[发明专利]一种用于废塑料原位催化热解的系统及方法

权利要求书

1.一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

a、准备并安装所需系统

所述的系统包括依次连接的三股撞击流混合器、热解反应器、高密度循环流化床、多相流提升管及分离装置，所述的分离装置的出口端连接至所述的三股撞击流混合器的一个进口端；

所述的三股撞击流混合器包括混合器本体和位于所述混合器本体顶部的三个进口端，分别为第一进口端、第二进口端和第三进口端，其中第一进口端和第三进口端呈Y形，所述的第二进口端位于所述的第一进口端和第三进口端之间，所述的混合器本体其顶面的面积大于其底面的面积；

所述的多相流提升管的中部设置有扩径段；在所述的多相流提升管的中部及下部设置有多段压缩空气输入管；

所述的热解反应器的顶部的出口连接有除尘装置；

b、将原料废塑料与作为固态热载体催化剂的白云石负载NiO放置于所述的三股撞击流混合器中，经过所述的三股撞击流混合器强化混合后，进入所述的热解反应器中进行反应，在所述的热解反应器中，热解反应温度为500～600℃，热解反应产生的热解气中含有的有机氯和氢气反应生成氯化氢，然后再在催化剂的作用下生成氯化钙，以脱除热解气中的有机氯，同时，反应产生的热解气从所述的热解反应器的顶部的出口排出，进入所述的除尘装置中，所述的除尘装置在热解气的高温作用下同步除尘；经过所述的除尘装置处理后的热解气一部分回收，另一部分通入所述的高密度循环流化床中用于气体回燃装置；

c、经过热解反应器反应后所得热载体与生成的半焦从所述的热解反应器的底部的出口排出，进入所述的高密度循环流化床中，通过所述的气体回燃装置向所述的高密度循环流化床提供一部分热量，在所述的高密度循环流化床中将半焦加热至预定温度后，固态热载体和半焦从多相流提升管的底部进入多相流提升管中；

d、通过多段压缩空气输入管向所述的多相流提升管中吹入压缩空气，进入多相流提升管的固态热载体和半焦经过压缩空气预提升、预流化后进入所述的扩径段，通过多段压缩空气输入管输入压缩空气使所述的多相流提升管中的半焦充分燃烧，之后的固态热载体通过所述的分离装置进行分离，回收分离所得一部分颗粒，并将其作为反应固态热载体送入所述的三股撞击流混合器中继续参与反应。

2.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：所述的三股撞击流混合器、热解反应器、高密度循环流化床、多相流提升管及分离装置形成一“O”型结构，所述的三股撞击流混合器和分离装置位于顶部，所述的流化床和多相流提升管位于底部。

3.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：所述的除尘装置中设置有颗粒层，所述的颗粒层是由耐高温的固体颗粒形成的，通过所述的颗粒层高温脱除热解气中的灰尘。

4.根据权利要求3所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：所述的耐高温的固体颗粒为石英砂。

5.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：所述的多相流提升管自下而上分别为提升段、扩径段及稀相输送段，固态热载体和半焦首先经过所述的提升段，然后通过压缩空气预提升、预流化后进入所述的扩径段，最后进入所述的稀相输送段；所述的压缩空气输入管设置有四段。

6.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：所述的分离装置按照粒度对经过多相流提升管的固态热载体进行分级，其中粒径小于20um的催化剂外排，粒径大于20um的催化剂回收至所述的三股撞击流混合器中继续参与反应。

7.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：步骤b中，固态热载体催化剂白云石负载NiO与废塑料的质量配比为1:3～5。

8.根据权利要求1所述的一种用于废塑料原位催化热解的方法，其特征在于：热解反应器的出口温度为500℃～600℃，所述的多相流提升管的反应温度为800℃～1000℃，步骤d中，在所述的多相流提升管中使用500mL/min的压缩空气将半焦和固态热载体进行预提升和预流化。