專利名稱：用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用廢塑料制備液態烴混合物的技術，具體地講，是一種用于 廢塑料制備燃料油的裂解油化設備。
背景技術：
隨著技術的發展和社會的進步，廢舊橡膠、廢舊塑料及垃圾塑料也日益遞 增，對環境的污染十分嚴重，另一方面燃料油資源日益緊張，價格猛漲，在這 種情況下，利用廢舊橡膠、廢舊塑料進行熱解成燃料油已經形成了一種新的產 業。
目前，利用廢塑料制備燃料油的工廠比較分散、規模小，為了節約成本， 這些工廠大多采用價格比較低的土煉油爐，土煉油爐在煉油過程中產生大量的 廢氣，這些廢氣直接排入空氣中，不僅污染環境，而且還造成資源浪費；并且， 土煉油爐的爐底直接與火焰接觸加熱，爐底易燒壞，造成煉油爐的使用壽命低。
中國專利"一種利用廢塑料安全生產再生能源的技術"(公開號 CN101144027，
公開日2008.03.19)，公開了一種立式熱裂解釜，該熱裂解釜 主要由裂解釜本體、攪拌器、進料器組成，攪拌器的主軸的上端穿出反應釜本 體上的軸承，由安裝在反應釜本體上方的傳動機構帶動旋轉，由于軸承在轉動 時滾珠與軸瓦之間通常會產生間隙，這時，反應釜本體內的有毒、易燃氣體將 從間隙中排出，不僅會污染環境，而且還會引起火災甚至造成爆炸，危害生命
和財產安全；并且，該反應釜先通過蒸汽發生器噴入蒸汽降溫到IO(TC左右，然 后再通過設置在反應釜本體下部的出渣口排渣，排渣過程較長，又由于廢渣內 含有大量的有毒、易燃氣體，當排渣時，這些氣體直接進入空氣中造成環境污 染，而且還有燃燒的危險。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種安全、環保的用于廢塑料制備燃 料油的裂解油化設備，該裂解油化設備的熔化裂解反應釜不漏氣，而且，出渣 安全環保。
為了解決上述問題，本發明的技術方案為
一種用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，包括立式熔化裂解反應釜， 該反應釜的中間設有攪拌器，攪拌器的主軸的上、下端各安裝在反應釜的頂面 和底面上，所述反應釜的頂部設有進料管、出氣管、溫度計和壓力計，進料管 與粉碎機的出口相連，所述反應釜的下端側壁設有出渣口，所述主軸的上端穿 出反應釜與大斜齒輪相連，該大斜齒輪與小斜齒輪嚙合，大斜齒輪和小斜齒輪 均裝在所述反應釜頂面的齒輪箱內，所述小斜齒輪的中心軸穿出齒輪箱并與電 動機的輸出軸相連；所述反應釜的上部內腔經豎直隔板分成兩個腔室，其中一 個腔室與所述出氣管相通，另一個腔室與所述進料管相通，在該進料管上設有 鼓風機，且在該鼓風機前后的進料管上各裝有閘閥；所述出渣口經排渣管與廢 渣存儲箱相連通，在排渣管上裝有閘閥，所述廢渣存儲箱的頂部設有溫度計和 導管，該導管的出口端伸入水箱內的水面之下。
為了確保反應釜不漏氣，本發明將主軸在反應釜之外的部分，以及大斜齒 輪和小斜齒輪裝在齒輪箱內，再在齒輪箱內裝入機油實現密封，防止反應釜內的氣體從空隙排出；為了實現自動進料，在進料管上設有鼓風機，這樣，塑料 碎片在風力的作用下自動進入反應釜內，當進料完成后，關閉鼓風機與反應釜 之間的閘閥，反應釜內的氣體不會從進料管排出，同時，為了防止吹入的冷空 氣降低反應釜內的溫度，在反應釜的上部內腔安裝一豎直隔板，被隔板分出的 一個腔室與進料管相通，另一個腔室與出氣管相通；為了實現高溫快速出渣， 本發明先將高溫油渣排入廢渣存儲箱冷卻，高溫油渣內含有的氣體通過導管進 入水箱進行吸收和冷卻，避免直接排入空氣中，污染環境和引起爆炸的危險。
作為優選實施例，在所述反應釜的外部設有隔熱墻，該隔熱墻的上端開口 經煙囪與外界相通，隔熱墻的下端外壁上開有熱氣入口，該熱氣入口經導熱管 與燃燒爐的內腔相連通，所述反應釜的下端高于所述熱氣入口，這樣避免燃燒 爐內的火焰直接灼燒在反應釜的底部，延長反應釜的使用壽命。
