專利名稱：連續大規模工業化生產的反應釜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢塑料裂解煉油用反應釜，特別是關于一種可以實現連續大規模工業化生產的反應釜。
國內外有關回收廢塑料，通過化學反應-催化或非催化的裂解-轉化為高質燃料的專利和文獻報道已不少，但是，能實現連續大規模工業化生產的甚少。利用廢塑料煉制汽油柴油實現連續大規模工業化生產的關鍵問題是實現高溫進料和高溫排渣。由于無論是在催化或非催化裂解反應過程中，大量的裂解油蒸汽和裂化氣充滿反應釜和所連接的管道，如何將大氣中的廢塑料不斷地加入處于高溫反應狀態下的裂解反應釜內，是關系到能否連續大規模工業化生產的問題之一。問題之二是由于廢塑料大部分呈垃圾狀，含有大量泥砂雜物，就是純凈塑料中也仍有一部分填充料，如鈦白粉、輕質碳酸鈣粉、增塑料劑等，它們都是裂解反應后的殘渣。裂解反應過程中生焦量一般約占投入的廢塑料量的5-15％，甚至更高。這些泥沙雜物和焦炭在反應過程中逐漸沉積于反應釜四壁及底壁，若不及時將它們從四壁和底部除去，反應釜四周很快就會結垢，使反應無法進行。然而，這些泥砂雜物和焦炭必須在高溫反應過程中連續不斷地從反應器四壁和底壁清除下來，并且及時排出反應器外，否則反應過程就只能一釜一釜地間隙進行。目前國內有許多小型原始式或作坊式廢塑料煉油裝置，均是間歇式焦化裂化裝置，從而難以實現連續大規模工業化生產。
本實用新型的目的是提供一種可以實現在高溫裂解條件下，能夠完成向反應釜內進料和脫焦排渣作業，從而保證廢塑料裂解煉油過程不間斷的連續大規模工業化生產的反應釜。
為實現上述目的，本實用新型采取以下設計一種連續大規模工業化生產的反應釜，它包括一反應釜本體；一電機連接的減速器，其設置在所述反應釜本體頂部；一設置在所述反應釜本體內的主攪拌器，其通過一主軸與所述減速器的輸出端連接；一壓料大螺旋，其設置在所述主攪拌器上方的所述主軸上；其特征在于，它還包括一通過電機帶動減速器驅動的進料裝置，所述進料裝置設置在所述反應釜本體的進料口上；一排渣裝置，其設置在所述反應釜本體內；一排渣罐，其通過一閥門設置在所述反應釜本體的出料口上。
所述進料裝置可以包括一橫向輸料管，其一端頂部設置一進料口，另一端底部設置一出料口；一進料斗，其底部與所述橫向輸料管的所述進料口連接；所述電機帶動的減速器為兩套，其中一套位于所述進料斗上方，另一套位于所述橫向輸料管的一端；一垂直推料螺旋，其與所述進料斗上方的所述減速器的輸出端連接，且伸入所述進料斗；一橫向推料螺旋，其與另一所述減速器的輸出端連接，且支承在所述橫向輸料管內，位于所述橫向輸料管的所述出料口兩側的所述推料螺旋的螺旋葉片旋向相反；一垂向輸料裝置，其頂部連接所述橫向輸料管的出料口，底部連接所述反應釜本體。
所述進料裝置的所述垂向輸料裝置包括一斜向輸料管，其頂部連接所述橫向輸料管的所述出料口；一垂向輸料管，其側部與所述斜向輸料管的底部連接；一冷卻水套，其圍設在所述垂向輸料管的周向；一電機帶動的減速器，其設置在所述反應釜本體頂部；一垂直推料螺旋，其與所述減速器的輸出端連接，且設置在所述垂向輸料管內；一進料閥門，其頂部連接所述垂向輸料管，底部連接所述反應釜本體。
所述進料裝置的所述垂向輸料裝置還可以是包括一星型回旋進料器，其頂部進料口與所述橫向輸料管的出料口連接；一斜向輸料管，其頂部連接所述星型回旋進料器底部的出料口，其底部連接所述反應釜本體；一冷卻水套，其圍設在所述斜向輸料管的周向。
在所述星型回旋進料器與所述斜向輸料管之間設置一事故處理閥門。
所述排渣裝置包括一連接在所述主攪拌器底部的延長軸，所述延長軸上設置有排渣攪拌器和排渣螺旋。
所述排渣罐包括一設置在所述排渣罐頂部和底部的進、出料口，所述進料口通過所述閥門與所述反應釜本體連接；一排渣閥門，其設置在所述排渣罐底部的所述出料口上；至少一混合油抽出口，其設置在所述排渣罐上；一熱電偶管套，其插設在所述排渣罐內；一熱電偶，其插設在所述熱電偶管套內；一油浴夾套，其圍設在所述排渣罐的周向，所述油浴夾套上設置有放氣孔和進、出油口；若干電熱管套，其插設在所述油浴夾套內；若干電熱棒，其分別插設在所述電熱管套內。
