[发明专利]一种废旧塑料无氧裂解系统和方法

说明书

本发明公开了一种废旧塑料无氧裂解系统和方法，该系统包括流化床，与流化床下部相连的进料管、与流化床上部相连的旋风装置，所述系统还包括燃烧室和除氧器，所述旋风装置顶部出来的管路包括第一支路和第二支路，所述第一支路为旋风装置出来的部分气体进入燃烧室、除氧器，所述第二支路为旋风装置出来的部分气体进入除氧器，所述除氧器与流化床底部相连。本发明通过控制燃烧室的空燃比和设置除氧器，进一步控制进入流化床中的氧气，避免二噁英等有害物质的产生；采用直接加热，热效率高，整个废旧塑料处置过程中的能耗较低。

技术领域

本发明涉及塑料处理技术领域，尤其涉及一种废旧塑料无氧裂解系统和方法。

背景技术

随着塑料工业的迅速发展，塑料制品的应用也越来越广，塑料的大量应用造成了严重的环境污染，并沿着食物链富集影响到人类健康。目前针对塑料垃圾的处理方法主要有填埋法、焚烧法、再生利用法、降解法和热裂解法。填埋法虽然处理简单，但塑料分解时间很长且占据大量的土地，容易造成二次污染。焚烧法处理塑料会产生有害物质，对环境造成二次污染。再生利用法与降解法对塑料分类有很高的要求，成型物中易混入杂质，成本较高。热解法具有降解充分，对环境危害小和产物可再利用的优点，成为处理塑料的重要手段。

中国专利申请CN200710126111.7公开了一种废塑料连续裂解工艺及设备，但该装置结构复杂、能耗高、操作难度大、废气废固的排放处理量大。中国专利申请CN200810036702.X公开了一种混合型废塑料连续催化裂解生产燃油的方法，包括在360-390℃下废塑料裂解，粗油加热汽化进入二级催化裂化改制流化床反应器，在温度390-400℃下催化裂化，生产汽油柴油。

目前，针对废旧塑料热解，尤其是含其他杂质比较多的废旧塑料热解常见的问题有：废旧塑料在有氧、高温的环境下，会生成二噁英等强致癌物质；现有的塑料裂解设备一般采用夹套加热的无氧裂解工艺，换热效率较低，系统能耗较高；裂解气体中的氯或硫容易腐蚀设备，污染环境；裂解产生的焦油由于温度较低沉积在管道上，容易堵塞管道，影响系统的长期稳定运行。

发明内容

本发明提供了一种废旧塑料无氧裂解系统和方法，从而有效地解决了现有技术存在的问题。

一方面，本发明提供了一种废旧塑料无氧裂解系统，该系统包括流化床，与流化床下部相连的进料管、与流化床上部相连的旋风装置，所述系统还包括燃烧室和除氧器，所述旋风装置顶部出来的管路包括第一支路和第二支路，所述第一支路为旋风装置出来的部分气体进入燃烧室、除氧器，所述第二支路为旋风装置出来的部分气体进入除氧器，所述除氧器与流化床底部相连。

在一个优选的实施方式中，所述旋风装置出来的管路还包括第三支路，所述第三支路用于充分回收利用剩余裂解气。

控制燃烧室的空燃比小于1。

在所述除氧器的入口和出口均设置氧含量监测器。

所述流化床底部设有布风板和排灰口，侧面设有回料口。

所述旋风装置下部设置管路，该管路与流化床侧面的回料口相连。

另一方面，本发明还提供了一种废旧塑料无氧裂解方法，该方法包括：

将破碎后的废旧塑料从流化床下部进料管进料，废旧塑料在流化床中与无氧高温气体发生热解反应，产生裂解气；

裂解气进入旋风装置进行气固分离，旋风装置顶部出来的气体一部分进入燃烧室进行不完全燃烧，之后进入除氧器进行除氧；一部分进入除氧器进行除氧；

所述除氧器出来的气体直接进入流化床底部，对废旧塑料进行直接加热。

为了充分利用资源，对所述旋风装置顶部出来的剩余气体进行充分回收利用。

为了防止生成的氯和/或硫污染环境，腐蚀设备，优选在进料时加入吸收剂，用于脱除裂解气中的氯和/或硫。