CN101029240A - 倾转式裂解炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废旧橡胶裂解的技术领域，具体是一种废旧橡胶的倾转式裂解炉，解决了现有技术中废旧轮胎裂解炉能耗高、效率低的问题。倾转式裂解炉，包括物料提升机、裂解仓。裂解仓上方设置可上、下垂直移动的储料仓，裂解仓侧接冷却仓，冷却仓下部与分拣系统相连接。本发明与现有技术相比具有如下有益效果：适用于橡胶、废塑料等制品的裂解，将报废的橡胶塑料制品(如：轮胎、橡胶传送带)经解体分割等处理后进行裂解处理，生产出可燃气、燃油、碳黑、钢丝等多种再生物，是变废为宝、效率高、污染小、性价比高、符合环保要求的节能的高科技设备。本发明设备整体密封，裂解效果好，能源利用率高，裂解产品性能高，整体实现自动化。

Description

倾转式裂解炉

技术领域

本发明涉及废旧橡胶裂解的技术领域，具体是一种废旧橡胶的倾转式裂解炉。

背景技术

随着废旧轮胎的大量产生，其回收处理产业也有了较大发展。目前我国废旧轮胎主要用于生产再生胶和胶粉。再生胶生产能耗高、污染重，在世界范围内逐渐被淘汰；胶粉产品在我国的市场应用还未大面积推广、生产能力有限。此外，橡胶产品经过2-3次重复利用后就不能再用于生产橡胶制品，热裂解技术是废轮胎循环利用的最终途径，也是废旧轮胎处理的重要方法之一。热裂解技术可将废旧轮胎成燃料油、炭黑、钢丝和可燃气体，经济价值很大。区别于“土法炼油”，热裂解技术可实现废旧轮胎中各类资源的充分回收，不污染环境。而现有的裂解炉多为单体炉实现多种操作，裂解效率低，裂解产品性能不合要求。其工作过程为首先升温，达到裂解温度，然后降温，再达到冷却温度。如此反复，能耗极高，效率又很低。

发明内容

本发明为了解决现有技术中废旧轮胎裂解炉能耗高、效率低的问题，提供了一种倾转式裂解炉。

本发明采用如下的技术方案实现：倾转式裂解炉，包括物料提升机、裂解仓。裂解仓上方设置可上、下垂直移动的储料仓，裂解仓侧接冷却仓，冷却仓下部与分拣系统相连接，其中：

a、储料仓上部开有进料口，进料口处安装储料仓进料密封门，下部开有出料口，出料口处安装储料仓出料密封门，储料仓出料口与裂解仓进料口相连通。

b、裂解仓进料口处安装裂解仓进料密封门，裂解仓内平行设置若干板式电加热板，裂解仓外设立体电加热器，裂解仓一侧开有出料口与冷却仓进料口连通，连接处设置气动密封门。裂解仓进料口上安装封闭式料道，封闭式料道上、下分别设置料道上密封门、料道下密封门，封闭式料道上端设有至少带一道密封结构的导向定位口与储料仓出料口配合。裂解仓仓体包括钢板外壳体以及外部的保温结构层。

c、冷却仓顶部固定机械搅拌器，内部设冷源出口与冷源连接，冷却仓下部开有出料口，出料口处安装冷却仓出料门，冷却仓出料口与分拣系统进料口相通；冷却仓出料密封门内设封闭式过渡门，外部连接由气缸驱动的密封钟罩，密封钟罩底部通过波纹管与分拣系统进料口相通。

d、分拣系统包括与冷却仓相连接的震动分拣机、以及震动分拣机下方并与之相连通的电磁滚筒分离机。

震动分拣机内设置由偏心震动电机驱动的震动筛板，震动筛板上垂直于震动方向焊有若干倒扣的角铁。震动筛板下方设过渡口与电磁滚筒分离机的入料口连通，电磁滚筒分离机底部设出料口，出料口下方设料箱，料箱包括钢丝箱和碳黑箱。震动分拣机一侧设置斜出口与水箱连接；水箱底部设有20度左右斜坡。

e、裂解仓、冷却仓、分拣系统都分别设有裂解气回收管路，储料仓、裂解仓、冷却仓、分拣系统分别设有氮气进、出口。

f、裂解仓与冷却仓安装倾斜框架上，倾斜框架上设置有支撑于地面的旋转轴，倾斜框架底部连接支于地坑的液压缸。倾转框架由两侧高强度的三角形结构下挂型钢组成的，旋转轴位于三角结构的顶角端，旋转轴的两端用轴承瓦架承接在地坑的两侧，液压缸活塞杆的上端铰接于三角形结构的中心线位置的裂解仓一侧上。

