[发明专利]一种聚苯乙烯废弃物热解利用装置

说明书

本发明公开了一种聚苯乙烯废弃物热解利用装置，包括锥形壳体、进料系统、输料系统、电加热系统、冷凝塔、燃气预热系统和固相分离装置。本发明利用部分热解焦油返仓促溶和锥形反应釜螺旋推挤压料，实现聚苯乙烯废弃物的高效减容，在无氧的锥形反应釜末端加强热促使减容后的聚苯乙烯废弃物快速热解并实现高度芳环化，完成快速热解后完成初步裂解炭分离，并将气相混合物导入冷凝塔分离出热解气和热解油，热解气用于返回反应釜前端燃烧，热解油主要用于提取苯乙烯、萘等化工原料或用作制备热解柴油、汽油等，少量用作返仓促溶加速原料的减容化。

技术领域

本发明涉及废物资源化利用技术领域，特别涉及一种聚苯乙烯废弃物热解利用装置。

背景技术

聚苯乙烯是一种广泛应用于产品包装保护和防震填充的石油化工材料，因其低密度、高机械强度等特点，使其使用量逐年增加，且在短时间内难以找到更为环保的代替物。但因为该类材料定型后难于实现二次加工，相比塑料类固体废弃物等几乎无法得到二次利用，每年均有大量的聚苯乙烯内包装材料废弃。由于聚苯乙烯物理化学性质稳定、在自然界中难以降解等特征，使得聚苯乙烯作为一种代表性白色污染源，在人类生产生活过程中被大量废弃。

因聚苯乙烯兼具低密度、高机械强的特点，使其废弃后难以向其他有机固体废弃物一样实现无害化、减量化处理。聚苯乙烯废弃物密度小，容量大且机械强度大，难以通过普通的压缩方式实现压缩。因其在一定体积下实际物质的量较小，原子排布分散，使其在燃烧处理过程中难以实现稳定控制，且在燃烧过程中容易造成急速燃烧和急速减容，一方面难以保证聚苯乙烯的及时添加，另一方面难以实现燃烧过程中的短时间内的大量热量利用和大量烟气处理。基于上述原因，普通的热解装置也难以实现聚苯乙烯的稳定热解处理。专利201710588872.8公开了一种聚苯乙烯泡沫塑料热解制油装置，通过变螺距螺杆泵实现聚苯乙烯的初步压缩，采用抽真空的方式实现裂解反应釜内的无氧环境，并通过后端气态物质冷凝实现油气分离，实现了聚苯乙烯废弃物的热解制油利用。但是，该装置仅仅依靠物料与装置的摩擦和运行成本较高的电磁感应装置进行待处理物料的加热，同时在抽真空的过程中需要耗费能源，进一步增加了聚苯乙烯处理过程中的运行成本。

实现聚苯乙烯废弃物的减量化无害化处理和资源化利用，一是需要根据聚苯乙烯的物理化学性质进行适当的预处理，完成聚苯乙烯废弃物的减容，二是需要根据聚苯乙烯的特点完成聚苯乙烯废弃物的特点选择恰当的处理工艺和处理方法。

发明内容

针对背景技术中提到的聚苯乙烯废弃物处理的现状和存在的不足，本发明设计了一种聚苯乙烯废弃物热解利用装置。

一种聚苯乙烯废弃物热解利用装置，包括水平放置的锥形壳体、进料系统、输料系统、电加热系统、冷凝塔、燃气预热系统和固相分离装置；

所述锥形壳体锥底侧壁上方设有物料入口，锥顶设有物料出口，锥形壳体内部是锥形空腔，所述进料系统安装所述锥形壳体锥底侧壁上方并与物料入口相通；电加热系统包括空心柱体和环绕在所述空心柱体内壁的电阻带；所述锥顶与所述空心柱体第一端固定连通；

所述输料系统包括电动机和与所述电动机传动连接的安装于锥形空腔几何中心线上的输料螺旋；所述输料螺旋从所述锥底穿过所述柱顶向所述空心柱体第二端延伸，通过所述电动机带动所述输料螺旋旋转将物料从所述锥形空腔锥底压实输送至锥顶，再送入所述电加热系统内；

所述电加热系统的空心柱体第二端分别与所述冷凝塔、固相分离装置相连通；

所述燃气预热系统环绕布置在所述锥形壳体外壁；

所述冷凝塔下方设有第一出口与储油罐相连通，上方设有第二出口与所述燃气预热系统相连通。

进一步地，所述进料系统包括进料斗和破碎轮；所述进料斗固定安装在所述锥形壳体物料入口上方，并与所述锥形壳体相连通，所述破碎轮安装在所述进料斗底部出口处。其优点在于：聚苯乙烯废弃物经过破碎轮的过程，被其外围的破碎齿细碎后，方可进入锥形螺旋的第一个螺旋。