一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置
1.本实用新型涉及一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，属于生物质能源转化与利用技术领域。
背景技术：
2.随着生态环境污染不断加重，以及人们对于环境保护和能源层面的重视，环境保护和废弃物资源化利用成为热点。我国大中城市餐饮业每年生产5亿吨废食用油，如果餐厨废油处理不当，将污染城市。如果监管不力，不良商贩在利润驱动的情况下，可能使废食用油流回餐桌，对消费者的健康构成极大的危害。
3.塑料是小分单体经加聚反应合成的聚合物，采用增塑剂、着剂等各种添加剂加工成木头、金属、陶瓷等传统材料的替代品。塑料制品不仅使用广泛，而且使用寿命短。其中大多数包装制品、塑料袋、食品饮料包装袋多为一次性制品。在自然环境中难以降解，导致废塑料污染与日俱增。现实中的废塑料通常以各种成分混合的状态存在，并且因为各类塑料的物理性质相似，难以通过简单且低成本的手段将混合废塑料中的各类组分分离出来。这给混合废塑料的处理，特别是回收再生造成了极大的难题。
4.催化共裂解是在高温以及各种催化剂的作用下转化为更有经济价值的高辛烷值汽油和高热值生物基烃类物质等实用产品。催化共裂解是改善生物油品质的有效方法，也为混合废塑料和餐厨废油提供了资源化利用的有效途径。如何设计一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的技术方案具有重要意义。
技术实现要素：
5.本实用新型目的在于提供一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，实现废塑料和餐厨废油的清洁化处置和资源化利用。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，包括餐厨废油过滤单元、液体送料单元、废塑料粉碎单元、固体送料单元、混合搅拌单元、固定床反应单元、冷凝单元、气体收集单元和液体收集单元；
7.所述餐厨废油过滤单元通过所述液体送料单元连接所述混合搅拌单元；所述废塑料粉碎单元通过所述固体送料单元连接所述混合搅拌单元；所述餐厨废油过滤单元用于对餐厨废油进行过滤处理，所述废塑料粉碎单元用于对混合废塑料进行粉碎加工，所述混合搅拌单元用于对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；
8.所述混合搅拌单元通过原料输入管道连接所述固定床反应单元，所述固定床反应单元用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；所述固定床反应单元通过冷凝回收管道连接所述冷凝单元，所述冷凝单元用于对所述固定床反应单元催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；
9.所述气体收集单元通过气体回收管道连接所述冷凝单元，所述气体收集单元用于回收所述冷凝单元的气相产物；所述液体收集单元通过液体回收管道连接所述冷凝单元，
所述液体收集单元用于回收所述冷凝单元的液相产物。
10.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述餐厨废油过滤单元包括餐厨废油仓、废油过滤器和废油承接容器，所述餐厨废油仓连接所述废油过滤器的上部，所述废油承接容器连接在所述废油过滤器的下部；
11.所述餐厨废油过滤单元通过第一废油输送管道连接所述液体送料单元的进口端；所述液体送料单元的出口端通过第二废油输送管道连接所述混合搅拌单元的液体进口端。
12.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述废塑料粉碎单元的下端通过第一塑料输送管道连接所述固体送料单元的进口端，所述固体送料单元的出口端通过第二塑料输送管道连接所述混合搅拌单元的固体进口端。
13.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述液体送料单元采用蠕动泵；所述固体送料单元采用空气泵。
14.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述固定床反应单元包括反应管、烧嘴和反应器保温层，所述反应管的内部填充有分子筛催化剂；所述烧嘴分布在所述反应管的外围，所述反应器保温层设置在所述烧嘴的外围。
15.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述混合搅拌单元的混合出口端通过所述原料输入管道连接所述反应管；所述原料输入管道上设有进料控制阀门。
16.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述反应管的顶端通过所述冷凝回收管道连接所述冷凝单元；所述冷凝单元还设有固定架。
