一種外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法連續(xù)生產(chǎn)聚乙烯蠟方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟的方法，屬高分子材料領(lǐng)域。該方法將預(yù)處理后的廢舊PE經(jīng)全自動(dòng)上料器送入進(jìn)料口，與催化劑Al?MCM?48一起均勻送入外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜中，升溫至裂解溫度，通過(guò)反應(yīng)釜內(nèi)的自攪拌裝置反應(yīng)生成分子量均勻的聚乙烯蠟，聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)反應(yīng)釜內(nèi)的分離器進(jìn)入出料口，沒(méi)反應(yīng)完全的PE經(jīng)分離器分離繼續(xù)在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中生成的少量低沸物經(jīng)過(guò)低沸物冷凝回收系統(tǒng)降溫回收，由出料口流出的聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)連續(xù)出料過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)入布料器，經(jīng)冷卻獲得球狀或片狀聚乙烯蠟。該方法熱傳導(dǎo)速度快，裂解周期短，熱量利用率高，能耗低；裂解反應(yīng)中無(wú)煙氣，無(wú)氣味，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，安全性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
一種外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法連續(xù)生產(chǎn)聚乙烯蠟方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種利用聚乙烯類廢塑料催化裂解制備聚乙烯蠟的方法，特別涉及一種外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法連續(xù)生產(chǎn)聚乙烯蠟新方法，屬高分子材料領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]聚乙烯蠟是一種聚烯烴合成蠟，外觀為白色或淡黃色塊狀、片狀或粉末狀固體，相對(duì)分子質(zhì)量為1000?4000，具有毒性小、無(wú)腐蝕性、硬度較大、軟化點(diǎn)高、熔融黏度低、耐磨、耐熱以及良好的潤(rùn)滑性、分散性和流動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)，可有效改善PVC管材、異型材、薄膜、線纜及其他塑料橡膠的加工效率，開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。目前，聚乙烯蠟的生產(chǎn)主要通過(guò)乙烯單體低聚，高聚物降解(聚乙烯裂解)以及在聚乙烯合成過(guò)程中的副產(chǎn)等3種方法獲得。將廢舊PE經(jīng)高溫催化裂解制備聚乙烯蠟是一種極具市場(chǎng)潛力的行業(yè)。目前，PE裂解難點(diǎn)主要集中在生產(chǎn)設(shè)備改進(jìn)及催化劑制備上。
[0003]聚乙烯裂解法:該方法是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)聚乙烯蠟的主要方法。高分子量聚乙烯在隔絕空氣的條件下熱裂解為低分子量的聚乙烯蠟，即讓聚乙烯塑料的大分子鏈斷裂成小分子鏈。所制備的聚乙烯蠟性質(zhì)(如結(jié)晶度、密度、硬度和熔點(diǎn))受裂解原料來(lái)源影響較大。裂解所用原料可以是純聚乙烯樹(shù)脂，也可以是聚乙烯廢塑料。裂解加工方法主要有裂解釜法和擠出法兩種。其中裂解釜法采用間歇式加工方式，適合于產(chǎn)量較低，產(chǎn)能較小的企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn);擠出法采用連續(xù)化生產(chǎn)，適合于產(chǎn)量大，產(chǎn)能高的生產(chǎn)企業(yè)。采用純聚乙烯為原料所得產(chǎn)品質(zhì)量好，但價(jià)格相對(duì)較高。利用聚乙烯廢塑料制備聚乙烯蠟原料來(lái)源豐富且廉價(jià)，工藝簡(jiǎn)單，操作成本低，但質(zhì)量稍差一些。由于塑料的導(dǎo)熱性差，許多塑料在加熱時(shí)粘度很大，形成難以輸送的熔體，其次，廢塑料高溫分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生炭沉積于反應(yīng)器器壁造成排放困難，所以廢塑料的裂解一般需要專門(mén)的設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外廢塑料裂解反應(yīng)器有釜式，槽式(聚合浴、分解槽)，管式(管式蒸餾、螺旋式)和流化床式反應(yīng)器等應(yīng)用較多。
