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热解 能源产生系统

阅读：880发布：2020-08-09

专利汇可以提供热解能源产生系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种热解能源产生系统，可用于高分子量的石化聚合物的回收利用上，本实用新型实施时，与一动力产生装置连接，并撷取其工作后所生成的废热能源，借助将废热能源加压于一热解反应装置之中，驱使热解反应装置产生高温，致使置于其中的石化聚合物因高温产生热解反应，进而裂解成气态石化能源，此气态石化能源经触媒转换装置工作后，转化成液态的形态，而生成的石化能源循环应用于动力产生装置之中，更可加以储存以用于其他应用上，借此，以有效解决现今庞大石化合成废弃物所产生的环境问题。，下面是热解能源产生系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热解能源产生系统，与一个动力产生装置搭配实施，以撷取该动力产生装置工作后所产生的废热能源，其特征包含：
一个热解反应装置，具有升温工作部及热解反应部，该升温工作部能对热解反应部进行加热，该热解反应部能供容置石化聚合物，又，该升温工作部成形有废热引接部以及石化能源导出部，该废热引接部与该动力产生装置连接以撷取该动力装置产生的废热能源并对该热解反应部加热升温，使该石化聚合物热解成气态石化能源；
一个触媒转换装置，具有一个触媒催化段，与该石化能源导出部组设，以将该气态石化能源转态成液态石化能源；以及
一个能源储存装置，与该触媒转换装置连接，以储存该液态石化能源。
2.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该动力产生装置为内燃机。
3.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该动力产生装置为外燃机。
4.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该热解反应装置的该升温工作部成形有一个废热导出部。
5.如权利要求4所述的热解能源产生系统，其特征在于，该废热导出部与一个废热处理装置组设。
6.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该热解反应装置组设有一个供料模组。
7.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该触媒转换装置具有一个冷凝处理段，该冷凝处理段与该触媒催化段连接。
8.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该能源储存装置与该动力产生装置产生连接，以将该液态石化能源供给该动力产生装置工作使用。
9.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该石化聚合物为高分子量的石化聚合物。
10.如权利要求1所述的热解能源产生系统，其特征在于，该热解能源产生系统与一个以上的动能产生装置产生连接。

说明书全文

热解 能源产生系统

技术领域

[0001] 一种热解能源产生系统，本实用新型尤指一种撷取动力产生装置工作后所生成的废热能源，并将废热能源用于热解反应之中，以将石化聚合物裂解成石化能源的热解能源产生系统。

背景技术

[0002] 随着石化能源的发掘，内燃机的问世，促进着人们开启了第二次的工业革命，石化能源与内燃机的结合应用，引领着人们进入了以石化能源为首的石油时代，现今，以石化能源驱动的内燃机主导着目前全球的动力输出领域，而以石化能源所提炼制成的石化制品影响着衣食住行各层面的应用，其中，以石化能源驱动内燃机的应用，虽可提供较佳的动力输出，但石化能源经过内燃机的进、压、爆、排的工作行程，所产生的动能仅是石化能源本身所具有的化学能的一小部份，绝大部分的化学能于工作行程之中，通过废热能源的形态排放而出，又，以石化能源所提炼制成的石化制品，最具代表的便是塑胶，举凡承装液体的容器到工业用途，皆可看到塑胶的踪影，其是以石化分馏单体加入增塑剂、稳定剂、油溶剂以及着色剂等，聚合反应生成高分子的石化聚合物，而塑胶更区分有热塑性塑胶以及热固性塑胶，然而，塑胶制品虽带来无数的便利，但其制成后，无法受大自然所自然分解，若将其焚烧亦会产生许多的有毒气体，如此一来，塑胶制品所带来的环境污染不容忽视，为此，有科学家提出通过热解反应以裂解上述石化聚合物的方法，其主要是通过外部装置产生反应所需的热能，再将热能导入反应之中，以将石化聚合物裂解成一石化能源，上述实施方法虽提供了解决方法，但其实施时，需通过外部装置产生热能，才可进行裂解，而生成热能的方式大多通过转换煤、天然气、石化能源等资源本身的化学能，或通过电能驱动外部装置以产生热能，上述任一实施方式皆会产生污染以及暖化的问题，因此，原先提出此方案的美意便大打折扣，故，若能将内燃机所生成的废热能源应用于热解反应上，必能大幅提升现有热解能源产生方法所产生的效能。实用新型内容