17.作为混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置优选方案，所述气体收集单元还通过气体回用管道连接所述固定床反应单元。
18.本实用新型的有益效果是：设有餐厨废油过滤单元、液体送料单元、废塑料粉碎单元、固体送料单元、混合搅拌单元、固定床反应单元、冷凝单元、气体收集单元和液体收集单元；餐厨废油过滤单元通过液体送料单元连接混合搅拌单元；废塑料粉碎单元通过固体送料单元连接混合搅拌单元；餐厨废油过滤单元用于对餐厨废油进行过滤处理，废塑料粉碎单元用于对混合废塑料进行粉碎加工，混合搅拌单元用于对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；混合搅拌单元通过原料输入管道连接固定床反应单元，固定床反应单元用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；固定床反应单元通过冷凝回收管道连接冷凝单元，冷凝单元用于对固定床反应单元催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；气体收集单元通过气体回收管道连接冷凝单元，气体收集单元用于回收冷凝单元的气相产物；液体收集单元通过液体回收管道连接冷凝单元，液体收集单元用于回收冷凝单元的液相产物。本实用新型利用含有富氢元素的废塑料与废油脂大分子的协同作用，提高餐厨废油的液体产物差率，提升生物基燃料油的品质，实现废弃塑料、餐厨废油的资源化利用；相较于废塑料和餐厨废油的传统处理，催化共裂解可使废塑料的处理清洁、环保、高效，提高生物基燃料油的液体产率，提升生物基燃料油的品质。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附
图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
21.图1为本实用新型实施例中提供的混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置示意图。
22.图中，1、餐厨废油过滤单元；2、液体送料单元；3、废塑料粉碎单元；4、固体送料单元；5、混合搅拌单元；6、固定床反应单元；7、冷凝单元；8、气体收集单元；9、液体收集单元；10、原料输入管道；11、气体回收管道；12、餐厨废油仓；13、废油过滤器；14、废油承接容器；15、反应管；16、烧嘴；17、反应器保温层；18、进料控制阀门；19、冷凝回收管道；20、固定架；21、气体回用管道；22、液体回收管道。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
25.参见图1，本实用新型实施例提供一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，包括餐厨废油过滤单元1、液体送料单元2、废塑料粉碎单元3、固体送料单元4、混合搅拌单元5、固定床反应单元6、冷凝单元7、气体收集单元8和液体收集单元9；餐厨废油过滤单元1通过液体送料单元2连接混合搅拌单元5；废塑料粉碎单元3通过固体送料单元4连接混合搅拌单元5；餐厨废油过滤单元1用于对餐厨废油进行过滤处理，废塑料粉碎单元3用于对混合废塑料进行粉碎加工，混合搅拌单元5用于对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；混合搅拌单元5通过原料输入管道10连接固定床反应单元6，固定床反应单元6用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；固定床反应单元6通过冷凝回收管道19连接冷凝单元7，冷凝单元7用于对固定床反应单元6催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；气体收集单元8通过气体回收管道11连接冷凝单元7，气体收集单元8用于回收冷凝单元7的气相产物；液体收集单元9通过液体回收管道22连接冷凝单元7，液体收集单元9用于回收冷凝单元7的液相产物。
26.本实施例中，餐厨废油过滤单元1包括餐厨废油仓12、废油过滤器13和废油承接容器14，餐厨废油仓12连接废油过滤器13的上部，废油承接容器14连接在废油过滤器13的下部；餐厨废油过滤单元1通过第一废油输送管道连接液体送料单元2的进口端；液体送料单
元2的出口端通过第二废油输送管道连接混合搅拌单元5的液体进口端。废塑料粉碎单元3的下端通过第一塑料输送管道连接固体送料单元4的进口端，固体送料单元4的出口端通过第二塑料输送管道连接混合搅拌单元5的固体进口端。
27.其中，液体送料单元2采用蠕动泵；固体送料单元4采用空气泵。通过废塑料粉碎单元3将废塑料加工成500微米的粉末状原料，使用空气泵将粉末状原料送入混合搅拌单元5，空气泵以20l/min的进气量送料。通过餐厨废油过滤单元1将餐厨废油去除杂质，使用蠕动泵将餐厨废油去原料送入混合搅拌单元5中进行混合，蠕动泵采用质量空速为1.06h-1进行送料。