[0004]在傳統(tǒng)的聚乙烯蠟生產(chǎn)中，通常采用反應(yīng)釜加熱裂解工藝和擠出裂解工藝，這種工藝有以下缺點(diǎn):(I)因原料在裂解反應(yīng)過(guò)程中機(jī)械攪拌和螺桿擠出時(shí)的扭矩非常大，不僅需要大量的能耗，而且造成攪拌裝置或擠出裝置極易損壞，100kg/h的產(chǎn)量就需要50kW以上的電機(jī)來(lái)帶動(dòng)。(2)加熱裝置在管壁四周，熱量利用率低，損耗大。(3)反應(yīng)釜裂解工藝是間歇式的，不能連續(xù)生產(chǎn)。(4)擠出裂解工藝對(duì)原料的幾何形狀要求嚴(yán)格，必須破碎均勻才能使用，每噸原料需增加200元的費(fèi)用。且耗能大，產(chǎn)量低，(5)安全性差、產(chǎn)蠟率低、成蠟率85%以下，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)保性差等。為滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求，目前急需對(duì)其工藝、設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)目前技術(shù)狀況，本發(fā)明目的在于提供一種耗能低，產(chǎn)量高且成蠟率高、能夠熱裂解連續(xù)生產(chǎn)聚乙烯蠟的新方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜，以廢舊聚乙烯為原料，無(wú)機(jī)類過(guò)氧化物A1-MCM-48為催化劑，在反應(yīng)釜內(nèi)催化裂解制備聚乙烯蠟。具體制備方法如下:
首先將廢舊PE分類，進(jìn)行清洗干燥預(yù)處理。將預(yù)處理后的廢舊PE經(jīng)全自動(dòng)上料器均勻送入外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜中，同時(shí)，添加催化劑A1-MCM-48，催化劑A1-MCM-48加入量為廢舊PE重量的0.1 %，封閉反應(yīng)釜。然后開(kāi)啟外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜開(kāi)關(guān)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)、加熱，邊加熱邊攪拌，升溫至裂解溫度(150-300)±5°C，通過(guò)溫度傳感器準(zhǔn)確控制溫度并保持恒溫(150-290)±5°C，待裂解反應(yīng)完成，停止加熱。反應(yīng)生成的聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)連續(xù)出料過(guò)濾系統(tǒng)降溫進(jìn)入布料器直接造粒，再經(jīng)冷卻獲得球狀或片狀聚乙烯蠟。沒(méi)反應(yīng)完全的PE經(jīng)分離器分離繼續(xù)在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中生成的少量低沸物經(jīng)過(guò)低沸物冷凝回收系統(tǒng)降溫回收；在布料造粒過(guò)程中產(chǎn)生的少量煙霧經(jīng)煙霧回收管道進(jìn)入低沸物冷凝回收系統(tǒng)降溫回收。
[0007]所述的催化劑A1-MCM-48為無(wú)機(jī)催化劑，具有雙螺旋三維孔道結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的傳輸性能，從大分子催化、吸附分解角度看，MCM-48要優(yōu)于MCM-41，其特殊的孔道不堵塞，更有利于提高反應(yīng)物的傳質(zhì)速率。
[0008]所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟裝置，包括外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜、減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)、保溫層、分體數(shù)控配電柜，低沸物冷凝回收系統(tǒng)，布料造粒切片系統(tǒng)，其特征在于:外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體橫向放置，水平呈8°?10°傾角，排氣口位于反應(yīng)釜體上方，進(jìn)、出料口分別位于反應(yīng)釜體兩端;外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜與減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)聯(lián)接嚙合，控制反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)；自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