一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统，其中热裂解装置包括用于对废塑料进行初步热裂解的首段热裂解器、连接首段热裂解器用于对废塑料进一步热裂解的末段热裂解段、以及连接末段热裂解段的催化重整段，所述末段热裂解段与所述催化重整段耦合一体为热裂解催化重整器，初步热裂解后的废塑料在热裂解催化重整器内完成末段热裂解及催化重整过程。本发明专利技术基于催化重整与热裂解耦合反应，将末段热裂解段和催化重整段耦合为一体，降低整个热裂解装置的占地尺寸和建设成本，减少了管网距离，减少管路耗散热量，从而降低了装置整体能耗。从而降低了装置整体能耗。从而降低了装置整体能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统
[0001]本专利技术涉及固体废弃物污染控制
，具体涉及一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统。
技术介绍
[0002]废弃塑料量逐年增加，已严重影响到我国的大气、土壤、水源等方面的安全，传统填埋、焚烧等针对废塑料的处理方法会带来一些环境问题，现已有利用热裂解技术将废弃塑料用来制取高品质合成气的热裂解装置，其以废弃塑料为原料进行热裂解，然后通过催化改质反应来制取高品质合成气，变“废”为“宝”，具有较好的环境优化效果和社会经济效益。
[0003]但是，现有热裂解装置中催化重整段和末段塑料热解段通常独立设置，二者分别为单独的设备，设备之间通过管道实现裂解气的输送，使整个热裂解装置所占用面积以及建设成本居高不下，此外，现有热裂解装置因占用面积较大，管路耗散热量较高，装置整体能耗较高，还存在产气品质不高的现象，这些都不利于热裂解装置在废塑料处理中的推广应用。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统，以解决现有热裂解装置占用面积较大、建设成本较高，热裂解装置较难推广应用的问题。
[0005]本专利技术为了达到上述目的所采用的技术方案是：一种两段式废塑料热裂解装置，包括用于对废塑料进行初步热裂解的首段热裂解器、连接首段热裂解器用于对废塑料进一步热裂解的末段热裂解段、以及连接末段热裂解段的催化重整段，所述末段热裂解段与所述催化重整段耦合一体为热裂解催化重整器，初步热裂解后的废塑料在热裂解催化重整器内完成末段热裂解及催化重整过程。
[0006]进一步地，所述首段热裂解器包括设有进料管与出料管的初步热裂解反应腔，初步热裂解反应腔内设有驱使废塑料沿初步热裂解反应腔由进料管向出料管移动的输送机构，绕初步热裂解反应腔外壁设有第一加热组件、以对初步热裂解反应腔内的废塑料进行初步热裂解。
[0007]进一步地，所述第一加热组件包括绕初步热裂解反应腔外壁由内向外依次设置的热水套、隔热层和第一电磁线圈，热水套与第一电磁线圈共同维持初步热裂解反应腔内初步热裂解过程中所需的温度。
[0008]进一步地，所述进料管的外壁套设有用于降低进料管处原料温度的第一冷却水套。
[0009]进一步地，所述热裂解催化重整器包括内部设有分隔装置的壳体，分隔装置将壳体分为处于壳体下部、连通 首段热裂解器设置、用于对初步热裂解后的废塑料进行末段热裂解的末段热裂解反应腔，以及处于壳体上部、连通末段热裂解反应腔设置的催化重整反
应腔；末段热裂解反应腔外设有用于维持末段热裂解反应腔内进行末段热裂解进行所需温度的加热单元，连通末段热裂解反应腔设有向末段热裂解反应腔内通入末段热裂解所需气化剂的进气管；连通所述催化重整反应腔底部设有用于通入高温水蒸气的水蒸气进口管，催化重整反应腔内设有由支撑网支撑、用于对末段热裂解反应腔所产生热裂解气和水蒸气进口管所通入高温水蒸气进行催化重整的催化剂床层；壳体底部设有用于排出末段热裂解反应腔内热裂解所产生炭黑的出炭口，壳体顶部设有用于排出催化重整反应腔催化重整所得合成气的集气口。
[0010]进一步地，绕所述催化重整反应腔的外壁由内向外依次设有加热电阻丝、第二隔热层和第二电磁线圈，加热电阻丝与第二电磁线圈共同维持催化重整反应腔内催化重整过程所需的温度。
[0011]进一步地，所述分隔装置包括相对设置的上分隔板和下分隔板，上分隔板和下分隔板在所述支撑网上的投影能够完全覆盖支撑网，且上分隔板和下分隔板之间形成供末段热裂解反应腔内所产生裂解气进入催化重整反应腔的热裂解气通道。
[0012]进一步地，所述水蒸气进口管设置在下分隔板内，且下分隔板上设有位于所述热裂解气通道内与水蒸气进口管连通的水蒸气出口管。
[0013]进一步地，连接出炭口设有用于输送出炭口排出炭黑的炭黑回收系统，绕炭黑回收系统外壁设有通过管道连通所述热水套的第二冷却水套。
[0014]一种废塑料热裂解系统，包括热裂解装置、用于向热裂解装置内输送废塑料的上料机构、以及用于对热裂解装置所生产出合成气进行净化处理的产气净化装置，所述热裂解装置采用上述任一方案的两段式废塑料热裂解装置。
[0015]本专利技术的有益效果：1.本专利技术的热裂解装置基于重整与热裂解耦合反应，使末段热裂解段和催化重整段耦合为一体，降低了整个热裂解装置的占地尺寸和建设成本，减少了管网距离，减少管路耗散热量，从而降低了装置整体能耗。
[0016]2.本专利技术的热裂解装置中，在使末段热裂解段和催化重整段耦合为一体时，通过分隔装置的设置，防止催化重整反应腔中催化剂受末段热裂解反应腔所产生粗大灰尘颗粒的冲击、减少粗大灰尘颗粒进入催化剂床层中的催化剂，改善催化重整反应的产气品质。