28.本实施例中，固定床反应单元6包括反应管15、烧嘴16和反应器保温层17，反应管15的内部填充有分子筛催化剂；烧嘴16分布在反应管15的外围，反应器保温层17设置在烧嘴16的外围。混合搅拌单元5的混合出口端通过原料输入管道10连接反应管15；原料输入管道10上设有进料控制阀门18。反应管15的顶端通过冷凝回收管道19连接冷凝单元7；冷凝单元7还设有固定架20。气体收集单元8还通过气体回用管道21连接固定床反应单元6。
29.具体的，原料在固定床反应单元6中，催化共裂解反应温度在380℃至480℃，使用hzsm-5分子筛催化剂。分子筛催化剂固定在反应管15的上段部分。原料在反应管15的下段部分，原料先进行共裂解后液化，随着温度的升高，然后液化后的原料进行汽化，通过上半段的分子筛催化剂进行催化共裂解反应。其中，进行催化共裂解反应前，在反应管15中，通入氮气1min，反应结束后，关闭进料控制阀门18，待原料反应完全后，关闭固定床反应单元6。
30.本实施例的工作过程如下：
31.以混合废塑料和餐厨废食用油为原料，将废塑料粉碎单元3粉碎加工处理过的混合废塑料粉末用采用固体送料单元4的空气泵以20l/min的进气量送料，送进混合搅拌单元5。将餐厨废油过滤单元1过滤去除杂质的废食用油采用液体送料单元2的蠕动泵设定质量空速为1.06h-1进行送料，送进混合搅拌单元5。混合搅拌单元5一边搅拌，充分混合两种原料的同时，将原料送进固定床反应单元6中进行催化共裂解的反应。
32.原料在固定床反应单元6中，催化共裂解反应温度在380℃至480℃，使用hzsm-5分子筛催化剂。分子筛催化剂固定在反应管15的上段部分。原料在反应管15的下段部分，原料先进行共裂解后液化，随着温度的升高，然后液化后的原料进行汽化，通过上半段的分子筛催化剂进行催化共裂解反应。催化共裂解产生的蒸汽经冷凝单元7的冷凝管冷凝进入液体收集单元9。冷凝单元7的冷凝水的温度设定在7℃至10℃。液体收集单元9收集的液体产物进行油水分离后，将油相产物在100℃至200℃进行冷凝回流精炼，精炼后得到生物基燃料油。不可冷凝气体作为可燃气进入气体收集单元8，气体收集单元8中的可燃气体通过气体回用管道21送至固定床反应单元6燃烧，为反应提供热能。其中，进行催化共裂解反应前，在固定床反应单元6的反应管15中通入氮气1min。反应结束后，关闭进料控制阀门18，待原料反应完全后，关闭固定床反应单元6。
33.综上所述，本实用新型设有餐厨废油过滤单元1、液体送料单元2、废塑料粉碎单元3、固体送料单元4、混合搅拌单元5、固定床反应单元6、冷凝单元7、气体收集单元8和液体收集单元9；餐厨废油过滤单元1通过液体送料单元2连接混合搅拌单元5；废塑料粉碎单元3通过固体送料单元4连接混合搅拌单元5；餐厨废油过滤单元1用于对餐厨废油进行过滤处理，
废塑料粉碎单元3用于对混合废塑料进行粉碎加工，混合搅拌单元5用于对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；混合搅拌单元5通过原料输入管道10连接固定床反应单元6，固定床反应单元6用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；固定床反应单元6通过冷凝回收管道19连接冷凝单元7，冷凝单元7用于对固定床反应单元6催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；气体收集单元8通过气体回收管道11连接冷凝单元7，气体收集单元8用于回收冷凝单元7的气相产物；液体收集单元9通过液体回收管道22连接冷凝单元7，液体收集单元9用于回收冷凝单元7的液相产物。其中，液体送料单元2采用蠕动泵；固体送料单元4采用空气泵。通过废塑料粉碎单元3将废塑料加工成500微米的粉末状原料，使用空气泵将粉末状原料送入混合搅拌单元5，空气泵以20l/min的进气量送料。通过餐厨废油过滤单元1将餐厨废油去除杂质，使用蠕动泵将餐厨废油去原料送入混合搅拌单元5中进行混合，蠕动泵采用质量空速为1.06h-1进行送料。原料在固定床反应单元6中，催化共裂解反应温度在380℃至480℃，使用hzsm-5分子筛催化剂。分子筛催化剂固定在反应管15的上段部分。原料在反应管15的下段部分，原料先进行共裂解后液化，随着温度的升高，然后液化后的原料进行汽化，通过上半段的分子筛催化剂进行催化共裂解反应。催化共裂解产生的蒸汽经冷凝单元7的冷凝管冷凝进入液体收集单元9。冷凝单元7的冷凝水的温度设定在7℃至10℃。液体收集单元9收集的液体产物进行油水分离后，将油相产物在100℃至200℃进行冷凝回流精炼，精炼后得到生物基燃料油。不可冷凝气体作为可燃气进入气体收集单元8，气体收集单元8中的可燃气体通过气体回用管道21送至固定床反应单元6燃烧，为反应提供热能。其中，进行催化共裂解反应前，在固定床反应单元6的反应管15中通入氮气1min。反应结束后，关闭进料控制阀门18，待原料反应完全后，关闭固定床反应单元6。本实用新型利用含有富氢元素的废塑料与废油脂大分子的协同作用，提高餐厨废油的液体产物差率，提升生物基燃料油的品质，实现废弃塑料、餐厨废油的资源化利用；相较于废塑料和餐厨废油的传统处理，催化共裂解可使废塑料的处理清洁、环保、高效，提高生物基燃料油的液体产率，提升生物基燃料油的品质。