[0003] 有鉴于上述问题，本发明人以多年来从事相关产品设计经验，针对现有热解能源产生的实施方式，进行相关的分析及研究，期能设计出解决上述问题的实施方式及其装置，缘此，本实用新型主要目的在于提供一种撷取动力产生装置工作后，所生成的废热能源，并将其应用于热解反应之中，以将石化聚合物裂解成石化能源的热解能源产生系统。

[0004] 为达上述目的，本实用新型所称的热解能源产生系统，与一个动力产生装置搭配实施，以撷取该动力产生装置工作后所产生的废热能源，其主要包含有一热解反应装置、一触媒转换装置以及一能源储存装置，

[0005] 该热解反应装置，具有升温工作部及热解反应部，该升温工作部能对热解反应部进行加热，该热解反应部能供容置石化聚合物，又，该升温工作部成形有废热引接部以及石化能源导出部，该废热引接部与该动力产生装置连接以撷取该动力装置产生的废热能源并对该热解反应部加热升温，使该石化聚合物热解成气态石化能源；该触媒转换装置，具有一个触媒催化段，与该石化能源导出部组设，以将该气态石化能源转态成液态石化能源；以及该能源储存装置，与该触媒转换装置连接，以储存该液态石化能源。

[0006] 承上所述，其中，该动力产生装置为一个内燃机。

[0007] 其中，该动力产生装置为一个外燃机。

[0008] 其中，该热解反应装置的该升温工作部成形有一个废热导出部。

[0009] 其中，该废热导出部与一个废热处理装置组设。

[0010] 其中，该热解反应装置组设有一个供料模组。

[0011] 其中，该触媒转换装置具有一个冷凝处理段，该冷凝处理段与该触媒催化段连接。

[0012] 其中，该能源储存装置与该动力产生装置产生连接，以将该液态石化能源供给该动力产生装置工作使用。

[0013] 其中，该石化聚合物为高分子量的石化聚合物。

[0014] 其中，该热解能源产生系统与一个以上的动能产生装置产生连接。

[0015] 本实用新型的有益技术效果在于：

[0016] 借助热解能源产生系统的热解反应装置与一动力产生装置产生连接，以撷取动力产生装置所生成的废热能源，使热解反应装置产生高温，此时，若将高分子量的石化聚合物置于其中，亦产生热解反应，进而转化成气态石化能源，热解反应装置进一步收集热解而成的气态石化能源，导入一触媒转换装置，将其转换成液态的形态，又，热解生成的石化能源可进一步储存于能源储存装置之中，或再次导入动力产生装置之中以产生作用，如此一来，本实用新型便可循环获得热解时所需的热能，而动力产生装置所产生的功，无须用于产生热能上，可用于驱动一外部装置上。

