專利名稱：塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種塑膠垃圾回收利用設備，特別是涉及一種塑膠垃圾無害化轉化可燃 氣裝置。
背景技術：
目前，為解決塑料垃圾污染環境問題，已經有人研發了一種塑料垃圾煉油技術，其 是將回收來的塑料垃圾嚴格分類、清洗，再投入帶催化劑的降解爐中，進行加熱分解就 可產出柴油；其明顯存在塑料垃圾分類、清洗成本高，催化劑容易中毒的問題。時至今 日，仍沒有得到推廣。目前，為解決橡膠垃圾污染環境的問題，僅有的方法是生產再生 膠產品，但是，再生膠產品到使用壽命后，通常就不具備再生價值，只能廢棄，廢棄后 的再生膠產品就成了完全無用的垃圾。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種能將塑料垃圾和橡膠垃圾轉 化為可燃氣體，并且轉化過程中不造成二次污染的塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置。
為實現上述目的，本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置包括氣化爐和具有冷卻和 氣液分離功能的冷卻除液器，氣化爐包括一個上端帶加料口、下端帶排渣口的立式爐體， 爐體在排渣口上方安裝有爐箅子，爐箅子上方有頂部帶蓋板的噴氣嘴，噴氣嘴通過調氣 閥和風管連接鼓風機，爐體中上部側面連通有出氣管；出氣管再進一步連接冷卻除液器。 上端帶加料口方便塑料垃圾和橡膠垃圾投入后在爐內靠重力自動均勻分布，能節省物料 分布機構。設置爐箅子則有利于防止未燃盡的物料落入爐底，產生未燃盡的污染物。爐 體在爐箅子下面設置排渣口，則方便清理和排除燃燒后產生的灰渣。噴氣嘴是為了向待 燃的塑料垃圾和橡膠垃圾補充空氣，以支持持續產氣。噴氣嘴的蓋板是為了防止燃燒過 程中產生的融熔液體，滴入或流入噴氣口中，有利于防止堵塞噴氣嘴的噴氣口。調氣閥 的引入是為了根據需要調節供給的空氣量，既能使物料能充分氣化，又不至于過分燃燒， 耗用過多物料和造成溫度過高，影響產氣量。如此設計，氣化爐能將塑料垃圾和橡膠垃 圾完全轉化為氣相和固相兩種組份，固相組份富含微量元素，可作為肥料使用。氣相組 份經過具有冷卻和氣液分離功能的冷卻除液器后，含有有害成份(如硫酸)的高沸點組
份被冷凝下來，可供回收利用。通過冷凝脫除有害組份的氣相組份，可直接用作燃氣或 用于分離提取有用化學原料。因為該發生爐是頂部加料，新加的料是在下落過程中，漸 漸被加熱和軟化、液化和氣化的，原料的氣化發生在噴氣嘴附近，爐體中上部不會有原 料軟化和液化現象發生，將出氣管設置在爐體中上部側面就不會被軟化或液化的物料堵 住。
使用塑料垃圾或摻有少量橡膠的塑料垃圾做原料，流出冷卻除液器的氣相成份，經 塑料袋采樣，依據我國《空氣和廢氣檢測分析方法》第四版2003的方法，使用氣相色譜 /質譜法檢測，含如下組份1、丙烯；2、環丙垸；3、 2-甲基-l-乙-丙烯；4、 2-丁烯；5、
乙基環丙垸或戊烷；6、 1， 3-環戊二烯；7、 2-甲基-戊垸；6、環已垸；7、 2， 4-二甲基-l， 4-二戊烯；8、苯；9、庚烯；10、庚烷；11、 2-4-二甲基-l， 3-二戊烯；12、 4-甲基-2-庚
烯；13、 4-甲基-庚垸；14、甲苯；15、 l-辛烯；16、 2， 4-二甲基-l-庚烯。其中前八種組
份的含量約占總量的90%。經實驗證明，其可用于轉化塑料垃圾、塑料與橡膠的混合垃 圾，還可用于轉化橡膠垃圾或富含塑料橡膠和其它可燃物的城市生活垃圾，但產氣量和 產氣質量不如前兩者高，實踐中應當盡量選用塑料或塑料橡膠混合垃圾做為原料。另外， 由于氣化爐能將物料全部轉化為氣體和固體，而后，冷卻除液器又能分離出含有害物質 的液體組份，所以，其不但產氣率高，而且還能做到無害化。
