[發明專利]一種兩段式廢塑料熱裂解裝置及熱裂解系統

有效

• 申請號: 202210150596.8
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114479949B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 翟好山;王學濤;邢利利;李健;丁坤;李浩杰;劉夢杰;王韶衛;朱靜;郭恒濤;唐俊剛
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C10J3/60
• 分類號: C10J3/60;C10J3/72;C10J3/76;C10K3/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫亞麗

1.一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，包括用于對廢塑料進行初步熱裂解的首段熱裂解器（6）、連接首段熱裂解器（6）用于對廢塑料進一步熱裂解的末段熱裂解段、以及連接末段熱裂解段的催化重整段，其特征在于，所述末段熱裂解段與所述催化重整段耦合一體為熱裂解催化重整器（7），初步熱裂解后的廢塑料在熱裂解催化重整器（7）內完成末段熱裂解及催化重整過程；

所述熱裂解催化重整器（7）包括內部設有分隔裝置（8）的殼體，分隔裝置（8）將殼體分為處于殼體下部、連通首段熱裂解器（6）設置、用于對初步熱裂解后的廢塑料進行末段熱裂解的末段熱裂解反應腔（707），以及處于殼體上部、連通末段熱裂解反應腔（707）設置的催化重整反應腔（702）；

末段熱裂解反應腔（707）外設有用于維持末段熱裂解反應腔（707）內進行末段熱裂解進行所需溫度的加熱單元以及用于接收首段熱裂解器（6）來料的末段熱解塑料進口（715），連通末段熱裂解反應腔（707）設有向末段熱裂解反應腔（707）內通入末段熱裂解所需氣化劑的進氣管（701）；

連通所述催化重整反應腔（702）底部設有用于通入高溫水蒸氣的水蒸氣進口管（801），催化重整反應腔（702）內設有由支撐網（706）支撐、用于對末段熱裂解反應腔（707）所產生熱裂解氣和水蒸氣進口管（801）所通入高溫水蒸氣進行催化重整的催化劑床層（704）；

殼體底部設有用于排出末段熱裂解反應腔（707）內熱裂解所產生炭黑的出炭口（713），殼體頂部設有用于排出催化重整反應腔（702）催化重整所得合成氣的集氣口（717）；

所述分隔裝置（8）包括相對設置的上分隔板（805）和下分隔板（806），上分隔板（805）和下分隔板（806）在所述支撐網（706）上的投影能夠完全覆蓋支撐網（706），且上分隔板（805）和下分隔板（806）之間形成供末段熱裂解反應腔（707）內所產生裂解氣進入催化重整反應腔（702）的熱裂解氣通道（803）。

2.如權利要求1所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，所述首段熱裂解器（6）包括設有進料管與出料管（610）的初步熱裂解反應腔（611），初步熱裂解反應腔（611）內設有驅使廢塑料沿初步熱裂解反應腔（611）由進料管向出料管（610）移動的輸送機構，繞初步熱裂解反應腔（611）外壁設有第一加熱組件、以對初步熱裂解反應腔（611）內的廢塑料進行初步熱裂解。

3.如權利要求2所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，所述第一加熱組件包括繞初步熱裂解反應腔（611）外壁由內向外依次設置的熱水套（609）、隔熱層（607）和第一電磁線圈（605），熱水套（609）與第一電磁線圈（605）共同維持初步熱裂解反應腔（611）內初步熱裂解過程中所需的溫度。

4.如權利要求3所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，連接出炭口（713）設有用于輸送出炭口（713）排出炭黑的炭黑輸送裝置（9），繞炭黑輸送裝置（9）外壁設有通過管道連通所述熱水套（609）的第二冷卻水套（905）。

5.如權利要求2所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，所述進料管的外壁套設有用于降低進料管處原料溫度的第一冷卻水套（603）。

6.如權利要求1所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，繞所述催化重整反應腔（702）的外壁由內向外依次設有加熱電阻絲、第二隔熱層（703）和第二電磁線圈（705），加熱電阻絲與第二電磁線圈（705）共同維持催化重整反應腔（702）內催化重整過程所需的溫度。

7.如權利要求1所述的一種兩段式廢塑料熱裂解裝置，其特征在于，所述水蒸氣進口管（801）設置在下分隔板（806）內，且下分隔板（806）上設有位于所述熱裂解氣通道（803）內與水蒸氣進口管（801）連通的水蒸氣出口管（802）。

8.一種廢塑料熱裂解系統，包括熱裂解裝置、用于向熱裂解裝置內輸送廢塑料的上料機構、以及用于對熱裂解裝置所生產出合成氣進行凈化處理的產氣凈化裝置，其特征在于，所述熱裂解裝置采用權利要求1-7任一項所述的兩段式廢塑料熱裂解裝置。