制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置及方法。该装置包括：物料箱、热分解室、催化室和油气回收单元；物料箱的出料口与热分解室的进料口相连通；热分解室的烟气出口与催化室的烟气进口相连通；催化室的烟气出口与油气回收单元相连通；催化室内沿烟气流动方向间隔设置有多级催化床层，每一级催化床层的外侧边缘与催化室的内侧壁之间无缝设置。采用本发明专利技术多级催化热解回收油气的装置处理制鞋边角料能够获得约10％热解气、90％热解油；本发明专利技术多级催化热解回收油气的装置针对制鞋边角料能够获得较大的资源化处理价值。

【技术实现步骤摘要】
制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置及方法
本专利技术属于制鞋边角料分解回收
，涉及一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置及方法。
技术介绍
随着人们对美好生活的不断向往，各种鞋类制品的实用化、时尚化、多样化发展，更新换代速度加快，随之产生了大量的边角料及废弃物。制鞋业废弃物种类非常广泛，根据鞋材来源主要分为帮面材料和鞋底材料。帮面材料主要有面材与里材二部分组成，面材废料主要是皮革、合成革、再生革、帆布、网布、咔叽等纤维织物及高分子材料等；里材废料主要是棉布、无纺布、网布、海绵等；鞋底废料主要有橡胶、皮革、塑料等；其中橡胶废料约占一半以上，它包括：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶等。目前对于制鞋废弃物，企业多以焚烧和填埋的方式处理。焚烧会产生大量毒气，造成环境的进一步严重污染；填埋会造成土壤的严重破坏和大量土地的浪费，天气干燥容易引起火灾，变成潜在的安全隐患。在制鞋业发展较早的部分制鞋集中区附近，由于长期堆放和填埋，加上雨水的浸蚀，空气中弥漫着刺鼻的气味，脚下的土壤被污水浸得发黑，在路边腐烂的是大堆的皮革碎料，对环境造成严重污染。
技术实现思路
基于现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置，本专利技术的目的还在于提供一种制鞋边角料多级催化热解回收方法。本专利技术的目的通过以下技术手段得以实现：一方面，本专利技术提供一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的方法，其包括以下步骤：制鞋边角料进行热分解反应，根据制鞋边角料的材质和分解温度的不同依次获得不同的烟气混合物；烟气混合物进行多级催化反应，获得的油气经过回收净化后得到热解油和热解气；其中，多级催化反应过程中，革类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过相转移催化剂进行催化反应；橡胶材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过异构化催化剂进行催化反应；纤维织物、棉织物及高分子材料材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过固碳脱碳催化剂进行催化反应；树脂类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过重整催化剂进行催化反应。本专利技术的制鞋边角料多级催化热解回收油气方法中，制鞋边角料热解后的烟气混合物经过多级催化反应进行催化重整，根据边角料的材质、分解温度等参数进行催化分类，经过多级催化重整反应后，能够减少不同分类物料热解后不凝气体或小分子不可液化气体的含量。根据本专利技术一具体实施例记载，针对热解后的烟气混合物，试验证明，未采用催化剂处理获得约90％热解气、10％热解油，采用本专利技术多级催化体系中的单一催化体系处理获得约50％热解气、50％热解油；而采用本专利技术多级催化体系处理获得约10％热解气、90％热解油，本专利技术多级催化热解回收油气的装置针对制鞋边角料能够获得较大的资源化处理价值，获得的热解油稍加处理可以用作燃料油，获得热解气也可以净化回收后用于可燃气。本专利技术的方法中，相转移催化剂、异构化催化剂、固碳脱碳催化剂和重整催化剂均可选自市售获得的常规催化剂。上述的方法中，优选地，所述相转移催化剂可以包括链状聚乙二醇二烷基醚、环糊精、苄基三乙基氯化铵和四丁基溴化铵中的一种或多种，但不限于此。上述的方法中，优选地，所述异构化催化剂可以包括铂-氧化铝、铂-分子筛和钯-氧化铝中的一种或多种，但不限于此；所述异构化催化剂中，金属铂和/或钯的质量含量为1％～10％。上述的方法中，优选地，所述固碳脱碳催化剂可以包括镍-氧化铝和/或镍-分子筛，但不限于此；所述固碳脱碳催化剂中，金属镍的质量含量为1％～10％。上述的方法中，优选地，所述重整催化剂可以包括铼-氧化铝、铱-氧化铝、锡-氧化铝，但不限于此；所述重整催化剂中，金属铼、铱和锡中的一种或多种的质量含量为1％～10％。上述的方法中，优选地，所述相转移催化剂的催化反应温度为100～200℃；所述异构化催化剂的催化反应温度为200～300℃；所述固碳脱碳催化剂的催化反应温度为300～400℃；所述重整催化剂的催化反应温度为400～600℃。本专利技术中，制鞋边角料的热分解反应是逐步加热分解的，制鞋边角料中的皮革、合成革、再生革等革类制品的分解温度约100℃至200℃范围内，当制鞋边角料的温度升温至100℃～200℃时，皮革、合成革、再生革等革类制品分解形成烟气混合物，进行催化反应，此时催化反应的温度也在100～200℃左右，相转移催化剂(例如：链状聚乙二醇二烷基醚、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵等)发生催化作用，开始进行第一级催化。随着制鞋边角料进一步的升温分解，获得不同温度不同材质下的烟气混合物，依次进行第二级催化、第三级催化和第四级催化；第二级催化采用异构化催化剂，其针对制鞋边角料中的各种橡胶(分解温度约200℃至300℃范围内)进行催化，该异构化催化剂可以为铂-氧化铝、铂-分子筛、钯-氧化铝等；第三级催化采用固碳脱碳催化剂，其针对帆布、网布、咔叽、无纺布等纤维织物、棉织物及高分子材料等(分解温度约300℃至400℃范围内)进行催化，该固碳脱碳催化剂可以为镍-氧化铝、镍-分子筛等；第四级催化采用重整催化剂，其针对一些树脂类边角料(分解温度400℃至600℃范围内)进行催化，该重整催化剂可以为铼-氧化铝、铱-氧化铝、锡-氧化铝等。