CN112029524B - 一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法及装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法及装备,该方法包括：1)废旧有机高分子材料的前期处理；2)废旧有机高分子材料脱水干燥；3)废旧高分子材料分段催化裂解工艺；4)裂解气体冷凝收集；5)通过防结焦导热介质，带动熔体物料运动，增强传热传质效果；6)裂解炭连续排出；7)裂解产生不凝可燃气为第三级裂解反应器供热；8)高温烟气分为三部分回用，多余部分经过尾气处理装置排出；9)尾气排放；本发明能够实现混合废旧有机高分子材料分级裂解，裂解油品按照各组分的分解温度不同分别回收利用，实现了裂解产物的最大经济效益，本发明装备结构设计合理，能够提高生产效率，实现自动化生产。

Description

一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法及 装备

技术领域

本发明属于固体废弃物循环利用技术领域，特别是废橡胶、废塑料以及其他高分子化合物的废弃物，具体涉及一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法及装备。

背景技术

目前，废旧有机高分子材料是指废旧塑料、废旧橡胶、油泥、煤焦油等有机高分子材料，随着我国经济快速发展，每年都有会有大量的废旧有机高分子材料生成。以橡胶和塑料为例，据统计，2017年橡胶和塑料消耗量分别约为1300和7700多万吨，同时产生了大量的废橡胶和废塑料。仅2017年中国废轮胎达3亿多条(1200万吨)、废塑料2500万吨。油泥，煤焦油等其他有机固体废弃物的产量也逐年增多，大量的废旧有机高分子材料造成了严重的社会负担，引起了国家的高度重视，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》已将综合治污与废弃物循环利用列为重点领域优先主题。

目前我国现存的几种废旧有机高分子材料的处理方法主要有几种：第一是废旧有机高分子材料再生利用，比如讲废旧塑料破碎，做成塑料颗粒的再生塑料，这种需要较高品质的塑料例如饮料瓶；第二是直接焚烧或填埋，这种处理方式简单但给环境造成严重污染；第三是再生利用生成燃料油，这种对塑料品质要求不高，而且能创造较好社会效益及经济效益。

目前，现有的废旧有机高分材料裂解方法存在裂解油品质量较差，连续化程度不高等问题。CN201720171105.2公开了一种内通导热介质的聚氨酯树脂多效混合搅拌装置，涉及聚氨酯树脂加工设备技术领域，包括内部搅拌机构与外部循环系统，内部搅拌机构包括搅拌装置与导热介质循环装置，搅拌装置包括中空的搅拌轴，搅拌轴位于反应器内部的部分设有搅拌叶，搅拌轴进液孔位置外侧密封安装有导热介质输送装置；外部循环系统包括物料循环泵，物料循环泵进料口连接位于反应器底部的物料循环出口，物料循环泵出料口通过物料输送管道与位于反应器顶部的物料循环入口相连通。本实用新型解决了现有聚氨酯树脂搅拌装置与物料接触面积小，搅拌速度慢，搅拌均匀性差，反应物料温度扩散慢，搅拌效率低及反应釜本身夹套冷却效果差等问题。一种废塑料裂解设备CN209602459U虽然涉及了废塑料裂解三个阶段，但是裂解的三个阶段主要根据裂解物料形态定义为预热和有害气体排出段，主要裂解发生段和完全裂解段，却未考虑对裂解原料、裂解温度与裂解产物之间的内在关系。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述问题，提出一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法及装备，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案实现：一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法，利用石油流化催化裂化卸出剂或者工业价值低廉的碱性氧化物催化裂解废旧有机高分子材料，制备苯、二甲苯、柠檬酸等高价值化工原料；

进一步的，废旧有机高分子材料是一种多组分混合有机材料，各组分材料催化裂解产生的化工原料种类不同，价值有差异；

进一步的，废旧有机高分子材料各组分分解温度差异较大，其中PVC分解温度250℃，295℃反应最快，ABS、PP、PE分解温度350℃，450℃分解速度最快，高密度塑料材料分解温度480℃，550℃分解反应最快。，根据各组分有机物最快分解温度不同设定多级不同裂解温度；

一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法，包括以下步骤：

(1)废旧有机高分子材料的前期处理：废旧有机高分子材料经过风选、破碎等工艺过程，筛除石头、铁屑等其他无机杂质；

(2)废旧有机高分子材料脱水干燥：经过初步筛选的废旧有机高分子材料进行脱水干燥处理，减少材料中水分对裂解产物品质的影响；该步骤主要是通过两台专用挤出机在不同的工艺参数下进行高效脱水和干燥；

(3)废旧高分子材料分段催化裂解工艺：由于废旧高分子材料是一种多组分混合的复杂有机材料体系，各组的裂解产物差异较大，产物价值各不相同，该裂解工艺技术根据各组分的分解温度不同，分为多段催化裂解工艺过程，其中PVC分解温度250℃，295℃反应速度最快；ABS、PP、PE分解温度350℃，450℃分解速度最快，高密度交联有机固体废弃物分解温度480℃，550℃分解反应最快；

根据这些组分的分解温度设定裂解反应器的温度分别为300℃、450℃、550℃，经过干燥脱水后的废旧有机高分子材料，进入300℃一级裂解反应器；

剩余有机高分材料熔体通过一级裂解反应器与二级裂解反应器之间的强制喂料输送机，进入二级裂解反应器；通过二级裂解反应器与三级裂解反应器之间的强制喂料输送机进入三级裂解反应器；

(4)经过共三级裂解反应器产生的裂解气体，进行冷凝收集；

(5)通过导热介质的运动，带动熔体物料的运动，防止熔体在反应器壁及螺旋上静止不动而结焦；该导热介质在经过三级裂解反应器后有单独的回收装置回收导热介质进入一级裂解反应器内，使其不会随着裂解碳排出；

(6)经过共三级裂解反应器后产生的裂解碳经过裂解碳回收装置3连续排出，该部分主要配有三级冷却输送机，其中在输送过程中设定冷却水温度为室温，三级冷却输送机分别长2米，使裂解碳经过冷却后降低其温度，然后输送到裂解碳回收仓3-3；

(7)裂解产生的气体为冷凝成油部分经过干燥、脱硫、稳压处理后进入独自的一个燃烧器内燃烧，为三级裂解反应器供热；

(8)燃烧器加热的高温气体经过裂解反应器后还有大部分的热量的高温烟气分为三部分回用，一是用于废旧有机高分子材料的脱水加热；二是用于废旧高分子材料的干燥加热；三是回用到燃烧室内；

