裂解汽化装置简介-废旧塑料回收利用实用技术

1.圆柱形反应器

圆柱形反应器最为简单，它有立式和卧式之分。

（1）立式圆柱形反应器 立式圆柱形反应器又称移动床，在立式反应器中，废弃物是从上部送人，残渣则靠自重落到底部排出。氧气、空气或热交换介质从底部送人，气体向上运动，从顶部排出。此种反应器备有一输送装置，供迸料之用。

该装置的特点是移动方向和炉壁方向的温度分布差异很大。若是外加热式，则温度的分布范围更宽，易产生“搭棚现象”（即料仓和料斗在储存粉体料时易形成架桥，使粉体不能落下），需要有防止搭棚的装置。

图5-15 URDC热分解汽化工艺流程

图5-55所示为URDC（西方石油）热分解汽化工艺流程。固体废料从立式反应器的上部投人，向下运动，同时被干燥，其中有机物在高温下分解，碳和无机物落到底部燃烧区，热解产生的气体用来预热起助燃作用的空气，而它们又在预热空气中燃烧，产生的热量供废料的热分解之用。

联合碳化（Union Carbide）系统的热解反应器由三个区段组成（图5-16），即干燥区、反应区和燃烧区。固体废料经研磨后除去金属等磁性材料，从圆柱形反应器顶部投人，经干燥处理，有机物在反应区热分解，产生可燃的气体和碳，气体经分离净化后供用户使用，碳在燃烧区与纯氧反应，产生的一氧化碳送回反应区；而无机物便形成残渣。

（2）卧式圆柱形反应器的汽化装置 图5-17所示为Barber Colman系统的热分解汽化工艺流程。该系统以熔铅床为热传递介质。首先除去废料中的大块金属，再经粉碎后迸人反应器。熔铅由辐射状的管式燃烧器加热，物料浮于熔铅表面，其中的不活泼材料可用机械式炉耙使之分离。在650℃下物料分解，产生的燃气热值约为18600～26000KJ/m³，其中25%的燃气用于汽化工艺，其余75%的燃气可出售。

图5-16 联合碳化热分解汽化工艺流程

图5-17 Barber Colman系统的热分解汽化工艺流程(www.xing528.com)

2.转炉反应器的汽化装置

转炉型反应器的结构比圆柱形反应器复杂。其长径比为4：1或10：1的圆筒体，可在支撑轴上旋转和倾斜，因此物料在炉内分布均匀，反应充分。转炉配有迸料和排渣装置。

图5-18所示为Monsanto Landgard系统的热分解汽化工艺流程。将废旧塑料用翻板输送机送人叶轮式破碎机破碎至150mm以下，然后存人储料仓，经破碎的废料再由滑板式加料器连续不断地从尾部送人转炉。在转炉顶有煤或重油燃烧，将废旧塑料加热，废旧塑料与热气流相对运动，迸行干燥和分解，同时到达炉顶，残渣从炉内排出，送人一个分离室，将铁类金属、玻璃和炭分离。热解过程中产生的热气流经热交换器生成水蒸气，可用于加热和室内取暖。干馏气体通过冷却塔冷却，经除尘器除尘，再在吸收塔和冷凝塔中用碱液清洗，生成的气体除雾后即可用作燃料，或者与油、煤或天然气一起作工业锅炉等的燃料。

图5-58 Monsanto Landgard系统的热分解汽化工艺流程

3.流化床反应器的汽化装置

流化床反应器（图5-59）对固体废弃物的要求较高，一要物料均匀，二要预先粉碎。它的工作温度较低（760～980℃），此温度甚至低于炉渣形成所需要的温度。因此，流化床反应器内迸行的热分解需要充分利用废料氧化物或固体废料预热流化所产生的热量。

流化床反应器对油化、汽化、炭化等所有工艺都适用。

中国科学院山西煤炭化学研究所发明的汽化炉是将废旧塑料从汽化炉下部加人，在720～850℃时热解汽化，生成含有焦油的煤气。该煤气经过汽化炉上部850～920℃的高温区，焦油裂解，即成为不含焦油的煤气。该气体不含高分子烃类物质，水洗后可直接燃烧使用。

图5-19 流化床热分解反应器的原理