储料仓进料密封门、料道上密封门、料道下密封门、气动密封门、冷却仓出料密封门都为气动式。储料仓出料密封门为对开式。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：适用于橡胶、废塑料等制品的裂解，将报废的橡胶塑料制品(如：轮胎、橡胶传送带)经解体分割等处理后进行裂解处理，生产出可燃气、燃油、碳黑、钢丝等多种再生物，是变废为宝、效率高、污染小、性价比高、符合环保要求的节能的高科技设备。本发明设备整体密封，裂解效果好，能源利用率高，裂解产品性能高，整体实现自动化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为图1的A-A剖视图

图3为本发明倾转状态下的结构示意图

图中：1-地坑；2-储料仓；

3-封闭式料道，3.1-料道上密封门，3.2-料道下密封门，3.3-导向定位口；

4-裂解仓，4.1-板式电加热板，4.2-气动密封门，4.3-立体电加热器；

5-冷却仓，5.1-机械搅拌器，5.2-封闭式过渡门，5.3-冷却仓出料密封门，5.4-密封钟罩，5.5-气缸，5.6-波纹管；

6-分拣系统，6.1-震动分拣机，6.1.1-偏心震动电机，6.1.2-震动筛板，6.1.3-过渡口，6.1.4-角铁，6.2-电磁滚筒分离机，6.3-钢丝箱，6.4-碳黑箱，6.5-水箱，6.6-斜出口；

7.1-倾转框架，7.2-旋转轴，7.3-液压缸，7.3.1-活塞杆；

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，实施例是用来说明本发明的，而不是对其作任何限制。

如图1所示：倾转式裂解炉的结构由以下部分组成：物料提升机、封闭式储料仓2、封闭式料道3、裂解仓4、强制搅拌冷却仓5、分拣系统6、控温系统、倾斜框架7.1、液压系统、气动系统、汽—油回收系统、PLC程序控制系统、氮气保护系统、安全保障系统等。

1)、物料提升机：采用链式垂直料斗提升机构，将物料投入储料仓2。

2)、储料仓2：位于固定于裂解仓4上端的封闭式料道3的上方，当裂解炉做倾转运动前，储料仓2处于最高位(让开裂解炉倾转的最大运动轨迹)，并在裂解仓4加热周期时间内完成加料，气动式储料仓进料密封门自动封闭加料口(对开式储料仓出料密封门已处于密封状态)，然后氮气洗仓，待命向裂解仓4加料。

3)、封闭式料道3：上端设有带至少一道密封结构的导向定位口3.3，当裂解炉裂解完毕并倾转将裂解完成后的物料倾转倒入冷却仓5后回转复位后(水平位置)，储料仓2即向下移动导入封闭式料道3的导向定位口3.3并自动密封，氮气清洗导向定位口3.3及封闭式料道(可含裂解仓)，打开封闭式料道3底部的气动式料道下密封门3.2，打开上部气动式料道上密封门3.1，释放对开式储料仓出料密封门2.2，将物料倒入裂解仓，然后关闭料道下密封门3.2、料道上部密封门3.1，储料仓2提升到高位备料，做下一个生产循环的准备。

4)、裂解仓4：采用立体内、外电加热系统将物料充分均匀无死区加热，高效加热裂解充分；

裂解仓4是核心设备，针对物料的裂解特性和形态，仓体采用特定内置式板式电加热板+外置式的立体电加热方式，充分、均匀、无死区，达到裂解速度快，裂解完善，温度PID自动控制；仓体外设有由硅酸铝纤维及优质硅钙板组成的良好的保温结构层，和钢板外壳体；裂解仓4经由储料仓2装料，加热裂解并达理想状态，然后准备将剩余物料转冷却仓5；

