本發明涉及廢塑料熱裂解，尤其涉及一種具有自清潔功能的外加熱式廢塑料成膜裂解反應器。
背景技術：
1、塑料材料因其成本低廉、性能可調范圍廣、加工成型便捷，被廣泛應用于包裝、建筑、電子電器及交通運輸等領域。然而，隨著一次性塑料制品和短壽命塑料制品的快速增長，廢塑料產生量持續攀升，傳統填埋與焚燒處理方式不僅占用土地資源，還易產生二噁英等二次污染物，對生態環境與人體健康構成潛在威脅。
2、廢塑料熱裂解技術通過在無氧或低氧條件下將高分子塑料分解為液態烴類、可燃氣體及固體碳渣，被認為是實現廢塑料高值化、資源化利用的重要技術路徑之一。然而，塑料材料普遍存在導熱系數低、熔融后黏度高、易粘壁結焦等物性特征，使得熱裂解過程在連續進料、均勻受熱、穩定運行等方面面臨顯著工程挑戰，成為制約該技術規模化應用的關鍵因素。
3、cn118895154a提出了一種塑料降膜分段熱解反應器，通過設置可滑動隔熱板將反應箱劃分為多個反應腔，并利用垂直降膜方管使熔融塑料沿壁面形成降膜，在不同溫度區間內實現分段熱解，從而提高實驗可控性并研究多組分塑料的共熱解行為，在一定程度上改善了傳統整體加熱反應器溫度分區不清的問題。但該裝置主要依賴反應腔外部加熱管進行間接內部加熱，易出現反應段中心受熱不足、靠近壁面區域溫度偏高的現象，存在局部過熱結焦風險；同時未設置主動除焦結構，焦質主要依賴自然下落排出，除焦范圍受限，難以清除附著在管壁及局部死區的結焦物，長期運行下易造成傳熱衰減與通道堵塞。
4、cn118990864a提出了一種廢塑料成膜熱裂解裝置及方法，通過螺旋成膜刀片將熔融塑料刮涂于臥式熱裂解筒內壁形成薄膜，并配合外壁加熱元件與螺旋清掃結構，實現薄膜裂解及碳粉清理，在一定程度上提高了傳熱效率并緩解了立式裝置中膜層不均的問題。但其防結焦主要依賴機械清掃鋼刷，清理范圍受限于螺旋結構運動軌跡，對筒體內壁非接觸區域及局部死角難以覆蓋，除焦范圍受限；同時采用筒體外壁整體加熱的內部加熱方式，易導致邊界區域溫度過高而中心區域傳熱不足，長期運行下仍存在局部過熱結焦與裂解不均的問題，影響系統穩定性與連續運行能力。
5、cn120505119a提出了一種廢塑料成膜熱裂解裝置及方法，其通過布料管與螺旋分流管結構，將熔融塑料涂抹于裂解筒內壁形成薄膜，并設置刮洗板對裂解殘留物進行清理，在一定程度上改善了傳統釜式裂解傳熱效率低的問題。但對原料前處理依賴度較高，成膜效果受塑料粒徑及熔融狀態波動影響明顯；防結焦主要依賴機械刮洗結構，除焦范圍受限且存在運動死區，長期高溫運行下存在磨損與可靠性隱患；熔融、成膜與裂解過程高度集成，系統調節柔性不足，不利于規模化穩定運行，為此我們提出一種具有自清潔功能的外加熱式廢塑料成膜裂解反應器。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種具有自清潔功能的外加熱式廢塑料成膜裂解反應器，以解決上述背景技術中所提出的問題。
2、為了解決上述的技術問題，本發明采用了如下技術方案：
3、一種具有自清潔功能的外加熱式廢塑料成膜裂解反應器，包括上料部分、預熔部分、裂解部分、自清潔部分和尾端處理部分，所述上料部分連接有預熔部分，所述預熔部分連接有裂解部分，所述裂解部分連接有自清潔部分，所述裂解部分與預熔部分之間裝配有尾端處理部分，所述上料部分包括第一進料倉和螺旋給料機，所述第一進料倉的底部固定有兩個對稱布置的螺旋給料機。