)分別位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜兩端，連接進(jìn)、出料口；遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)安裝固定于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部支撐板上;保溫層位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜外層，將外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體和遠(yuǎn)紅外電加熱器包圍；分體數(shù)控配電柜分別連接外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的溫度探頭、動(dòng)力減速電機(jī)，并與自動(dòng)上料器、布料造粒系統(tǒng)連接;低沸物冷凝回收系統(tǒng)一端與外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的低沸物排出口相連接，并與布料造粒切片系統(tǒng)的煙霧收集管道相連接;布料造粒切片系統(tǒng)采用不銹鋼帶，包括布料器、水冷卻裝置、動(dòng)力裝置和集氣罩，替代機(jī)械攪拌和螺桿擠出裝置。
[0009]遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)采用電加熱器，將加熱管固定安裝在外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部，分組安裝，分組控制，加熱管上設(shè)有上下接氣口，上下接氣口分別連接電源。
[0010]所述的電加熱器每2-4根加熱管串聯(lián)為一組，每組并聯(lián)連接而成，通過(guò)控制柜實(shí)現(xiàn)分組控制。
[0011]優(yōu)選:加熱管上設(shè)有帶耳孔的支座，加熱管通過(guò)穿過(guò)耳孔的螺栓固定在支撐板上；加熱管優(yōu)選螺旋盤(pán)管。
[0012]所述分體數(shù)控配電柜設(shè)有溫控儀，自動(dòng)控制反應(yīng)釜內(nèi)物料的反應(yīng)溫度及出料溫度。
[0013]所述放料系統(tǒng)包括出料降溫器、出料過(guò)濾器。
[0014]所述低沸物冷凝系統(tǒng)主要由緩沖罐、冷凝器、低沸物回收罐、真空栗等組成。
[0015]所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜體內(nèi)壁上焊接有攪拌葉片，呈螺旋形狀分布，釜體外底部圍繞釜體設(shè)有傳動(dòng)齒輪。釜體內(nèi)出料口附近設(shè)有料分離器。反應(yīng)釜的進(jìn)料口和出料口與釜體之間的密封采用盤(pán)根結(jié)構(gòu)密封。
[0016]本發(fā)明的有益效果如下:1、外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜為內(nèi)螺旋式常壓反應(yīng)釜，外加離心力作用使被反應(yīng)原料在轉(zhuǎn)子內(nèi)形成液膜，并呈強(qiáng)烈的湍流運(yùn)動(dòng)，與氣相逆流或并流接觸形成自攪拌達(dá)到降低傳質(zhì)阻力、提高反應(yīng)效率的目的，而無(wú)需外加機(jī)械攪拌和螺桿擠出
目.ο
[0017]2、該釜加工工藝簡(jiǎn)單，制造成本低，散熱面積大，熱傳導(dǎo)速度快，升溫快，裂解周期短，不損傷裂解釜體，使整個(gè)釜的使用壽命長(zhǎng)，從而使生產(chǎn)成本低，能夠達(dá)到節(jié)能、快速裂解的目的。
[0018]3、所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜進(jìn)料器設(shè)計(jì)為全自動(dòng)上料，根據(jù)反應(yīng)釜的需要自動(dòng)檢測(cè)需料量，自動(dòng)控制進(jìn)料速度?？捎脧U聚乙烯顆粒料直接加料，經(jīng)密煉機(jī)預(yù)塑化加料，經(jīng)擠出機(jī)預(yù)塑化加料以及經(jīng)Pomini混煉機(jī)預(yù)塑化加料等多種方式進(jìn)行，對(duì)原料大小無(wú)特殊要求。獨(dú)特的連續(xù)出料過(guò)濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料，可連續(xù)生產(chǎn)。
[0019]4、所述的布料造粒切片系統(tǒng)不用機(jī)械攪拌和螺桿擠出裝置，動(dòng)力僅為3kW;可連續(xù)直接獲得球狀或片狀聚乙烯蠟，沒(méi)有破碎磨粉造粒出現(xiàn)的粉塵和噪音污染；