5)、冷却仓5：带冷却装置和机械搅拌器5.1，冷却仓5经上一次出料完毕空仓，封闭出料口，空仓氮气洗炉，待料，等待裂解仓中的裂解剩余物；

当裂解仓裂解完毕，启动密封钟罩5.4的气缸5.5后退(让出冷却仓旋转轨迹空间)，打开贯通裂解仓与冷却仓的气动密封门4.2，然后启动液压倾转系统，缓慢进行90度倾转将裂解后的物料倒入冷却仓，关闭气动密封门4.2，液压倾转复位到水平位置。然后启动搅拌电机(经行星减速机带动搅拌棒板)对物料进行强制搅拌冷却(视物料状态，配合：水喷淋、喷冷氮气、喷水蒸气进行冷却。冷却完成后，(在下道分拣系统已准备完毕的条件下)，开启封闭式过渡门5.2，开启气动式冷却仓出料密封门5.3，在机械搅拌器5.1的配合下将冷却后的物料排出，经封闭式过渡门5.2和密封钟罩5.4的下方波纹管5.6(波纹管内有导向的柔性蛇形导管用以耐摩擦，保护波纹管)滑入震动分拣机6.1；

当冷却仓5开始强制冷却时，启动密封钟罩5.4的气缸5.5前行，压紧封闭式过渡门5.2的法兰密封，氮气清洗(含震动分拣机)。

6)、分拣系统6

震动分拣机6.1：由偏心震动电机6.1.1带动震动筛板6.1.2(震动筛板6.1.2上垂直于震动方向焊有若干倒扣的角铁6.1.4)连续滑入的物料经震动筛板6.1.2及角铁6.1.4的撞击粉碎，碳黑颗粒及部分细钢丝经筛孔落入电磁滚筒分离机6.2的入料口——经电磁滚筒分离为碳黑粉及钢丝——落入各自的密封箱容器内；不能从筛孔漏出的物料(未裂解的生料块状物、轮胎内的钢丝等)从震动筛板前端滑入用水密封的水箱6.5；以上工作全在封闭的条件下完成；

7)、倾转系统：由倾转框架7.1和液压系统组成。

倾转框架：两侧用高强度的三角形结构(板及型钢焊接)下挂型钢组成的台架。裂解仓及冷却仓安置于台架上，旋转轴7.2位于三角结构的顶角端，旋转轴7.2的两端用轴承瓦架承接在地坑8的两侧；

液压系统：采用双向行程的底耳式液压缸(单只)安置于底坑的水平地面，液压缸活塞杆7.3.1的上端用转轴铰接方式连接于三角形结构的中心线位置的裂解仓一侧。(由于裂解仓与冷却仓分别安置在旋转轴的两侧，系统重心略偏向于裂解仓)。液压缸的推力及运动行程量均留有余量。系统倾转角为90度。

8、辅助装置包括：气动系统、燃气加热系统、电加热系统、控温系统、机械控制系统、可燃气体及燃油回收系统、安全保障系统等。

8.1气动系统：

该裂解炉系统的所有自动密封盖的转动采用气缸，锁紧销轴推拉采用气缸，钟罩式密封罩的位移、压紧采用气缸；

裂解炉的主要组成部件都需要进行氮气清洗，裂解仓、冷却仓、分拣系统的钟罩、震动仓均需设有裂解气体回收管路，冷却仓须设有喷水冷却管及仓体外水套冷却系统。其中安置于倾转平台上的部件所需设置的氮气管、回收气管、水管按要求布局并将管路引致倾转架的旋转轴附近。

8.2电热加热系统

裂解炉的电热加热系统主要设置于裂解仓。仓内衬采用导热性能良好的钢板焊制，约12组平板式加热体纵向焊接于仓体底部和后部，仓体后部开若干长孔(板式加热芯的安装孔及引线部位)。两侧及底部、倾倒通道的底部和侧部均设置加热板；

8.3控温系统：裂解炉的控温系统采用两套智能控温仪自动控温。

1)控制燃气烧嘴的大小火，并经变频器控制鼓风机电机转速控制冷气进风量调节混气室高温气体温度；温度无级调节，自动控温。

2)控制对开门的内侧温度，PID+SSR自动控温；

8.4机械控制系统：采用手动+半自动或(PLC程序自动控制)。

8.5可燃气体及燃油回收系统：经高温裂解产生的可燃气体及燃油的回收系统。

8.6安全保障系统：裂解仓设有弹簧限压阀，氮气快速冷却电磁阀、快速水冷喷淋系统(后两项通过压力继电器、温控仪的超温报警系统给与指令)。

8.7密封门结构：气动(转动及销钉锁紧)，密封结构为：双环、弹力橡胶密封。

Claims (8)

