[发明专利]一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统

说明书

一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统，其中热裂解装置包括用于对废塑料进行初步热裂解的首段热裂解器、连接首段热裂解器用于对废塑料进一步热裂解的末段热裂解段、以及连接末段热裂解段的催化重整段，所述末段热裂解段与所述催化重整段耦合一体为热裂解催化重整器，初步热裂解后的废塑料在热裂解催化重整器内完成末段热裂解及催化重整过程。本发明基于催化重整与热裂解耦合反应，将末段热裂解段和催化重整段耦合为一体，降低整个热裂解装置的占地尺寸和建设成本，减少了管网距离，减少管路耗散热量，从而降低了装置整体能耗。

技术领域

本发明涉及固体废弃物污染控制技术领域，具体涉及一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统。

背景技术

废弃塑料量逐年增加，已严重影响到我国的大气、土壤、水源等方面的安全，传统填埋、焚烧等针对废塑料的处理方法会带来一些环境问题，现已有利用热裂解技术将废弃塑料用来制取高品质合成气的热裂解装置，其以废弃塑料为原料进行热裂解，然后通过催化改质反应来制取高品质合成气，变“废”为“宝”，具有较好的环境优化效果和社会经济效益。

但是，现有热裂解装置中催化重整段和末段塑料热解段通常独立设置，二者分别为单独的设备，设备之间通过管道实现裂解气的输送，使整个热裂解装置所占用面积以及建设成本居高不下，此外，现有热裂解装置因占用面积较大，管路耗散热量较高，装置整体能耗较高，还存在产气品质不高的现象，这些都不利于热裂解装置在废塑料处理中的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两段式废塑料热裂解装置及热裂解系统，以解决现有热裂解装置占用面积较大、建设成本较高，热裂解装置较难推广应用的问题。

本发明为了达到上述目的所采用的技术方案是：

一种两段式废塑料热裂解装置，包括用于对废塑料进行初步热裂解的首段热裂解器、连接首段热裂解器用于对废塑料进一步热裂解的末段热裂解段、以及连接末段热裂解段的催化重整段，所述末段热裂解段与所述催化重整段耦合一体为热裂解催化重整器，初步热裂解后的废塑料在热裂解催化重整器内完成末段热裂解及催化重整过程。

进一步地，所述首段热裂解器包括设有进料管与出料管的初步热裂解反应腔，初步热裂解反应腔内设有驱使废塑料沿初步热裂解反应腔由进料管向出料管移动的输送机构，绕初步热裂解反应腔外壁设有第一加热组件、以对初步热裂解反应腔内的废塑料进行初步热裂解。

进一步地，所述第一加热组件包括绕初步热裂解反应腔外壁由内向外依次设置的热水套、隔热层和第一电磁线圈，热水套与第一电磁线圈共同维持初步热裂解反应腔内初步热裂解过程中所需的温度。

进一步地，所述进料管的外壁套设有用于降低进料管处原料温度的第一冷却水套。

进一步地，所述热裂解催化重整器包括内部设有分隔装置的壳体，分隔装置将壳体分为处于壳体下部、连通 首段热裂解器设置、用于对初步热裂解后的废塑料进行末段热裂解的末段热裂解反应腔，以及处于壳体上部、连通末段热裂解反应腔设置的催化重整反应腔；

末段热裂解反应腔外设有用于维持末段热裂解反应腔内进行末段热裂解进行所需温度的加热单元，连通末段热裂解反应腔设有向末段热裂解反应腔内通入末段热裂解所需气化剂的进气管；

连通所述催化重整反应腔底部设有用于通入高温水蒸气的水蒸气进口管，催化重整反应腔内设有由支撑网支撑、用于对末段热裂解反应腔所产生热裂解气和水蒸气进口管所通入高温水蒸气进行催化重整的催化剂床层；

壳体底部设有用于排出末段热裂解反应腔内热裂解所产生炭黑的出炭口，壳体顶部设有用于排出催化重整反应腔催化重整所得合成气的集气口。

进一步地，绕所述催化重整反应腔的外壁由内向外依次设有加热电阻丝、第二隔热层和第二电磁线圈，加热电阻丝与第二电磁线圈共同维持催化重整反应腔内催化重整过程所需的温度。