中，操作簡單、節(jié)省時間，由原來的24h縮減為17h，效率提高29%。


附圖1為本發(fā)明一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖1中，I蒸汽發(fā)生爐，2加熱器，3熱裂解反應釜，4冷凝器，5廢油水處理裝置，6控制系統(tǒng)，7變壓器，8廢油處理裝置，9不凝氣處理裝置。
具體實施例方式結(jié)合附圖1具體解釋本發(fā)明的實施例。本發(fā)明所述的一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，包括依次連接的蒸汽發(fā)生爐1、加熱器2、熱裂解反應釜3、冷凝器4，熱裂解反應釜3還直接與廢油水處理裝置5連接，蒸汽發(fā)生爐1、加熱器2、熱裂解反應釜3均與一個共同的控制系統(tǒng)6連接，該控制系統(tǒng)6還與變壓器7相連接，控制系統(tǒng)6可以通過變壓器7降低加熱器2兩端的電壓，相應提高通過加熱器2的電流。該控制系統(tǒng)6上設置有三個溫度控制器和一個蒸汽流量控制器，三個溫度控制器分別獨立控制加熱器2、熱裂解反應釜3和加熱器內(nèi)輸出蒸汽的溫度；蒸汽流量控制器通過控制開關調(diào)整加熱器內(nèi)蒸汽流量，使整個廢塑料處理操作簡單化。而冷凝器4分別與廢油處理裝置8和不凝氣處理裝置9連接，將裂解油氣冷凝，然后分類處理，其中不凝氣處理裝置9可以與蒸汽發(fā)生爐I連接，便于不凝氣處理裝置9的進行氣體后續(xù)處理。熱裂解反應釜3的密封件材質(zhì)為石墨，熱裂解反應釜3釜體的材質(zhì)為不銹鋼，釜體內(nèi)裝有陶瓷纖維涂層，釜體內(nèi)容積為160L，釜體外設有巖棉保溫層。熱裂解反應釜3的進料口、排渣口采用螺絲二進式。加熱器2的進氣口處溫度為103-106°C，經(jīng)加熱，通過加熱器2將蒸汽加熱，出氣口·輸出的蒸汽溫度為360-500°C，輸入熱裂解反應釜3，加熱廢塑料以進行熱裂解反應。加熱器2本體的功率為24kw，電壓為30v，電阻為IOm Ω，便于加熱器2內(nèi)蒸汽加熱，該加熱器2內(nèi)部蒸汽的流量為20kg/h。該加熱器2可以為圓形或橢圓形。本發(fā)明還提供了高溫蒸汽處理廢塑料的方法，包括以下步驟(I)加熱蒸汽蒸汽發(fā)生爐I產(chǎn)生的蒸汽輸入加熱器，蒸汽初始溫度為103_106°C，經(jīng)加熱器2加熱后，其溫度為360-50(TC，將該蒸汽通入熱裂解反應釜3 ；(2)熱裂解反應廢塑料經(jīng)進料聯(lián)動部件，加入熱裂解反應釜3，在釜體內(nèi)攪拌器不斷攪拌下，充分接觸高溫蒸汽，經(jīng)蒸汽加熱下進行熱裂解反應，產(chǎn)物為裂解油氣、廢渣及廢油水，其中廢渣通過排渣口排出；(3)處理裂解油氣裂解油氣進入冷凝器4，冷凝產(chǎn)生的廢油進入廢油處理裝置8進行廢油處理，未冷凝的裂解油氣進入不凝氣處理裝置9進行氣體處理，其中該氣體可先輸入蒸汽發(fā)生爐I進行燃燒后再進入不凝氣處理裝置9進行后續(xù)處理；(4)處理廢油水廢油水進入廢油水處理裝置5進行處理。本發(fā)明不是僅限于上述實施例，除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他的實施方式，凡采用本發(fā)明所公開的構(gòu)思、等同替換或等效變換的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，包括依次連接的蒸汽發(fā)生爐(I)、加熱器(2)、熱裂解反應釜(3)和冷凝器(4)，熱裂解反應釜(3)還直接與廢油水處理裝置(5)連接，其特征在于，蒸汽發(fā)生爐(I)、加熱器(2)、熱裂解反應釜(3)均與一個共同的控制系統(tǒng)(6)連接，所述控制系統(tǒng)(6)還與一個變壓器(7)相連接，以及 所述控制系統(tǒng)(6)上設置有三個溫度控制器和一個蒸汽流量控制器，所述三個溫度控制器分別獨立控制加熱器(2)、熱裂解反應釜(3)和經(jīng)加熱器(2)內(nèi)輸出蒸汽的溫度； 所述蒸汽流量控制器用來調(diào)整加熱器(2)內(nèi)蒸汽流量。