作為優化，所述噴氣嘴側面制有噴氣口。側面制有噴氣口可向水平方向噴氣，有助 于充分給氣和充分轉化。
作為優化，冷卻除液器包括底部帶排污閥的立式罐體，罐體中下部制有隔板，罐體 中上部安裝有連通氣化爐出氣管的進氣管和通向罐體外的清潔氣管，進氣管和清潔氣管 向下延伸至隔板下面；罐體在隔板上面存有淹沒進氣管和清潔氣管的冷卻水。如此設計， 經過進氣管和清潔氣管兩次冷卻時，冷凝下來的液體就會在重力作用下滴入罐體底部， 待存積一定量后，可開啟排污閥排出后，集中回收；其具有進氣、出氣和底部空間混合 緩沖，三個冷凝過程，結構簡單，冷凝效果好。當然，冷卻水如果溫升過高，還可以接 循環泵進行強制外循環。
作為優化，隔板安裝有多根向下聯通隔板下面空間、向上聯通水面上空間，中部浸 于水中的導氣管；罐體頂部通過調氣閥連接燃氣爐或其它燃氣設備。如此設計，罐體頂 部至水面的空間，還可用于輔助冷凝和吸收，有利于提高排液效果，方便使用。
作為優化，罐體上端在水面上方裝有聯通風管和罐體隔板下空間的輸氣管，輸氣管 向下延伸至隔板下面；或罐體在隔板下面裝有聯通風管和罐體隔板下空間的輸氣管。如
此設計，在冷凝過程中補充空氣和水，有利于完善轉化，特別是使氣相中的二氧化硫轉 化成三氧化硫，進而轉化為硫酸，能促進有害物質的分離。
作為優化，罐體上裝有水位計；氣化爐配裝有點火裝置。如此設計，水位計方便隨 時觀察水位，及時補水；點火裝置則方便隨時點燃。
作為優化，所述噴氣嘴是在爐箅子上方均勻分布的多個或是中間設置一個中心噴氣 嘴，在中心噴氣嘴的圓周上再設置多個周邊噴氣嘴；或是中間設置一個中心噴氣嘴，在 中心噴氣嘴的圓周上再設置一個圓環式噴氣嘴，圓環式噴氣嘴包括一個與風管聯通的圓 環管，圓環管上面裝有圓環形蓋板、圓環管內側和外側制有在周向均勻分布的噴氣口。 如此設計，該噴嘴設計形式，既方便承托物料，又方便物料在噴嘴側空間燃燒，形成的 相對堅硬的固化物被承托在爐箅子上面，噴嘴上方空間用于軟化物料，使物料在嘴噴側 空間氣化后才將余下的灰份落入爐箅子下方，非常有利于充分氣化。
作為優化，冷卻除液器串連多個底部帶排污閥的緩沖吸附罐后，再進一步通過加壓 冷卻泵連接底部帶排污閥的儲氣罐。如此設計，串連多個底部帶排污閥的緩沖吸附罐有 利于進一步分離高沸點成份和有害成份，能提高產品氣質量。再進一步通過加壓冷卻泵 連接底部帶排污閥的儲氣罐則既能進一步分離高沸點組份，又能提高產品氣質量和集中 儲存產品氣。
作為優化，儲氣罐再通過液化裝置連接液化氣儲罐；緩沖吸附罐內置有與氣流同向 密布的玻璃吸附板。如此設計，前者，方便散戶灌裝使用。后者，結構簡單，方便觀察、 清洗和維護。
作為優化，冷卻除液器串連分餾裝置。如此設計，可獲得多種高附加值化工原料產
口
在測試時，發明人在某城市郊區路旁10分鐘就隨手拾到大約一公斤塑料垃圾其中慘 雜有少量橡膠垃圾，投入本發明小試裝置中，點燃后經過20分鐘轉化，就收集到12立 方可燃氣，可抵12立方天燃氣使用，每立方可燃氣按2元計算，出售后實現24元經濟 效益。如果經分餾裝置提取上述前八種化工原料，則實現的經濟效益會更為可觀。按此 計算， 一個人一天8小時可撿到48公斤塑膠垃圾，再由一個人用8小時和相應的轉化裝 置來轉化，就能得到576立方可燃氣，每立方可燃氣按2元計算，出售后可實現收入1152 元，經濟效益非常顯著，由于消除白色污染和節省能源所帶來的環境效益和社會效益更 無法計算，非常適合在全國范圍內推廣應用，特別適合與城市垃圾場配套使用。因此， 本發明裝置的推廣應用，既能在很大程度上消除白色污染，又能為社會提供寶貴的燃氣
資源或化工原料，同時還能實現非常顯著的經濟效益，而整個轉化過程不會產生二次污 染，能實現真正意義上的無害化轉化。
另外，城市生活垃圾中富含塑料橡膠和其它可燃物，經小試證明，富含塑料橡膠和 其它可燃物的城市生活垃圾可直接投入大型的本發明裝置中進行轉化，生產可燃氣，供 城市居民使用；既處理了垃圾，又能再生能源。