5、本發(fā)明整體特點(diǎn)是傳熱效率高，溫度梯度小，不存在局部過(guò)熱，不碳化結(jié)焦;熱裂解過(guò)程中樹(shù)脂原料損耗量幾乎為零;熱傳導(dǎo)速度快，升溫快，裂解周期短，熱量利用率高，能耗低;裂解反應(yīng)中無(wú)煙氣，無(wú)氣味，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。還具有設(shè)備投資小、生產(chǎn)連續(xù)性好、產(chǎn)率高，環(huán)保、節(jié)能、安全、方便、成本低等優(yōu)勢(shì)。班產(chǎn)量5噸，產(chǎn)率96%，只需動(dòng)力負(fù)荷3kW，是傳統(tǒng)工藝的1/10，生產(chǎn)成本節(jié)省30%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
[0021]圖2為本發(fā)明生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，21-緩沖罐，22-冷凝器，23-液體收集器，24-上料器，1-進(jìn)料口，5-排氣口/低沸物排出口，27-電機(jī)，28-減速機(jī)，29-反應(yīng)釜，16-出料口，31-出料降溫器，32-出料過(guò)濾器，33-煙霧收集抽氣過(guò)濾器，34-造粒鋼帶，35-布料器，36-傳動(dòng)輪，37-冷水入口，38_冷水出口，39-成品出口，40_支架，41-分體數(shù)控配電柜，42-遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)。
[0022]圖3為本發(fā)明外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，1-進(jìn)料口；2-.連接法蘭;3-大料進(jìn)口法蘭;4-反應(yīng)釜上端蓋;5-排氣口 /低沸物排出口 ； 6-端蓋連接法蘭;7-密封盤(pán)根；8-反應(yīng)釜體;9-傳動(dòng)齒輪；10-保溫材料；11-攪拌葉片；12-料分離器；13-密封盤(pán)根;14-端蓋連接法蘭;15-反應(yīng)釜下端蓋;16-出料口。
[0023]圖4為本發(fā)明料分離器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更好地說(shuō)明，舉實(shí)例如下:
實(shí)施例1
首先將廢舊PE分類，進(jìn)行清洗干燥預(yù)處理，將預(yù)處理后的廢舊PE經(jīng)全自動(dòng)上料器均勻送入外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜中，混合添加催化劑A1-MCM-48，催化劑A1-MCM-48加入量為廢舊PE重量的0.1%，封閉反應(yīng)釜。然后開(kāi)啟外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜電加熱器加熱，邊加熱邊攪拌，升溫至裂解溫度300 ±5 °C，10 min后，通過(guò)溫度傳感器準(zhǔn)確控制溫度并保持恒溫290 土5°C，恒溫4h，停止加熱。然后經(jīng)過(guò)連續(xù)出料過(guò)濾系統(tǒng)降溫進(jìn)入布料器直接造粒，再經(jīng)冷卻獲得球狀或片狀聚乙烯蠟。該方法的產(chǎn)率達(dá)94%?96%。待產(chǎn)物溫度降至室溫時(shí)收集并測(cè)定其性能。
[0025]所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟裝置，包括外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜、減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)、保溫層、分體數(shù)控配電柜，低沸物冷凝回收系統(tǒng)，布料造粒切片系統(tǒng)，其特征在于:外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體橫向放置，水平呈8°?10°傾角，排氣口位于反應(yīng)釜體上方，進(jìn)、出料口分別位于反應(yīng)釜體頂端;外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜與減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過(guò)齒輪聯(lián)接嚙合，控制反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)；自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)分別位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜兩端，連接進(jìn)、出料口 ；遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)安裝固定于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部支撐板上;保溫層位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜外層，將外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體和遠(yuǎn)紅外電加熱器包圍；分體數(shù)控配電柜分別連接外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的溫度探頭、動(dòng)力減速電機(jī)，并與自動(dòng)上料器、布料造粒系統(tǒng)連接;低沸物冷凝回收系統(tǒng)一端與外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的低沸物排出口相連接，并與布料造粒切片系統(tǒng)的煙霧收集管道相連接；布料造粒切片系統(tǒng)采用不銹鋼帶，包括布料器、水冷卻裝置、動(dòng)力裝置和集氣罩，替代機(jī)械攪拌和螺桿擠出裝置。
