油化設備的制作方法

專利名稱：油化設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于將塑料轉化回油(oil)的設備。
背景技術：
近年來，隨著全球人口和很多國家經濟的快速增長，環境問題已經被
作為全球范圍的問題進行討論，所述問題是例如對于快速增長的能量需求-
自然資源的不足，由于大量消耗化石燃料所致的全球變暖，以及垃圾、廢料和各種消耗品的處理。
因此，回收利用技術在有效利用資源的技術中變得更為重要。在回收利用技術中，已知用于從廢棄的塑料獲取油的小尺寸設備，例如，該設備包括儲料器、具有安裝在其中的導螺桿的筒狀熔化單元、用于汽化-分解通過熔化單元熔化的塑料的筒狀分解單元和圍繞熔化單元和分解單元纏繞的加熱器，其中，塑料通過加熱器加熱并汽化，汽化的塑料氣體通過催化劑并在冷凝器中冷卻以被液化，生成的液體作為油被取出，而殘渣收集在殘渣取出單元中(專利文獻1)。日本未審查專利公開No.2003-21327
發明內容
本發明要解決的技術問題
但是，為了有效處理大量的各種混合的塑料并實際操作用于將塑料轉化為油的設備，這樣的傳統設備需要很多改善。
本發明致力于解決這樣的問題，并且本發明的目的是提供一種用于能夠有效處理塑料的油化設備。
技術手段
根據本發明的油化設備包括用于通過加熱熔化塑料的熔化單元和用于通過進一步加熱汽化和分解由熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元。分解單元向上傾斜，并具有其中的導螺桿，以及設置在其上端部分的向上指向的催化劑筒，和向下指向的殘渣取出單元。分解單元具有用于防止熔融塑料氣體向下流動到殘渣取出單元的防止裝置。
在一方面，用于防止熔融塑料氣體向下流動的防止裝置可以是位于用于取出殘渣的殘渣取出單元的取出端口的開/關閥。再者，靠近開/關閥可以安置用于加熱殘渣取出單元內部的加熱器。
在另一方面，用于防止熔融塑料氣體向下流動的防止裝置可以是位于催化劑筒的氣體取出端口的吸力單元，用以取出熔融塑料氣體和用于抽吸熔融塑料氣體。
在又一方面，用于防止熔融塑料氣體向下流動的防止裝置可以是筒閥，其連接到分解單元的下側并具有螺旋件，該螺旋件可旋轉以擠出殘渣。
在本發明的油化設備的催化劑筒中可以包含由二氧化硅和礬土組成的合成彿石。
再者，本發明的油化設備可以具有用于收集和加熱殘渣并位于靠近分解單元的末端部分的殘渣罐，該殘渣罐具有開/關蓋。
的螺桿旋轉所致的摩擦熱以及從加熱器施加的熱而熔化從儲料器饋送的塑料。
在本發明的另 一方面，油化設備可以包括用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元和用于分解和汽化通過熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，其中熔化單元和分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，熔化單元和分解單元分別通過加熱器加熱。油化設備具有通過鼓泡處理過的油驅動的柴
以去除汽油成分獲得。通過來自該發電機的動力，操作電驅動單元，例如加熱器和電才幾。
在本發明的又另 一方面，油化設備可以包括用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元和用于分解和汽化通過熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，其中熔化單元和分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，熔化單元和分解單元分別通過加熱器加熱。油化設備具有通過混合油驅動的柴油動
力發電機，該混合油通過混合油化設備生成的油和食物油獲得。
在本發明的另 一方面，油化設備可包括用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元和用于分解和汽化通過熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元中熔化單元和分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，熔化單元和分解 單元分別通過加熱器加熱。在油化設備中，發電機由在塑料的液化過程中