(9)烟气经过循环利用后必须经过处理后排放，尾气处理装置主要有喷淋塔、风机、光氧催化裂解装置等一系列环保装备组成，使其排放满足国家标准要求。

本发明还涉及一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解装备，包括依次连接的脱水干燥装置、裂解装置、导热介质回收装置、裂解碳回收装置；裂解气冷凝装置、裂解气回用燃烧装置、烟气循环系统、烟气处理装置；

所述脱水干燥装置包括脱水干燥装置a、脱水干燥装置b；

优选的，所述裂解装置包括依次连接的一级裂解反应器、二级裂解反应器、三级裂解反应器；在一级裂解反应器设有进料口，在三级裂解反应器内设有出料口；各级反应器内具有两个异性螺旋输送结构，实现物料从反应器入口到出口的运输,所述裂解装置的这三个反应器通过各级裂解反应器高温烟气循环管路连接，所述裂解装置的这三个反应器与各级裂解反应器的送热风机连接，所述一级裂解反应器、二级裂解反应器之间通过螺旋强制喂料输送机实现物料从一级裂解反应器到二级裂解反应器的强制输送，二级裂解反应器到三级裂解反应器之间也是通过螺旋的强制喂料输送机实现物料从二级裂解反应器到三级裂解反应器的强制输送；所述裂解装置的三个反应器均上部均设有裂解气体出口，后接裂解气冷凝装置，实现三个裂解反应器气体的独自回收；由于一级反应器裂解温度较低，采用电加热方式，节约能源消耗；各级反应器之间都有一套独立的供热和烟气循环系统，各反应器之间相互独立；裂解装置的烟气统一经烟气处理装置处理后排放。

优选的，所述导热介质回收装置包括灰分分离器，裂解灰分和固态导热介质的混合物料从最后一级裂解器即三级裂解反应器中一起排出，进入到灰分分离器中，灰分分离器中提升螺杆在提升电机带动下旋转进而驱动混合物料向左移动，灰分分离器机筒下半部分为多孔结构设计，且孔的直径小于固态导热介质的直径，因此，混合物料在被分离螺杆搅动并向左移动的过程中，灰分通过设置在灰分分离器机筒上小孔下落至漏斗中，进而通过灰分出口排出。

优选的，固态导热介质在螺杆驱动下逐渐被清理干净并被输送到灰分分离器的固态导热介质出口处；

提升器的进口端与灰分分离器的固态导热介质出口端由法兰连接，固态导热介质进入提升器的进口端由提升螺杆旋转带动向上爬升，提升螺杆由提升电机驱动，固态导热介质被提升器提升到一级裂解反应器的入口处，与废塑料、废橡胶等一起进入一级裂解反应器进行循环利用，调节螺杆转速可以调节固态导热介质的供给速度。

优选的，混合物料入口下方与灰分分离器机筒连接，灰分分离器机筒下方置有漏斗，漏斗下方具有灰分出口，灰分分离器机筒内置有分离螺杆，所述分离螺杆置于灰分分离器机筒的左侧，所述分离螺杆由置于左侧的分离器电机驱动，所述灰分分离器机筒左下侧与连接法兰连接，连接法兰与提升器机筒固定连接，提升器机筒上侧底部置有固态导热介质出口，提升器机筒内具有提升螺杆，由上部的提升电机驱动。

优选的，所述裂解装置的各部分包括双螺杆自清洁热解器，为采用两端支撑的完全啮合自清洁式双螺杆热解装置，包括旋向相反、异向转动、较小导程、完全啮合的双螺杆搅拌装置，即右旋螺杆和左旋螺杆，热解器筒体，定位法兰，支架，电机以及传动装置；

所述传动装置的连接关系为：联轴器连接齿轮轴与螺杆；齿轮轴向右与齿轮，轴承座，联轴器连接，密封装置将联轴器和相互啮合的右旋螺杆和左旋螺杆密封，所述支架向上支撑热解器筒体，热解器筒体内置有右旋螺杆和左旋螺杆，加料口在下方连接密封装置，出气口连接在密封装置的左侧和中部区域，出料口连接在热解器筒体上，与右旋螺杆，左旋螺杆和热解器筒体形成的空间连通；

电磁加热装置在密封装置外侧；传动带连接齿轮轴与电机；

出气口能够将热解产生气体分流导出以回收利用；

热解器筒体内设有温度传感器，能够实时监测热解温度，进行精确控制；

热解器筒体外覆有电磁加热装置；

废橡胶或废塑料从进料口进入双螺杆热解器，工作时，双螺杆异向同步旋转，物料通过螺杆按一定速度向前推进热解，热解产生的油气通过反应器上方气体出口口与裂解气冷凝装置相连；双螺杆的螺纹啮合，物料与残渣在两个螺杆右旋螺杆和左旋螺杆之间交替清洁。

优选的，所述脱水干燥装置a为一级单螺杆脱水挤出机、脱水干燥装置b为二级干燥进料挤出机；通过一级单螺杆脱水挤出机中异型螺杆实现高效脱水，二级干燥进料挤出机(也是后续的塑化挤出机)实现干燥及连续进料功能,两者相互连接；

一级单螺杆脱水挤出异型螺杆采用等深变距设计，矩形螺槽，压缩比大于5；

通过脱水干燥部分二级干燥进料挤出机专用螺杆，实现强制喂料，杜绝空气进行裂解炉，可以实现裂解进料连续化过程中的密封；

一级单螺杆脱水挤出机的出料口同二级干燥进料挤出机的挤出进料口垂直连接，或中间设有储料机构；

优选的，所述脱水干燥装置包括脱水挤出机、塑化挤出机、鼓风机、储料仓、输料管，脱水挤出机、储料仓、输料管、塑化挤出机依次连接；

脱水挤出机包括电机、皮带轮、减速箱、机架、机筒、脱水螺杆、机头、输料机头；

机筒置于机架上，机筒内部装有一脱水螺杆，机筒前端固定有机头，机头前端与输料机头固定连接，输料机头前端与储料仓固定连接；储料仓一侧连接鼓风机，一侧连接输料管；输料管端部设置排气网，并且与塑化挤出机的加料口连通；

