專利名稱：復雜進料快速裂解再生能源裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自足式快速裂解再生產油裝置，其不但可自給自足，且因為其內部所使用的特制液態(tài)觸媒，具蓄高熱介質與催化功能。再配合真空操作以及即時分餾再生單元，使裂解速率快速并產制高品質再生油品，故具有產制高經濟油品及適用性廣的效益。
傳統(tǒng)的塑膠廢棄料均是被掩埋，或是被送入焚化爐中燃燒。若采用掩埋法，塑膠廢棄物本身不易被分解，而成為嚴重的環(huán)保問題。若以焚化爐燃燒，則此塑膠廢棄物將會燃燒而成為二氧化碳、水蒸氣及其它化合物。
然而，由于塑膠的種類繁多，大體上均為高分子聚合物，其單體的主要化學成份不外乎碳及氫。有些含氯的塑膠如聚氯乙烯(PVC)則具有氯的成份。單就不含氯的塑膠廢棄物而言，大多數均為聚乙烯(PE)、聚丙烯(俗稱PP)及聚苯乙烯(俗稱PS)，其包括塑膠袋、塑膠杯、塑膠布、塑膠管及塑膠盆、日用品、玩具外殼、保麗龍制品等。取得容易，若能將這些廢物再處理成有用的物質，資源回收，必能造福社會減少公害，故而，發(fā)明人一直努力研發(fā)以便解決上述塑膠廢棄物的處理問題。
為了解決上述的問題，并將的資源化循環(huán)利用，一些為了全民福祗的積極作法均不斷的推出，有使用外加電熱源裂解、有利用觸媒催化分解以及生物分解等，但不是耗費太多能源，便是操作造成二次污染或為不和自然相融合而無廣泛利用價值。例如臺灣公告號第286626號由工業(yè)技術研究院于1995年11月24提出的“塑膠廢棄物的油化裝置”，其也是旨在通過外加電熱方式預熱融槽的方式將廢棄塑膠分解成為可燃氣以及輕質油，耗能極大。而在1996年6月26日由工業(yè)技術研究院提出申請的臺灣公告號第295903號“塑膠廢棄物的油化裝置結構改良”，即是去除將塑膠廢料預熱的程序，并在攪拌器與反應槽之間設置有一隔絕反應槽熱量的斷熱密封機構，而可具有斷氣、冷卻、以及安全的功效；并進而達到減少能量的結構，以及提高絕熱效果的目的。
其中未有考慮不同廢料的特性不同的機制，以至于會有耗材二次污染以及高分子油品(蠟等)阻塞等問題，以致于在后序作業(yè)上也產生相當高的成本支出。
本發(fā)明專利可在低溫低壓快速裂解，且藉回饋熱源自足使用，以及即時分餾單元，可使進料多元化，如廢塑膠(含部分氯也可)。樹脂、廢機油、廢溶劑等廢料，且產制高品質油品并無可燃氣二次污染問題。其適用性廣、經濟性高。
本發(fā)明提供一種混合石化廢棄物的資源回收熱裂解裝置，其依序至少包括一前處理器、一密閉式供料器、一密閉式反應爐、一第一導管、一冷卻裝置、一油水分離器及一儲油槽；其中，該前處理器，用以將固態(tài)石化廢棄物碾碎成體積相對較小的固體碎片；該密閉式供料器，具有一廢油等液態(tài)廢棄物入料容納漏斗及一擠入器，該入料容納漏斗用以承接由該輸送裝置運送來的固體碎粒或碎片并與液態(tài)廢棄物混合成一定的量，該入料容納漏斗與該擠入器的入口相連，該擠入器則將固體碎?；蛩槠瑪D入該密閉反應爐之中；該密閉反應爐的底部外被一熱源加熱，并配合一液態(tài)觸媒催化劑，使該固體碎粒或碎片的溫度升至攝氏200至800度，并使其熱裂解而轉變成相對高溫的氣態(tài)物質；該第一導管，將該密閉反應爐產生的氣態(tài)物質導引該冷卻裝置的入口；該冷卻裝置，用以將該氣態(tài)物質冷凝至常溫或略高于常溫的狀態(tài)，形成高比例的液態(tài)產物及低比例的氣態(tài)產物，其中，該液態(tài)產物中主要包括含碳數量介于5至20間的烷類、水及少數雜質。