[0017] 以上关于本实用新型内容的说明及以下的实施方式的说明，用以示范与解释本实用新型的精神与原理，并且提供本实用新型保护范围更进一步解释。附图说明

[0018] 图1为本实用新型的系统组成示意图。

[0019] 图2为本实用新型的实施流程示意图。

[0020] 图3为本实用新型的实施例(一)。

[0021] 图4为本实用新型的实施例(二)。

[0022] 图5为本实用新型的实施例(三)。

[0023] 【主要元件符号说明】

[0024] 10热解能源产生系统 101热解反应装置 102触媒转换装置

[0025] 103能源储存装置 11动力产生装置 12外部装置

[0026] 21撷取废热 22石化聚合物投入 23热解反应

[0027] 24催化生成 25循环应用 30热解能源产生系统

[0028] 301热解反应装置 302触媒转换装置 3011升温工作部

[0029] 3021触媒催话段 3012热解反应部 3022冷凝处理段

[0030] 3013废热引接部 3014废热导出部 3015石化能源导出部

[0031] 3016废热处理装置 3017供料模组 303能源储存装置

[0032] 31动力产生装置 32外部储存装置 33空气滤清装置

[0033] 40热解能源产生系统 4011升温工作部 4013废热引接部

[0034] 4014废热导出部 41动力产生装置 411热腔室

[0035] 50热解能源产生系统 501热解反应装置 5013废热引接部

[0036] 5014废热导出部 5013’废热引接部 5014’废热导出部

[0037] 51动力产生装置 52动力产生装置

[0038] H废热能源 W功 P石化聚合物

[0039] O1气态石化能源 O2液态石化能源 O3石化能源。

具体实施方式

[0040] 请参阅图1，图中所示为本实用新型的系统组成示意图，如图所示，本实用新型所称的热解能源产生系统10，其主要包含有一热解反应装置101、一触媒转换装置102以及一能源储存装置103，其中，热解反应装置101与一外在的动力产生装置11产生连接，以撷取动能产生装置11工作后所产生的一废热能源H，而所述的动力产生装置11其可为一外燃机或一内燃机，外燃机例如一斯特林引擎，内燃机机则例如一引擎，又，热解反应装置101可供一高分子量的石化聚合物P置于其中，而此石化聚合物P于置入之前，可进一步经过碎解程序，以将较大体积的石化聚合物P碎解成小体积的态样，进而可产生较佳的热解反应，所述石化聚合物P为一塑胶或为一塑胶聚合物等，又，热解反应装置101进一步与触煤转换装置102产生连接，以将热解反应所产生的气态石化能源O1，收集导入触媒转换装置102之中，又，所述的触媒转换装置102，主要用于将气态石化能源O1催化、冷凝成一液态石化能源O2，其具有一触媒催化段以及一冷凝处理段，而所述的触媒催化段可为一沸石等触媒材料所组构而成，又，触媒转换装置102与能源储存装置103连接，以将催化、冷凝后的液态石化能源O2储存于能源储存装置103之中，而能源储存装置103除了接收来自触媒转换装置102所转换的液态石化能源O2，更可进一步与上述所称的动力产生装置11产生连接，以供给动力产生装置11持续工作所需的石化能源O3，如此一来，动力产生装置11便可持续性的产生废热能源H，进而使本实用新型得以产生循环性的工作，另，本实用新型实施时所连接的动力产生装置11，其所产生的功W，可供一外部装置12工作使用。

[0041] 请参阅图2，图中所示为本实用新型的实施流程示意图，并请搭配参阅图1，承上所述，本实用新型所称的热解能源产生系统10，其实施经过系如下所述：

[0042] (1)撷取废热21：实施的初始，本实用新型是将热解反应装置101与外在的动力产生装置11产生连接，当动力产生装置11取得一石化能源O3，受驱动而产生工作，动力产生装置11工作后，部份石化能源O3的化学能转换成一功W，而另一部份的化学能则产生有一废热能源H，此时，热解反应装置101撷取废热能源H，并加压至其本身的结构之中；

[0043] (2)石化聚合物投入22：一高分子量的石化聚合物P经碎解程序后，投入热解反应装置101之中；

[0044] (3)热解反应23：承上所述，石化聚合物P投入热解反应装置101的同时，热解反应装置101因废热能源H本身所具有的高温，而产生温升效应，当温度达一定值，置于热解反应装置101之中的石化聚合物P，因高温而产生热解反应，此时，热解反应的产生，驱使石化聚合物P的分子结构，由长链聚合物的态样热解成一短链结构的气态石化能源O1；其中，热解反应指高温下产生裂解反应。

