一种低纯度残膜热解分离回收设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种低纯度残膜热解分离回收设备和方法，包括碳化热解釜、蜡冷凝回收箱、油冷凝箱、轻油回收箱和尾气处理装置，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间、蜡冷凝回收箱和油冷凝箱之间、油冷凝箱和轻油回收箱之间以及轻油回收箱和尾气处理装置之间均通过管道连接。本发明专利技术涉及残膜回收技术领域，具体是提供的低纯度残膜热解分离回收设备和方法，是针对当前残膜回收后除杂难度大，再生利用价值低等困境，提出的混合热解技术，该技术与传统塑料热解油化、炭化装置相比，对残膜混合物的纯净度要求低，通过热解将残膜及秸秆气态转移，并通过冷却分离气态中的石蜡和轻油。通过冷却分离气态中的石蜡和轻油。通过冷却分离气态中的石蜡和轻油。

【技术实现步骤摘要】
一种低纯度残膜热解分离回收设备和方法


[0001]本专利技术涉及残膜回收
，具体是指一种低纯度残膜热解分离回收设备和方法。

技术介绍

[0002]地膜为聚乙烯材质，是干旱地区农业生产的重要辅助材料，地膜具有保温保墒，抑制杂草，提高地温，增高产量的作用，在西北干旱及东北寒冷地区广泛使用。
[0003]传统热解装置的油化、气化设备通常对一种或多种薄膜纯净物进行热解获得汽油、柴油，同时也有装置可通过热解实现纯净的聚乙烯薄膜制蜡，但是以上工艺均需要原料纯净，而残膜回收含有大量秸秆和沙土。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供的低纯度残膜热解分离回收设备和方法，是针对当前残膜回收后除杂难度大，再生利用价值低等困境，提出的混合热解技术，该技术与传统塑料热解油化、炭化装置相比，对残膜混合物的纯净度要求低，通过热解将残膜及秸秆气态转移，并通过冷却分离气态中的石蜡和轻油。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：本方案低纯度残膜热解分离回收设备，包括碳化热解釜、蜡冷凝回收箱、油冷凝箱、轻油回收箱和尾气处理装置，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间、蜡冷凝回收箱和油冷凝箱之间、油冷凝箱和轻油回收箱之间以及轻油回收箱和尾气处理装置之间均通过管道连接。
[0006]作为本方案的进一步优化，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间的管道上设有采样管，所述采样管上设有采样阀。
[0007]作为本方案的进一步优化，所述碳化热解釜中热解室上开合设有釜盖，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间的管道与热解室连通，所述碳化热解釜中热解室底部设有出料器，用于排出碳化杂质，所述出料器的下方设有盛杂箱，所述碳化热解釜底部设有加热燃烧器用于对热解室进行加热。
[0008]作为本方案的进一步优化，所述蜡冷凝回收箱包括外箱体和内箱体，所述内箱体位于外箱体的内部，所述内箱体通过管道与碳化热解釜连通，用于接收残膜混杂物热解气，所述外箱体内装载有冷却循环水，用于冷却热解气，回收石蜡成分，所述外箱体内设置有温度传感器一，用于测定冷却水的温度，当冷却水温度高于设置的温度上限40℃时，外箱体内冷却循环水自动启动水循环，当水温低于设定温度下限30℃时，循环水关闭。
[0009]作为本方案的进一步优化，所述油冷凝箱中设有封闭式热解气流动管道，所述封闭式热解气流动管道首端通过管道与蜡冷凝回收箱内箱体连接，所述封闭式热解气流动管道尾端延伸至轻油回收箱中，所述油冷凝箱中封闭式热解气流动管道外侧装载有循环冷却水，所述油冷凝箱内靠近封闭式热解气流动管道尾端处设置有温度传感器二，用于控制循环冷却水的启停，温控范围设置为18～28℃，当温度超过最高设定温度时，循环冷却水开始
循环，低于设定最低温度时，循环冷却水停止，同时，为便于冷凝后的轻油快速排出，在油冷凝箱中内，所述封闭式热解气流动管道呈7.5
°
倾角设置。
[0010]作为本方案的进一步优化，所述尾气处理装置中设有碱液雾化喷淋系统和高温燃烧器，所述高温燃烧器位于碱液雾化喷淋系统的上方，热解气中会含有一定量的常温气态易挥发有机尾气，如酸、酯、不饱和烃、甲醛、乙醛、CO、CO2等，大量吸入会引起人体中毒，增高人体碳氧血红蛋白，气体产物中的甲醛对人体粘膜还有刺激作用，产生眼部烧灼感，流泪、眼睑水肿，严重者会引起喉头及气管痉挛、声门水肿和肺水肿，优选地，碱液雾化喷淋系统采用高浓度NaOH溶液，在2.5MPa增压泵的作用下，10μm雾化碱液通过120
°
扇形喷头喷出并弥漫喷淋，与尾气快速融合，可有效中和尾气中的酸性成分；优选地，所述高温燃烧器采用三层350℃电阻丝盘绕，当有机尾气通过时，可被充分燃烧。
[0011]本方案还公开了一种低纯度残膜热解分离回收方法，包括如下步骤：
[0012]步骤一，筛分：采用筛分处理装置对残膜混杂物进行排土作业，降低残膜混杂物中沙土含量；