產生的廢氣(off-gas)和油化設備生成的油開動。該生成油是鼓泡處理過的 油，其汽油成分通過鼓泡處理去除。
在本發明的另 一 方面，油化設備可包括用于熔化和饋送壓碎的塑料的 熔化單元和用于分解和汽化通過熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，其 中熔化單元和分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，熔化單元和分解 單元分別通過加熱器加熱。油化設備具有通過在塑料液化過程中產生的廢 氣和油化設備生成的油驅動的柴油動力發電機。生成的油與食物油混合。
本發明的技術效果
根據本發明，因為用于防止汽化氣體進入殘渣取出單元以及汽化氣體 被液化以產生未分解的油的防止裝置(用于壓力控制的風扇、殘渣取出單元 的閥等)圍繞分解單元的催化劑筒設置，這樣未分解的油不能存儲在殘渣箱 中，并且這樣塑4+可以有效地處理。
再者，本發明的油化設備具有柴油動力發電機，并且在使用通過從生 成的油去除汽油成分獲得的鼓泡處理過的油或者通過混合生成的油和食物 油獲得的混合油的情形下，發電機可以平穩且有效地操作，因而塑料可以 有效地進行處理。
而且，如果雙燃料發動機被用于發電機，可能充分利用廢氣作為能量。 這樣，塑料可以有效地被處理。


圖l是整體上示出本發明的油化設備的透視圖2是示出上部的內部結構的分解透視圖3是用于解釋發電系統的圖4是粗略地示出雙燃料發動機系統的圖5是示出雙燃料發動機的混合單元的透視圖6是解釋水箱的結構的視圖7是雙燃料發動機的系統流程圖8是用于解釋凝膠形成單元的另一實施例的圖9是粗略地示出本發明的結構的視6圖IO是示出熔化單元和分解單元的末端部分的視圖； 圖11是示出用于汽化氣體的管路安置的方框圖； 圖12是用于解釋用于熔融塑料的液位計的視圖； 圖13是用于解釋溫度計的附著條件的視圖； 圖14是用于解釋冷凝器功能的視圖；和 圖15是示出汽化單元的上部的視圖。 參考標號說明
1:凝膠形成單元(熔化單元)
2:分解單元
7:儲料器
8:筒
11:螺桿
17:筒閥
18:殘渣管
19:催化劑筒
23:抽吸單元
28:油箱
30:過濾器
50:鼓泡單元
51:混合容器
53:食物油箱
58:控制器
60:發電機
110:雙燃料發動積j
301:儲料器
302:第一熔化單元
303:第二熔化單元
304:汽化單元
313:催化劑筒
314:殘渣管
317:第一冷凝器318:第二冷凝器
具體實施例方式
此后，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。 (第一實施例)
在圖1中，根據本發明的第一實施例的油化設備M1包括用于將壓碎 的塑料碎片熔化為塑料凝膠的凝膠形成單元1和用于熱分解通過凝膠形成 單元1熔化的塑料凝膠的分解單元2。凝膠形成單元1設置有用于饋送壓碎 的塑料碎片到儲料器7的饋送單元3。饋送單元3具有饋送管4，其中安裝 有已知的螺旋件(未示出)。通過旋轉螺旋件，塑料被連續饋送到儲料器7。 饋送單元3具有通過保持鉤5保持的懸掛件6。
儲料器7固定到支架體9,筒8從支架體9水平延伸。在筒8中安裝有 螺桿11,其在空間孔12中旋轉，豎直孔13從空間孔12的末端向下延伸。
螺桿11通過安裝在支架體9上的電機10旋轉。空間孔12的壁通過安 裝在筒8內的電熱器(未示出)加熱。
凝膠形成單元1通過由筒8中的螺桿11的旋轉所致的摩擦熱和通過未 示出的加熱器施加的熱熔化從儲料器7饋送的塑料碎片，從而形成塑料凝 膠。具體地，儲料器7中的塑料碎片連續饋送到筒8中并通過螺桿11的旋 轉饋送通過空間孔，同時塑料碎片通過由于螺桿11的饋送力所致的摩擦熱 和來自未示出的加熱器的熱量熔化為塑料凝膠。這樣，通過利用螺桿的強 制饋送作用，筒8易于被某些類型的塑料例如PET阻塞的問題可以得到解 決，所述某些類型的塑料具有增加的水分含量和高熔點，并且其粘性隨著 塑料碎片被來自加熱器的熱量單獨熔化而升高。在此，作為強制饋送裝置， 可以采用用于成型塑料的擠壓成型方法和注射成型方法的裝置。
