一种废橡塑热解处理装置及其处理方法与流程

一种废橡塑热解处理装置及其处理方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种废橡塑热解处理装置及其处理方法，本发明属于热解技术领域。

背景技术：

3.废橡胶塑料在回转窑的热解过程中，由于物料基础热解特性不同，热解起始和终止温度区间存在差异，并且由于物料对热传递的需求不同，使得热解过程中物料与热解产物混为一体。随着热解过程的推进，更多的气液产物开始出现，其中液态产物中包含有大量的焦油组分，在反应器低温部位易结焦，挂壁现象严重，进一步加大产物分离和收集的难度。
4.近年来，由于可以实现产物高值化利用，且过程中污染物排量少，废橡胶塑料的热解工艺技术引起了广泛关注。现有的热解工艺主要采用固定床、直接接触式回转窑和流化床等，其中直接接触式回转窑对物料包容性强、处理量大，应用较多。然而，热解回转窑普遍存在如下问题：物料与产物难分离，产物难收集，易结焦，气体有泄漏风险。
5.为了将产物顺利分离，并提高产物利用率，公开号cn2395146y提出外热式回转窑
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循环流化床组合式使用，有机废弃物在回转窑内热解，收集热解油用于之后的加工精制，热解残渣在循环流化床中焚烧产生烟气，之后热烟气间接加热热解，以此实现对固体废弃物进行热解处理，并充分利用余热。公开号cn1847364a联合使用回转窑——循环流化床，引入了热固载体，热解物料与热固载体混合后在回转窑中热解，热解半焦与热固载体混合物进入流化床，半焦燃烧后供给系统热量，回收热固载体，由此实现对固体有机质的处理，收集热解产生的油和气。
6.以上专利在废橡胶塑料热解过程中仍在热解速率低、易结焦、产物分离效果差的问题。