2.根據(jù)權利要求1所述的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，其特征在于，冷凝器(4)分別與廢油處理裝置(5)和不凝氣處理裝置(9)連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，其特征在于，不凝氣處理裝置(9)還與蒸汽發(fā)生爐(I)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，其特征在于，熱裂解反應釜(3)的密封件材質(zhì)為石墨，熱裂解反應釜(3)釜體的材質(zhì)為不銹鋼，釜體內(nèi)裝有陶瓷纖維涂層，爸體外設有巖棉保溫層。
5.根據(jù)權利要求5所述的高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，其特征在于，加熱器(2)為圓形或橢圓形。
6.一種高溫蒸汽處理廢塑料的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)加熱蒸汽將蒸汽發(fā)生爐(I)產(chǎn)生的蒸汽輸入加熱器(2)進行加熱，蒸汽初始溫度為103-106°C，經(jīng)加熱，其溫度為360-500°C，該蒸汽直接通入熱裂解反應釜(3)； (2)熱裂解反應經(jīng)進料聯(lián)動部件，將廢塑料加入熱裂解反應釜(3)，廢塑料在高溫蒸汽作用下進行熱裂解反應，產(chǎn)物為裂解油氣、廢渣和廢油水，廢渣直接通過排渣口排出； (3)處理裂解油氣裂解油氣進入冷凝器，經(jīng)冷凝產(chǎn)生的廢油進入廢油處理裝置(8)進行廢油處理，未冷凝的裂解油氣進入不凝氣處理裝置(9)進行氣體處理； (4)處理廢油水廢油水直接排入廢油水處理裝置(9)進行處理。
7.根據(jù)權利要求6所述的高溫蒸汽處理廢塑料的方法，其特征在于，步驟(3)中所述不凝氣處理裂解油氣過程中，未冷凝的氣體先輸入蒸汽發(fā)生爐(I)進行燃燒，再進行后續(xù)處理。
8.根據(jù)權利要求6所述的高溫蒸汽處理廢塑料的方法，其特征在于，步驟(I)中加熱器(2)的功率為24Kw，電壓為30V，單組加熱器(2)的電阻為10萬Ω，內(nèi)部蒸汽的流量為20kg/h0
全文摘要
本發(fā)明屬于廢塑料處理技術領域，特別涉及一種高溫蒸汽處理廢塑料的裝置及其方法。該高溫蒸汽處理廢塑料的裝置，包括依次連接的蒸汽發(fā)生爐、加熱器、熱裂解反應釜、冷凝器，熱裂解反應釜還直接與廢油水處理裝置連接，蒸汽發(fā)生爐、加熱器和熱裂解反應釜均與一個共同的控制系統(tǒng)連接，該控制系統(tǒng)還與變壓器連接。本發(fā)明的有益效果為高溫蒸汽處理廢塑料裝置為連續(xù)式連接成一體，操作簡單、處理效率高，能大幅度節(jié)省時間。
文檔編號C08J11/14GK103013551SQ20121053200
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者蘇同興, 張國發(fā), 陳志權, 張震, 張翼霄, 李媛媛, 孫稼霖 申請人:環(huán)球瞭望(北京)生物科技有限公司