該油水分離器，其頂端中央及底部分別有一上孔、中孔及下孔，該上孔可關閉或導引該氣態(tài)產物至該密閉式反應爐底部外，做為一輔助加溫燃料，該中孔連接一管而將液態(tài)產物中的烷類導至該儲油槽，而該下孔可關閉或排放液態(tài)產物中的水及雜質；該儲油槽；用以儲存烷類；其為可再次供一般的車輛使用的燃料，且該儲油槽設有一閥，供導出該烷類，而且，該儲油槽頂端設有一真空抽氣裝置適時抽真空加速裂解；由此，可將混合石化廢棄物以快速熱裂解方法，做資源回收，而成為可再次使用的燃料。
其次，其方法包括下列步驟前處理步驟、密閉式加熱步驟、冷卻步驟、油水分離步驟及儲油步驟。
本發(fā)明的上述及其他目的與優(yōu)點，不難從下述所選用實施例的詳細說明與附圖
中，獲得深入了解。
圖2本發(fā)明的方法的流程圖。
圖3本發(fā)明第二實施例的立體圖。
其中，該前處理器10，用以將固態(tài)石化廢棄物碾碎成體積相對較小的固體碎?；蛩槠?1。另外，其具有一輸送裝置12，可輸送前述固體固體碎?；蛩槠?1，由該前處理器10移至該密閉式供料器20。
該密閉式供料器20具有一入料容納漏斗21及一擠入器22，該入料容納漏斗21用以承接由該輸送裝置12運送來的固體碎粒或碎片11并與液態(tài)廢棄物混合成該入料容納漏斗21與該擠入器22的入口相連，該擠入器22則將固體碎?；蛩槠?1擠入該密閉反應爐30之中；當然，如果塑膠廢棄物本身已是碎片或薄片狀，如軟質塑膠袋，則無需通過前述的前處理器10及一密閉式供料器20來處理。
該密閉反應爐30的底部外被一熱源加熱，并配合一調制液態(tài)觸媒催化劑，使該固體碎?；蛩槠?1的溫度升至攝氏200至800度，并使其熱裂解而轉變成相對高溫的氣態(tài)物質。另外，該密閉反應爐30在燃燒后所剩余的固態(tài)爐底部殘渣(約10％，圖中未示)，經真空操作可去除其大部分含油成分以利再次使用而無污染。
該第一導管40，將該密閉反應爐30產出的氣態(tài)物質由一較低位置導引至位于位置較高的冷卻裝置50的入口。
該冷卻裝置，用以將該氣態(tài)物質冷凝至常溫或略高于常溫的狀態(tài)，形成高比例的液態(tài)產物及低比例的氣態(tài)產物，順勢流下，其中，該氣態(tài)產物中包括含碳數量介于1至4間的烷類(即甲烷至丁烷)，該液態(tài)產物中主要包括含碳數量介于5至20間的烷類(即戊烷至二十烷)、水及少數雜質。在本實施例中，該冷卻裝置50包括一斜管部51(急冷至攝氏100度的內)及一螺旋管部52(緩冷至略高于常溫)，均以冷卻水53冷卻。
該油水分離器60，其頂端中央及底部分別有一上孔61、中孔62及下孔63，該上孔61可關閉或導引該氣態(tài)產物至該密閉式反應爐30底部外，做為一輔助加溫燃料(節(jié)省反應爐的總燃料)，該中孔62連接一管而將液態(tài)產物中的烷類導至該儲油槽70，而該下孔63可關閉或排放液態(tài)產物中的水及雜質；該儲油槽70，用以儲存烷類，其為可再次供一般的車輛使用的燃料，且該儲油槽設有一閥71，供導出該烷類之用，另外，該儲油槽70頂端設有一真空抽氣裝置72除可適時使反應也使在該冷卻裝置50及油水分離器60內的物體流動性更佳。