采用上述技術方案后，本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置具有結構簡單，使用 方便，能將所有塑料垃圾和橡膠垃圾轉化為可燃氣體，并且塑膠垃圾不用事先清洗、除 雜，轉化過程中不造成二次污染，轉化率高，所得可燃氣既可用作燃料，又能分離和提 取高附加值化工原料，所得灰份可作微量元素肥，所得液相物可回收利用，經濟效益顯 著，環境效益和社會效益突出的優點，推廣后能從根本上消除白色污染。特別適合于處 理和轉化城市生活垃圾。
圖1是本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置第一種實施方式的結構示意圖； 圖2是本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置第二種實施方式的噴氣嘴部分的結構 示意圖3是本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置第三種實施方式的結構示意圖4是圖3中緩沖吸附罐部分的橫向剖視結構示意。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實例作更進一步說明
實施例一，如1圖所示，本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置包括氣化爐和具有 冷卻和氣液分離功能的冷卻除液器，氣化爐包括一個上端帶加料口 11、下端帶排渣口 12 的立式爐體1，爐體1在排渣口 12上方安裝有爐箅子13，爐箅子13上方有頂部帶蓋板 14側面制有噴氣口的噴氣嘴15，噴氣嘴15通過調氣閥21和風管22連接鼓風機2，爐體 1中上部側面連通有出氣管16;出氣管16再進一步連接冷卻除液器。
冷卻除液器包括底部帶排污閥31的立式罐體3，罐體3中下部制有隔板32，罐體3 中上部安裝有連通氣化爐出氣管16的進氣管33和通向罐體3外的清潔氣管34，進氣管 33和清潔氣管34向下延伸至隔板32下面；罐體3在隔板32上面存有淹沒進氣管33和 清潔氣管34的冷卻水，清潔氣管34在。隔板32安裝有多根向下聯通隔板32下面空間、 向上聯通水面上空間，中部浸于水中的導氣管35罐體3外部裝有調氣閥21;罐體3頂部 通過調氣閥21連接燃氣爐36。罐體3上端在水面上方裝有聯通帶調氣閥21的風管22
和罐體隔板32下空間的輸氣管37，輸氣管37向下延伸至隔板32下面。所述噴氣嘴15 是中間設置一個中心噴氣嘴15，在中心噴氣嘴15的圓周上再均勻設置四個周邊噴氣嘴 15。
實施例二，如圖2所示，其與實施例一的區別是所述噴氣嘴15是中間設置一個中心 噴氣嘴15，在中心噴氣嘴15的圓周上再均勻設置六個周邊噴氣嘴15，噴氣嘴15頂部仍 然帶蓋板14。
實施例三，如圖3和4所示，本發明塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置與實施例二的 區別有冷卻除液器的立式罐體3上裝有水位計38，罐體3頂部通過調氣閥21連接清潔 氣管34。冷卻除液器的側面清潔氣管34串連四個底部帶排污閥31的緩沖吸附罐4后， 再進一步通過加壓冷卻泵5連接底部帶排污閥31的儲氣罐6。儲氣罐6再通過液化裝置 7連接液化氣儲罐；緩沖吸附罐4內置有與氣流同向密布的玻璃吸附板41。
權利要求
1、一種塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于包括氣化爐和具有冷卻和氣液分離功能的冷卻除液器，氣化爐包括一個上端帶加料口、下端帶排渣口的立式爐體，爐體在排渣口上方安裝有爐箅子，爐箅子上方有頂部帶蓋板的噴氣嘴，噴氣嘴通過調氣閥和風管連接鼓風機，爐體中上部側面連通有出氣管；出氣管再進一步連接冷卻除液器。
