[发明专利]一种废塑料热裂解清焦方法

说明书

本发明属于高分子材料热裂解方法技术领域，具体涉及一种废塑料热裂解清焦方法，将多面体球状立体结构的清焦球和废塑料一起投入裂解器中催化裂解，清焦球在螺杆的搅拌作用下，与废塑料充分混合，由于清焦球为热的良导体，热量通过裂解器壁面传递给清焦球，进而由清焦球传递给废塑料，达到强化传热的目的，使废塑料受热均匀，提高裂解的均匀性，进而提高产物品质，同时，多面体球状立体结构的清焦球在螺杆旋转的搅拌作用下，与裂解器壁面和螺杆扇面反复摩擦、剐蹭，清除结焦并且防止结焦的产生，保证了裂解过程的连续稳定运行。完成裂解后，清焦球和裂解灰分一起排出，清焦球被自动回收进入裂解器再利用。

技术领域：

本发明属于高分子材料热裂解方法技术领域，具体涉及一种废塑料热裂解清焦方法，实时清理废塑料在热裂解中的结焦。

背景技术：

废塑料热裂解是将已清除杂质的塑料置于无氧或者低氧的密封容器中加热，裂解为低分子化合物，塑料制品中的高聚物大分子通过裂解回到低分子量状态或单体态，在此过程中，产出燃料油、固体燃料，实现废塑料的资源化、无害化和减量化处理。

废塑料成分复杂，其中大部分为PE、PP、PS和PVC等，PE、PP的裂解产物主要是燃料气和燃料油，PS的裂解产物主要是苯乙烯单体，而PVC在裂解过程中很容易形成有毒有害的含氯化合物，一方面污染环境，腐蚀裂解设备，另一方面含氯有机物进入液体或气体产品后，会阻碍液体或气体产品的再利用，采用分段控温式裂解设备能够有效解决废塑料中PVC处理的难题。PVC在200℃时脱氯，在400℃时发生烃类分解反应，PE、PS在300℃左右开始分解，在400℃时可以完成分解反应。基于此，将废塑料裂解过程根据温度不同，分为多段式连续裂解，可以使PVC在200℃的裂解器中发生初级分解反应，将反应产生的氯以HCl的形式集中释放，并且进行无害化处理，然后经过后续较高温度的裂解后即可得到低氯含量的高品质燃料油。

然而，在热裂解的过程中，经常会发生结焦现象，焦块沉积在炉壁或者炉内其他部件上，严重影响热量的传递，增加系统压力，甚至堵塞裂解器，给操作带来困难，影响连续生产。有效控制结焦成为废塑料热裂解过程中的重要课题。塑料为不良热导体，导致在热裂解过程中裂解器近壁面和内部温度分布不均，裂解速度不均，影响产物品质，并且加剧了结焦的产生。因此，研发设计一种清理废塑料在热裂解过程中产生的结焦的方法，具有现实意义。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种废塑料热裂解清焦方法，能够实时进行清焦和自动回收并循环利用清焦球，解决废塑料热裂解时的结焦问题。

为了实现上述目的，本发明涉及的废塑料热裂解清焦方法基于废塑料热裂解清焦装置实现，具体过程包括裂解和清焦共两个步骤：

(一)裂解：将清焦球和废塑料一起投入裂解器中进行裂解，清焦球在裂解器的螺杆的搅拌作用下，与裂解器的壁面和螺杆反复摩擦、剐蹭，清除结焦并防止结焦产生，废塑料经裂解形成裂解灰分；

清焦球的形状为球状多面体，材质为热的良导体；清焦球的供给速度通过分离器螺杆和提升器螺杆的转速调节。

(二)清焦：清焦球和裂解灰分的混合物由裂解器排出经由物料入口进入分离器机筒，分离器电机带动分离器螺杆旋转并驱动混合物向后移动，裂解灰分经由通孔和漏斗由灰分出口排出并收集；清焦球在分离器螺杆的驱动下逐渐被清理干净并被输送到提升器机筒中，提升器电机带动提升器螺杆旋转将清焦球提升至提升器机筒的后端，清焦球经由清焦球出口重新进入裂解器循环利用。