前述机筒下部设有机筒排水孔，机头下端设有机头排水孔，输料机头下端设有输料机头排水孔，储料仓下端设有储料仓排水孔；

前述机筒排水孔、机头排水孔、输料机头排水孔、储料仓排水孔分别与排水通道相通；

前述脱水螺杆间隙设有销钉结构；

前述机筒外侧布置电磁线圈，并由设置线圈保护罩，机筒采用电磁感应方式加热。

优选的，在上述裂解反应器内盛有导热介质，导热介质随物料一起运动，直至三级裂解反应器出口处排出，经导热介质回收装置重新输送到一级裂解反应器内；导热介质的形状优选正三面体形，导热介质在随物料一起运动过程中通过导热介质与物料的相互运动，加强物料的混合分散效果，实现物料的均匀受热，杜绝裂解过程中结焦的形成；

优选的，出料部分通过裂解碳在输送过程的堆积杜绝空气进入裂解炉，从而实现裂解连续化过程中的密封；

导热介质形状为正三面体；

导热介质在废旧塑料、废轮胎裂解过程中自动从三级裂解反应器重新导入到一级裂解反应器内，实现导热介质内部循环过程；

在裂解反应器高压气流作用下夹杂无机杂质随裂解气进入裂解气冷凝装置，裂解气冷凝收集过程中首先通过重油分离器，使大部分无机杂质沉降；后与串联的两个油品收集罐相连，使大部分蜡质油品沉降；未沉降的裂解气进入裂解管的换热器，最终进入油品收集罐，未冷凝的裂解气从油品收集罐中收集待用。

优选的，裂解气冷凝装置，该装置包括重油分离器、重油存储罐、换热器、油品最终存储罐、裂解气输送管；

裂解气冷凝装置，各级裂解反应器的裂解气输送管分别与各自的重油分离器连接，换热器分别与各自的重油分离器连接，裂解管的换热器分别与各自的油品收集罐连接；

未冷凝的裂解气通过后续专用的燃烧器燃烧为裂解装置供热。

优选的，一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解装备，利用碱喷淋处理裂解尾气中二氧化硫、硫化氢等酸性气体；通过光氧催化方法处理裂解尾气中的大分子有机物；

所述裂解碳回收装置，包括多级裂解碳回收输送机，即多级出料输送机构成，其中每组输送机主要包括电机、输送螺杆，机筒、冷却、密封部分，最终最后一级出料输送机将裂解炭输送到裂解碳收集仓内；

多级裂解碳回收输送机包括一级出料输送机，二级出料输送机；所述二级出料输送机与裂解碳收集仓连通；

所述裂解气回用燃烧装置包括燃烧器、裂解气输送管路、安全阀、控压装置等；

所述烟气处理装置包括喷淋塔、风机、光氧催化尾气处理装置。

本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本发明的废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解制备化工原料的裂解装置，该装置主要由三级裂解器组成，其中各级裂解器均包括大螺旋输送机构、供热机构、保温机构、机筒、密封机构、传动机构等；能够实现废旧有机高分子材料在裂解内的自由输送和裂解过程，并且各级裂解反应器之间通过输送机强制实现物料的输送。

2.本发明的一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解制备化工原料方法及装备，利用有机废旧高分子材料催化裂解制备高价值化工原料，并且实现裂解过程的连续化，具有良好的经济效益和巨大的社会效益。

3、本发明的一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解制备化工原料方法及装备，能实现废旧有机高分子材料不同组分裂解过程中产物分别收集，实现裂解过程中产物质量高稳定性的优势，减少了产物质量波动的影响。

3.本发明的双螺杆自清洁热解器采用旋向相反、异向转动、较小导程、完全啮合的螺旋叶片结构，螺杆与筒壁间隙较小，增强了对物料的剪切作用，且能够实现热解过程中的自清洁、避免了结焦导致的堵塞；较小的导程保证了物料向前缓慢推进，增长停留时间，使热解更加充分，且较大的螺旋角使物料受到径向力增大，进而与筒壁接触更为充分，增加了传热效率。

4.本发明的双螺杆自清洁热解器采用两端支撑和法兰盘定位，减小了径向的位移，使传动更加稳定可靠，避免了螺纹叶片与筒壁间直接发生磨损；从而避免结焦现象，并使得热解产生的残渣通过设备自清洁功能顺利排出。

5.本发明的在灰分分离器中螺杆的搅拌作用下，固态导热介质相互摩擦，其上附着的灰分分离，并且通过机筒的小孔排出，实现灰分与固态导热介质的分离，清理干净的固态导热介质在提升器的作用下，进入一级裂解器实现自动循环利用。本发明结构设计合理，能够提高生产效率，隔绝粉尘污染，实现自动化生产。

附图说明

图1为本发明整体工艺流程图；

图2本发明整体三维视图；

图3为本发明裂解反应器视图总体图；

图4为本发明的单级反应器视图即(双螺杆自清洁热解器视图)；(a)为三维立体图，(b)为主视图，(c)为俯视图；

图5为本发明脱水干燥装置示意图；

图6为本发明另一个实施例的脱水干燥装置；(a)为立体图；(b)为俯视图；

图7为图6的脱水干燥装置的部分剖视图；

图8为图6的机筒结构示意图；

图9为图6的机头结构示意图；

图10为图6的螺杆结构示意图；

图11为本发明的裂解碳回收装置示意图；

图12为本发明的导热介质回收装置示意图；(a)为立体图；(b)为局部剖视图；

图13为本发明的裂解气冷凝装置示意图；

其中，附图标记对应的零部件名称如下：1脱水干燥装置；2裂解装置；3裂解碳回收装置；4裂解气冷凝装置；5烟气循环系统；6烟气处理装置；7裂解气回用燃烧装置8导热介质回收装置；

其中1-1一级单螺杆脱水挤出机；1-2二级干燥进料挤出机；

2-1一级裂解反应器；2-2二级裂解反应器；2-3三级裂解反应器；

3-1一级出料输送机；3-2二级出料输送机；(可以有更多级)3-3裂解碳收集仓；

4-1重油分离器；4-2换热器；4-3油品收集罐；

2-11各级裂解反应器高温烟气循环管路；

2-12各级裂解反应器的送热风机；

2-13一级裂解反应器到二级裂解反应器之间的强制喂料输送机；

2-14二级裂解反应器到三级裂解反应器之间的强制喂料输送机；

2-15各级裂解反应器的尾气排放口；

2-16各级裂解反应器的进料口；

21-电机；22-传动带；23-齿轮；24-轴承座；25-联轴器；26-密封装置；27-出气口；28-电磁加热装置；29-加料口；210-支架；211-出料口；212-右旋螺杆；213-左旋螺杆；214-热解器筒体；