分解單元2向上傾斜并在其中具有導螺桿LS(圖2)。也就是，豎直孔 13的底端連接到筒狀分解單元2的下部，導螺桿LS安裝在其中。導螺桿 LS包括軸15和圍繞軸15布置的葉片15a。通過導螺桿LS，塑料凝膠和汽 化的塑料氣體(汽化的氣體或者熔融塑料氣體)以螺旋方式導引。導螺桿LS 的上端連接到電機14。分解單元2的筒狀體周圍以預定間隔安裝有帶狀的 加熱器16,加熱器16用絕熱材料(未示出)覆蓋。
在分解單元2的上端部分設置有向下導向的殘渣取出單元。具體地，如圖2所示，殘渣取出單元R位于分解單元2的筒狀體的上部的下側。殘 渣取出單元R具有連接到分解單元的筒狀體的下側表面的筒閥17。筒閥17 是一種用于防止熔融塑料氣體向下流動到殘渣取出單元R的防止裝置。
筒閥17具有螺旋件，其旋轉以擠出殘渣。具體地，在筒閥(螺旋閥)17 中安裝有螺旋件42，其通過電機40慢慢旋轉以防止汽化的氣體直接進入殘 渣管18。通過該防止汽化氣體直接進入殘渣管18，汽化氣體和殘渣可以可 靠地彼此分開從而提高回收油的效率。
此外，從筒閥17的上部的下側向下延伸的是殘渣管18,其中安裝有開 /關閥41。開/關閥41閉合以完全切斷流到殘渣箱的氣體，同時開/關閥41 定期打開以排出殘渣。開/關閥41也是一個用于防止熔融塑料氣體向下流動 到殘渣取出單元R的防止裝置。也就是，用作用于防止熔融塑料氣體向下 流動的防止裝置開/關閥41定位的以在殘渣取出單元R的殘渣取出端口打 開和閉合，與開/關閥41相鄰安置的是加熱器70,用于加熱殘渣取出單元R 的內部。
再者，在包括螺旋件42的筒和包括開/關閥41的管道周圍安置的是加 熱器70,用于加熱存在于筒閥17和開/關閥41上面的汽化的氣體，加熱器 用以防止汽化的氣體液化。特別地，包括開/關閥的管道周圍的加熱器70防 止開/關閥41的功能下降，因為如果殘渣冷卻為固體塊，開/關閥的功能將 被損壞(例如，由于這樣的殘渣塊，開/關閥41將不再能夠閉合，結果汽化 的氣體將流入殘渣取出單元R)。借助于有效操作的開/關閥，汽化的氣體和 殘渣可以可靠地彼此分開以使得回收油的效率得以提高。此外，借助于實 質上從筒閥17和殘渣管18之間的連接部分到開/關閥41之間安置的加熱 器，開/關閥41可以更有效得多地操作。
而且，用于將氮71從殘渣管18的上端引入的裝置可以用于防止汽化 的氣體向下流動。這同樣是一種用于防止熔融塑料氣體向下流動到殘渣取 出單元R的防止裝置。也就是，通過增加殘渣取出單元R側的壓力，該裝 置用以防止汽化的氣體從分解單元2向下流動到殘渣取出單元R。
在分解單元2的上端部分設置有在向上方向延伸的催化劑筒19。具體 地，在向下遠離筒閥17的位置定位有催化劑筒19,其中通過可拆卸的籠C 包含有由沸石44組成的催化劑。在催化劑筒19的外周邊周圍附著有用于 熱控制的加熱器45和水冷卻夾套46,通過其筒19中的催化劑被熱控制。
9催化劑筒19具有上凸緣，其通過導管22和夾具20的擴大的部分的凸緣可 拆卸地安裝。通過該構型，用于催化劑的籠C是可拆卸的以使得催化劑可 以在已經使用預定時間后改變。催化劑可以是合成沸石，優選地具有9-10 毫米的有效細小的直徑，并具有Si。2與Al2。3比率2.5，并且具有2.4-4.7 大小的球形片。
催化劑的量可以對應待處理的塑料碎片的量。例如，對于每小時處理 10kg塑料碎片大致需要10kg的催化劑，也就是，實質上待處理的塑料碎片 的量和催化劑的量彼此對應為1: 1的重量比。
換句話說，對于更少量的催化劑，塑料碎片不能完全分解，從而導致 未分解的油，同時過多量的催化劑將不利地導致流阻增加。
在用作催化劑筒19的熔融塑料氣體取出部分的導管22上設置有具有 風扇43的抽吸單元23，通過其汽化的氣體被抽吸以產生負壓以使得汽化的 氣體可以順利地通過催化劑筒，而不會流入殘渣管18。這樣，該單元同樣 是用于防止熔融塑料氣體向下流動到殘渣單元R的防止裝置。此外，作為 用于防止熔融塑料氣體向下流動到殘渣取出單元R的防止裝置，兩個或更 多的上述防止裝置可以選擇性地彼此結合。多個防止裝置的接合提高防止 熔融塑料氣體向下流動到殘渣取出單元R的功能。
順便提及地，需要設定催化劑筒19的流液入口的中心和筒閥17的端 口中心之間的距離L為至少35厘米或更大。對于45厘米的距離，流動到 殘渣管18的汽化氣體量明顯減少。沒有筒閥17，殘渣管18直接連接到分 解單元的筒狀體，殘渣管的端口中心對應螺旋閥17的中心。
