[发明专利]一种成套的填埋场废塑料热解装置及方法

说明书

本发明公开了一种成套的填埋场废塑料热解装置及方法，该装置先通过风选机筛选出轻质塑料，经过水洗处理并破碎后，再进行静电分选，分选出聚丙烯、聚氯乙烯和高密度聚乙烯，和生物质混合后送至热解炉不同区域热解，然后再通入蒸馏器根据沸点的不同回收汽油、煤油、柴油三种能源。对回收的液相产物含量通过气相色谱‑质谱联用仪进行分析，根据分析结果对热解炉中每个热解区域的热解物料比例进行调控。本发明提出了系统的填埋场废塑料热解装置，整套装置系统对于各填埋场废塑料处置具有较强的普适性，可在工程结束后运往其它填埋场继续投入使用；降低了废塑料需要多地多厂处置的限制，提高了热解系统的效率和产品质量。

技术领域

本发明涉及废塑料处理领域，尤其涉及一种成套系统的、高效的填埋场废塑料热解装置。

背景技术

根据美国科学促进会期刊的报告，预计在2050年，丢弃在垃圾填埋场和环境中的废弃塑料将超过130亿吨。与废塑料循环利用、焚烧等处理技术相比，废塑料热解技术具有处理量大、效益高和环境污染小等特点，更符合废弃物处理的资源化、无害化和减量化原则。但是，目前对于填埋场废塑料的处置缺乏完整系统的装置，如开采、分选、热解等步骤往往要通过多家企业将废塑料运往多地进行处置。在这个过程中，会造成处置效率降低、经济性降低等影响。

此外，在研究中发现，填埋场废塑料中成分较复杂，主要为有高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。这导致填埋场废塑料经过直接热解后得到的液体燃料是沸点较宽的烃类物质，其中汽油、柴油等轻质馏分含量不高且品质低。另有国外研究者发现，生物质与废塑料中的高密度聚乙烯、聚丙烯共热解具有明显的协同作用，在适合比例下共热解可以降低液相产物的相对分子质量，提高轻质液相产物产率，同时降低重质液相产物的氧含量，气体产物中的烯烃类物质明显降低。而且，我国是农业大国，生物质资源十分丰富，根据垃圾填埋场的选址要求，填埋场附近就会有大量稻草、麦草、蔗渣、芦苇资源。如果能充分利用生物质与废塑料共热解的优势，将其用于填埋场垃圾的热解处置则会提高废塑料处置的效率和产物的质量。

综上可知，寻找一种成套系统的、高效的装置能够利用起填埋场附近大量生物质资源，并针对各种材质高效率、高品质地进行废塑料热解产能显得很有必要。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种成套系统的、高效的填埋场废塑料热解装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种成套的填埋场废塑料热解装置，该装置包括风选机、板式输送机、塑料破碎机、静电分离装置、螺旋进料器、热解炉、蒸馏器和气相色谱-质谱联用仪；

所述板式输送机的进入端前连接有输送带，所述风选机安装在输送带上，包括风机和筛网，所述风选机在输送带一端安有风机，输送带另一端安有筛网，在风机的鼓风下，填埋场废塑料中的塑料薄膜被风吹到筛网一端落在输送带上，进入板式输送机，塑料薄膜内夹杂的重物被输送带输送到风机端落下并收集。所述板式输送机顶端装有喷嘴，底端装有污水收集器，从喷嘴喷出的水流对风选后的垃圾进行清洗，污水通过污水收集器收集；所述塑料破碎机安装在板式输送机的输出端，将风选后的垃圾破碎至静电分离装置所要求的粒度；

所述静电分离装置包括高压发生装置、静电分选机和接料斗；所述静电分选机包括接地旋转辊筒，所述接料斗上安装有可调节距离的设备挡板，所述高压发生装置产生高压静电对接地旋转辊筒放电，加上旋转辊筒的惯性，塑料被抛出到接料斗中，通过设置电晕电压、圆辊电压、调节设备挡板远近实现聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)(密度约为0.941-0.965g/cm³)的分选。

所述热解炉中具有三个相互独立的热解区域，静电分选后的聚丙烯(PP)与生物质混合后通过螺旋进料器送入热解炉内第一热解区域，静电分选后的聚氯乙烯(PVC)中添加氧化钙作为氯吸附剂，混合后送入热解炉内第二热解区域，静电分选后的高密度聚乙烯(HDPE)与生物质混合后再加入ZSM-5分子筛，送入热解炉内第三热解区域。