所述閥門包括一氣缸，其內設置有一活塞；一閥桿，其連接在所述活塞上；一閥板，其連接在所述閥桿的頂部，所述閥板的頭部呈楔形；一密封蓋式閥體，其套設在所述閥桿和閥板外部；兩法蘭盤，其分別設置在所述閥板關閉位置的所述閥體的頂部和底部。
本實用新型由于采取以上設計，其具有以下優點1、本實用新型由于在反應釜本體的進、出料口，分別設置了高溫進料、排渣裝置及排渣罐，因此，可以通過連續性或間隔性進料、排渣，達到保證反應釜本體內的塑料裂解煉油反應連續不斷進行的目的，使本實用新型在用于大規模工業化生產廢塑料煉油過程中，提高生產效率，提高煉油品質。2、由于本實用新型第一種進料裝置設置了水平輸料管、斜向輸料管和垂直輸料管、并在水平輸料管和垂直輸料管內設置了通過電機減速器驅動的螺旋推料器，因此，可以使橫向輸料管不斷地通過斜向輸料管向垂直輸料管送料，而垂直輸料管卻在定期開閉的閥門作用下，間斷性地向反應釜本體內進料，使反應釜本體內的高溫裂解煉油反應連續不斷地進行，在此過程中，由于垂直推料螺旋上的螺旋葉片的強力向下推進，使每道葉片與管壁之間的軟塑料壓緊致密，形成一道道密封圈，阻止反應釜本體內的高溫油氣向上反竄。3、由于本實用新型的第二種進料裝置，在橫向輸料管下部的垂向輸料裝置中采用了星型回旋進料器，從而可以使廢塑料可以連續不斷地加入反應釜本體，可以適用更大規模的工業化連續生產。4、本實用新型由于采用一設置在反應釜本體下部的排渣裝置及一通過常開閥門連接在反應釜本體出料口上的排渣罐，因此，可以使位于反應釜本體底部的漿料不斷通過常開閥門進入排渣罐，而進入排渣灌的泥沙焦渣在油浴油的加熱作用下不會凝結在排渣罐壁面上，同時在定期排渣操作時，可以通過關閉常開閥門、打開排渣罐底部的常閉排渣閥門順利排渣，有效地保證了在高溫反應連續不斷地進行的情況下間斷性地向外排渣。5、本實用新型的閥門由于設計了一個通過氣缸驅動的閥桿、閥板和帶有氣密性很好，易于密封的密封蓋式閥體，使驅動部分遠離高溫油氣運行部分，有效地解決了反應溫度過高對驅動部分的影響，防止了易燃易爆高溫氣體的泄漏，保證了漿料閥門運行的可靠性和耐用性，使本實用新型的各項功能得以有效實現。本實用新型可以廣泛使用于連續大規模工業化廢塑料裂解煉油過程中。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。
圖1是本實用新型反應釜結構示意圖圖2是本實用新型進料裝置的一種結構示意圖圖3是圖2局部俯視示意圖圖4是本實用新型進料裝置的另一種結構示意圖圖5是圖4中進料斗俯視示意圖圖6是圖4中星型回旋進料器側視示意圖圖7是本實用新型排渣罐結構示意圖圖8是本實用新型閥門結構示意圖圖9是圖8的俯視剖視示意圖如
圖1所示，本實用新型與現有技術相同的部分包括一反應釜本體1，反應釜本體的頂部和底部分別設置有進、出料口，反應釜本體1的頂部中央支承有通過電機2帶動的減速器3，減速器3的輸出端連接一支承在反應釜本體1內的主軸4，主軸4的上部連接一壓料大螺旋5，中部連接一主攪拌器6。本實用新型的特征是在反應釜本體1的進料口上連接一進料裝置20，在反應釜本體1底部的出料口上通過一閥門10連接一排渣罐30，將反應釜本體1的下部制作成逐漸收縮狀，并在其內設置一排渣裝置40。排渣裝置40包括連接在主攪拌器6下部的一延長軸41，連接在延長軸41上的一排渣攪拌器42和一排渣螺旋43。
如圖2、圖4所示，進料裝置20包括一橫向輸料管21，在靠近橫向輸料管21一端的頂部設置一進料口，在靠近橫向輸料管21另一端的底部設置一出料口，在橫向輸料管21的進料口上設置一進料斗22。一電機23帶動的一減速器24支承在進料斗22的上方，減速器24的輸出端連接一垂直推料螺旋25，垂直推料螺旋25伸入進料斗22。另一電機26帶動一減速器27設置在橫向輸料管21的一端，減速器27的輸出端連接一支承在橫向輸料管21內的橫向推料螺旋28。控制橫向推料螺旋28的電機26采用調頻電機，轉速可調，由熔化裂解反應裝置的料位指示控制器提供信號，控制進料速度。橫向推料螺旋28，在位于橫向輸料管21出料口兩側的螺旋葉片的螺旋旋向相反，以使正向螺旋葉片推過來的塑料不會在末端壓死。在橫向輸料管21的出料口與反應釜本體1之間設置一垂向輸料裝置50。