上述出氣管與冷卻箱相連，該冷卻箱的內腔由兩豎板分隔成左、中、右三 個腔室，其中，所述出氣管伸入右腔室內，該右腔室經穿過中腔室的橫管與左 腔室連通，所述左腔室的底面設有油管，該油管與油氣分離罐相連通，在該油 氣分離罐的側壁上部設有輸氣管，該輸氣管與所述燃燒爐的內腔相通，在油氣 分離罐側壁下部設有排水管，該排水管與廢水處理罐相連通，油氣分離罐的底 壁設有出油管，該出油管與混合油存儲罐相連通。
為了方便排渣，所述反應釜的底面為向上凸起的弧面；所述攪拌器由主軸、 套裝在主軸下端的橫梁以及裝在該橫梁下表面的豎齒構成，該豎齒對稱平行地 分布在所述主軸的兩側，各豎齒下端面所在的弧線與所述反應釜的弧形底面一 致。
為了確保反應釜內的氣體不會從主軸與反應釜之間的空隙排出，所述齒輪箱的內腔由豎直支撐板分隔成三個小腔室，三個小腔室內均裝有機油，且每個 支撐板上都裝有軸承，所述小斜齒輪的中心軸穿過該軸承。
由于主軸較長，為了避免在主軸在轉動時不穩定，在所述主軸的上部設有 支撐架，該支撐架由軸套、固定在該軸套兩側的支撐棒及布絲盒構成，其中， 軸套套裝在所述主軸上，所述支撐棒的另一頭經布絲盒固定在所述反應釜的內 壁上。
本發明的另一目的是提供一種用于廢塑料制備燃料油的連續裂解油化設 備， 一種用于廢塑料制備燃料油的連續裂解油化設備，包括立式熔化裂解反應 釜，該反應釜的中間設有攪拌器，攪拌器的主軸的上、下端各安裝在反應釜的 頂面和底面上，所述反應釜的頂部設有進料管、出氣管、溫度計和壓力計，進 料管與粉碎機的出口相連，所述反應釜的下端側壁設有出渣口，兩個所述立式 反應釜的內腔經連通管連通，在該連通管上安裝有兩個閘閥，在兩個閘閥之間 的連通管上設有進水口，兩個所述反應釜上的出氣管為同一管道；
所述主軸的上端穿出反應釜與大斜齒輪相連，該大斜齒輪與小斜齒輪嚙合， 大斜齒輪和小斜齒輪均裝在所述反應釜頂面的齒輪箱內，所述小斜齒輪的中心 軸穿出齒輪箱并與電動機的輸出軸相連；所述反應釜的上部內腔經豎直隔板分 成兩個腔室，其中一個腔室與所述出氣管相通，另一個腔室與所述進料管相通， 在該進料管上設有鼓風機，且在該鼓風機前后的進料管上各裝有閘閥；所述出 渣口經排渣管與廢渣存儲箱相連通，在排渣管上裝有閘閥，所述廢渣存儲箱的 頂部設有溫度計和導管，該導管的出口端伸入水箱內的水面之下。
與現有技術相比，本發明的有益效果是 (1)本發明所采用的反應釜不漏氣，避免反應釜內的高溫氣體排出污染空 氣、甚至燃燒爆炸；
(2) 本發明采用高溫出渣，出渣過程快速，并且，高溫廢渣在廢渣存儲箱 內冷卻后再處理，安全又環保；
(3) 爐灶遠離爐底，延長反應釜的使用壽命；
(4) 本發明將不能液化的氣體輸入燃燒爐內回燒，有利于節能減排。
圖1為用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備的主視圖； 圖2為用于廢塑料制備燃料油的連續裂解油化設備的主視圖； 圖3為沿圖1中A-A線的剖視圖； 圖4為攪拌器的主視圖； 圖5為齒輪箱10內的結構示意圖； 圖6為沿圖1中B-B線的剖視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例進一步對本發明加以說明。
如圖1、圖3、圖4、圖5及圖6所示，用于廢塑料制備燃料油的裂解油化 設備主要由立式熔化裂解反應釜l、粉碎機2、廢渣存儲箱3、冷卻箱22、隔熱 墻14、燃燒爐16及油氣分離罐24組成，反應釜1為立式反應釜，該反應釜1 的底面為向上凸起的弧面，在該反應釜1的底部設有攪拌器4，該攪拌器4由主 軸4c、套裝在主軸4c下端的橫梁4a以及裝在該橫梁4a下表面的豎齒4b構成， 該豎齒4b對稱平行地分布在主軸4c的兩側，各豎齒4b下端面所在的弧線與反 應釜1的弧形底面一致，該攪拌器4的主軸4c的下端經軸承安裝在反應釜1的 底面上，主軸4c的上端穿出反應釜1和反應釜1頂部的軸承與裝在反應釜1頂