[0013]步骤二，蜡回收：打开釜盖，将残膜混杂物放入碳化热解釜的热解室中，通过加热燃烧器对热解室升温加热至400～500℃高温条件下残膜热解气化生成石蜡和轻油，其他杂物碳化，碳化后的杂质经出料器落至盛杂箱中，石蜡因成分不同熔点范围较广，最低温度约为45℃左右，气化温度约为370℃，石蜡和轻油混合的热解气经管道进入蜡冷凝回收箱的内箱体，当蜡冷凝回收箱的外箱体内冷却循环水温度高于设置的温度上限40℃时，水循环自动启动，当水温低于设定温度下限30℃时，循环水关闭，由于石蜡与轻油冷凝温度存在差异，可实现热解气石蜡的回收；
[0014]步骤三，轻油回收：残膜热解气中含有一定量的轻油，该轻油气化温度约为35℃，其液化需要较低的冷凝温度，从蜡冷凝回收箱流出的热解气进入油冷凝箱中的封闭式热解气流动管道中，油冷凝箱中循环冷却水的温控范围设置为18～28℃，冷凝后的轻油沿封闭式热解气流动管道流至轻油回收箱中进行收集，剩余热解气经轻油回收箱流入尾气处理装置；
[0015]步骤四：尾气处理：热解气中含有一定量的常温气态易挥发有机尾气，尾气先经过碱液雾化喷淋系统，在2.5MPa增压泵的作用下，10μm雾化碱液通过120
°
扇形喷头喷出并弥漫喷淋箱体，与尾气快速融合，可有效中和尾气中的酸性成分；高温燃烧器采用三层350℃电阻丝盘绕，当有机尾气通过时，可被充分燃烧。
[0016]优选地，所述碳化热解釜气化加热温度为450
‑
500℃。
[0017]优选地，所述加热燃烧器加热时碳化热解釜中热解室的升温速率为10℃/min。
[0018]采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：本方案可实现地膜、秸秆及沙土的混合热解，可获得生物质炭、石蜡、轻油、及部分可燃气体等物质，与传统塑料热解油化、炭化装置相比，对残膜混合物的纯净度要求低，通过热解将残膜及秸秆气态转移，并通过冷却分离气态中的石蜡和轻油；热解分离回收全过程约仅需2.2h。
附图说明
[0019]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0020]图1为本方案低纯度残膜热解分离回收设备的整体结构示意图；
[0021]图2为本方案低纯度残膜热解分离回收设备蜡冷凝回收箱的结构示意图。
[0022]其中，1、碳化热解釜，2、蜡冷凝回收箱，3、油冷凝箱，4、轻油回收箱，5、尾气处理装置，6、釜盖，7、加热燃烧器，8、出料器，9、盛杂箱，10、管道，11、封闭式热解气流动管道，12、外箱体，13、冷却循环水，14、碱液雾化喷淋系统，15、高温燃烧器，16、采样阀。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于，包括碳化热解釜、蜡冷凝回收箱、油冷凝箱、轻油回收箱和尾气处理装置，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间、蜡冷凝回收箱和油冷凝箱之间、油冷凝箱和轻油回收箱之间以及轻油回收箱和尾气处理装置之间均通过管道连接。2.根据权利要求1所述的一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于：所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间的管道上设有采样管，所述采样管上设有采样阀。3.根据权利要求1所述的一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于：所述碳化热解釜中热解室上开合设有釜盖，所述碳化热解釜与蜡冷凝回收箱之间的管道与热解室连通，所述碳化热解釜中热解室底部设有出料器，所述出料器的下方设有盛杂箱，所述碳化热解釜底部设有加热燃烧器。4.根据权利要求1所述的一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于：所述蜡冷凝回收箱包括外箱体和内箱体，所述内箱体位于外箱体的内部，所述内箱体通过管道与碳化热解釜连通，所述外箱体内装载有冷却循环水，所述外箱体内设置有温度传感器一。5.根据权利要求1所述的一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于：所述油冷凝箱中设有封闭式热解气流动管道，所述封闭式热解气流动管道首端通过管道与蜡冷凝回收箱内箱体连接，所述封闭式热解气流动管道尾端延伸至轻油回收箱中，所述油冷凝箱中封闭式热解气流动管道外侧装载有循环冷却水，所述油冷凝箱内靠近封闭式热解气流动管道尾端处设置有温度传感器二。6.根据权利要求1所述的一种低纯度残膜热解分离回收设备，其特征在于：所述尾气处理装置中设有碱液雾化喷淋系统和高温燃烧器，所述高温燃烧器位于碱液雾化喷淋系统的上方，热解气中会含有一定量的常温气态易挥发有机尾气。7.一种根据权利要求1～6任一项所述的低纯度残膜热解分离回收方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小伟，吕慧捷，徐永刚，吴照磊，
申请(专利权)人：新疆中博启瑞农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：