[发明专利]离心刮板成膜热裂解反应装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种裂解反应装置及其方法，特别涉及一种离心刮板 成膜热裂解反应装置及利用该装置在离心力作用下刮板将反应物料 刮成薄膜后再瞬间进行热裂解反应的方法。

背景技术

目前国内外的裂解反应器有列管式裂解反应器，流化床热裂解反 应器，流化催化裂化装置(FCC装置)，还有用于废塑料热裂解的槽 式旋转裂解反应器。这几种裂解反应器虽然结构不同，但物料在裂解 过程中的状态都为流体或液滴，所以有以下不足：

列管式裂解反应器适应性差，特别在处理废塑料这类粘度大，传 热差的废塑料时易结碳，导致裂解不完全甚至裂解反应很难进行，排 出物为不易处理的粘稠的焦渣混合物。

流化床热裂解反应器在热裂解过程中产生的高粘度油状或蜡状 物全部附着在加热载体上，从而使加热载体的流动性变差，影响流化 床热裂解器的反应效果，为此往往需要不断加入新的加热载体。

流化催化裂化装置(FCC装置)大而复杂，对原料要求严格，并 要补充催化剂和可能出现催化剂中毒，特别对废塑料这类聚合物的处 理会出现类同流化床热裂解反应器的状况。

槽式旋转裂解反应器传热慢、反应周期长、裂解反应不完全、结 碳严重、终端产物为难以处理的粘稠焦化物，二次污染严重，尤其对 废塑料的处理更为明显。

应用上述裂解反应器而实现裂解反应的方法其缺点是反应周期 长，裂解反应不完全，结碳严重，终端产物为粘稠状的焦化物，清理 困难而造成二次污染，特别是对废塑料无害化处理时更为明显。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术的缺点，提供一种离心刮板 成膜热裂解反应装置及利用该装置在离心力作用下刮板将反应物料 刮成薄膜后再瞬间进行热裂解反应的方法。

本发明的一种离心刮板成膜热裂解反应装置技术方案是：一种离 心刮板成膜热裂解反应器，包括炉体、减速机带动的刮板总成、螺旋 烟道、保温罩、阻气出料装置，其特点是：炉体内从上至下设有低温 反应区，高温反应区和碳化区三个区间，刮板总成由一次分布盘、多 组刮板、刮板架、挡料板、二次分布盘、出料板和主轴组成，其是， 主轴上从下至下依次固定连接一次分布盘，刮板架，挡料板，二次分 布盘，挡料板，二次分布盘，刮板架，挡料板，二次分布盘，出料板， 刮板悬挂在刮板架的滑动轴上，旋转时，刮板在滑动轴上向主筒体筒 壁滑动。

刮板上开有2-75°角度的沟槽，沟槽底部设有斜面。沟槽一段 沟槽深度为0.5-3mm，另一端沟槽深度为3-20mm，炉体由主筒体x、 炉盖和炉底组成，其中，炉体的主筒体直径为Φ219-Φ2500mm；螺 旋烟道的螺旋片的螺距为100-300mm，宽度为50-200mm，在螺旋烟4 的烟道外壁下部的1/5-1/2处开有多个100×100至200×200的可 调风门；阻气出料装置由星形下料器和螺旋输送机组成，其中，螺旋 输送机中的螺杆顶端与左右摆动的阻气阀板偏心连接。

本发明的一种应用如上所述的离心刮板成膜热裂解反应装置的 热裂解反应的方法，其特点是，方法步骤为：

1)让700-850℃的烟道气进入炉体的螺旋烟道，将炉体主筒体的筒 壁被加热成三个温度区间，上部为350-400℃的低温区，中部为 400-500℃的高温区，下部为650-750℃的碳化区；

2)启动刮板总成的电机，使其在炉体主筒体内转动，转速为5-110 转/分；

3)将预热或熔化后的物料由炉体上部进料口加到正在旋转的一次分 布盘上，在离心力的作用下物料被抛向炉体主筒体的筒壁，并向下流 动，此时，刮板旋转时产生的离心力将刮板自身沿着滑动轴抛向炉体 主筒体的筒壁，与筒壁紧贴着旋转，将流下的物料刮成一层薄膜，并 顺着炉体筒壁向下移动，形成的薄膜与高热的炉体主筒体筒壁接触， 舜间发生裂解反应，生成的油、气从炉体上部出口排出，经冷凝、压 缩得到油和燃气，生成的碳黑在刮板的作用下顺着炉体主筒体的筒壁 向下移动，经过筒壁的低温区、高温区和碳化区，经过完全碳化后， 从炉体底部的阻气出料装置出口排出。