[发明专利]一种废塑料熔盐裂解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用高温熔盐的热量快速裂解废塑料的废塑料熔盐裂解装置及采用所述装置的废塑料熔盐裂解方法。

背景技术

随着社会发展和科技进步,各种塑料产品已经进入社会生活的各个领域,发挥着巨大的作用,但随之而来的是塑料废弃量日益增加且不易降解,造成白色污染。

目前，进行废塑料化学回收的主要方法是裂解油化。其裂解机理类似于石油化工中的热裂解和催化裂解。由于它们或是在热能作用下或是在催化剂作用下将大分子物质分解成小分子物质，采用的方法是热裂解和催化裂解。它们可以适用于各种废塑料的裂解过程，可得到包括汽油、石蜡等各类烃类产品。

现有技术中通常采用的裂解反应器包括固定床反应器、流化床反应器等。对固定床反应器加热一般采用盐浴或者惰性热载体加热等，但是会带来受热不均匀，反应不充分等问题，裂解效率低。流化床反应器中，采用热载体与废塑料直接混合，但是会带来催化剂烧结、阻塞和在整个反应器中不能与原料充分接触等问题，从而结焦产生大量渣油。

针对传统的废塑料热裂解装置存在结焦、传热不均匀、裂解效率低等问题，CN102260515A公开了一种废弃塑料热裂解处理方法和装置，将塑料采用螺旋推送装置送入熔盐池的底部，塑料密度小，在浮力的作用下向上移动时被熔盐直接接触而加热。

然而，采用螺旋的机械机构将废塑料送入熔盐池的底部，那么这些机构将在高温下工作，可靠性不高，或者要用高温合金钢制造，造价很高，特别是塑料从推送器进入熔盐池时它是一个个塑料团，与熔盐的接触面小，不利于传热过程的进行，为了完成塑料的热裂解，就必须增加熔盐池的深度；为了提高产量，就必须在一个熔盐池中放置很多螺旋推送机构，导致结构复杂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种传热效率高、处理能力大、结构简单、可靠性高的废塑料熔盐裂解装置及采用上述装置的废塑料熔盐裂解方法。

根据本发明的一方面，提供一种废塑料熔盐裂解装置，其包括裂解炉、熔盐炉、熔盐泵、进料器、输盐管和分配器，其特征在于，裂解炉具有上壁和下壁，裂解炉第一端设有熔盐出口，裂解炉第二端设有熔盐进口，裂解炉的上壁设置具有密封功能的进料器，在裂解炉上壁靠近进料器的位置设置分配器，分配器通过输盐管与熔盐泵相连接，分配器的各支管穿过裂解炉上壁进入炉内，各支管下端均横向装设熔盐喷洒管；裂解炉上壁的最高处设有裂解气出口，裂解炉上壁从裂解气出口折向靠近第一端的下方并与裂解炉第一端相连，熔盐出口通过管道与熔盐炉相连；熔盐炉与熔盐泵相连接，由熔盐泵经过输盐管将熔盐的一部分送入密封的裂解炉的第二端的熔盐进口，另一部分送入分配器。

优选地，所述进料器为转子加料器，进料料器一侧的靠近裂解炉第一端的裂解炉上壁是由耐火材料与隔热材料构成的朝向第一端的向上倾斜的斜面。

优选地，裂解炉下壁是由耐火材料与隔热材料构成的朝向第一端的向下倾斜的斜面。

优选地，所述向下倾斜的斜面向下倾斜的角度为5～20°。

优选地，所述裂解炉下壁末端设有锥形熔盐沉淀池，沉淀池的底部设有下出渣器。

优选地，所述裂解气出口设置于沉淀池的上方。

优选地，所述裂解炉的靠近第二端的下壁设置有溢流堰，溢流堰的下端固定在裂解炉的下壁上，溢流堰的上端高于裂解炉第二端的熔盐进口。

优选地，所述裂解炉在裂解气出口靠近裂解炉第一端的一侧设有挡渣墙，挡渣墙的上端固定在裂解炉的上壁，挡渣墙的下端低于裂解炉第一端的熔盐出口。

优选地，在挡渣墙的远离裂解炉第一端的一侧、高于熔盐出口水平高度的位置设置上出渣器，以排除轻质固体杂质。

本发明还提供一种采用上述装置的废塑料熔盐裂解方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳酸钠、碳酸钾或其它低熔点的无机碳酸盐中的一种或多种经过熔盐炉加热至熔点50摄氏度以上，由熔盐泵经过输盐管将熔盐的一部分送入密封的裂解炉的第二端的熔盐进口，沿着裂解炉下壁面流动，熔盐的另一部分通过分配器的各支管进入多个熔盐喷洒管，成多路均匀地喷洒向裂解炉下壁；处理后的粒度小于30mm的废塑料经过进料器均匀的送入裂解炉；进入裂解炉的废塑料首先被沿着裂解炉下壁流动的熔盐加热并熔融，当其经过分配器下方时，废塑料受到熔盐喷洒管送入的熔盐多次溅射热裂解产生裂解气；裂解气经过裂解炉上壁的最高处的裂解气出口排出，裂解炉中的熔盐通过裂解炉第一端的熔盐出口排出，进入熔盐炉被加热，循环使用。