部的大斜齒輪8相連，該大斜齒輪8裝在齒輪箱10內，齒輪箱10的內腔由豎 直支撐板36分隔成三個小腔室，每個支撐板36上均裝有軸承，在齒輪箱10的 每個腔室內均裝有機油，大斜齒輪8與裝在同一小腔室內的小斜齒輪9嚙合， 該小斜齒輪9的中心軸7穿過支撐板36上的軸承后伸出齒輪箱10，并在該端上 裝有皮帶輪ll，該皮帶輪11經皮帶與防爆電動機6輸出軸上的皮帶輪相連。因 主軸4c較長，為了確保主軸平穩轉動，在主軸4c的上部安裝有兩個支撐架32， 支撐架32由軸套32a、固定在該軸套32a兩側的支撐棒32b和布絲盒32c構成， 其中，軸套32a套裝在主軸4c上，在同一直線上的支撐棒32b的一頭固定在該 軸套32a上，該支撐棒32b的另一頭經布絲盒32c固定在反應釜l的內壁上，由 于支撐棒32b受熱膨脹，因此，在支撐棒32b與布絲盒32c之間留有間隙。
為了避免從進料管5進入的空氣降低反應釜內的溫度，在攪拌器4上方安 裝一豎直隔板12，該隔板12將反應釜1的內腔分成兩個腔室，其中一個腔室較 小與進料管5相通，另一個腔室與出氣管21相通。
在反應釜1的頂部設有進料管5、出氣管21、溫度計17和壓力計18，溫度 計17和壓力計18用于測量反應釜內的溫度和壓力，進料管5與粉碎機2的出 口相連，粉碎機2的高度與進料口的高度一致，在進料管5上安裝有鼓風機13， 通過鼓風機13產生的風推動塑料碎片進入反應釜內，且在該鼓風機13之前和 之后的進料管5上各裝有閘閥。當進料時，同時打開兩個閘閥，進料完成后， 先關閉粉碎機2和靠近粉碎機2的閘閥，待進料管5內的塑料全部進入反應釜 內后，再關閉另一個閘閥。
在反應釜1的下端側壁設有出渣口，該出渣口經排渣管30與廢渣存儲箱3 相連通，在排渣管30上安裝由閘閥，在該廢渣存儲箱3的頂面設有排氣孔和、溫
度計，排氣孔經導管19與水箱20相連，該導管19的出口端伸入水箱20內的 水面之下，為了防止排出的氣體自然著火，在水中加有洗衣粉。
為了避免火焰直接與反應釜的底部接觸，延長反應釜的使用壽命，在反應 釜1的外部設有隔熱墻14，該隔熱墻14的上端開口經煙囪15與外界相通，隔 熱墻14的下端外壁上開有熱氣入口，該熱氣入口經導熱管31與燃燒爐16的內 腔相連通，反應釜l的下端高于熱氣入口的高度，這樣通過燃燒爐16給反應釜 1間接加熱，大大延長了反應釜1的使用壽命。
如圖1所示，出氣管21與冷卻箱22相連，該冷卻箱22由兩豎直隔板分隔 成左、中、右三個腔室，其中，氣管21伸入右腔室內，該右腔室經穿過中腔室 的橫管22a與左腔室連通，在中腔室內裝有水，左腔室的底面設有油管23，該 油管23與油氣分離罐24相連通，在該油氣分離罐24的頂部安裝有呼吸閥24a， 在該油氣分離罐24的側壁上部設有輸氣管25，該輸氣管25與燃燒爐16的內腔 相通，在油氣分離罐24側壁下部設有排水管26，該排水管26與廢水處理罐27 相連通，油氣分離罐24的底壁設有出油管28，該出油管28與混合油存儲罐29 相連通，在輸氣管25、排水管26及出油管28上均安裝有閥門。
本發明裂解油化設備的操作步驟如下
1、 加入廢塑料
廢塑料在進入反應釜1前先除去金屬雜質、鐵絲、鐵塊、玻璃、陶瓷碎渣、 破布、廢紙、石頭、磚塊等雜物，再經粉碎機2破碎為碎片，已破碎的廢塑料 進入進料管5內，再由鼓風機13進入反應釜1內。
2、 廢塑料的催化裂解
當第一次開工啟動反應釜1時，加入沸點高于300 45(TC的礦物油，如廢機油、重油等。加入的體積量要超過隔板12的最下端。然后升溫至250 300 °C，再加入破碎塑科為熔化裂解釜容量的二分之一。
3、 裂解氣體的吸收