2、 根據權利要求1所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于所述噴氣嘴側 面制有噴氣口。
3、 根據權利要求2所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于冷卻除液器包 括底部帶排污閥的立式罐體，罐體中下部制有隔板，罐體中上部安裝有連通氣化爐出氣 管的進氣管和通向罐體外的清潔氣管，進氣管和清潔氣管向下延伸至隔板下面；罐體在 隔板上面存有淹沒進氣管和清潔氣管的冷卻水。
4、 根據權利要求3所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于隔板安裝有多 根向下聯通隔板下面空間、向上聯通水面上空間，中部浸于水中的導氣管；罐體頂部通 過調氣閥連接燃氣爐或其它燃氣設備。
5、 根據權利要求4所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于罐體上端在水 面上方裝有聯通風管和罐體隔板下空間的輸氣管，輸氣管向下延伸至隔板下面；或罐體 在隔板下面裝有聯通風管和罐體隔板下空間的輸氣管。
6、 根據權利要求5所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于罐體上裝有水 位計；氣化爐配裝有點火裝置。
7、 根據權利要求1或2或3或4或5或6所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其 特征在于所述噴氣嘴是在爐箅子上方均勻分布的多個或是中間設置一個中心噴氣嘴，在 中心噴氣嘴的圓周上再設置多個周邊噴氣嘴；或是中間設置一個中心噴氣嘴，在中心噴 氣嘴的圓周上再設置一個圓環式噴氣嘴，圓環式噴氣嘴包括一個與風管聯通的圓環管， 圓環管上面裝有圓環形蓋板、圓環管內側和外側制有在周向均勻分布的噴氣口。
8、 根據權利要求7所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于冷卻除液器串 連多個底部帶排污閥的緩沖吸附罐后，再進一步通過加壓冷卻泵連接底部帶排污閥的儲 氣罐。
9、 根據權利要求8所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于儲氣罐再通過 液化裝置連接液化氣儲罐；緩沖吸附罐內置有與氣流同向密布的玻璃吸附板。
10、 根據權利要求7所述塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，其特征在于冷卻除液器 串連分餾裝置。
全文摘要
本發明涉及一種塑膠垃圾無害化轉化可燃氣裝置，為解決塑料橡膠垃圾污染問題，其包括氣化爐和具有冷卻和氣液分離功能的冷卻除液器，氣化爐包括一個上端帶加料口、下端帶排渣口的立式爐體，爐體在排渣口上方安裝有爐箅子，爐箅子上方有頂部帶蓋板的噴氣嘴，噴氣嘴通過調氣閥和風管連接鼓風機，爐體中上部側面連通有出氣管；出氣管再進一步連接冷卻除液器。因此，其具有結構簡單，使用方便，能將所有塑料垃圾和橡膠垃圾轉化為可燃氣體，并且塑膠垃圾不用事先清洗、除雜，轉化過程中不造成二次污染，轉化率高，所得可燃氣既可用作燃料，又能分離和提取高附加值化工原料，所得灰份可作微量元素肥，所得液相物可回收利用，經濟效益顯著，環境效益和社會效益突出的優點，推廣后能從根本上消除白色污染。特別適合于處理和轉化城市生活垃圾。
文檔編號C10B53/07GK101165138SQ20071014555
公開日2008年4月23日 申請日期2007年8月29日 優先權日2007年8月29日
發明者張松壘 申請人:張松壘;崔煥杰;蔡俊龍