[0045] (4)催化生成24：承热解反应23步骤所述，热解反应所产生的气态石化能源O1，进一步被热解反应装置101收集，并导入触媒转换装置102之中，此时，气态石化能源O1受到触媒转换装置102的触媒催化剂的作用，并受触媒转换装置102的冷凝，产生转态，由气态石化能源O1转换成一液态石化能源O2；

[0046] (5)循环应用25：承上所述，液态石化能源O2产生后，可储存于能源储存装置103之中，以供其他以石化能源为驱动燃料的动力产生装置所使用，又，除上述实施方式之外，本实用新型所产生的液态石化能源O2，可进一步供给给上述实施过程中所述的动力产生装置11，如此一来，动力产生装置11可获得持续工作的石化能源O3，进而得以持续产生工作产生废热能源H以及功W，如上所述，动力产生装置11所产生的功W，可供外部装置12工作使用。

[0047] 请参阅图3，图中所示为本实用新型的实施例(一)，并请搭配参照图1，承上所述，为使本实用新型的实施方式更佳具体，因此，本实施例以内燃机做为动力产生装置11进行举例，详细实施经过如下所示：

[0048] 本实施例所称的热解能源产生系统30，具有一热解反应装置301、一触媒转换装置302以及一能源储存装置303，其中，热解反应装置301由耐热材质所制成，具有一升温工作部3011，此升温工作部3011可对一热解反应部3012进行加热，且两构件(3011、3012)可为一体成形或由数个构件所组成，又，热解反应部3012可供容置前述所称的高分子量的石化聚合物P，又，升温工作部3011的一端延伸成形有一废热引接部3013，而在另一端则成形有一废热导出部3014，借此，本实用新型通过废热引接部3013与一动力产生装置31产生连接，以将其工作中所产生的废热能源H，导入升温工作部3011之中，使升温工作部3011产生高温，而废热能源H再进一步通过废热导出部3014导引而出，又，升温工作部3011进一步成形有一石化能源导出部3015，此石化能源导出部3015进一步与触媒转换装置302产生连接，以借助石化能源导出部3015将热解反应后的气态石化能源O1，导引至触媒转换装置302之中，而触媒转换装置302及能源储存装置303的组设方式及其构造与图1相同，在此不于赘述，又，图1所述的触媒转换装置302，具有一触媒催化段以及一冷凝处理段，在本图，触媒催化段为图中所示的3021，冷凝处理段则为图中所示的3022，再者，本实用新型进一步于废热导出部3014的末端，组构一废热处理装置3016，以供废热能源H排出至外环境前，通过废热处理装置3016的处理，降低废热能源H对大气环境的污染，而所述的废热处理装置3016其可为一空气触媒等，又，热解反应装置301可进一步组设有一供料模组3017，其主要用于持续性的供给石化聚合物P，且可进一步具有碎解的功用，以使石化聚合物P投入热解反应装置301之前，便由大体积碎解呈较小体积的态样；承上所述，本实施例的实施过程如下，并请搭配参照图2：

[0049] (1)撷取废热21：动力产生装置31通过一外部储油装置32，取得工作时所需的石化能源O3，受驱动而产生工作，而本实施例以动力产生装置31为一内燃机进行举例，因此，工作时需借助一空气滤清装置33将空气导入其中，而内燃机经过进、压、爆、排的工作行程后，部份的石化能源O3转换成一功W，另一部份的石化能源O3则转换成一废热能源H，废热能源H产生的同时，废热引接部3013将其导引至热解反应装置301的升温工作部3011之中；

[0050] (2)石化聚合物投入22：石化聚合物P经供料模组3017的工作，而被导入热解反应装置301的热解反应部3012之中；

[0051] (3)热解反应23：承上所述，废热能源H导入升温工作部3011之中，驱使其产生温升效应，而升温工作部3011通过热辐射，使置于热解反应部3012之中的石化聚合物P，产生热解效应；