裂解氣體經出氣管21進入冷卻箱22液化，液化后的液體進入油氣分離罐 24進行油氣分離，油氣分離罐24上部的氣體通過輸氣管25進入燃燒爐16燃燒， 先打開排水管26的閘閥，將油氣分離罐24的水層全部排入廢水處理罐27，進 行污水處理后再排放或繼續使用，再打開出油管28上的閘閥將油層排入混合油 存儲罐29收集，然后將混合油運往成品油煉制車間進行深加工。
4、 排渣
打開排渣管30上的閘閥，油渣在攪拌器的作用下進入廢渣存儲箱3內，出 渣完成后，再關閉打開排渣管30上的閘闊，高溫油渣在廢渣存儲箱3內冷卻， 高溫氣體則通過導管19進入水箱20內冷卻后，再排放，當冷卻到4(TC左右時， 將廢渣存儲箱3排掉處理。
如圖2所示，為廢塑料制備燃料油的連續裂解油化設備，該連續裂解油化 設備由兩套裂解油化設備組成，兩套裂解油化設備的反應釜1的內腔經連通管 33連通，在該連通管33上安裝有兩個閘閥34,在兩個閘閥34之間的連通管33 上設有進水口35,兩個反應釜1上的出氣管21為同一管道。
在裂解塑料時關閉連通管33上的閘閥，在兩閘閥之間注入冷卻水；當第一 個反應釜需要出渣時，第一個反應釜停止加熱，同時打開排渣管30上的閘閥， 這時，油渣在攪拌器的作用下進入廢渣存儲箱3內，這時通過第二個反應釜實 現不間斷生產，當第一個反應釜出渣完成后，關閉排渣管30上的閘閥，這時， 開始進料繼續裂解塑料，同時放掉兩閘閥之間的冷卻水，將連通管33上的閘閥打開，這時第二個反應釜內的熱量進入第一個反應釜內，加速第一個反應釜的
升溫o
權利要求
1.一種用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，包括立式熔化裂解反應釜(1)，該反應釜(1)的中間設有攪拌器(4)，攪拌器(4)的主軸(4c)的上、下端各安裝在反應釜(1)的頂面和底面上，所述反應釜(1)的頂部設有進料管(5)、出氣管(21)、溫度計(17)和壓力計(18)，進料管(5)與粉碎機(2)的出口相連，所述反應釜(1)的下端側壁設有出渣口，其特征在于所述主軸(4c)的上端穿出反應釜(1)與大斜齒輪(8)相連，該大斜齒輪(8)與小斜齒輪(9)嚙合，大斜齒輪(8)和小斜齒輪(9)均裝在所述反應釜(1)頂面的齒輪箱(10)內，所述小斜齒輪(9)的中心軸(7)穿出齒輪箱(10)并與電動機(6)的輸出軸相連；所述反應釜(1)的上部內腔經豎直隔板(12)分成兩個腔室，其中一個腔室與所述出氣管(21)相通，另一個腔室與所述進料管(5)相通，在該進料管(5)上設有鼓風機(13)，且在該鼓風機(13)前后的進料管(5)上各裝有閘閥；所述出渣口經排渣管(30)與廢渣存儲箱(3)相連通，在排渣管(30)上裝有閘閥，所述廢渣存儲箱(3)的頂部設有溫度計和導管(19)，該導管(19)的出口端伸入水箱內的水面之下。
2.根據權利要求1所述的用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，其特 征在于在所述反應釜(1)的外圍設有隔熱墻(14)，該隔熱墻(14)的上端 開口經煙囪(15)與外界相通，隔熱墻(14)的下端外壁上設有熱氣入口，該 熱氣入口經導熱管(31)與燃燒爐(16)的內腔相連通，所述反應釜(1)的下 端高于所述熱氣入口。
3.根據權利要求2所述的用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，其特征在于所述出氣管(21)與冷卻箱(22)相連，該冷卻箱(22)的內腔由兩豎 板分隔成左、中、右三個腔室，其中，所述出氣管(21)伸入右腔室內，該右 腔室經穿過中腔室的橫管(22a)與左腔室連通，所述左腔室的底面設有油管 (23)，該油管(23)與油氣分離罐(24)相連通，在該油氣分離罐(24)的側 壁上部設有輸氣管(25)，該輸氣管(25)與所述燃燒爐(16)的內腔相通，在 油氣分離罐(24)側壁下部設有排水管(26)，該排水管(26)與廢水處理罐(27) 相連通，油氣分離罐(24)的底壁設有出油管(28)，該出油管(28)與混合油 存儲罐(29)相連通。