如圖2、圖3所示，垂向輸料裝置50可以采取以下結構一斜向輸料管51的頂部連接橫向輸料管21的出料口，將一垂直輸料管52的側部與斜向輸料管51的底部連接。一電機53帶動一減速器54支承在反應釜本體1頂部，一垂直推料螺旋55與減速器54的輸出端連接，且設置在垂直輸料管52內。一進料閥門56的頂部連接在垂直輸料管52的底部，進料閥門56的底部連接反應釜本體1的進料口，在垂向輸料管52的周向圍設有冷卻水套57，以避免熱塑料粘結在垂直輸料管52上。在斜向輸料管51上可以設置檢修手孔等，另外為了保證斜向輸料管51輸料順暢，需保證其與垂線夾角不大于38度。
如圖4、圖5、圖6所示，進料裝置20的垂向輸料裝置50還可以采取以下結構將一現成產品星型回旋進料器58的頂部與橫向輸料管21的出料口連接，將一事故處理閥門59連接在星型回旋進料器58的底部，將一斜向輸料管60的頂部連接事故處理閥門59，將斜向輸料管60的底部連接在反應釜本體1的進料口上。在斜向輸料管60的周向圍設一冷卻水套61，以避免塑料粘結在斜向輸料管60上。
如圖7所示，排渣罐30包括設置在排渣罐30周向的油浴夾套31，在油浴夾套31內插設有4-8支電熱管套32，在電熱管套32中插設電熱棒，以加熱油浴夾套31中的油，以防止焦渣凝固結垢在排渣罐30上。在油浴夾套31上設置有進、出油口33、34，還設置有放氣孔35。放氣孔35在加油時用于放氣，另外油被加熱后會產生氣體，也要按規定隔一段時間放一下氣。在排渣罐30的上部設置有混合油抽出口36，以將進入排渣罐30內的裂解油抽出，還可以在排渣罐30的下部也設置一個混合油抽出口37。在排渣罐30的上部設置有一熱電偶管套38，以插入熱電偶測量溫度。在排渣罐30的頂部進口處，設置有與反應釜本體1出料口連接的進料閥門10，閥門10一般處于常開狀態。此時閥門10相對于排渣罐30是進料閥門10，相對于反應釜本體1是出料閥門10。在排渣罐30的底部出口處設置一出料閥門39，出料閥門39亦稱排渣閥門39，一般處于常閉狀態。排渣罐30還可以根據需要設置油渣探測孔等。
如圖8、圖9所示，本實用新型的各進、出料閥門10、39、56、59，應采用現有的耐高溫漿料閥門，如薄型無積渣漿料式進料閥等。也可以全部或部分采用本實用新型設計的高溫氣動進料-排渣閥門10(以閥門10為例加以說明)。閥門10包括一氣缸11，氣缸11的活塞12上連接一閥桿13，閥桿13的端部連接一閥板14，閥桿13和閥板14設置在兩相對固定的密封蓋式閥體15內。閥體15在閥板14關閉位置的上下分別設置有法蘭盤16、17，以連接在進料口與出料口之間控制進、出料。閥體15的另一端可以與氣缸固定連接在一起，或用其它方法固定不動。閥板14的頭部呈楔形18，可以減少閥板14在上部漿料壓力作用下的運動阻力。使用時，如果從氣缸11的左部進氣，活塞12通過閥桿13帶動閥板14在閥體15內向右運動將進料口關閉。如果從氣缸11的右部進氣，活塞12便通過閥桿13帶動閥板14在閥體15內向左運動，將進料口打開。本實用新型的進、出料閥門10、39、56、59的控制可以采用手動控制，也可以與整體反應釜配合采用自動控制，各閥門可以根據需要設置成常開或常閉狀態。
上述實施例中，減速器3、24、27、54可以采用行星擺線針輪減速器，也可以采用其它減速器。推料螺旋28、55與輸料管21、52之間的轉動密封，可以采用現成產品帶冷卻水套的盤根箱29，也可以采用其它密封形式。另外，本實用新型的閥門10、進料裝置20、排渣罐30、排渣裝置40還可以采用其它結構形式。