如圖1所示，導管22連接到水冷卻冷凝器24,其具有進水管26和泄 水管25。從冷凝器24向下延伸的是油管27,在冷凝器24中液化的油存儲 在油箱28中。從油箱28延伸的是用于排出未液化的廢氣的廢氣管31和用 于取出收集的油的油管29，油管29具有過濾器30。
接著，參照圖3描述發電系統。
油化設備M1包括用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元1和用于分 解和汽化通過熔化單元1熔化的熔融塑料的分解單元2，其中熔化單元和分 解單元分別具有通過電機10， 14旋轉的導螺桿，熔化單元和分解單元分別 通過加熱器加熱，如圖3所示，油化i殳備Ml進一步包括通過鼓泡處理過的 油驅動的柴油動力發電機60,鼓泡處理過的油通過將油化設備M生成的油進行鼓泡處理以去除汽油成分而得到。電驅動單元例如加熱器62和電機61 通過來自該發電機的電力操作。
在圖3中，油管29除過濾器30之外還連接到鼓泡單元50。收集的油 通過鼓泡單元50進行鼓泡處理以去除汽油成分。收集的油包含汽油、煤油、 輕油和重油的混合物。因為汽油(包含在混合油中，大概10%)趨于洗去發動 機的潤滑劑，所以汽油需要被去除。因此，饋送空氣到混合油以去除汽油 成分。通過鼓泡單元50處理過的油通過管線IOO并饋送到管線101。在管 線101處，鼓泡處理過的油通過流量控制閥59進行流量控制并饋送到發電 機60。通過發電機60才喿作油化設備Ml的各個電機61和加熱器62。
再者，發電機60可以通過混合油開動，混合油通過混合油化設備Ml 生成的油和食物油而獲得。具體地，通過過濾器30過濾的油，其并不通過 鼓泡單元50，被饋送到具有攪拌器52的混合容器51。廢食物油，其由植 物油組成，從食物油箱53饋送到混合容器51，其中廢油和回收油通過l: 1的比率進行混合。這樣，當廢油加入到回收油中時(以10%或以上的比例)， 汽油成分的作用被抑制以使得甚至包括汽油成分的混合油變為可用油。
而且，發電機60可通過在塑料液化為油的過程中產生的廢氣和油化設 備M1生成油二者開動。具體地，發電機60可僅通過混合油操作，并且如 果發電機60采用雙燃料發動機作為柴油發動機，混合油和廢氣都變得可用。 具體地，包含甲烷、乙烷、丙烷及其他的混合物的氣體通過廢氣管31到水 箱54。在通過水箱54以后，廢氣存儲在收集箱55內，然后通過由控制器 58控制的流量控制閥57(流量控制閥59也通過控制器58進行控制)，并流 入發電機60。控制器(CPU)58通過適當控制用于發電機的發動機的混合油 和廢氣的各自的量有效防止發動機爆燃(knocking)。
接著，參照圖4-7詳細描述用于發電機60的雙燃料發動機的控制器系統。
在圖4中，雙燃料發動機110具有活塞111，并具有流入閥112和排出
閥113。在兩閥之間設置有噴射嘴114，混合油(也就是，已經與鼓泡處理過
的油或者食物油混合的油)從噴射泵115供應到噴射嘴114。連接到流入閥
112的流入管116設置有混合氣體控制閥117，其控制從用于混合廢氣和空
氣的混合單元118流入發動機的混合氣體的量。混合單元118連接到氣體控
制闊119,氣體控制閥119安裝到廢氣管102，控制閥117、 119和噴射泵
ii115連接到控制器(CPU)58。混合單元118具有筒狀形殼體118a，如圖5所 示，其中安裝有空氣過濾器120。通過進口 121的空氣由導引葉片122引導 通過過濾器單元23并流到筒。另一方面，廢氣通過廢氣管102并從噴射管 120a供應，噴射管120a圍繞空氣過濾器120的右端開口環形地形成并以循 環方式噴射廢氣。通過該方法，廢氣和空氣適當地混合。順便提及地，通 過從進口 121供應的空氣旋轉導引葉片122，從而旋轉空氣過濾器。通過該 旋轉，來自廢氣管102的廢氣和來自進口 121的空氣均勻混合，從而提高 燃燒效率。
在圖3中，水箱54具有矩形筒狀殼體130，其通過分隔板131分為兩 個室。分隔板131的下邊緣定位在距殼體130(圖6)的底部給定高度。