100-机筒；101-电磁线圈；102-线圈保护罩；103-机筒排水孔；200-机头；201-机头排水孔；300-储料仓；301-储料仓排水孔；302-鼓风机；303-排气网；304-输料管；401-输料机头；402-输料机头排水孔；404-排水通道；502-电机；503-皮带轮；504-减速箱；600-脱水挤出机；601-脱水螺杆；602-机架；603-销钉结构；700-塑化挤出机。

3-1一级出料输送机；3-2二级出料输送机(可以有更多级)；3-3裂解碳收集仓。

8-1混合物料入口，8-2灰分分离器机筒，8-3漏斗，8-4灰分出口，8-5连接法兰，8-6分离器电机，8-7分离螺杆，8-8提升器机筒，8-9提升螺杆，8-10提升电机，8-11固态导热介质出口。

4-1重油分离器4-2换热器4-3油品收集罐(4-1和4-2之间还有多个油气分离器图中未画出)；

裂解气输送管4-4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“背面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-13所示，一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法，包括以下步骤：

(1)废旧有机高分子材料的前期处理：废旧有机高分子材料经过风选、破碎等工艺过程，筛除石头、铁屑等其他无机杂质；

(2)废旧有机高分子材料脱水干燥：经过初步筛选的废旧有机高分子材料进行脱水干燥处理，减少材料中水分对裂解产物品质的影响；该步骤主要是通过两台专用挤出机在不同的工艺参数下进行高效脱水和干燥。

其中，该工艺包括低温高效脱水工艺和干燥进料工艺；

低温高效脱水工艺流程：该过程主要在一级单螺杆脱水挤出机1-1内进行，废旧材料在脱水过程中设定脱水温度为60℃，废旧材料中的水分不至于气化；废旧有机高分子材料经过输送带连续输送到一级单螺杆脱水挤出机1-1的料斗仓内，一级单螺杆脱水挤出机1-1在一定的转速下(2～7rpn)将废旧高分子材料连续吃入到一级单螺杆脱水挤出机1-1内，挤出机螺杆是等深变距式，前后压缩比达到5，并且采用异型螺槽结构(矩形螺槽)，在螺杆末端设计抽真空螺杆专用结构，不仅能够利用大的压缩比将材料中的水分高效挤出，还可以通过抽真空装置将夹杂在废旧材料中的微观水分进一步脱出。

干燥进料工艺：该过程主要在二级干燥进料挤出机1-2内进行，经过一级单螺杆脱水挤出机1-1脱水后的废旧有机高分子材料连续进入二级干燥进料挤出机1-2进行干燥，干燥工艺的热源来自加热裂解器的高温烟气，干燥温度设定在200℃，经过干燥的废旧高分子材料在二级干燥进料挤出机1-2内连续输送到裂解炉内。

(3)废旧高分子材料分段催化裂解工艺：由于废旧高分子材料是一种多组分混合的复杂有机材料体系，各组的裂解产物差异较大，产物价值各不相同，该裂解工艺技术根据各组分的分解温度不同，分为多段催化裂解工艺过程，其中PVC分解温度250℃，295℃反应速度最快；ABS、PP、PE分解温度350℃，450℃分解速度最快，高密度交联有机固体废弃物分解温度480℃，550℃分解反应最快。

根据这些组分的分解温度设定裂解反应器的温度分别为300℃、450℃、550℃，经过干燥脱水后的废旧有机高分子材料，进入300℃一级裂解反应器2-1，该反应器长6米，有两个内径5米的螺棱组成，在螺旋棱的推动作用下使废旧高分子材料连续反应器末端移动，由于裂解反应器温度设定在300℃，废旧高分子材料中的PVC开始裂解，其他有机高分子材料逐渐熔融，成流体状态向前运动，由于裂解器的长度也是根据进料螺杆的转速匹配设计，能够保证在该长度能所有的PVC材料都裂解完全；

剩余有机高分材料熔体通过一级裂解反应器2-1与二级裂解反应器2-2之间的强制喂料输送机2-13，进入二级裂解反应器2-2，该反应器裂解温度设定为450℃，使熔体中的ABS、PP、PE等大部分有机材料裂解，二级裂解反应器2-2总长8米，有两个内径3米的螺棱组成，在螺旋棱的推动作用下使废旧高分子材料连续反应器末端移动，由于废旧高分子材料中ABS、PP、PE组分较多，约占总材料的65％左右，因此，该段反应器长度较长，而此时废旧有机高分子材料已成为熔体，流动容易，体积减少，因此将螺棱内径变短，二级裂解反应器2-2的长度与内径主要与废旧有机高分子材料在该反应温度区间内的成分所占比重有关；经二级裂解反应器2-2裂解后的材料基本上都是难熔的高密度交联有机固体废弃物，裂解温度较高，通过二级裂解反应器2-2与三级裂解反应器2-3之间的强制喂料输送机2-14进入三级裂解反应器2-3，裂解温度设定为550℃，反应器长度5米，有两个内径3米的螺棱组成，在螺旋棱的推动作用下使废旧高分子材料连续反应器末端移动，该部分反应器主要将高密度交联的有机材料进行充分裂解；各级裂解反应器上部开有裂解器收集口。

(4)经过共三级裂解反应器(2-1,2-2,2-3)产生的裂解气体，必须进行冷凝收集，为了收集各组分裂解产物，在每个反应器后都配有一套独自的裂解气冷凝装置4，该裂解气冷凝装置4按照沉降塔、一级重油收集罐、二级重油收集罐、换热器4-2、油品收集罐4-3等排列放置；其中沉降塔内径0.8米，长度1.5米，一级重油收集罐、二级重油收集罐(即重油分离器4-1)总体积15立方米，换热器4-2总换热面积30立方米，油品收集罐4-3总体积10立方米，各部分体积都与连续连接器处理能力息息相关。

(5)在废旧有机高分子材料裂解过程中，由于废旧高分子材料导热性能较差，反正结焦产生，在裂解过程中加入不同规格的导热介质，该类导热介质在裂解设备空转保温运行过程中有脱水干燥挤出机内加入，在废旧有机高分子材料裂解过程中，随材料一起运动，通过该导热介质实现有机材料的均匀受热，并通过导热介质的运动，带动熔体物料的运动，防止熔体在反应器壁及螺旋上静止不动而结焦；该导热介质在经过三级裂解反应器2-3后有单独的回收装置回收导热介质进入一级裂解反应器2-1内，使其不会随着裂解碳排出；