本實用新型的進料操作如下當裂解反應在高溫下進行時，廢塑料垃圾預先經過除去泥沙磚石雜質和鐵質等金屬雜質，并經破碎機撕碎成不大于φ50mm的碎片，由提升機提升至送料斗22(如圖4所示)，被垂直進料螺旋25推人橫向輸料管21，廢塑料碎片繼續被橫向推料螺旋28強力由后向前推動，由于葉片的強力前推，使每道葉片與管壁之間的軟塑料壓緊致密，形成一道道密封圈，阻止反應器內的油氣反竄，這就保證了反應器與外界大氣隔絕。由橫向推料螺旋28出料口處的正反向螺旋的作用，使塑料被強力推人垂直安裝的星型回旋進料器58內，而不會被壓死在橫向輸料管21的末端。塑料經過星型回旋進料器58和進料閥59被迅速推入應釜本體1內。星型回旋進料器58內的葉片與簡體壁之間緊壓的塑料同樣具有密封作用。回旋進料器58的速度應大于橫向推料螺旋28的進料速度，橫向推料螺旋28的速度應大于垂直推料螺旋的進料速度，以保證塑料不會在任一環節積累擁塞。斜向輸料管60外圍設置的冷卻水套61，可以防止高溫油氣使塑料熔化粘在管壁而堵塞。這就完成了在裂解反應過程中自動密封進料運作。本實用新型另一實施例與上述實施例不同之處僅在于(如圖2所示)從橫向輸料管21出口出來的塑料沿斜向輸料管51進入垂直輸料管52，被垂直推料螺旋55推送，經閥門56進入反應釜本體1。
本實用新型的排渣操作如下排渣裝置40的排渣攪拌器42不停地進行攪拌，以防止焦渣集結在反應釜本體1下部的壁面上，并通過推料螺旋43不斷地將泥沙焦渣從常開的出料閥門10排入排渣罐30內。排渣罐30外圍的保溫油浴夾套31中的電熱棒提供熱源，使泥沙焦渣在油浴油的加熱狀態下，不析出凝結在排渣罐壁上。混合油可以不斷地從抽出口36、37抽出，排渣罐30內固體渣滓與油的比例狀況可以由探測孔探測，這對開工初期確定排渣周期有指導作用。排渣溫度可由熱電偶管套38內的熱電偶指示和控制。等罐體內渣滓較多時，可關閉排渣罐30頂部常開的進料閥門10，打開排渣罐30底部常閉的排渣閥門39，排渣罐30內的泥沙焦渣即可排出罐外。然后關閉排渣閥門39，打開進料閥門10。如此周期循環操作，就可在高溫反應狀態下將泥沙焦渣間斷性地排出，而反應釜本體1內的裂解反應卻連續不斷地進行。
權利要求1.一種連續大規模工業化生產的反應釜，它包括一反應釜本體；一電機連接的減速器，其設置在所述反應釜本體頂部；一設置在所述反應釜本體內的主攪拌器，其通過一主軸與所述減速器的輸出端連接；一壓料大螺旋，其設置在所述主攪拌器上方的所述主軸上；其特征在于，它還包括一通過電機帶動減速器驅動的進料裝置，其設置在所述反應釜本體的進料口上；一排渣裝置，其設置在所述反應釜本體內；一排渣罐，其通過一閥門設置在所述反應釜本體的出料口上。
2.如權利要求1所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述進料裝置包括一橫向輸料管，其一端頂部設置一進料口，另一端底部設置一出料口；一進料斗，其底部與所述橫向輸料管的所述進料口連接；所述電機帶動的減速器為兩套，其中一套位于所述進料斗上方，另一套位于所述橫向輸料管的一端；一垂直推料螺旋，其與所述進料斗上方的所述減速器的輸出端連接，且伸入所述進料斗；一橫向推料螺旋，其與另一所述減速器的輸出端連接，且支承在所述橫向輸料管內，位于所述橫向輸料管的所述出料口兩側的所述推料螺旋的螺旋葉片旋向相反；一垂向輸料裝置，其頂部連接所述橫向輸料管的出料口，底部連接所述反應釜本體。
3.如權利要求2所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述垂向輸料裝置包括一斜向輸料管，其頂部連接所述橫向輸料管的所述出料口；一垂向輸料管，其側部與所述斜向輸料管的底部連接；一冷卻水套，其圍設在所述垂向輸料管的周向；一電機帶動的減速器，其設置在所述反應釜本體頂部；一垂直推料螺旋，其與所述減速器的輸出端連接，且設置在所述垂向輸料管內；一進料閥門，其頂部連接所述垂向輸料管，底部連接所述反應釜本體。