通過分隔板131分隔的左室Ri設置有開向大氣的大氣管132,大氣管 132的下端定位在低于分隔板131的下端。左室R,容納從油箱28延伸的廢 氣管31的末端部分，廢氣管31的末端部分延伸靠近殼體130的底部并延 伸到低于大氣管132的下端的位置。通過分隔板131分隔的右室R2接收管 線102的末端部分并連接到收集箱55。在水箱54中，水存儲直到高于分隔 板131的下邊緣的水平以形成基準液位BL。此時，當右室R2中的壓力降低 時(當發動機接收大量的廢氣時)，右室R2的壓力降低到低于左室R！以使得 左室的水位降低到位置134，該位置134低于基準液位BL,右室R2中 的水位升高直到上部位置133。相應地，左室&的壓力降低以使得廢氣更 容易地從廢氣管134出去，而廢氣提供給右室R2從而增加右室R2的壓力以
使得右室R2中的水位降低而左室R4中的水位升高。然后，如果兩個室中的
各自壓力升高到特別高于大氣壓力，水通過大氣管132排出外面。也就是， 可能通過液位計檢測右室R2和左室R！中的任一水位的位置確定廢氣的供給 量和消耗量。這樣檢測到的信號饋送給上述控制器(圖3， 4)，相應地，提供 給雙燃料發動機的廢氣量得以調節。
如圖7所示，廢氣管線102設置有開/關安全閥150和流量控制閥151。 管線102終止在壓縮機154處，壓縮機154通過發電機60的電力進行操作。 由壓縮機154壓縮的廢氣通過流量控制閥153并流入收集箱155。在收集箱 155中是存卡者的水，在水面上的上部空間160是存儲的廢氣。當上部空間 160變大時(當更多量的廢氣被壓縮存儲時)，收集箱155中的水進入水箱161 中，水箱161通過管163連接到安全閥162。在流量控制閥153之前設置有管線164,在管線164上安裝有用于廢氣的壓力控制閥152。如果從壓縮機 154饋送的壓縮廢氣的壓力超過預定值，部分廢氣通過閥152并返回到管線 102，其中返回的廢氣通過管線102流進新鮮廢氣中，并再次進入壓縮機154 中。
從收集箱155饋送的壓縮廢氣通過前面提及的最大流量控制閥156和 控制閥119，其打開或者關閉取決于施加到發電機60的發動機IIO(圖4)的 負載，壓縮廢氣進入混合器118,在那里廢氣與空氣進行混合，混合氣體流 入發動機110中。然后，如圖4所示，控制器58控制控制閥119、混合氣 體控制閥117和燃油噴射泵115從而調節待供應的混合氣體和液體燃料(混 合油)的各自的量。根據實驗，結果表明，當混合氣體與液體燃料的比例是 在7比3之內時，發動機正常才喿作，但是如果混合氣體的比例超過上面的 范圍，其變得失去平衡，從而導致發動機爆燃。在雙燃料發動機的實際操 作中，首先，對于，液體燃料被饋送用于1500rpm的初始旋轉作為標準控 制模式，隨后廢氣饋送到發動機，以使得通過燃油噴射泵115噴射的液體 燃料的量在控制器CPU58的控制下降低從而減慢發動機的轉速。
凝膠形成單元可優選地形成為豎直長型構型，如圖8所示，以使得該 設備可以構造為整體尺寸緊湊。
具體地，電機201安裝在支架202上，筒203豎直布置。塑料碎片從 儲料器204傾斜饋送到筒203的空間孔205并熔化。在此，空間孔205中 的螺桿206的小端是錐形的以形成錐形部分。
最優選地，通過利用熱分解法，本發明應用到廢塑料，尤其是聚丙烯、 聚乙烯和聚苯乙烯的液化。也就是，作為工業廢物處置的廢塑料可以有效 地利用，在該設備中產生的廢氣可以用作用于發電機的能源，特別地，在 廢氣用于雙燃料發動機的情形下，液化生成的油和廢氣可以完全利用。
在傳統的油化設備中，如果饋送太多量的塑料碎片，或者從儲料器饋 送大量的具有大的熔化能的PE(聚乙烯)到分解單元，在熔化過程中，導螺 桿的旋轉被熔融塑料的粘性不利地阻礙，這是所謂的阻塞現象。另一方面， 在本發明的實施例中，熔化單元構造為類似于注射模塑設備以通過摩擦熱 和來自加熱器的熱將塑料碎片熔化為塑料凝膠，并饋送塑料凝膠到分解單 元。這樣，各種混合的塑料碎片可以確保熔化而不會阻塞熔化單元，從而 阻塞現象能夠得以防止，塑料可以有效地進行處理。再者，在采用用于處理PE的催化劑筒的情形下，汽化氣體并不總是通 過分解單元的催化劑筒，而是部分地進入殘渣取出單元，其可以冷卻而不 完全分解。這樣，未分解的油，其已經液化而沒有通過催化劑筒，將存儲 在殘渣箱中。另一方面，本實施例在分解單元的催化劑筒周圍設置有用于 防止汽化氣體進入殘渣取出單元并液化為未分解的油的防止裝置(用于壓力 控制的風扇、殘渣取出單元的閥等)。也就是，因為未分解的油被防止存儲 在殘渣箱中，塑料可以更加有效得多地得以處理。