4、優選的，所述預熔部分包括預熔罐、風帽、孔板和輸氣管，所述螺旋給料機的輸出端固定有預熔罐，所述預熔罐的內側固定有孔板，所述孔板的兩端均固定有風帽，所述預熔罐的外側設置有輸氣管，所述輸氣管的輸出端與預熔罐內側連通。
5、優選的，所述裂解部分包括第二進料倉、螺旋管式輸送機、u型槽、裂解室、原料刮板、第一收集槽、煙氣進氣口和輔助反應組件，所述預熔罐的底部連接有第二進料倉，所述第二進料倉底部的內側設置有螺旋管式輸送機，所述螺旋管式輸送機的輸出端連接有裂解室，所述裂解室的內側均布固定有多個u型槽，所述u型槽的頂部均與螺旋管式輸送機的輸出端連接，所述裂解室的內側均布固定有多個與u型槽位置對應的原料刮板，所述裂解室的底部均布固定有多個與u型槽底部位置對應的第一收集槽，所述裂解室的底部且偏離第一收集槽的位置固定有煙氣進氣口，所述裂解室和煙氣進氣口之間裝配有輔助反應組件。
6、優選的，所述輔助反應組件包括第一旋轉軸、擾流板、支撐架、裂解筒、第二油氣混合物排氣口、冷凝器和燃燒室，所述裂解室的底部均布轉動連接有多個第一旋轉軸，所述第一旋轉軸的外側均布固定有多個支撐架，多個所述支撐架的外側固定有一裂解筒，所述第一旋轉軸的外側且偏離支撐架的位置均布固定有多個擾流板，所述擾流板均處于裂解筒內側，所述預熔罐的頂部設置有第二油氣混合物排氣口，所述第二油氣混合物排氣口連接有冷凝器，所述冷凝器的氣體排出口連接有燃燒室，所述燃燒室的排氣端與煙氣進氣口連接。
7、優選的，所述輔助反應組件還包括煙氣排氣口、第一油氣混合物排氣口、第一引風機和第二引風機，所述裂解室的頂部固定有多個與裂解筒位置對應的煙氣排氣口，所述裂解室的頂部且偏離煙氣排氣口的位置固定有第一油氣混合物排氣口，所述煙氣排氣口連接有第一引風機，所述第一引風機的輸出端與螺旋管式輸送機連接，所述第一油氣混合物排氣口連接有第二引風機，所述第二引風機的輸出端與輸氣管連接。
8、優選的，所述自清潔部分包括第二收集槽、第二旋轉軸和焦炭刮板，所述裂解室底部的中心處轉動連接有第二旋轉軸，所述第二旋轉軸的外側固定有焦炭刮板，所述焦炭刮板處于多個裂解筒之間，所述裂解室的底部且與焦炭刮板對應的位置均布固定有多個第二收集槽。
9、優選的，所述尾端處理部分包括輕油收集罐、尾氣處理裝置、空氣預熱器和鼓風機，所述冷凝器的液體排出口連接有輕油收集罐，所述燃燒室的輸入端連接有空氣預熱器，所述空氣預熱器連接有尾氣處理裝置，所述空氣預熱器的輸入端連接有鼓風機。
10、可以毫無疑義的看出，通過本技術的上述的技術方案，必然可以解決本技術要解決的技術問題。
11、同時，通過以上技術方案，本發明至少具備以下有益效果：
12、1、不同于傳統在反應器內部旋轉軸上設置除焦模塊的方式，本發明針對熔融塑料在裂解筒外壁面成膜裂解的特點，設計了獨立的除焦解決方案。通過優化除焦模塊的結構與驅動方式，使其能高效作用于裂解筒外壁面，實現對結焦區域的精準、全面清理。該機制突破了傳統內部除焦模塊在轉速聯動和覆蓋范圍上的局限，有效消除了清潔死區，從根本上保障了傳熱面的長期清潔與裂解過程的持續穩定。
13、2、針對熔融塑料導熱性差、在傳統管式或回轉窯內采用外夾套煙氣加熱時易出現“中心受熱不足、邊界過熱結焦”的固有矛盾，本發明創造性采用在裂解筒外壁面形成均勻塑料薄膜，并與裂解筒內逆向流動的高溫煙氣進行間接換熱的模式。這種“成膜”形態將厚重的物料層轉化為極薄的傳熱界面，不僅極大增加了有效換熱面積，更顯著減小了熱量由壁面傳遞至物料內部的熱阻，從而實現了熱量的快速、均勻滲透，大幅提升了整體裂解速率與效率，并有效抑制了因局部過熱或熱穿透不足導致的結焦風險。