[0052] (4)催化生成24：承上所述，石化聚合物P热解成气态石化能源O1之后，借助石化能源导出部3015而出，石化能源导出部3015并将其导引至触媒转换装置302，以经过触媒催化段3021的催化以及冷凝处理段3022的冷凝，转态成液态石化能源O2；

[0053] (5)循环应用25：承催化生成24步骤所述，液态石化能源O2可储存于能源储存装置303之中，以供其他装置使用，又或是供给动力产生装置31工作使用，借此，本实施例便可循环性的持续工作；再者，本实施例中所使用的废热能源H，于热解反应工作完成后，借助废热导出部3014导引而出，再经过废热处理装置3016的处理，排放而出至外环境。

[0054] 请参阅图4，图中所示为本实用新型的实施例(二)，承上所述，上述实施例以内燃机作为动力产生装置31进行举例，但本实用新型实际实施时，并不以此为限，故，本实施例以外燃机作为动力产生装置41进行举例，如图4所示，本实用新型所称的热解能源产生系统40的构造与上述相同，在此不于赘述，而内、外燃机工作时的最大差异是热交换的工作方式，内燃机需通过撷取外部空气以进行工作，外燃机为封闭式的热交换工作，因此，外燃机工作后并不会排放废气，而废热能源H主要生成于其结构中的热腔室411之中，为此，本实施例实施时，废热引接部4013是通过热交换的方式，将废热能源H导引至升温工作部4011之中，加热石化聚合物P使其热解后剩下的废热能源再经由废热导出部4014再次导引至动力产生装置41的热腔室411之中，又或是将其排出发散，又，本实施例所称的热解能源产生系统40其工作与上述各实施例相同，故，在此不赘述，请参阅图2所述。

[0055] 请参阅图5，图中所示为本实用新型的实施例(三)，承图3及图4所述，上述两实施例仅以单一动力产生装置(31或41)进行举例，但本实用新型实施时，可同时接续一个以上的动力产生装置(31或41)，以撷取更多的废热能源H，且所接续的动力产生装置(31或41)，并不以皆为内燃机或皆为外燃机为主，也可内、外燃机同时实施，如图5所示，本实施例实施时，热解能源产生系统50其主要结构与上述相同，但热解反应装置501上成形有一对以上的废热引接部(5013、5013’)及废热导出部(5014、5014’)，而两废热引接部 (5013、
5013’)分别与两动力产生装置(51、52)连接，其中，动力产生装置51为内燃机，动力产生装置52则为外燃机，如此一来，两动力产生装置(51、52)所产生废热能源H，可同时供热解反应装置501产生热解反应使用，而本实施例的实施过程如图3及图4所述，因此，在此不于赘述。

[0056] 综上所述，本发明所称的热解能源产生系统，主要包含有一热解反应装置、一触媒转换装置以及一能源储存装置，其中，热解反应装置与一动力产生装置产生连接，以撷取动力产生装置经工作后生成后废热能源，而本实用新型进一步将废热能源导入热解反应装置之中，使热解反应装置产生高温，此时，若有高分子量的石化聚合物置于其中，亦受高温而产生热解反应，进而转态裂解成一气态石化能源，而热解反应装置进一步将其收集导引至一触媒转换装置，使其再次转态成一液态石化能源，又，此液态石化能源进一步储存于上述所称的能源储存装置之中，或将其导入动力产生装置之中，使动力产生装置获得持续工作的能源，如此一来，本实用新型便可不断循环实施，且本实用新型实施时，动力产生装置所产生的功，无需用于产生实施所需的热能上，还可用于驱动一外部装置上。

[0057] 以上所述，仅为本实用新型的较佳的实施例而已，并非用以限定本实用新型实施的范围；任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型的保护范围内。

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