1、一种倾转式裂解炉，包括物料提升机、裂解仓(4)，其特征在于裂解仓(4)上方设置可上、下垂直移动的储料仓(2)，裂解仓(4)侧接冷却仓(5)，冷却仓(5)下部与分拣系统(6)相连接，其中：

a、储料仓(2)上部开有进料口，并安装储料仓进料密封门，下部开有出料口，并安装储料仓出料密封门，储料仓出料口与裂解仓进料口相连通；

b、裂解仓进料口处安装裂解仓进料密封门，裂解仓(4)内平行设置若干板式电加热板(4.1)，裂解仓(4)外设立体电加热器(4.3)，裂解仓一侧开有出料口与冷却仓进料口连通，连接处设置气动密封门(4.2)；

c、冷却仓(5)顶部固定机械搅拌器(5.1)，内部设冷源出口与冷源连接，冷却仓下部开有出料口，出料口处安装冷却仓出料门(5.3)，冷却仓出料口与分拣系统进料口相通；

d、分拣系统(6)包括与冷却仓(5)相连通的震动分拣机(6.1)、以及位于震动分拣机(6.1)下方并与之相连通的电磁滚筒分离机(6.2)，

震动分拣机(6.1)内设置由偏心震动电机(6.1.1)驱动的震动筛板(6.1.2)，震动筛板(6.1.2)下方的过渡口(6.1.3)与电磁滚筒分离机(6.2)的入料口连通，电磁滚筒分离机(6.2)底部设出料口，出料口下方设料箱，震动分拣机(6.2)一侧设置斜出口(6.6)与水箱(6.5)连接；

e、裂解仓(4)、冷却仓(5)、分拣系统(6)都分别设有裂解气回收管路，储料仓(2)、裂解仓(4)、冷却仓(5)、分拣系统(6)分别设有氮气进、出口；

f、裂解仓(4)与冷却仓(5)安装倾斜框架(7.1)上，倾斜框架(7.1)上设置有支撑于地面的旋转轴(7.2)，倾斜框架(7.1)底部连接支于地坑(8)的液压缸(7.3)。

2、根据权利要求1所述的倾转式裂解炉，其特征在于所述的裂解仓进料口上安装封闭式料道(3)，封闭式料道(3)上、下分别设置料道上密封门(3.1)、料道下密封门(3.2)，封闭式料道(3)上端设有至少带一道密封结构的导向定位口(3.3)与储料仓出料口配合。

3、根据权利要求1所述的倾转式裂解炉，其特征在于所述的裂解仓仓体包括钢板外壳体以及外部的保温结构层。

4、根据权利要求2所述的倾转式裂解炉，其特征在于所述的储料仓进料密封门(2.1)、料道上密封门(3.1)、料道下密封门(3.2)、气动密封门(4.2)、冷却仓出料密封门(5.3)都为气动式，储料仓出料密封门(2.2)为对开式。

5、根据权利要求1所述的倾转式裂解炉，其特征在于冷却仓出料密封门(5.3)内设封闭式过渡门(5.2)，外部连接由气缸(5.5)驱动的密封钟罩(5.4)，密封钟罩(5.4)底部通过波纹管(5.6)与分拣系统进料口相通。

6、根据权利要求1所述的倾转式裂解炉，其特征在于震动筛板(6.1.2)上垂直于震动方向焊有若干倒扣的角铁(6.1.4)。

7、根据权利要求1所述的倾转式裂解炉，其特征在于所述的倾转框架(7.1)由两侧高强度的三角形结构下挂型钢组成的，旋转轴(7.2)位于三角结构的顶角端，旋转轴(7.2)的两端承接在地坑(8)的两侧，液压缸活塞杆(7.3.1)的上端铰接于三角形结构的中心线位置的裂解仓(4)一侧上。

8、根据权利要求1至7之一所述的倾转式裂解炉，其特征在于所述的料箱包括钢丝箱(6.3)和碳黑箱(6.4)。

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