[發明專利]能量自平衡式等離子弧熱裂解工藝及裂解裝置

無效

• 申請號: 201410216585.0
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103965934A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李玉坤
• 申請（專利權）人: 商丘市瑞新環保專用設備制造有限公司;李玉坤
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/10;B09B3/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 徐皂蘭

技術領域

本發明涉及一種利用廢塑料、廢橡膠等固體垃圾煉油的熱裂解工藝及裂解裝置，特別是一種能量自平衡式等離子弧熱裂解工藝及裂解裝置。

背景技術

利用廢塑料、廢橡膠固體垃圾等煉油的傳統熱裂解裝置，由于要求裂解時內部無氧，一般都是外部加熱的方式，如燃煤、燃氣、燃油等外加熱方式，燃燒室一般設置在裂解釜下面，與裂解釜內部隔絕，靠裂解釜外部的加熱通道加熱。由于是外部加熱，其熱傳導較慢，熱量利用率低，熱裂解時間長，而且燃燒過程要排放廢氣，造成對環境的污染。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種能量自平衡式等離子弧熱裂解工藝及裂解裝置，使等離子弧對裂解物料在裂解裝置內無氧的環境下直接加熱，熱量利用率大幅度提高，熱解時間也大大縮短，無二氧化硫和二氧化碳氣體排放，對環境無污染，整個裝置可通過溫差發電和燃氣發電機發電，對等離子弧燃燒器和系統其他用電裝置提供電能。

解決本發明問題所采取的技術方案是：能量自平衡式等離子弧熱裂解工藝是：用等離子弧燃燒器直接對裝置內部的熱裂解物料進行加熱，裂解時產生的裂解氣從裂解釜頂部的油氣出口排出，排出的熱油氣首先進入溫差發電裝置，溫差發電后的油氣進入冷凝系統，經冷卻后一大部分油氣變成液體燃油進入儲油罐，一小部分常溫下不能液化的可燃氣體進入燃氣發電機發電；燃氣發電機所發電量和溫差發電裝置所發電量返過來再供應等離子弧燃燒器用電和系統其他裝置用電。

等離子弧熱裂解裝置由裂解釜、物料車組成，裂解釜為臥式圓筒狀，兩端均設有釜門，物料車直接設置在裂解釜加熱室內壁兩側的軌道上，在兩端釜門的下部分別安裝一個等離子燃燒器，等離子燃燒器的燃燒頭對應裂解釜加熱室的下部；油氣出口設置在裂解釜中間頂部。

本發明的積極效果是：設備結構簡單，能耗少，熱效率高，裂解時間短，操作方便節能環保；該工藝在運行后不僅在不外加能源的情況下可做到整個裝置的能量平衡，所發電量還會有所富余，還可做到對其他機組循環不斷的提供能量，無需外加能源即可對廢舊裂解物料進行處理；同樣處理廢固體垃圾10-20噸的裝置，可節省時間三分之二以上，且無二氧化硫和二氧化碳氣體排放，對環境無污染。

附圖說明

附圖1是本發明結構示意圖；附圖2為附圖1的端面示意圖；附圖3是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

如附圖1、2所示，熱裂解裝置由裂解釜6、物料車5組成，裂解釜6為臥式圓筒狀，兩端均設有釜門1，釜門1由釜門螺栓4安裝在裂解釜6兩端面上，釜門1外側面上設有加強筋11，以增強其堅固性；物料車軌道8經由軌道支架9固定在裂解釜6內加熱室10內壁下部兩側，三個橫截面為半圓形的物料車5直接設置在裂解釜6內加熱室10內壁兩側的物料車軌道8上；兩個等離子燃燒器3分別安裝在兩端釜門的下部，等離子燃燒器3的燃燒頭對應裂解釜6內加熱室10的下部；油氣出7口設置在裂解釜6中間頂部。

廢固體物料裝入物料車5后進入裂解釜6內的加熱室10，將兩端的圓形釜門1的釜門鉸鏈2栓緊，等離子弧燃燒器3通電點火后，即可對內部物料車5上的物料進行加熱，裂解氣從裂解釜6頂部油氣出口7先進入一個溫差發電裝置，將裂解氣的大部分熱量變成電能，之后進入冷凝系統，一大部分裂解氣變成液體燃油進入儲油罐，一小部分在常溫下不能夠液化的廢燃氣，送到燃氣發電機進行發電，燃氣發電機所發電量和溫差發電裝置所發電量，反過來再供應等離子弧燃燒器3用電或給系統其他用電裝置提供電能。做到在無外加能源的情況下，對廢固垃圾進行無害化處理。