由此，可將混合石化廢棄物以快速熱裂解方法，做資源回收，而成為可再生的燃料。
關于詳細的過程，請參閱圖2，在此將各步驟詳述如下一、前處理步驟81將固態(tài)石化廢棄物，碾碎成固體碎?；蛩槠绻咽撬槠瑺罨蚴潜∑瑺?，則此部分可以省略；二、密閉式加熱步驟82將前述固體碎?；蛩槠c特制液態(tài)觸媒催化劑混合并在密閉式反應爐中被加熱至攝氏200至800度間，快速配合真空操作熱裂解而成為一平均分子量較低的氣態(tài)物質；三、冷卻步驟83將前述的氣態(tài)物質冷卻至常溫至攝氏100度之間，而成為形成高比例的液態(tài)產物及低比例的氣態(tài)產物，其中，該液態(tài)產物中主要包括含碳數量介于5至20間的烷類、水及少數雜質。
四、油水分離步驟84可將氣態(tài)產物、水及少數雜質分離出，且可將該氣體產物導引至該反應爐做為輔助熱源；五、儲油步驟85將初裂解產物烷類儲存在一儲油槽內。
根據本發(fā)明人的實驗，若以聚乙烯成分為主的塑膠袋為此石化廢棄物做為原料，則每1重量單元的原料，最后可以得到0.75單元重量的烷類產物，若反應爐的加熱溫度的高低，將影響最終烷類產物的成分。
請參閱圖3，發(fā)明的第二實施例，其中，其具有兩個密閉式反應爐30A、30B及兩個閥31A、31B，以便可以切換，當其中一反應爐30A或30B在作業(yè)中，另一反應爐則準備，反之亦然，如此，即可達到更高效率的連續(xù)處理。
另外，在儲蓄槽70的產物，大部分是含碳數量介于5至20間的烷類，當然，此儲蓄槽70的產物，可以再已習知的蒸餾法將其品質提高，此蒸餾裝置90包括一加熱筒91、冷卻筒92及一集油筒93。因此，只要控制加熱筒91內的蒸發(fā)溫度即可提煉出接近一般汽油標準的燃料。因此，此燃料的品質已相當接近一般的汽油，經濟價值高，未來發(fā)展的潛力無窮。
因此，本發(fā)明可達到將混合石化廢棄物快速裂解的功效，不僅減少垃圾焚化爐的負荷，更能將廢物轉變成可做為燃料(類似汽油)的烷類產物，供人類循環(huán)使用，一舉兩得。
以上僅是通過較佳實施例詳細說明本發(fā)明，對于該實施例所做的任何簡單修改與變化均不成脫離本發(fā)明的精神與范圍。
由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明了本新型專利確可達成前述目的。
權利要求
1.復雜進料快速裂解再生能源裝置，其特征在于其依序至少包括一密閉式反應爐、一第一導管、一冷卻裝置、一油水分離器及一儲油槽；其中，該密閉反應爐的底部外被一熱源加熱，并配合一特制液態(tài)觸媒催化劑，使該爐內的大體上為混合石化廢棄物的溫度升至攝氏200至800度，配合真空操作快速使其裂解而轉變成相對高溫的氣態(tài)物質；該第一導管，將該密閉反應爐產生的氣態(tài)物質導引該冷卻裝置的入口；該冷卻裝置，用以將該氣態(tài)物質冷凝至常溫或略高于常溫的狀態(tài)，形成高比例的液態(tài