[实用新型]一种高分子聚合废物热解制油装置

说明书

本实用新型涉及高分子废物处理技术领域，具体公开了一种高分子聚合废物热解制油装置，包括挤压机，底部连通破碎机，设置在破碎机下料口下方的原料振动筛，料仓底部连通螺旋给料机，并与固定床热解反应器相连，惰性气体发生器与固定床热解反应器相连，氮气换热器和空气预热器相互连通，空气预热器通过管道分别与惰性气体发生器和固定床热解反应器连通，燃料在惰性气体发生器中燃烧产生贫氧热风并送入固定床热解反应器与混合料充分接触，为热解反应提供热量，废渣经冷渣罐降温、固渣振动筛筛分后回收床料重复利用。本实用新型通过将高分子聚合废物挤压后除氯脱酸，解决了反应系统由于热解产生的氯和酸性气带来的较强腐蚀性问题。

技术领域

本实用新型涉及高分子废物处理技术领域，具体为一种高分子聚合废物热解制油装置。

背景技术

高分子聚合物广泛应用于我们的日常生活，如聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PETE)，通常用于制作软饮料的瓶子，如矿泉水瓶和果汁瓶等，高密度聚乙烯(HDPE)，用于制作牛奶瓶、沐浴露瓶和洗涤剂瓶子等，聚氯乙烯，用于制作糖果和水果的托盘、塑料包装和食品保鲜膜等，低密度聚乙烯(LDPE)，用于制作一些瓶子、购物袋和高强度袋子以及一些其他包装薄膜，聚丙烯(PP)，用于制作家电、行李箱、玩具以及车辆的一些内衬和外缘结构，聚苯乙烯(PS)，主要用于制作玩具、硬质包装和化妆品袋子等等，日常生活中产生的高分子聚合废物(废塑料、废轮胎等)，由于其难于降解给环境带来很大压力，形成的污染已成为人类急需治理的重大环境污染问题。

目前国内外对高分子聚合废物的治理，主要采取填埋、焚烧回收热能、熔融再生和热解转化等形式，其中，热解转化可将高分子聚合废物转化为具有利用价值的工业原料或燃料油，不仅可以消除环境污染，还可实现资源的可持续性发展利用，是治理“白色污染”的有效途径，被认为是最有前途的资源回收方法，近年来国内外对高分子聚合废物热解炼制燃料油的技术，主要包括热裂解、催化裂解、热解-催化改质、催化裂解-催化改质四种方式。

现有技术的反应器形式种类繁多，有喷动床反应器、下落式固定床反应器、流化床反应器、间歇式或半间歇式反应釜、回转窑反应器和螺杆热解反应器等，反应器结构复杂，对原料适应性不高，多数反应器对高分子聚合废物中PE和PVC含量有限制，现有技术的生产装置加工处理量小，多为间歇式或半间歇式生产，连续自动化程度不高，工业化应用程度不高，现有技术多采用催化这一主题展开，包括直接催化热解以及常规热解初级产物的二次催化提质转化，需要开发高性能的催化剂，催化剂用量大，会产生一系列由于催化剂所带来的工艺问题，造成成本过高，经济效益不高，因此这些技术均不适宜使用。

一般认为，聚合高分子废物热解首先发生的是聚合物的解聚反应，随后还有其他复杂的二次反应。根据文献报道，在500℃和短停留时间的情况下，高分子聚合废物热解容易形成蜡类物质，而随着停留时间的增长，油的产率会有显著提高；在反应温度为800℃和短停留时间的条件下，高分子聚合废物能够直接裂解程小分子的烯烃。

由于聚合物的单体结构不同，相应的热解产物也可能存在差别。对于 HDPE、LDPE和PP，其初级热解产物以链状的烯烃和烷烃为主。对于PS，由于其分子结构中含有苯环，所以其初级热解产物也是芳香烃类物质。对于PETE (有时也称为PET)，其分子结构中含有酯基官能团，因此其热解产物中可能有酸类和酮类等含氧化合物。对于PVC，其分子结构中含有氯原子，因此HCl 是其很典型的热解产物。HDPE、LDPE、PP和PS是较为理想的用于热解的原料，其热解产物为烃类，可通过进一步处理直接作为液体燃料或者用作石化精炼行业的原料。因此，在现有的高分子聚合废物热解工程实践中，也多选用这几类物质作为原料。PETE的热解产物中含有酸类，不仅会影响热解液体产物的品质以及其后续精制处理，同时也会造成热解反应器的腐蚀。PVC热解产生的HCl在存在水的情况下能形成腐蚀性很强的盐酸，对于钢制的反应系统有较强的腐蚀性。因此，很多实际高分子聚合废物热解工程项目中都对PETE和 PVC的含量进行了限制。

实用新型内容