在當今資源循環利用的大背景下,廢塑料熱裂解技術正逐漸成為解決塑料污染和資源短缺問題的重要手段之一。而在這套復雜的熱裂解設備中,反應釜無疑扮演著核心角色,其貫穿于整個廢塑料處理流程。
反應釜作為廢塑料熱裂解的主陣地,首先要接納經過預處理的廢塑料原料。這些原料在進入反應釜之前,需經過嚴格的破碎和烘干工序,以確保其具備適宜的形態和含水率,滿足裂解反應的苛刻條件。當廢塑料被精確計量后,通過自控式液壓上料器勻速、穩定地送入反應釜內,為后續的反應做好充分準備。
在反應釜內部,隨著加熱系統的啟動,溫度逐步攀升至設定范圍,一般在200℃至500℃之間,具體溫度需根據所處理的廢塑料種類和目標產物進行精準調控。在這樣的高溫環境下,廢塑料分子鏈開始斷裂,發生復雜的熱裂解反應,生成油氣和固體炭黑等產物。例如,中國石油撫順石化分公司在裂解廢塑料生產汽柴油時,將裂解釜溫度控制在380~410℃,加熱時間為2h,出油率可達92.8%。
反應釜的密封性能至關重要,它不僅確保了反應過程在無氧或缺氧狀態下進行,避免了廢塑料的燃燒,還有效防止了外部空氣的滲入,保證了油氣的質量和產量。同時,反應釜內部的攪拌裝置和特殊的結構設計,如刮板等,使得廢塑料受熱更加均勻,加快了反應速率,提高了裂解效率。
當油氣生成后,它們需要迅速被導出反應釜,以防止二次裂解和聚合反應的發生。反應釜中心的出油氣口成為了油氣的專屬通道,油氣通過這個通道進入冷卻系統,在那里被液化成油,最終流入中間油罐。而與油一起流出的不凝氣(C1-C4組分),則通過水封阻火裝置和阻火裝置后,被輸送到爐膛內燃燒,既處理了廢氣,又為反應釜提供了部分熱能,實現了能源的循環利用。
此外,反應釜還承擔著處理廢渣的任務。裂解過程中產生的固體炭黑等廢渣,在反應釜內經過特殊的處理裝置,如螺旋出渣器和阻氣管等,被有序地排出反應釜外,確保了反應釜內部的清潔和反應的持續進行。
總之,反應釜不僅為廢塑料的裂解反應提供了理想的場所,還通過精準的溫度、壓力控制和巧妙的物料傳輸設計,確保了整個裂解過程的高效、穩定和安全,為將廢塑料轉化為有價值的資源發揮著不可替代的關鍵作用。