)產物及低比例的氣態(tài)產物，其中，該液態(tài)產物中主要包括含碳數量介于5至20間的烷類、水及少數雜質；該油水分離器，其頂端中央及底部分別有一上孔、中孔及下孔，該上孔可關閉或導引該氣態(tài)產物至外界或至該密閉式反應爐底部外，該中孔連接一管而將液態(tài)產物中的烷類導至該儲油槽，而該下孔可關閉或排放液態(tài)產物中的水及雜質；該儲油槽，用以儲存烷類，其為可再次使用的燃料，且該儲油槽設有一閥，供導出該烷類；由此，可將混合石化廢棄物以快速熱裂解方法來做資源回收，而成為可再次使用的燃料。
2.如權利要求1所述混合石化廢棄物快速熱裂解再生裝置，其特征在于；在該密閉反應爐之前，又包括一前處理器，用以將固態(tài)石化廢棄物碾碎成體積相對較小的固體碎?；蛩槠患耙幻荛]式供料器，具有一入料容納漏斗及一擠入器，該入料容納漏斗用以承接由該輸送裝置輸運來的固體碎?；蛩槠⑴c液態(tài)廢棄物混合成一定的量，該入料容納漏斗與該擠入器的入口相連，該擠入器則將固體碎?；蛩槠瑪D入該密閉反應爐之中；以及該儲油槽頂端設有一諄空抽氣裝置，以適時真空操作。
3.如權利要求1所述的混合石化廢棄物快速熱裂解再生能源裝置，其特征在于該前處理器又包括一輸送裝置，用以輸送前述固體碎?；蛩槠浦猎撁荛]供料器。
4.復雜進料快速裂解再生能源方法，其特征在于，其至少包括下列步驟一、密閉式加熱步驟將混合石化廢棄物與特制液態(tài)觸媒催化劑混合并在密閉式反應爐中被加熱至攝氏200至800度間，而成為一氣態(tài)物質；并適時真空操作，加速裂解，降低殘渣油量；二、冷卻步驟將前述的氣態(tài)物質冷卻至常溫至攝氏100度之間，而成為形成高比例的液態(tài)產物及低比例的氣態(tài)產物，其中，該液態(tài)產物中主要包括含碳數量介于5至20間的烷類、水及少數雜質；三、油水分離步驟將氣態(tài)產物、水及少數雜質分離出；四、儲油步驟將裂解產物烷類儲存在一儲油槽內，并即時蒸餾成高品質油品。
5.如權利要求4所述的混合石化廢棄物的快速裂解再生能源方法，其特征在于在該密閉式加熱步驟之前，又包括一前處理步驟將混合石化廢棄物碾碎成固體碎?；蛩槠?，并調以液態(tài)廢棄物混合進料。
全文摘要
一種液態(tài)蓄熱媒、真空操作快速裂解單元，配合分餾裝置的產制高品質再生油品裝置，可在低溫低壓下快速裂解，并適合多樣廢品進料。主要為1)以各式熔劑與高分子物調配的液態(tài)蓄媒，其具易蓄熱功能，可使裂解物受熱均勻，并配合其內觸媒催化效應，可適用多樣廢品進料裂解。2)觸媒催化再配合適時抽真空操作，除可在低溫下制解外，其低壓狀態(tài)更加速裂解速率，達到快速裂解功能。3)裂解初餾油產制后即配合分餾單元。產制類重油、柴油與汽油各類油品、不僅減少能量耗損并可不受復雜進料的影響，再生高品質油品。4)加熱單元的燃料為工藝中所產生的可燃氣，具有自足與低耗能特性，能免除外加熱源所致的高成本，以及裂解可燃氣安全與二次污染與處理困難。
文檔編號C10G1/00GK1401734SQ0212929
公開日2003年3月12日 申請日期2002年10月8日 優(yōu)先權日2002年10月8日
發(fā)明者陳正忠, 廖淑芬 申請人:陳正忠, 鐶堡回收惠再生股份有限公司