4. 根據權利要求1至3任一所述用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備， 其特征在于所述反應釜(1)的底面為向上凸起的弧面；所述攪拌器(4)由 主軸(4c)、套裝在主軸(4c)下端的橫梁(4a)以及裝在該橫梁(4a)下表面 的豎齒(4b)構成，該豎齒(4b)對稱平行地分布在所述主軸(4c)的兩側， 各豎齒(4b)下端面所在的弧線與所述反應釜(1)的弧形底面一致。
5. 根據權利要求4所述的用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，其特征 在于所述齒輪箱(10)的內腔由豎直支撐板(36)分隔成三個小腔室，三個 小腔室內均裝有機油，且每個支撐板(36)上都裝有軸承，所述小斜齒輪(9) 的中心軸(7)穿過該軸承。
6. 根據權利要求4所述的用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，其特征 在于在所述主軸(4c)的上部設有支撐架(32),該支撐架(32)由軸套(32a)、 固定在該軸套G2a)兩側的支撐棒(32b)及布絲盒(32c)構成，其中，軸套(32a)套裝在所述主軸(4c)上，所述支撐棒(32b)的另一頭經布絲盒(32c) 固定在所述反應釜(1)的內壁上。
7. —種用于廢塑料制備燃料油的連續裂解油化設備，包括立式熔化裂解反 應釜(1)，該反應釜(1)的中間設有攪拌器(4)，攪拌器(4)的主軸(4c) 的上、下端各安裝在反應釜(1)的頂面和底面上，所述反應釜(1)的頂部設 有進料管(5)、出氣管(21)、溫度計(17)和壓力計(18)，進料管(5)與粉 碎機(2)的出口相連，所述反應釜(1)的下端側壁設有出渣口，其特征在于-兩個所述立式反應釜(1)的內腔經連通管(33)連通，在該連通管(33)上安 裝有兩個閘閥(34)，在兩個閘閥(34)之間的連通管(33)上設有進水口 (35)， 兩個所述反應釜(1)上的出氣管(21)為同一管道；所述主軸(4c)的上端穿出反應釜(1)與大斜齒輪(8)相連，該大斜齒 輪(8)與小斜齒輪(9)嚙合，大斜齒輪(8)和小斜齒輪(9)均裝在所述反 應釜(1)頂面的齒輪箱(10)內，所述小斜齒輪(9)的中心軸(7)穿出齒輪 箱(10)并與電動機(6)的輸出軸相連；所述反應釜(1)的上部內腔經豎直 隔板(12)分成兩個腔室，其中一個腔室與所述出氣管(21)相通，另一個腔 室與所述進料管(5)相通，在該進料管(5)上設有鼓風機(13),且在該鼓風 機(13)前后的進料管(5)上各裝有閘閥；所述出渣口經排渣管(30)與廢渣 存儲箱(3)相連通，在排渣管(30)上裝有閘閥，所述廢渣存儲箱(3)的頂 部設有溫度計和導管(19)，該導管(19)的出口端伸入水箱內的水面之下。
全文摘要
本發明公開了一種安全、環保的用于廢塑料制備燃料油的裂解油化設備，為了確保反應釜不漏氣，將主軸在反應釜之外的部分，以及大斜齒輪和小斜齒輪裝在齒輪箱內，再在齒輪箱內裝入機油實現密封，防止反應釜內的氣體從空隙排出；為了實現高溫快速出渣，本發明先將高溫油渣排入廢渣存儲箱冷卻，高溫油渣內含有的氣體通過導管進入水箱進行吸收和冷卻，避免直接排入空氣中，污染環境和引起爆炸的危險。相比于現有技術，本發明具有安全、環保的優點。
文檔編號C10G1/00GK101343546SQ20081007015
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月21日 優先權日2008年8月21日
發明者余昌純, 豪 陳, 陳興學 申請人:開縣渝環廢油再生有限公司