而且，在傳統的油化設備中，回收的生成的油通常是混合油，其包括 汽油成分、煤油成分、輕油成分和重油成分，其在當該混合油被過濾以在 廢油鍋爐中燃燒時不會有問題。但是，當該混合油用于驅動柴油發動機時， 汽油成分趨于導致燃燒問題或者洗去發動機的潤滑劑，從而導致發動機燒 壞。另一方面，本實施例的油化設備設置有柴油動力發電機，其使用通過 將生成的油進行鼓泡處理以去除汽油成分獲得的油或者通過混合生成的油 和食物油獲得的混合油。這樣，發電機可以順暢且有效地操作，從而塑料 可以有效地進行處理。而且，當雙燃料發動機用于發電機時，廢氣能夠被 用作有效能量，而塑料可以更加有效得多地進行處理。 (第二實施例)
接著，參照附圖描述本發明的第二實施例。
在圖9中，根據第二實施例的油化設備M2包括儲料器301，壓碎的塑 料碎片饋送到儲料器301,儲料器301安裝到用于熔化塑料碎片的第一熔化 單元302的末端部分，第一熔化單元302的另一末端部分連接到第二熔化 單元303的末端部分，第二熔化單元303垂直延伸到第一熔化單元302，第 二熔化單元的另一末端部分連接到用于汽化熔化塑料的汽化單元304的下 端部分，汽化單元在傾斜方向延伸。第一和第二熔化單元302, 303和汽化 單元304的每一個具有筒狀體，其中安裝有導螺桿。塑料通過導螺桿的旋 轉連續饋送。在筒周圍是帶狀加熱器h,通過其筒中的塑料、熔融塑料液體 和汽化塑料氣體分別凈皮加熱。帶狀加熱器h和第一和第二熔化單元302的 筒狀體和汽化單元304分別覆蓋有熱絕緣件i。在筒狀體的末端分別安裝有 電機m,其連接到導螺桿以各自以預定速度進行旋轉。
在第一熔化單元302和第二熔化單元303之間的第一連接部分i殳置有 豎直連接管305，在第二熔化單元和汽化單元304之間的第二連接部分設置
14有另一豎直連接管306。通過連接管305, 306,氮307, 308被引入每個筒 中用于確保安全(用于防止汽化氣體燃燒)。在儲料器301下面定位有饋送管 310,用于饋送儲料器301中的每預定量的塑料到第一熔化單元302的旋轉 閥309安裝到饋送管310。
熔化單元的筒狀體具有設置有冷卻夾套的與饋送管310相鄰的部分， 以使得塑料在儲料器附近不熔化。氮312同樣饋送到饋送管310。
與油化設備M2的汽化單元304的末端部分相鄰處定位有催化劑筒 313，具體地，如圖9所示，催化劑筒313從汽化單元304的上側末端部分 豎直向上延伸。在催化劑筒313中存儲有沸石催化劑。催化劑可以是合成 沸石，優選地具有9-10毫米的有效精細直徑，并具有Si02: ^203比率為 2.5,并具有2.4-4.7尺寸的球形。該催化劑能夠分解包括C3或以上的n-石 蠟，/人而適于處理PE。
在比到催化劑筒313的連接位置更鄰近汽化單元304的上端部分的位 置處，殘渣管314向下延伸。在殘渣管314的中間位置處定位有作為旋轉 閥的閥315，閥315排出殘渣到位于閥315下面的殘渣箱316,同時保持殘 渣管的上部空間在密閉條件下。
在第一熔化單元302和汽化單元304之間定位有二個冷凝器317, 318。 其中，第一冷凝器317設置用于較重的油，其壓縮通過催化劑筒313的汽 化氣體以將其液化從而產生較重的油，同時通過空氣冷卻汽化氣體。另一 冷凝器，作為第二冷凝器318，壓縮通過第一冷凝器317的汽化氣體以將其 液化并產生較輕的油，冷卻水對其供應。較重的油具有高壓縮溫度，因此 足以通過空氣冷卻并用熱絕緣材料i覆蓋。
通過第一冷凝器317產生的重油存儲在較重油箱319中，通過第二冷 凝器318產生的較輕的油存儲在較輕油箱320中。
在圖10中，在第一和第二熔化單元302, 303和汽化單元(未示出)的導 螺桿的支撐部分分別設置有覆蓋件330， 331。管332， 333分別連接到覆蓋 件330和覆蓋件331，該管332， 333連接到收集管304。在收集管334的 末端安裝有風扇335,通過風扇335,泄漏的氣體排出到外面。
