[发明专利]一种废机油热解装置与热解方法

说明书

本发明公开了一种废机油热解装置与热解方法，所述装置包括进料系统，供气系统，反应系统以及产物回收系统。废机油的热解过程是在一个由外部加热并具有搅拌装置的热解反应器中进行的，该热解反应器内部具有与外部电机连接的中心轴，中心轴上安装有可拆卸的搅拌叶片。所述一种废机油的热解方法包括供气、进料、热解反应和产物回收步骤，催化剂与废机油混合进料，原位催化热解废机油，可以实现连续进料热解，在搅拌叶片的搅拌作用下反应器内不易发生堵塞，热解气体产物可实现连续收集与在线分析，热解效率高，产物收集效果好。

技术领域

本发明涉及废机油资源化利用技术领域，尤其是一种废机油热解装置与热解方法。

背景技术

众所周知发动机的正常运行需要大量的机油(润滑油)，不仅是汽车发动机，各种发动机都需要机油并且需要经常更换，在军工领域也需要大量的机油，在《国家危险废物名录》中，废机油被定义为一种危险废物(HW08)，由此可见废机油如果处理不当会对自然环境造成巨大的伤害。

目前，废机油的处理方法有直接向土壤或水体中排放、焚烧、回收利用、通路油化等。机油中具有大量的致癌物质，焚烧所产生的烟气也会对人体以及自然环境造成伤害，废机油的回收利用率并不高，并且很多小作坊回收废机油后经简单过滤又流向市场。通路油化处理废机油是将废机油喷洒在灰尘较多的道路上，用其粘结灰尘，但是下雨天雨水会将机油带到环境水体中去，污染地表水、地下水和土壤。

热解是一种从废弃含能材料中获取能源的一种很好的方法，通过热解煤与生物质等都可获得较多的焦油与热解气，废弃的机油中也含有大量的挥发分，已经有研究者通过热解废机油获得了较高的焦油产率，但是关于废机油热解装置的研发很少。

发明内容

为了解决目前废机油处理的弊端，本发明提供了一种废机油热解装置及热解方法，能够实现废机油的连续进料，催化剂与废机油混合进料，处理量大，通过此装置以及基于此装置的热解方法，废机油得到无害化处理，并且在催化热解的作用下获得高品质的焦油和热解气。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：提供一种废机油热解装置，组成元件包括供气系统、进料系统、热解反应系统、产物检测和回收系统，组成元件的具体结构和连接关系为：

所述供气系统包括气瓶、气体质量流量计、气体预热器、水槽、平流泵、蒸汽发生器以及混合预热器，所述气瓶与气体质量流量计连接，气体质量流量计通过导气管与气体预热器连接，平流泵进水端与水槽连接，出水端与蒸汽发生器连接，蒸汽发生器与气体预热器出口管道连接，气体预热器的出口管道与混合预热器连接，混合预热器通过管道连接到反应器本体内。通过供气系统可以实现热解废机油的反应可以在不同热解气氛下进行，通过考察不同的热解气氛可知道热解废机油的最佳气氛条件。

所述进料系统包括原料槽和进料器，原料槽的底端直接与进料器焊接，进料器的末端为直径10mm的不锈钢管直接通入反应器本体内，再与反应器本体连接的地方焊接以保证气密性；

所述热解反应系统包括外部加热器、反应器本体、电机、中心轴以及搅拌叶片，所述反应器本体与进料器焊接，所述固定搅拌叶片固定在中心轴上，中心轴与电机连接，反应器本体被外部加热器包覆在其中心，在外部加热器加热壁与反应器本体外壁中间有一层石英棉，中心轴与反应器本体中间通过轴承连接，中心轴与轴承的连接方式为过渡配合；

所述产物检测与回收系统包括压力表、温度显示表、出料收集槽、出料阀、旋风分离器、半焦回收槽、冷凝器、焦油回收槽、冰水浴池、丙酮洗瓶、湿式流量计、集气仓以及气相色谱分析仪，所述压力表与反应器本体焊接，温度显示表与热电偶连接，热电偶位于反应器本体的外壁，出料收集槽位于热解反应系统的右下方，出料收集槽通过焊接有出料阀的不锈钢管与反应器本体焊接，旋风分离器、冷凝器、丙酮洗瓶、湿式流量计，集气仓以及气相色谱分析仪依次通过硅胶管连接，半焦回收槽位于旋风分离器的下端，半焦回收槽通过不锈钢管与旋风分离器连接，焦油回收槽位于冷凝器的下端，焦油回收槽通过硅胶管与冷凝器连接，丙酮洗瓶置于冰水浴池内，集气仓与气相色谱分析仪连接进行在线分析气体成分。