本专利技术中的催化剂是由无机骨架吸附稀土贵金属和添加特定助催剂方式存在，催化剂虽有一定针对性，但相互之间有一定的协同作用和互补促进作用，催化剂品种可以为一种或多种混合使用。上述的方法中，优选地，在进行热分解前，还包括利用真空风机对热分解室进行抽真空处理。另一方面，本专利技术还提供一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置，该多级催化热解回收油气的装置包括：物料箱、热分解室、催化室和油气回收单元；所述物料箱的出料口与所述热分解室的进料口相连通；所述热分解室的烟气出口与所述催化室的烟气进口相连通；所述多级催化室的烟气出口与所述油气回收单元相连通；所述催化室内沿烟气流动方向间隔设置有多级催化床层，每一级催化床层的外侧边缘与所述催化室的内侧壁之间无缝设置。上述的多级催化热解回收油气的装置中，热分解室的温度可以是固定温度，例如：500～600℃，进入到热分解室中的制鞋边角料在此设定的温度下逐步升温分解，分解的各类烟气混合物进入到催化室中进行针对性的催化反应。此外，热分解室的温度也是可调控的，例如：可以将热分解室的温度预先设置为100～200℃一段时间，保证皮革、合成革、再生革、等革类制品完全分解和实现一级催化后；然后再通过升温调整热分解室的温度，依次对制鞋边角料在上述的不同设定温度下进一步热分解和实现不同材质的催化过程。上述的多级催化热解回收油气的装置中，每一级催化床层的外侧边缘与所述催化室的内侧壁之间的无缝设置可以是通过抵接的方式或者通过在催化床层的外侧边缘套设橡胶密封圈实现与催化室的内侧壁密封的方式等。上述的多级催化热解回收油气的装置中，优选地，该装置还包括第一螺旋输送器和第一输送管道；所述第一螺旋输送器包括第一电机和第一螺旋传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制鞋边角料多级催化热解回收油气方法，其包括以下步骤：/n制鞋边角料进行热分解反应，根据制鞋边角料的材质和分解温度的不同依次获得不同的烟气混合物；/n烟气混合物进行多级催化反应，获得的油气经过回收净化后得到热解油和热解气；/n其中，多级催化反应过程中，革类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过相转移催化剂进行催化反应；橡胶材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过异构化催化剂进行催化反应；纤维织物、棉织物及高分子材料材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过固碳脱碳催化剂进行催化反应；树脂类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过重整催化剂进行催化反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种制鞋边角料多级催化热解回收油气方法，其包括以下步骤：
制鞋边角料进行热分解反应，根据制鞋边角料的材质和分解温度的不同依次获得不同的烟气混合物；
烟气混合物进行多级催化反应，获得的油气经过回收净化后得到热解油和热解气；
其中，多级催化反应过程中，革类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过相转移催化剂进行催化反应；橡胶材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过异构化催化剂进行催化反应；纤维织物、棉织物及高分子材料材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过固碳脱碳催化剂进行催化反应；树脂类材质的制鞋边角料分解形成的烟气混合物通过重整催化剂进行催化反应。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相转移催化剂包括链状聚乙二醇二烷基醚、环糊精、苄基三乙基氯化铵和四丁基溴化铵中的一种或多种；
优选地，所述异构化催化剂包括铂-氧化铝、铂-分子筛和钯-氧化铝中的一种或多种；所述异构化催化剂中，金属铂和/或钯的质量含量为1％～10％；
优选地，所述固碳脱碳催化剂包括镍-氧化铝和/或镍-分子筛；所述固碳脱碳催化剂中，金属镍的质量含量为1％～10％；
优选地，所述重整催化剂包括铼-氧化铝、铱-氧化铝和锡-氧化铝中的一种或多种的组合；所述重整催化剂中，金属铼、铱和锡中的一种或多种的质量含量为1％～10％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述相转移催化剂的催化反应温度为100～200℃；所述异构化催化剂的催化反应温度为200～300℃；所述固碳脱碳催化剂的催化反应温度为300～400℃；所述重整催化剂的催化反应温度为400～600℃。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在进行热分解前，还包括利用真空风机对热分解室进行抽真空处理。


5.一种制鞋边角料多级催化热解回收油气的装置，其特征在于，该装置包括：
物料箱、热分解室、催化室和油气回收单元；
所述物料箱的出料口与所述热分解室的进料口相连通；所述热分解室的烟气出口与所述催化室的烟气进口相连通；所述催化室的烟气出口与所述油气回收单元相连通；
所述催化室内沿烟气流动方向间隔设置有多级催化床层，每一级催化床层的外侧边缘与所述催化室的内侧壁之间无缝设置。


6.根据权利要求5所述的制鞋边角料多级...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐瑞文，朱群，
申请(专利权)人：唐瑞文，朱群，
类型：发明
国别省市：北京;11