[发明专利]一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解分离集成装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解分离集成装置及方法，采用聚光太阳能作为热源对典型的报废汽车有机拆余物进行共热解，并通过冷凝装置对热解产物进行三相分离，获取了特定沸点范围内的热解产物，有效降低了热解过程的能源消耗与污染排放，并有效提高了热解油与热解气品质，有效解决传统热解过程中的污染与能耗问题，解决了废轮胎C含量较高，单独热解会产生较多积碳，相比之下废皮革或废海绵单独热解具备相对高的H/C比但O含量较高的问题。

技术领域：

本发明涉及废弃物综合回收利用技术领域，具体涉及一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解分离集成装置及方法。

背景技术：

近年来，随着汽车报废量的持续上升，报废汽车零部件的回收与利用也逐渐得到了重视。相比于报废汽车的金属构件，其有机拆余物组件的构成更加复杂，回收难度更大，因此需要开发一种高效、清洁、易于分离的有机拆余物回收手段。对于废轮胎、废海绵、废皮革等典型有机拆余物，热解是一种常见的回收方式，传统热解通过高温促使有机高分子发生裂解、重排、脱氧等反应获得热解油、热解气以及炭黑等高附加值的产品。传统热解方式依赖电能或化石燃料提供热源，经济成本高，环境污染大，能量转化效率低，难以实现有机拆余物的清洁高效利用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解分离集成装置及方法，采用聚光太阳能作为热源对典型的报废汽车有机拆余物进行共热解，并通过冷凝装置对热解产物进行三相分离，获取了特定沸点范围内的热解产物，有效降低了热解过程的能源消耗与污染排放，并有效提高了热解油与热解气品质，有效解决传统热解过程中的污染与能耗问题，解决了废轮胎C含量较高，单独热解会产生较多积碳，相比之下废皮革或废海绵单独热解具备相对高的H/C比但O含量较高的问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解-分离集成装置，其特征在于，包括进样系统、聚光供热系统、热解反应系统、产物传输系统、冷凝分离系统与热解气收集系统；进样系统由实验气路、保护气路、双通安全阀、流量控制器、自动进样器、单向阀、原料预热器及传输管路构成；聚光供热系统由聚光太阳能模拟光源、观察视窗与保护隔板构成，以光能形式为反应提供热源，光源强度与照射区域可调；热解反应系统由耐压反应釜、石英坩埚、压力表及热电偶构成；产物传输系统由多个双通阀、钢制管路及保温石棉网构成；冷凝分离系统由两个串联的冷凝罐冷凝罐和低温冷却液循环泵组成，热解产物经双级冷凝后收集至冷凝罐中，低温冷却液循环泵控制冷凝温度，实现不同沸点区间产物的定向收集；热解气收集系统由干燥器、节流阀与气袋构成，用于收集冷凝后的气体，为防止气体带出冷凝液体，先经由干燥器处理后再进行捕集；实验气路与保护气路并联，然后与原料预热器连接，自动进样器经由单向阀也跟原料预热器连接，原料预热器再与耐压反应釜连接，反应釜出口与两个串联的冷凝罐连接，冷凝罐出口经干燥器和气袋连接。

优选地，实验气路与保护气路上都设有双通安全阀、流量控制器，便于中途更换载气以及调控吹扫热解产物的速率。

自动进样器为注射式进样器或螺旋进样器，分别用于液体样品与固体样品的进样。

优选地，原料预热器出口至耐压反应釜入口以及反应釜出口至冷凝罐之间的传输管路设有加热套和保温装置以维持传输温度稳定，防止物料过早凝结堵塞管路或残留至管路中难以收集。

优选地，耐压反应釜顶部出口处设有滤网，防止固相物料或杂质进入冷凝系统，耐压反应釜加装自动泄压装置，防止超压。

优选地，冷凝器与干燥器置于称重装置上，可记录前后质量差，便于计算三相产率。

报废汽车有机拆余物包括废轮胎，此外还包括废海绵或废皮革。

一种基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解-分离集成方法，其特征在于，利用上述基于聚光太阳能热源的报废汽车有机拆余物热解-分离集成装置，包括以下步骤：