在圖11中，通過催化劑筒313的汽化氣體通過管340饋送并進入第一 冷凝器317以被液化為較重油，其通過管341饋送并存儲在較重油箱319 中。然后，沒有被第一冷凝器317液化的汽化氣體通過管342并進入第二 冷凝器318，而液化的較輕的油通過管343以存儲在較輕油箱320中。沒有 被第二冷凝器318液化的廢氣通過管395并進入兩箱319和320中。從箱 319， 320出來的廢氣通過管349并流動進入存儲在水筒348中的水中。從 水中出來的廢氣通過收集器350和抽吸管351并提供給燃燒器352燃燒。 燃燒器352加熱水箱353從而將水加熱。通過控制水筒348中的水位H,汽 化氣體的壓力和液化管線中的壓力得以控制。
在圖12中，汽化單元304設置有液位計Sm以#:測液化塑津+的液位S， 液位計Sm包括4皮此遠離安置的氮吹出端口 360和361以及控制器362。液 化塑料的液位S可以通過4企測氮的吹出壓力而確定。根據圖12,因為吹出 端口 360周圍的壓力高于吹出端口 361周圍的壓力，所以確定液位S是在 吹出端口 360和361之間的中間位置處。
如圖13所示，用于確定第一和第二熔化單元302, 303以及汽化單元 304的每個筒的溫度的溫度計370具有熱電偶372，其圍繞有通過每個筒的 筒壁w的陶瓷防護件371。溫度計能夠檢測筒內的溫度，而由于防護件371 無需檢測筒的外壁溫度。
在圖14中，第一冷凝器317通過風扇381供給空氣，而在用于排出空 氣的排出端口 385安裝有溫度計383和流量計384，以使得如果風扇381基 于排出空氣的溫度和流量受控，第一冷凝器317的冷卻溫度可以受控從而 控制較重油的質量。
再者，在熔化單元302中排出來自正在熔化的塑料的水蒸氣，該水蒸 氣通過管380饋送給第一冷凝器317以使得控制冷凝器317中的溫度。第 一冷凝器317中的溫度可以優選地為200°C-300°C,在該范圍內適于實現較 重油的液化。
接著，描述殘渣管的另一個實施例。
在圖15中，與油化設備M2的汽化單元304的末端部分相鄰處設置有 用于接收殘渣并將其加熱的殘渣罐391。具體地，殘渣罐391位于/人連接部 分向上傾斜到催化劑筒313的位置下面。在殘渣罐391的底部設置有開/關 蓋393，在殘淹罐391周圍設置有加熱器h，通過加熱器h,進入殘渣罐的 汽化氣體被加熱并向上進入催化劑筒313。
即使在殘渣中存在未完全汽化的塑料，這樣的塑料最終在該殘渣罐中
16汽化，因此在殘渣罐中僅留下純殘渣。在殘渣積累到預定量后，開/關蓋393 打開以饋送殘渣到殘渣箱392。另一方面，向下流動到殘渣管的汽化氣體被 防止在殘渣管中液化以使得生成的油可以進入殘渣箱。此外，在殘渣罐391 的進口 394處設置有突起件390，通過突起件3卯，殘渣被防止粘附到殘渣 罐的周邊壁。
順便提及地，在第一實施例的熔化單元1的儲料器7中或者在第二實 施例的第一熔化單元302的儲料器301中，如果儲料器的下端部分的溫度 變得如此地高以使得饋送到熔化單元的塑料在那里就已經熔化，從而熔化 的塑料將妨礙塑料的順利饋送。如有必要，可以優選地用水夾套冷卻儲料 器7或者301的下端部分的周邊。這樣，通過冷卻的方式塑料可以順利地 供應給熔化單元1或者302。
本發明的油化設備特別用于廢塑料的液化并適于小尺寸的油化設備。
如上所述，在傳統的設備中，在各種使用的塑料中，PP(聚丙烯)和PS(聚 苯乙烯)易于液化，但是由于其流動性的精確控制，PE(聚乙烯)的液化較難 并易于導致未分解產物像石蠟。另一方面，根據本發明，因為使用由二氧 化硅(Si02)和礬土(Al203)組成的合成沸石，不僅PP(聚丙烯)和PS(聚苯乙烯) 而且PE(聚乙烯)都可以完全分解。這樣，本發明使得能夠有效液化塑料。
再者，至于設置有殘渣管的情形，有時會發生在熔融塑料汽化后，汽 化氣體進入用于收集殘渣的殘渣管中，然后來自殘渣管的生成的油被留在 殘渣箱中。但是，本實施例的殘渣罐使得甚至包括熔融塑料的殘渣能夠完 全汽化，也就是，使得塑料能夠有效地得以處理。
權利要求
1.一種油化設備，包括用于加熱和熔化饋送到其中的塑料的熔化單元；和用于進一步加熱和汽化-分解通過所述熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，其中所述分解單元向上傾斜，并且在其中安裝有導螺桿，在所述分解單元的上端部分設置有向上延伸的催化劑筒和向下延伸的殘渣取出單元，并且其中所述分解單元設置有用于防止熔融塑料氣體向下流動到所述殘渣取出單元的防止裝置。