34.以上所述实施条例的各技术特征可以进行任意地组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
35.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，包括餐厨废油过滤单元(1)、液体送料单元(2)、废塑料粉碎单元(3)、固体送料单元(4)、混合搅拌单元(5)、固定床反应单元(6)、冷凝单元(7)、气体收集单元(8)和液体收集单元(9)；所述餐厨废油过滤单元(1)通过所述液体送料单元(2)连接所述混合搅拌单元(5)；所述废塑料粉碎单元(3)通过所述固体送料单元(4)连接所述混合搅拌单元(5)；所述餐厨废油过滤单元(1)用于对餐厨废油进行过滤处理，所述废塑料粉碎单元(3)用于对混合废塑料进行粉碎加工，所述混合搅拌单元(5)用于对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；所述混合搅拌单元(5)通过原料输入管道(10)连接所述固定床反应单元(6)，所述固定床反应单元(6)用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；所述固定床反应单元(6)通过冷凝回收管道(19)连接所述冷凝单元(7)，所述冷凝单元(7)用于对所述固定床反应单元(6)催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；所述气体收集单元(8)通过气体回收管道(11)连接所述冷凝单元(7)，所述气体收集单元(8)用于回收所述冷凝单元(7)的气相产物；所述液体收集单元(9)通过液体回收管道(22)连接所述冷凝单元(7)，所述液体收集单元(9)用于回收所述冷凝单元(7)的液相产物。2.根据权利要求1所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述餐厨废油过滤单元(1)包括餐厨废油仓(12)、废油过滤器(13)和废油承接容器(14)，所述餐厨废油仓(12)连接所述废油过滤器(13)的上部，所述废油承接容器(14)连接在所述废油过滤器(13)的下部；所述餐厨废油过滤单元(1)通过第一废油输送管道连接所述液体送料单元(2)的进口端；所述液体送料单元(2)的出口端通过第二废油输送管道连接所述混合搅拌单元(5)的液体进口端。3.根据权利要求2所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述废塑料粉碎单元(3)的下端通过第一塑料输送管道连接所述固体送料单元(4)的进口端，所述固体送料单元(4)的出口端通过第二塑料输送管道连接所述混合搅拌单元(5)的固体进口端。4.根据权利要求3所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述液体送料单元(2)采用蠕动泵；所述固体送料单元(4)采用空气泵。5.根据权利要求4所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述固定床反应单元(6)包括反应管(15)、烧嘴(16)和反应器保温层(17)，所述反应管(15)的内部填充有分子筛催化剂；所述烧嘴(16)分布在所述反应管(15)的外围，所述反应器保温层(17)设置在所述烧嘴(16)的外围。6.根据权利要求5所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述混合搅拌单元(5)的混合出口端通过所述原料输入管道(10)连接所述反应管(15)；所述原料输入管道(10)上设有进料控制阀门(18)。7.根据权利要求6所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述反应管(15)的顶端通过所述冷凝回收管道(19)连接所述冷凝单元(7)；所述冷凝单元(7)还设有固定架(20)。8.根据权利要求7所述的一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，其特征在于，所述气体收集单元(8)还通过气体回用管道(21)连接所述固定床反应单元
(6)。
技术总结
一种混合废塑料与餐厨废油共裂解制备生物燃料油的装置，餐厨废油过滤单元通过液体送料单元连接混合搅拌单元；废塑料粉碎单元通过固体送料单元连接混合搅拌单元；餐厨废油过滤单元对餐厨废油进行过滤，废塑料粉碎单元对混合废塑料进行粉碎加工，混合搅拌单元对接收的餐厨废油和废塑料进行混合搅拌；混合搅拌单元通过原料输入管道连接固定床反应单元，固定床反应单元用于混合搅拌后的餐厨废油和废塑料进行催化共裂解反应；固定床反应单元通过冷凝回收管道连接冷凝单元，冷凝单元用于对固定床反应单元催化共裂解产生的蒸汽进行冷凝；气体收集单元通过气体回收管道连接冷凝单元。本实用新型实现废弃塑料、餐厨废油资源化利用；清洁、环保、高效。高效。高效。