(6)经过共三级裂解反应器(2-1,2-2,2-3)后产生的裂解碳经过裂解碳回收装置3连续排出，该部分主要配有三级冷却输送机，其中在输送过程中设定冷却水温度为室温，三级冷却输送机分别长2米，使裂解碳经过冷却后降低其温度，然后输送到裂解碳回收仓3-3。

(7)裂解过程的高温环境主要由燃烧器加热燃烧室内的温度，然后通过高温烟气加热裂解炉，因此裂解的三级裂解反应器2-3共配备二个燃烧器，其中一级裂解反应器2-1通过电加热的方式进行供热，同时裂解产生的裂解气供三级裂解反应器2-3使用，裂解产生的气体为冷凝成油部分经过干燥、脱硫、稳压处理后进入独自的一个燃烧器内燃烧，为三级裂解反应器2-3供热。

(8)燃烧器加热的高温气体经过裂解反应器后还有大部分的热量未经利用，直接通过尾气装置会浪费大量的能源，因此将这部分高温烟气分为三部分回用，一是用于废旧有机高分子材料的脱水加热；二是用于废旧高分子材料的干燥加热；三是回用到燃烧室内。

(9)烟气经过循环利用后必须经过处理后排放，尾气处理装置主要有喷淋塔、风机、光氧催化裂解装置等一系列环保装备组成，使其排放满足国家标准要求。

如图1-13所示，一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解装备，该装备包括依次连接的脱水干燥装置、裂解装置2(2-1,2-2,2-3)、导热介质回收装置8、裂解碳回收装置3(3-1,3-2,3-3)；裂解气冷凝装置4(4-1,4-2,4-3)、裂解气回用燃烧装置7、烟气循环系统5、烟气处理装置6；

所述脱水干燥装置包括脱水干燥装置a 1-1、脱水干燥装置b 1-2；

所述裂解装置2包括依次连接的一级裂解反应器2-1、二级裂解反应器2-2、三级裂解反应器2-3；所述裂解装置2的这三个反应器通过各级裂解反应器高温烟气循环管路2-11连接，所述裂解装置2的这三个反应器与各级裂解反应器的送热风机2-12连接，所述一级裂解反应器2-1、二级裂解反应器2-2具有强制喂料输送机2-13，二级裂解反应器到三级裂解反应器之间的强制喂料输送机2-14，所述裂解装置2的这三个反应器具有尾气排放口2-15和进料口2-16；

作为本发明一个优选的实施例，所述裂解装置2包括依次连接的一级裂解反应器2-1、二级裂解反应器2-2、三级裂解反应器2-3；在一级裂解反应器2-1设有进料口，在三级裂解反应器2-3内设有出料口；各级反应器内具有两个异性螺旋输送结构，实现物料从反应器入口到出口的运输,所述裂解装置2的这三个反应器通过各级裂解反应器高温烟气循环管路2-11连接，所述裂解装置2的这三个反应器与各级裂解反应器的送热风机2-12连接，所述一级裂解反应器2-1、二级裂解反应器2-2之间通过螺旋强制喂料输送机2-13实现物料从一级裂解反应器2-1到二级裂解反应器2-2的强制输送，二级裂解反应器2-2到三级裂解反应器2-3之间也是通过螺旋的强制喂料输送机实现物料从二级裂解反应器2-2到三级裂解反应器2-3的强制输送；所述裂解装置2的三个反应器均上部均设有裂解气体出口，后接裂解气冷凝装置4，实现三个裂解反应器气体的独自回收；各级反应器之间都有一套独立的供热和烟气循环系统5，各反应器之间相互独立；裂解装置2的烟气统一经烟气处理装置6处理后排放。

作为本发明一个优选的实施例，所述导热介质回收装置8包括灰分分离器，裂解灰分和固态导热介质的混合物料从最后一级裂解器即三级裂解反应器2-3中一起排出，进入到灰分分离器中，灰分分离器中提升螺杆8-9在提升电机8-10带动下旋转进而驱动混合物料向左移动，灰分分离器机筒8-2下半部分为多孔结构设计，且孔的直径小于固态导热介质的直径，因此，混合物料在被分离螺杆7搅动并向左移动的过程中，灰分通过设置在灰分分离器机筒8-2上小孔下落至漏斗8-3中，进而通过灰分出口8-4排出；

作为本发明一个优选的实施例，固态导热介质在螺杆驱动下逐渐被清理干净并被输送到灰分分离器的固态导热介质出口11处；

作为本发明一个优选的实施例，提升器的进口端与灰分分离器的固态导热介质出口8-11端由法兰连接，固态导热介质进入提升器的进口端由提升螺杆8-9旋转带动向上爬升，提升螺杆8-9由提升电机8-10驱动，固态导热介质被提升器提升到一级裂解反应器2-1的入口处，与废塑料一起进入一级裂解反应器2-1进行循环利用，调节螺杆转速可以调节固态导热介质的供给速度。

作为本发明一个优选的实施例，混合物料入口8-1下方与灰分分离器机筒8-2连接，灰分分离器机筒8-2下方置有漏斗8-3，漏斗8-3下方具有灰分出口8-4，灰分分离器机筒8-2内置有分离螺杆8-7，所述分离螺杆8-7置于灰分分离器机筒8-2的左侧，所述分离螺杆8-7由置于左侧的分离器电机8-6驱动，所述灰分分离器机筒8-2左下侧与连接法兰8-5连接，连接法兰8-5与提升器机筒8-8固定连接，提升器机筒8-8上侧底部置有固态导热介质出口8-11，提升器机筒8-8内具有提升螺杆8-9，由上部的提升电机8-10驱动；

作为本发明一个优选的实施例，所述裂解装置2的各部分包括双螺杆自清洁热解器，为采用两端支撑的完全啮合自清洁式双螺杆热解装置，包括旋向相反、异向转动、较小导程、完全啮合的双螺杆搅拌装置，即右旋螺杆212和左旋螺杆213，热解器筒体214，定位法兰，支架210，电机21以及传动装置；

所述传动装置的连接关系为：联轴器25连接齿轮轴与螺杆；齿轮轴向右与齿轮23，轴承座24，联轴器25连接，密封装置26将联轴器25和相互啮合的右旋螺杆212和左旋螺杆213密封，所述支架210向上支撑热解器筒体214，热解器筒体214内置有右旋螺杆212和左旋螺杆213，加料口29在下方连接密封装置26，出气口27连接在密封装置26的左侧和中部区域，出料口211连接在热解器筒体214上，与右旋螺杆212，左旋螺杆213和热解器筒体214形成的空间连通；

