[发明专利]一种利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用废旧塑料制燃料油的方法及装置，特别涉及一种利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法及装置。

背景技术

塑料已渗透到我们生活的方方面面，离开了它现代人的生活则无法想象。但是，废旧塑料的污染问题已日益严重。如何有效地使用，回收及利用废塑料，这对我国的环境保护及塑料工业的未来发展均具有重要的现实意义。对塑料的回收利用方法，国外的研究论文和专利已很多，而且已有中、小型工厂问世。我国在这方面的研究起步较晚，但各种回收方法研究日趋完善成熟。其中催化裂解法制燃料油是主要研究方向之一。

废旧塑料在反应器中被加热到一定温度(150℃～1000℃)后，经过催化剂催化裂解和重整，塑料分子链断裂成小分子量的含有燃料油成分的混合物，经过冷凝和分馏、精馏便得到汽油、柴油等燃料产品。

传统的利用废旧塑料炼制燃料油的方法一般都需要消耗大量的能量，这些能量都是通过燃烧碳、碳氢化合物或消耗电力取得，不仅生产成本高昂，而且这些能源的使用都大大地加剧了环境的破坏，环境污染严重。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法，本发明的另一目的在于提供实现上述方法的装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧塑料置于裂解炉中；

(2)太阳光经太阳能聚光镜汇聚至位于裂解炉下的高温热管，高温热管将太阳能转化为热能，加热裂解炉中的废旧塑料；

(3)裂解炉中的废旧塑料进行裂解和重整反应，得到燃料油的混合物；

(4)燃料油的混合物经分离器分离得到燃料油，同时排出尾气。

在裂解炉中加入重量为废旧塑料总重量的0.1～20％的催化剂。

所述催化剂为硅酸铝、氧化铝、二氧化硅、锰盐和二茂铁的混合物。

所述催化剂为ZSM-5型分子筛催化剂。

步骤(3)所述裂解炉中的废旧塑料进行裂解和重整反应的温度维持在300～500℃。

步骤(4)所述燃料油的混合物经分离器分离得到燃料油，具体为：

采用简单蒸馏或减压蒸馏，切取不同温度范围的馏分，得到燃料油。

一种利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的装置，包括太阳能聚光镜、裂解炉、高温热管和分离器；所述高温热管设于裂解炉的下端，位于太阳能聚光镜的聚焦点上；裂解炉通过管道依次与止回阀、分离器的输入口连接；所述分离器设有两个输出口，其中一个输出口通过截止阀连接燃料油出口，另一个输出口为尾气出口。

所述分离器为分馏塔。

所述尾气出口上设有装有活性炭的尾气处理装置。

所述太阳能聚光镜的数量为1片～10万片，可以在面积为0.01m²～10m²的太阳能聚光镜中任意选择，放置的位置也可以因地适宜。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1、采用太阳能作为裂解废旧塑料的直接原动力，降低了生产成本，并减少了利用传统方法造成的环境污染。

2、采用尾气处理装置大大降低了尾气排放的危害。

3、太阳能聚光镜的数量可为一个，也可为多个，可选择太阳能聚光镜的个数、面积及定位角度达到调节加热温度的目的，以适应不同的应用需求。

附图说明

图1为本发明利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的装置的示意图。

图2为本发明利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的装置，包括裂解炉1、200片太阳能聚光镜10、高温热管9和分馏塔3；多个外径为47mm的高温热管9均匀排布于裂解炉1的下端，高温热管9位于太阳能聚光镜3的聚焦点上；裂解炉1通过管道依次与止回阀2、分馏塔3的输入口连接；所述分馏塔3设有两个输出口，其中一个输出口通过截止阀4连接燃料油出口5，另一个输出口为尾气出口7，尾气出口7上设有装有活性炭的尾气处理装置6。太阳能聚光镜的面积为0.1m²～2m²不等，依次排布在裂解炉的周围。

如图2所示，本实施例利用太阳能裂解废旧塑料制燃料油的方法，包括以下步骤：