技术实现要素：

7.针对以上问题，本专利提出一种废橡塑热解处理装置及其处理方法，力图提高热解速度，减少结焦现象，提高产物分离效果。
8.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种废橡塑热解处理装置，包括依次连接的螺旋进料器、内外加热结合式热解炉、水冷绞龙及分离装置、热解产物收集仓；所述内外加热结合式热解炉上具有热解气收集仓、热解焦油收集仓、烟气处理器；内外加热结合式热解炉内包括旋转热解腔体、沸腾热解腔体、第一管路、第二管路，旋转热解腔体和沸腾热解腔体相互连通，旋转热解腔体连通螺旋进料器，沸腾热解腔体连通水冷绞龙及分离装置，第一管路位于内外加热结合式热解炉内上部位置，第二管路位于内外加热结合式热解炉内下部位置，第一管路分别连接旋转热解腔体、沸腾热解腔体、热
解气收集仓、烟气处理器，第二管路分别连接旋转热解腔体、沸腾热解腔体、热解焦油收集仓、烟气处理器。
9.作为更进一步的优选方案，旋转热解腔体内温度为350℃-450℃。
10.作为更进一步的优选方案，沸腾热解腔体内温度为550℃-650℃。
11.一种废橡塑热解处理装置的处理方法，包括以下步骤：步骤一：废橡塑的预处理，包括预分选——预干燥——预破碎；步骤二：确保体系呈现绝氧氛围；步骤三：废橡塑物料与热解珠充分混合，经由螺旋进料器进入内外加热结合式热解炉；步骤四：废橡塑物料在旋转热解腔体内高温加热反应，转动使得物料向沸腾热解腔体行进，开启热解过程；热解气经由第一管路流向热解气收集仓，点燃后供给热解炉炉内热量，燃烧后的烟气经由第一管路进入烟气处理器；燃烧后的热解焦油经由第二管路流向热解焦油收集仓，点燃后供给热解炉外部热量，燃烧后产生的烟气经由第二管路进入烟气处理器；步骤五：未充分热解反应的热解物料、热解珠、以及旋转热解腔体中产生的热解残渣，进入沸腾热解腔体中进行热解反应；热解气经由第一管路流向热解气收集仓，点燃后供给热解炉内部和外部热量，热解焦油经由第二管路流向热解焦油收集仓，点燃后供给热解炉内部和外部热量，最终燃烧后产生的烟气经由第二管路进入烟气处理器；步骤六：沸腾热解腔体内反应后，通过水冷绞龙及分离装置冷却分离，热解产物收集仓收集热解炭以及热解油，用于后续进一步的加工利用；步骤七：回收热解珠，清洗后再利用。
12.作为更进一步的优选方案，热解珠为飞灰等离子体熔融飞灰玻璃体。
13.与现有技术相比，本发明包含旋转热解腔体和沸腾热解腔体，可加深热解反应的程度，推动热解反应的进行；热解珠的进一步引入，可有效去除炉体过程中生成的焦炭；分别收集热解产物，实现对热解气和热解焦油的回收利用，进而获得热解油以及热解炭，得到的初级产物可进一步用于后续的加工利用。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；其中，1-螺旋进料器；2-除尘器；3-内外加热结合式热解炉；4-旋转热解腔体；5-沸腾热解腔体；6-热解气收集仓；7-热解焦油收集仓；8-烟气处理器；9-水冷绞龙及分离装置；10-热解产物收集仓，11-第一管路，12-第二管路。
具体实施方式
15.下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
16.由于废橡胶塑料组成差异，具有不同的热解特性，热解起始和结束的温度区间存在极大的差异，产物分布相差较大。同时，废橡塑热解过程产生大量的气液产物，易结焦，物料与产物间粘连板结。借助回转窑系统平台开展废橡塑热解，过程存在如下技术问题：炉体内部传热不均、物料与产物无法彻底分开、焦油难分离、产物难收集利用。
17.本发明的一种废橡塑热解处理装置，包括依次连接的螺旋进料器1、内外加热结合式热解炉3、水冷绞龙及分离装置9、热解产物收集仓10；所述内外加热结合式热解炉3上具有热解气收集仓6、热解焦油收集仓7、烟气处理器8；内外加热结合式热解炉3内包括旋转热解腔体4、沸腾热解腔体5、第一管路11、第二管路12，旋转热解腔体4和沸腾热解腔体5相互连通，旋转热解腔体4连通螺旋进料器1，沸腾热解腔体5连通水冷绞龙及分离装置9，第一管路11位于内外加热结合式热解炉3内上部位置，第二管路12位于内外加热结合式热解炉3内下部位置，第一管路11分别连接旋转热解腔体4、沸腾热解腔体5、热解气收集仓6、烟气处理器8，第二管路12分别连接旋转热解腔体4、沸腾热解腔体5、热解焦油收集仓7、烟气处理器8。
18.本发明的一种废橡塑热解处理装置的处理工艺，该处理工艺包含预处理——内外加热式热解炉热解系统——产物收集、烟气处理三个部分。经过预处理后的废橡塑，混入飞灰等离子体熔融飞灰玻璃体作为热解珠，可利于热解反应的顺利推进，利于产物的分离，混合均匀后进入热解段。热解珠选自飞灰等离子体熔融所得玻璃体，该类玻璃体耐高温、机械性能强、化学性质稳定，可利于废橡塑热解过程中物料与产物分离。