电磁加热装置28在密封装置26外侧；传动带22连接齿轮轴与电机21；

进一步的，出气口27能够将热解产生气体分流导出以回收利用；

作为本发明一个优选的实施例，热解器筒体214内设有温度传感器，能够实时监测热解温度，进行精确控制；

双螺杆自清洁热解器采用旋向相反、异向转动、较小导程、完全啮合的螺旋叶片结构，螺杆与筒壁间隙较小，增强了对物料的剪切作用，且能够实现热解过程中的自清洁、避免了结焦导致的堵塞；

较小的导程保证了物料向前缓慢推进，增长停留时间，使热解更加充分，且较大的螺旋角使物料受到径向力增大，进而与筒壁接触更为充分，增加了传热效率；

作为本发明一个优选的实施例，所述双螺杆自清洁热解器采用两端支撑和法兰盘定位，减小了径向的位移，使传动更加稳定可靠，避免了螺纹叶片与筒壁间直接发生磨损；从而避免结焦现象，并使得热解产生的残渣通过设备自清洁功能顺利排出。

加热方式采用电磁加热，热解器筒体214外覆有电磁加热装置28，使用这种方式，加热升温速度快。

一种双螺杆自清洁热解器，废橡胶或废塑料从进料口29进入双螺杆热解器，工作时，双螺杆异向同步旋转，物料通过螺杆按一定速度向前推进热解，热解产生的油气通过排气口27与裂解气冷凝装置4的冷凝管相连。

同时，由于双螺杆的螺纹啮合，物料与残渣在两个螺杆右旋螺杆212和左旋螺杆213之间交替清洁，使物料与残渣在热解的过程中相互刮离，避免了右旋螺杆212与左旋螺杆213上会附着残渣；

与此同时，由于螺棱顶端与热解器内壁之间是较小间隙配合，强大的剪切力有效防止了热解器内壁的残渣附着现象，从而防止结焦发生。通过双螺杆螺纹的推动，残渣从出料口211卸出。

加热方式为电磁加热，加热速度快，可确保热解所需的反应条件且节能环保。电磁加热运行稳定，热效率高,从而也保障了热解的稳定性，避免因反应温度波动导致的废料产生，为双螺杆的自清洁热解减轻负担。通过传感器，精准控制反应温度，实现不同种类塑料或橡胶这些高分子材料的热解。

作为本发明一个优选的实施例，为了连续化裂解，研发废旧有机高分子材料高效脱水干燥工艺方法，所述脱水干燥装置a 1-1为一级单螺杆脱水挤出机1-1、脱水干燥装置b1-2为二级干燥进料挤出机1-2；通过一级单螺杆脱水挤出机1-1中异型螺杆实现高效脱水，二级干燥进料挤出机1-2实现干燥及连续进料功能,两者相互连接。

进一步的，一级单螺杆脱水挤出异型螺杆采用等深变距设计，矩形螺槽，压缩比大于5。

进一步的，为了实现连续化裂解，研发裂解过程动态密封方法，其中通过脱水干燥部分二级干燥进料挤出机专用螺杆，实现强制喂料，杜绝空气进行裂解炉，可以实现裂解进料连续化过程中的密封；

作为本发明一个优选的实施例，一级单螺杆脱水挤出机1-1的出料口同二级干燥进料挤出机1-2的挤出进料口垂直连接，或中间设有储料机构；

如图所示，作为本发明一个优选的实施例，所述脱水干燥装置包括脱水挤出机600、塑化挤出机700、鼓风机302、储料仓300、输料管304，脱水挤出机600、储料仓300、输料管304、塑化挤出机700依次连接；

脱水挤出机600包括电机502、皮带轮503、减速箱504、机架602、机筒100、脱水螺杆601、机头200、输料机头401；

机筒100置于机架602上，机筒100内部装有一脱水螺杆601，机筒100前端固定有机头200，机头200前端与输料机头401固定连接，输料机头401前端与储料仓300固定连接；储料仓300一侧连接鼓风机302，一侧连接输料管304；输料管304端部设置排气网303，并且与塑化挤出机700的加料口连通；

前述机筒100下部设有机筒排水孔103，机头200下端设有机头排水孔201，输料机头401下端设有输料机头排水孔402，储料仓300下端设有储料仓排水孔301。

前述机筒排水孔103、机头排水孔201、输料机头排水孔402、储料仓排水孔301分别与排水通道404相通；

前述脱水螺杆601间隙设有销钉结构603；

前述机筒100外侧布置电磁线圈101，并由设置线圈保护罩102，机筒100采用电磁感应方式加热。

工作过程中，废塑料加入到机筒100中，经机筒100、机头200、输料机头401进入储料仓300；在此过程中，脱水螺杆601的挤压作用下水逐渐渗出，并通过机筒排水孔103、机头排水孔201、输料机头排水孔402、储料仓排水孔301排入排水通道404中，此时废塑料中还含有一定量的水蒸气；鼓风机302向储料仓300中鼓入气体，推动废塑料通过输料管304进入塑化挤出机700，在此过程中鼓入的气体会携带水蒸气通过排气网303排出，进一步降低含水率；进入塑化挤出机700中的废塑料在塑化挤出机700中升温塑化，为后续裂解过程做准备。

进一步的，塑化挤出机700与一级裂解反应器进料口2-16相连；

作为本发明一个优选的实施例，出料部分通过裂解碳在输送过程的堆积杜绝空气进入裂解炉，从而实现裂解连续化过程中的密封。

作为本发明一个优选的实施例，废旧有机高分子材料导热性能较差，在裂解过程中极易结焦，导致裂解过程无法连续化，针对此难题，研发废旧有机高分子材料强化传热新方法，通过加入热焓值较高的、大小不等的导热介质，导热介质形状为正三面体，通过导热介质在裂解炉内的运动强化废旧高分子材料的传热过程，使其受热均匀，防止结焦生成。

作为本发明一个优选的实施例，导热介质在废旧塑料裂解过程中自动从三级裂解反应器2-3重新导入到一级裂解反应器2-1内，实现导热介质内部循环过程，避免导热介质的热量损失。