[0017]3.本专利技术的热裂解装置由电磁线圈与高温水耦合成第一加热组件，共同维持初步热裂解反应腔内初步热裂解过程中所需的温度，通过热水套中高温水的有效传热以及改变电磁线圈中电流的大小，实现首段反应器热裂解温度的精确控制，提高了首段热裂解的稳定性、可控性和准确性，提升了热裂解装置最终产气的品质。
[0018]4.本专利技术的热裂解装置由加热电阻丝和电磁线圈共同维持催化重整反应腔内催化重整过程所需的温度，不仅能够精确控制末热裂解温度，还能够在催化重整反应腔产生轴向的稳定磁场，使内部的磁介质催化剂受磁场作用均匀的轴向排布于腔室内，纵向间也存在大量间隙为重整气提供有效接触通道，有利于催化重整反应的充分进行，从而提升产气品质。
[0019]5.本专利技术的热裂解装置中炭黑回收装置和热裂解原料进口段均附带冷却水套，首
段废塑料进口段的冷却水套能够减少原料热裂解时堵塞进料管的现象，炭黑回收装置的冷却水套可以回收炭黑热量，减少首段热裂解器中第一加热组件对原料初步热裂解所需提供的能量，降低设备能耗。
[0020]附图说明：图1为一种两段式废塑料热裂解装置的总体结构示意图；图2为首段热裂解器的结构示意图；图3为热裂解催化重整器的结构示意图；图4为分隔装置的结构示意图；图5为炭黑回收装置的结构示意图；图6为一种废塑料热裂解系统的总体结构示意图。
[0021]图中标记：1、运输车，2、传送带，3、储存罐，4、提升机，5、进料斗，6、首段热裂解器，601、第一驱动电机，602、螺旋轴，603、第一冷却水套，603
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1、冷却水进口管，603
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2、冷却水出口管，604、螺旋叶片，605、第一电磁线圈，606、控制柜，607、第一隔热层，608、第一温度测量仪，609、热水套，609
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1、热水入口管，609
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2、热水出口管，610、出料管，611、初步热裂解反应腔，7、热裂解催化重整器，701、进气管，702、催化重整反应腔，703、第二隔热层，704、催化剂床层，705、第二电磁线圈，706、支撑网，707、末段热裂解反应腔，708、转子叶片，709、气化剂出口，710、气化剂下吹口，711、基座，71本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两段式废塑料热裂解装置，包括用于对废塑料进行初步热裂解的首段热裂解器（6）、连接首段热裂解器（6）用于对废塑料进一步热裂解的末段热裂解段、以及连接末段热裂解段的催化重整段，其特征在于，所述末段热裂解段与所述催化重整段耦合一体为热裂解催化重整器（7），初步热裂解后的废塑料在热裂解催化重整器（7）内完成末段热裂解及催化重整过程。2.如权利要求1所述的一种两段式废塑料热裂解装置，其特征在于，所述首段热裂解器（6）包括设有进料管与出料管（610）的初步热裂解反应腔（611），初步热裂解反应腔（611）内设有驱使废塑料沿初步热裂解反应腔（611）由进料管向出料管（610）移动的输送机构，绕初步热裂解反应腔（611）外壁设有第一加热组件、以对初步热裂解反应腔（611）内的废塑料进行初步热裂解。3.如权利要求2所述的一种两段式废塑料热裂解装置，其特征在于，所述第一加热组件包括绕初步热裂解反应腔（611）外壁由内向外依次设置的热水套（609）、隔热层（607）和第一电磁线圈（605），热水套（609）与第一电磁线圈（605）共同维持初步热裂解反应腔（611）内初步热裂解过程中所需的温度。4.如权利要求2所述的一种两段式废塑料热裂解装置，其特征在于，所述进料管的外壁套设有用于降低进料管处原料温度的第一冷却水套（603）。5.如权利要求1所述的一种两段式废塑料热裂解装置，其特征在于，所述热裂解催化重整器（7）包括内部设有分隔装置（8）的壳体，分隔装置（8）将壳体分为处于壳体下部、连通首段热裂解器（6）设置、用于对初步热裂解后的废塑料进行末段热裂解的末段热裂解反应腔（707），以及处于壳体上部、连通末段热裂解反应腔（707）设置的催化重整反应腔（702）；末段热裂解反应腔（707）外设有用于维持末段热裂解反应腔（707）内进行末段热裂解进行所需温度的加热单元，连通末段热裂解反应腔（707）设有向末段热裂解反应腔（707）内通入末段热裂解所需气化剂的进气管（701）；连通所述催化重整反应腔（702）底部设有用于通入高温水蒸气的...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟好山，王学涛，邢利利，李健，丁坤，李浩杰，刘梦杰，王韶卫，朱静，郭恒涛，唐俊刚，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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