[0026]遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)采用電加熱器，將加熱管固定安裝在外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部，分組安裝，分組控制，加熱管上設(shè)有上下接氣口，上下接氣口分別連接電源。分體數(shù)控配電柜設(shè)有溫控儀，自動(dòng)控制反應(yīng)釜內(nèi)物料的反應(yīng)溫度及出料溫度。
[0027]所述的電加熱器每2-4根加熱管串聯(lián)為一組，每組并聯(lián)連接而成，通過(guò)控制柜實(shí)現(xiàn)分組控制。
[0028]優(yōu)選:加熱管上設(shè)有帶耳孔的支座，加熱管通過(guò)穿過(guò)耳孔的螺栓固定在支撐板上；加熱管優(yōu)選螺旋盤(pán)管。
[0029]所述放料系統(tǒng)包括出料降溫器、出料過(guò)濾器。
[0030]所述低沸物冷凝系統(tǒng)主要由緩沖罐(直徑1.2米，高4米)、冷凝器、低沸物回收罐、
真空栗等組成。
[0031 ]所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)Il直徑1.2米，長(zhǎng)4米，反應(yīng)Il體厚6?8mm，爸體內(nèi)壁上焊接有多塊攪拌葉片，攪拌葉片采用鋼板(5毫米厚，100毫米寬)，呈螺旋形狀分布，間距為200毫米。釜體內(nèi)出料口附近設(shè)有料分離器;釜體外底部圍繞釜體設(shè)有傳動(dòng)齒輪。反應(yīng)釜的進(jìn)料口和出料口與釜體之間的密封采用盤(pán)根結(jié)構(gòu)密封。
[0032]所述的布料造粒切片系統(tǒng)采用不銹鋼帶和水冷卻裝置，替代機(jī)械攪拌和螺桿擠出裝置，動(dòng)力僅為3kW。
[0033]該裝置可連續(xù)進(jìn)料生產(chǎn)，也可間歇式生產(chǎn)。
[0034]本發(fā)明產(chǎn)品性能檢測(cè):
所得聚乙烯蠟產(chǎn)品為黃色，相對(duì)分子質(zhì)量在1500?3500之間。用紅外光譜對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析，滴熔點(diǎn)為100?110°(:，熔融粘度為290厘泊(140°(:)，針入度約為0.17 mm。其粘度和硬度近似石蠟。
[0035]該聚乙烯蠟熔融粘度低，軟化點(diǎn)高，硬度好，無(wú)毒，無(wú)腐蝕性，熱穩(wěn)定性好，高溫?fù)]發(fā)性低，對(duì)顏料的分散性好，與聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等樹(shù)脂相溶性好，既有極優(yōu)的外部潤(rùn)滑性，又有較強(qiáng)的內(nèi)部潤(rùn)滑作用，在常溫下抗?jié)裥?、耐化學(xué)藥品能力強(qiáng)、電性能優(yōu)良等特性。廣泛應(yīng)用于制造色母粒、造粒、塑膠型材、管材、注塑、橡膠、電線電纜絕緣料、熱熔膠、道路劃線膠、鞋油、皮革光亮劑、地板蠟、汽車(chē)上光蠟、工業(yè)拋光蠟、油漆、油墨、涂料、蠟燭、蠟筆、蠟?zāi)?、改性瀝青、化妝品、紙張、天然或合成纖維、炸藥鈍感劑、高光澤溶劑性涂料、水性涂料、粉未涂料、防潮保鮮保水劑等廣品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn): 首先將廢舊PE分類，進(jìn)行清洗干燥預(yù)處理；將預(yù)處理后的廢舊PE經(jīng)全自動(dòng)上料器均勻送入外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜中，同時(shí)添加催化劑A1-MCM-48，催化劑A1-MCM-48加入量為廢舊PE重量的0.1 %，封閉反應(yīng)釜，然后開(kāi)啟外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜開(kāi)關(guān)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)、加熱，邊加熱邊攪拌，升溫至裂解溫度(150-300)±5°C，通過(guò)溫度傳感器準(zhǔn)確控制溫度并保持恒溫(150-290)±5°C，待裂解反應(yīng)完成，停止加熱；反應(yīng)生成的聚乙烯蠟經(jīng)過(guò)連續(xù)出料過(guò)濾系統(tǒng)降溫進(jìn)入布料器直接造粒，再經(jīng)冷卻獲得球狀或片狀聚乙烯蠟;沒(méi)反應(yīng)完全的PE經(jīng)分離器分離繼續(xù)在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中生成的少量低沸物經(jīng)過(guò)低沸物冷凝回收系統(tǒng)降溫回收；在布料造粒過(guò)程中產(chǎn)生的少量煙霧經(jīng)煙霧回收管道進(jìn)入低沸物冷凝回收系統(tǒng)降溫回收；所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟裝置，包括外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜、減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)、保溫層、分體數(shù)控配電柜，低沸物冷凝回收系統(tǒng)，布料造粒切片系統(tǒng)，其特征在于:外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體橫向放置，水平呈8°?10°傾角，排氣口位于反應(yīng)釜體上方，進(jìn)、出料口分別位于反應(yīng)釜體兩端；外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜與減速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)聯(lián)接嚙合，控制反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)；自動(dòng)上料器、放料系統(tǒng)分別位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜兩端，連接外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜進(jìn)、出料口；遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)安裝固定于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部;保溫層位于外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜外層，將外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜體和遠(yuǎn)紅外電加熱器包圍；分體數(shù)控配電柜分別連接外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的溫度探頭、動(dòng)力減速電機(jī)，并與自動(dòng)上料器、布料造粒系統(tǒng)連接;低沸物冷凝回收系統(tǒng)一端與外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜上的低沸物排出口相連接，并與布料造粒切片系統(tǒng)的煙霧收集管道相連接;外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜體內(nèi)壁上焊接有攪拌葉片，呈螺旋形狀分布;釜體外底部圍繞釜體設(shè)有傳動(dòng)齒輪。2.如權(quán)利要求1所述的外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于，所述布料造粒切片系統(tǒng)包括布料器、水冷卻裝置、動(dòng)力裝置和集氣罩，采用不銹鋼帶； 所述遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)采用電加熱器，將加熱管固定安裝在外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜釜壁外側(cè)底部支撐板上，分組安裝，通過(guò)控制柜實(shí)現(xiàn)分組控制； 所述分體數(shù)控配電柜設(shè)有溫控儀，自動(dòng)控制反應(yīng)釜內(nèi)物料的反應(yīng)溫度及出料溫度； 所述低沸物冷凝系統(tǒng)主要由緩沖罐、冷凝器、低沸物回收罐、真空栗組成； 所述放料系統(tǒng)包括出料降溫器、出料過(guò)濾器。3.如權(quán)利要求1或2所述的外旋轉(zhuǎn)自攪拌式反應(yīng)釜熱裂解法制備聚乙烯蠟的方法，其特征在于，所述外旋轉(zhuǎn)自攪拌離心傳質(zhì)反應(yīng)釜的進(jìn)料口和出料口與釜體之間的密封采用盤(pán)根結(jié)構(gòu)密封;釜體內(nèi)出料口附近設(shè)有料分離器。
【文檔編號(hào)】C08F10/02GK105924552SQ201610488085
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】高林朝, 郝慶英, 王振鋒, 高亢, 賀立三, 肖菊, 謝毅, 賈兵
【申請(qǐng)人】河南省科學(xué)院能源研究所有限公司