作为本发明一个优选的实施例，废旧有机高分子材料裂解产物成分复杂，在高温高压气流作用下夹杂无机杂质进入油品中，裂解气冷凝收集过程中首先通过重油分离器4-1，使大部分无机杂质沉降；而与串联的两个油品收集罐，使大部分蜡质油品沉降；未沉降的裂解气进入裂解管的换热器4-2，最终进入油品收集罐4-3，未冷凝的裂解气收集待用。

本发明研发的裂解气冷凝装置4，各级裂解反应器的裂解气输送管4-4分别与各自的重油分离器4-1连接，换热器4-2分别与各自的重油分离器4-1连接，裂解管的换热器4-2分别与各自的油品收集罐4-3连接；

作为本发明一个优选的实施例，未冷凝的裂解气通过后续专用的燃烧器燃烧为裂解装置2供热。

作为本发明一个优选的实施例，研发废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解制备化工原料裂解气冷凝装置4，该装置包括重油分离器4-1、重油存储罐、换热器4-2、油品最终存储罐、裂解气输送管4-4。

作为本发明一个优选的实施例，利用碱喷淋处理裂解尾气中二氧化硫、硫化氢等酸性气体；通过光氧催化方法处理裂解尾气中的大分子有机物；

作为本发明一个优选的实施例，所述裂解碳回收装置3，包括多级裂解碳回收输送机，即多级出料输送机构成，其中每组输送机主要包括电机、输送螺杆，机筒、冷却、密封部分，最终最后一级出料输送机将裂解炭输送到裂解碳收集仓3-3内。

进一步的，多级裂解碳回收输送机包括一级出料输送机3-1，二级出料输送机3-2；所述二级出料输送机3-2与裂解碳收集仓3-3连通；

作为本发明一个优选的实施例，所述裂解气回用燃烧装置7包括燃烧器、裂解气输送管路、安全阀、控压装置等；

作为本发明一个优选的实施例，所述烟气处理装置包括喷淋塔、风机、光氧催化尾气处理装置；

实施例一的简化步骤工艺如下：

本发明还涉及一种废旧塑料低温工业连续化催化裂解制备化工原料工艺，包括以下步骤：

(1)从废品回收厂回收的废旧高分子材料经过输送带运输连续进入该脱水干燥进料仓，经过脱水、干燥进入裂解反应器；

(2)进入裂解反应器的废旧塑料一级裂解反应器2-1内裂解PVC组分，在二级裂解反应器2-2内裂解ABS、PP、PE等组分，在三级裂解反应器2-3内裂解高密度交联的成分，生产的油气经过冷凝后被各反应器后续盛有罐收集，未经冷凝的部分经干燥、稳压等工艺处理后通入三级裂解反应器2-3燃烧器燃烧为反应器供热；

(3)裂解碳经过连续输出结构的冷却系统后进入裂解碳收集仓3-3；

(4)高温烟气用于加入废旧塑料脱水、干燥；

(5)烟气经过尾气处理装置后排出。

实验结果分析：

(1)物料平衡实验数据

(2)油品检测

(3)裂解气体成分

实施例二：

本发明还涉及一种废旧轮胎低温工业连续化催化裂解制备化工原料工艺，包括以下步骤：

(1)从废品回收厂回收的废旧轮胎经过输送带运输连续进入破碎系统，经过破碎成一定大小的橡胶块；

(2)经过劈碎后的橡胶块通过干燥系统进入裂解反应炉内；

(3)进入裂解反应器的废旧塑料在一级裂解反应器2-1内裂解小分子有机添加剂组分，在二级裂解反应器2-2内裂解天然橡胶、丁苯橡胶等组分，在三级裂解反应器2-3内裂解丁集等裂解温度较高的的成分，生产的油气经过冷凝后被各反应器后续盛有罐收集，未经冷凝的部分经干燥、稳压等工艺处理后通入三级裂解反应器2-3燃烧器燃烧为反应器供热；

(4)裂解碳经过连续输出结构的冷却系统后进入裂解碳收集仓3-3；

(5)高温烟气用于加入废旧塑料脱水、干燥

(6)烟气经过尾气处理装置后排出。

实验结果:

(1)物料平衡实验数据

(2)裂解品品性能检测

(3)裂解碳实验数据

以上实施方案仅用于说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种废旧有机高分子材料低温工业连续化催化裂解方法，其特征在于：

所述方法采用的低温工业连续化催化裂解装备，包括依次连接的脱水干燥装置、裂解装置、导热介质回收装置、裂解碳回收装置、裂解气冷凝装置、裂解气回用燃烧装置、烟气循环系统、烟气处理装置；

所述脱水干燥装置包括脱水干燥装置a、脱水干燥装置b；

所述裂解装置包括依次连接的一级裂解反应器、二级裂解反应器、三级裂解反应器；在一级裂解反应器设有进料口，在三级裂解反应器内设有出料口；各级裂解反应器内具有双螺杆搅拌装置，实现物料从裂解反应器入口到出口的输送，所述裂解装置的这三个裂解反应器通过各级裂解反应器高温烟气循环管路连接，所述裂解装置的这三个裂解反应器与各级裂解反应器的送热风机连接，所述一级裂解反应器、二级裂解反应器之间通过螺旋强制喂料输送机实现物料从一级裂解反应器到二级裂解反应器的强制输送，二级裂解反应器到三级裂解反应器之间也是通过螺旋强制喂料输送机实现物料从二级裂解反应器到三级裂解反应器的强制输送；所述裂解装置的三个裂解反应器上部均设有裂解气体出口，后接裂解气冷凝装置，实现三个裂解反应器气体的独自回收；各级裂解反应器之间都有一套独立的供热和烟气循环系统，各级裂解反应器之间相互独立；裂解装置的烟气统一经烟气处理装置处理后排放；

所述导热介质回收装置包括灰分分离器，裂解灰分和固态导热介质的混合物料从最后一级裂解器即三级裂解反应器中一起排出，进入到灰分分离器中，灰分分离器中分离螺杆在分离器电机带动下旋转进而驱动混合物料向左移动，灰分分离器机筒下半部分为多孔结构设计，且孔的直径小于固态导热介质的直径，混合物料在被分离螺杆搅动并向左移动的过程中，灰分通过设置在灰分分离器机筒上小孔下落至漏斗中，进而通过灰分出口排出；固态导热介质在分离螺杆驱动下逐渐被清理干净并被输送到灰分分离器的固态导热介质出口处；提升器的进口端与灰分分离器的固态导热介质出口端由连接法兰连接，固态导热介质进入提升器的进口端由提升螺杆旋转带动向上爬升，提升螺杆由提升电机驱动，固态导热介质被提升器提升到一级裂解反应器的入口处，与废旧有机高分子材料一起进入一级裂解反应器进行循环利用；混合物料入口下方与灰分分离器机筒连接，灰分分离器机筒下方置有漏斗，漏斗下方具有灰分出口，灰分分离器机筒内置有分离螺杆，所述分离器电机置于灰分分离器机筒的左侧，所述分离螺杆由置于左侧的分离器电机驱动，所述灰分分离器机筒左下侧与连接法兰连接，连接法兰与提升器机筒固定连接，提升器机筒上侧底部设置有固态导热介质出口，提升器机筒内具有提升螺杆，由上部的提升电机驱动；