2. 如權利要求1所述的油化設備，其中，用于防止熔融塑料氣體向下流動的所述防止裝置是開/關閥，該開/關閥 安裝在所述殘渣取出單元的殘渣取出端口以能夠打開和關閉，用于加熱所 述殘渣取出單元內部的加熱器位于所述開/關閥相鄰處。
3. 如權利要求1或者2所述的油化設備，其中，用于防止熔融塑料氣體向下流動的所述防止裝置是安裝在所述催化劑 筒的熔融氣體取出端口并用于抽吸所述熔融氣體的抽吸單元。
4. 如權利要求l-3之任一所述的油化設備，其中，用于防止熔融塑料氣體向下流動的所述防止裝置是與所述分解單元的 下側鄰接定位的筒閥，所述筒閥具有在其中可旋轉以擠出所述殘渣的螺旋 件。
5. 如權利要求1-4之任一所述的油化設備，其中， 所述催化劑筒包含由二氧化硅和礬土組成的合成沸石。
6. 如權利要求1-5之任一所述的油化設備> 其中， 用于接收所述殘渣并將其加熱的殘渣罐位于鄰近所述分解單元的末端部分處，所述殘渣罐具有開/關蓋件。
7. 如權利要求l-6之任一所述的油化設備，其中， 所述熔化單元通過由于所述螺桿在所述筒中的旋轉所致的摩擦熱和通過來自加熱器的熱而熔化從儲料器饋送的塑料。
8. —種油化設備，包括 用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元；和用于分解-汽化通過所述熔化單元熔化的所述熔融塑料的分解單元，所 述熔化單元和所述分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，并且所述熔 化單元和所述分解單元分別通過加熱器加熱，所述設備還包括柴油動力發電機，所述發電機由鼓泡處理過的油開動， 所述鼓泡處理過的油通過將所述油化設備生成的油進行鼓泡處理以去除汽 油成分而獲得，并且電操作單元例如所述加熱器和所述電機通過來自所述 發電機的電力驅動。
9. 一種油化設備，包括 用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元；和用于分解-汽化通過所述熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，所述熔 化單元和所述分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，并且所述熔化單 元和所述分解單元分別通過加熱器加熱，所述設備還包括柴油動力發電機，所述發電機由混合油開動，所述混 合油通過混合通過所述油化設備生成的油和食物油而獲得，電操作單元例 如所述加熱器和所述電才幾通過來自所述發電機的電力驅動。
10. —種油化設備，包括 用于熔化和饋送壓碎的塑料的熔化單元；和用于分解-汽化通過所述熔化單元熔化的熔融塑料的分解單元，所述熔 化單元和所述分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，并且所述熔化單 元和所述分解單元分別通過加熱器加熱，所述設備還包括柴油動力發電機，所述發電機通過在液化(油化)期間產 生的廢氣和由油化設備生成的油開動，所述生成的油是鼓泡處理過的油， 汽油成分通過鼓泡處理從該鼓泡處理過的油中去除。
11. 一種油化設備，包括 用于熔化和々貴送壓>^的塑料的熔化單元；和用于分解-汽化通過所述熔化單元熔化的熔融塑^~的分解單元，所述熔 化單元和所述分解單元分別具有通過電機旋轉的導螺桿，并且所述熔化單 元和所述分解單元分別通過加熱器加熱，所述設備還包括柴油動力發電機，所述發電機由在塑料的液化(油化) 期間產生的廢氣和所述油化設備生成的油開動，所述生成的油混合有食物 油。
全文摘要
一種油化設備，其能夠有效處理塑料。提供一種油化設備，包括用于加熱裝載的塑料以將其熔化的熔化部分(1)和用于進一步加熱在熔化部分(1)中熔化的塑料以獲得分解的汽化物的分解部分(2)，其中分解部分(2)向上傾斜并且在其內部設置有導螺桿(LS)，其上端部分設置有向上指向的催化劑管(19)和向下指向的殘渣取出部分(R)，并且其中分解部分(2)設置有用于防止任何塑料熔化物氣體向下通過殘渣取出部分(R)的裝置。
文檔編號C10G1/10GK101495600SQ20078002832
公開日2009年7月29日 申請日期2007年5月24日 優先權日2006年5月25日
發明者下良子, 伊東昭典, 板垣仁, 石川泰男 申請人:布萊斯特股份有限公司