热解段的热解炉由旋转热解腔、沸腾热解腔两个腔体组成，物料和热解珠混合物首先进入回转窑腔体，该腔体内温度为350℃-450℃，热解气和热解焦油分别被收集后进入储集仓，点燃后供给内部和外部热量；之后，未充分热解的物料、热解残渣以及热解珠转入流化床腔体，该腔体温度为550℃-650℃，热解珠进一步促进热解反应的进行，收集热解气和热解焦油，使其分别进入储集仓，点燃后供给内部和外部热量；冷却后，导出热解炭和热解油，用于制备活性炭和精制油品的原料，制备下一步的精加工；回收热解珠，清洗后再利用；烟气和极少量细微颗粒由分离器出口排出，进行烟气处理具体包括以下步骤：步骤一：废橡塑的预处理，包括预分选——预干燥——预破碎；步骤二：确保呈现绝氧氛围；步骤三：废橡塑物料与热解珠充分混合，经由螺旋进料器1进入内外加热结合式热解炉3；步骤四：废橡塑物料在旋转热解腔体4内高温加热反应，转动使得物料向沸腾热解腔体5行进，开启热解过程；热解气经由第一管路11流向热解气收集仓6，点燃后供给热解炉炉内热量，热解气收集仓6外设置点火装置，热解气流向热解气收集仓6后，在外部点燃，进而供给热解炉，提供炉内热量，燃烧后的烟气经由第一管路11进入烟气处理器8；燃烧后的热解焦油经由第二管路12流向热解焦油收集仓7，点燃后供给热解炉外部热量，热解焦油收集仓7外设置点火装置，热解焦油经热解焦油收集仓7顺管道流出，在外部点燃，进而供给热解炉，提供炉内热量，燃烧后产生的烟气经由第二管路12进入烟气处理器8；步骤五：未充分热解反应的热解物料、热解珠、以及旋转热解腔体4中产生的热解残渣，进入沸腾热解腔体5中进行热解反应；热解气经由第一管路11流向热解气收集仓6，点燃后供给热解炉内部和外部热量，热解焦油经由第二管路12流向热解焦油收集仓7，点燃后供给热解炉内部和外部热量，外部均设置外部装置，在装置内部点燃后可供给热量，最终燃烧后产生的烟气经由第二管路12进入烟气处理器8；步骤六：沸腾热解腔体5内反应后，通过水冷绞龙及分离装置9冷却分离，热解产物
收集仓10收集热解炭以及热解油，用于后续进一步的加工利用；步骤七：回收热解珠，清洗后再利用。
19.本发明的热解工艺技术因低污染、高利用率受到广泛关注，废橡胶塑料具有较高的c/h比，通过热解工艺处理，可得到初级热解油以及热解炭。然而，热解过程存在传热不均、反应不彻底、易结焦、产物难分离回收等问题。
20.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种废橡塑热解处理装置，其特征在于：包括依次连接的螺旋进料器（1）、内外加热结合式热解炉（3）、水冷绞龙及分离装置（9）、热解产物收集仓（10）；所述内外加热结合式热解炉（3）上具有热解气收集仓（6）、热解焦油收集仓（7）、烟气处理器（8）；所述内外加热结合式热解炉（3）内包括旋转热解腔体（4）、沸腾热解腔体（5）、第一管路（11）、第二管路（12），旋转热解腔体（4）和沸腾热解腔体（5）相互连通，旋转热解腔体（4）连通螺旋进料器（1），沸腾热解腔体（5）连通水冷绞龙及分离装置（9），第一管路（11）位于内外加热结合式热解炉（3）内上部位置，第二管路（12）位于内外加热结合式热解炉（3）内下部位置，第一管路（11）分别连接旋转热解腔体（4）、沸腾热解腔体（5）、热解气收集仓（6）、烟气处理器（8），第二管路（12）分别连接旋转热解腔体（4）、沸腾热解腔体（5）、热解焦油收集仓（7）、烟气处理器（8）。2.根据权利要求1所述的一种废橡塑热解处理装置，其特征在于：所述旋转热解腔体（4）内温度为350℃-450℃。3.根据权利要求1所述的一种废橡塑热解处理装置，其特征在于：所述沸腾热解腔体（5）内温度为550℃-650℃。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种废橡塑热解处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：废橡塑的预处理，包括预分选——预干燥——预破碎；步骤二：确保内外加热结合式热解炉（3）呈现绝氧氛围；步骤三：废橡塑物料与热解珠充分混合，经由螺旋进料器（1）进入内外加热结合式热解炉（3）；步骤四：废橡塑物料在旋转热解腔体（4）内高温加热反应，转动使得物料向沸腾热解腔体（5）行进，开启热解过程；热解气经由第一管路（11）流向热解气收集仓（6），点燃后供给热解炉炉内热量，燃烧后的烟气经由第一管路（11）进入烟气处理器（8）；燃烧后的热解焦油经由第二管路（12）流向热解焦油收集仓（7），点燃后供给热解炉外部热量，燃烧后产生的烟气经由第二管路（12）进入烟气处理器（8）；步骤五：未充分热解反应的热解物料、热解珠、以及旋转热解腔体（4）中产生的热解残渣，进入沸腾热解腔体（5）中进行热解反应；热解气经由第一管路（11）流向热解气收集仓（6），点燃后供给热解炉内部和外部热量，热解焦油经由第二管路（12）流向热解焦油收集仓（7），点燃后供给热解炉内部和外部热量，最终燃烧后产生的烟气经由第二管路（12）进入烟气处理器（8）；步骤六：沸腾热解腔体（5）内反应后，通过水冷绞龙及分离装置（9）冷却分离，热解产物收集仓（10）收集热解炭以及热解油，用于后续进一步的加工利用；步骤七：回收热解珠，清洗后再利用。5.根据权利要求4所述的一种废橡塑热解处理装置的处理方法，其特征在于：所述热解珠为飞灰等离子体熔融飞灰玻璃体。

技术总结

本发明公开了一种废橡塑热解处理装置及其处理方法，装置包括依次连接的螺旋进料器、内外加热结合式热解炉、水冷绞龙及分离装置、热解产物收集仓；内外加热结合式热解炉上具有热解气收集仓、热解焦油收集仓、烟气处理器；经过预处理后的废橡塑，混入热解珠，混合均匀后进入热解段，物料和热解珠混合物首先进入回转窑腔体，热解气和热解焦油分别被收集后进入储集仓，点燃后供给内部和外部热量，冷却后，导出热解炭和热解油。本发明实现了对热解气和热解焦油的回收利用，最终获得热解油以及热解炭，可用于后续的加工利用。可用于后续的加工利用。可用于后续的加工利用。