所述裂解装置的各级裂解反应器包括双螺杆自清洁热解器，热解器筒体，定位法兰，支架，电机以及传动装置；所述双螺杆自清洁热解器为采用两端支撑的完全啮合自清洁式双螺杆热解装置，包括旋向相反、异向转动、较小导程、完全啮合的双螺杆搅拌装置，即右旋螺杆和左旋螺杆；所述传动装置的连接关系为：联轴器连接齿轮轴与螺杆，齿轮轴向右与齿轮，轴承座，联轴器连接，密封装置将联轴器和相互啮合的右旋螺杆和左旋螺杆密封，所述支架向上支撑热解器筒体，热解器筒体内置有右旋螺杆和左旋螺杆，进料口在下方连接密封装置，裂解气体出口连接在密封装置的左侧和中部区域，出料口连接在热解器筒体上，与右旋螺杆，左旋螺杆和热解器筒体形成的空间连通，传动带连接齿轮轴与电机，裂解气体出口将热解产生气体分流导出以回收利用；热解器筒体内设有温度传感器，实时监测热解温度，进行精确控制；热解器筒体外覆有电磁加热装置；

所述脱水干燥装置a为一级单螺杆脱水挤出机、脱水干燥装置b为二级干燥进料挤出机；通过一级单螺杆脱水挤出机中异型螺杆实现高效脱水，二级干燥进料挤出机实现干燥及连续进料功能，两者相互连接；

一级单螺杆脱水挤出机异型螺杆采用等深变距设计，矩形螺槽，压缩比大于5；

通过二级干燥进料挤出机专用螺杆，实现强制喂料，杜绝空气进入所述裂解装置，实现裂解进料连续化过程中的密封；

一级单螺杆脱水挤出机的出料口同二级干燥进料挤出机的挤出进料口垂直连接；

导热介质形状为正三面体，在裂解装置内盛有导热介质，导热介质随物料一起运动，直至三级裂解反应器出口处排出，经导热介质回收装置重新输送到一级裂解反应器内；

在各级裂解反应器高压气流作用下夹杂无机杂质随裂解气进入裂解气冷凝装置，裂解气冷凝收集过程中首先通过重油分离器，使大部分无机杂质沉降；未沉降的裂解气进入裂解管的换热器，最终进入油品收集罐，未冷凝的裂解气从油品收集罐中收集待用；各级裂解反应器的裂解气输送管分别与各自的重油分离器连接，换热器分别与各自的重油分离器连接，裂解管的换热器分别与各自的油品收集罐连接；

所述裂解气回用燃烧装置包括燃烧器、裂解气输送管路、安全阀、控压装置；

所述烟气处理装置包括喷淋塔、风机、光氧催化裂解装置；

所述方法包括以下步骤：

(1)废旧有机高分子材料的前期处理：废旧有机高分子材料经过风选、破碎等工艺过程，筛除石头、铁屑等其他无机杂质；

(2)废旧有机高分子材料脱水干燥工艺：经过初步筛选的废旧有机高分子材料进行脱水干燥处理；其中，所述脱水干燥工艺包括低温高效脱水工艺和干燥进料工艺；所述低温高效脱水工艺主要在一级单螺杆脱水挤出机内进行脱水，脱水温度设定为60℃；干燥进料工艺主要在二级干燥进料挤出机内进行，经过一级单螺杆脱水挤出机脱水后的废旧有机高分子材料连续进入二级干燥进料挤出机进行干燥，干燥温度设定在200℃，经过干燥的废旧高分子材料在二级干燥进料挤出机内连续输送到裂解装置内；

(3)废旧高分子材料分段催化裂解工艺：废旧高分子材料是一种多组分混合的复杂有机材料体系，该裂解工艺根据各组分的分解温度不同，分为多段催化裂解工艺过程，其中PVC分解温度250℃，295℃反应速度最快；ABS、PP、PE分解温度350℃，450℃分解速度最快，高密度交联有机固体废弃物分解温度480℃，550℃分解反应最快；

根据这些组分的分解温度设定一级裂解反应器、二级裂解反应器、三级裂解反应器的裂解温度分别为300℃、450℃、550℃，经过干燥脱水后的废旧有机高分子材料，进入一级裂解反应器；剩余有机高分材料熔体通过一级裂解反应器与二级裂解反应器之间的强制喂料输送机进入二级裂解反应器；通过二级裂解反应器与三级裂解反应器之间的强制喂料输送机进入三级裂解反应器；

(4)经过共三级裂解反应器产生的裂解气体，进行冷凝收集；

(5)通过导热介质的运动，带动熔体物料的运动，防止熔体在裂解反应器壁及螺杆上静止不动而结焦；该导热介质在经过三级裂解反应器后有单独的导热介质回收装置回收导热介质进入一级裂解反应器内，使其不会随着裂解碳排出；

(6)经过共三级裂解反应器后产生的裂解碳经过裂解碳回收装置连续排出，该裂解碳回收装置主要配有三级冷却输送机，其中在输送过程中设定冷却水温度为室温，三级冷却输送机分别长2米，使裂解碳经过冷却后降低其温度，然后输送到裂解碳回收仓；

(7) 裂解过程的高温环境主要由燃烧器加热燃烧室内的温度，然后通过高温烟气加热裂解装置，其中一级裂解反应器通过电加热的方式进行供热，同时裂解产生的裂解气供三级裂解反应器使用；

(8)燃烧器加热的高温烟气经过裂解反应器后还有大部分的热量的高温烟气分为三部分回用，一是用于废旧有机高分子材料的脱水加热；二是用于废旧高分子材料的干燥加热；三是回用到燃烧室内；

(9)烟气经过循环利用后必须经过处理后排放，烟气处理装置主要有喷淋塔、风机、光氧催化裂解装置一系列环保装备组成，使其排放满足国家标准要求。

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