4.如權利要求2所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述垂向輸料裝置包括一星型回旋進料器，其頂部進料口與所述橫向輸料管的出料口連接；一斜向輸料管，其頂部連接所述星型回旋進料器底部的出料口，其底部連接所述反應釜本體；一冷卻水套，其圍設在所述斜向輸料管的周向。
5.如權利要求4所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，在所述星型回旋進料器與所述斜向輸料管之間設置一事故處理閥門。
6.如權利要求1或2或3或4或5所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述排渣裝置包括一連接在所述主攪拌器底部的延長軸，所述延長軸上設置有排渣攪拌器和排渣螺旋。
7.如權利要求1或2或3或4或5所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述排渣罐包括一設置在所述排渣罐頂部和底部的進、出料口，所述進料口通過所述閥門與所述反應釜本體連接；一排渣閥門，其設置在所述排渣罐底部的所述出料口上；至少一混合油抽出口，其設置在所述排渣罐上；一熱電偶管套，其插設在所述排渣罐內；一熱電偶，其插設在所述熱電偶管套內；一油浴夾套，其圍設在所述排渣罐的周向，所述油浴夾套上設置有放氣孔和進、出油口；若干電熱管套，其插設在所述油浴夾套內；若干電熱棒，其分別插設在所述電熱管套內。
8.如權利要求6所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述排渣罐包括一設置在所述排渣罐頂部和底部的進、出料口，所述進料口通過所述閥門與所述反應釜本體連接；一排渣閥門，其設置在所述排渣罐底部的所述出料口上；至少一混合油抽出口，其設置在所述排渣罐上；一熱電偶管套，其插設在所述排渣罐內；一熱電偶，其插設在所述熱電偶管套內；一油浴夾套，其圍設在所述排渣罐的周向，所述油浴夾套上設置有放氣孔和進、出油口；若干電熱管套，其插設在所述油浴夾套內；若干電熱棒，其分別插設在所述電熱管套內。
9.如權利要求1或2或3或4或5或8所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述閥門包括一氣缸，其內設置有一活塞；一閥桿，其連接在所述活塞上；一閥板，其連接在所述閥桿的頂部，所述閥板的頭部呈楔形；一密封蓋式閥體，其套設在所述閥桿和閥板外部；兩法蘭盤，其分別設置在所述閥板關閉位置的所述閥體的頂部和底部。
10.如權利要求6所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述閥門包括一氣缸，其內設置有一活塞；一閥桿，其連接在所述活塞上；一閥板，其連接在所述閥桿的頂部，所述閥板的頭部呈楔形；一密封蓋式閥體，其套設在所述閥桿和閥板外部；兩法蘭盤，其分別設置在所述閥板關閉位置的所述閥體的頂部和底部。
11.如權利要求7所述的連續大規模工業化生產的反應釜，其特征在于，所述閥門包括一氣缸，其內設置有一活塞；一閥桿，其連接在所述活塞上；一閥板，其連接在所述閥桿的頂部，所述閥板的頭部呈楔形；一密封蓋式閥體，其套設在所述閥桿和閥板外部；兩法蘭盤，其分別設置在所述閥板關閉位置的所述閥體的頂部和底部。
專利摘要本實用新型涉及一種連續大規模工業化生產的反應釜,它包括:一反應釜本體,其特征在于,它還包括:一通過電機帶動減速器驅動的進料裝置,其通過一閥門設置在所述反應釜本體的進料口上;一排渣裝置,其設置在所述反應釜本體內;一排渣罐,其通過一閥門設置在所述反應釜本體的出料口上。本實用新型通過連續或間斷性進料、排渣,保證了反應釜本體內的塑料裂解煉油反應連續不斷地進行,本實用新型可以廣泛用于大規模工業化廢塑料煉油生產過程中。
文檔編號B01J19/20GK2425704SQ0023657
公開日2001年4月4日 申請日期2000年6月1日 優先權日2000年6月1日
發明者姜皓, 馬明德 申請人:北京樂意環保技術有限公司