CN101074384B - 回转式自动裂解工艺及裂解器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种对橡胶或塑料等进行裂解的回转式自动裂解工艺及裂解器。其工艺是将裂解器设置在热风腔内，并使裂解器与热风腔之间密封，进料口和出料口处的裂解器的壳体露于热风腔外；热风腔用于为裂解器提供裂解热量；通过进风口或出风口的配风操作调节热风腔内的温度；裂解器在热风腔内转动，裂解器内有物料导向机构。设备包括带有进口风和出风口的外筒体以及安装在外筒体内、与外筒体外的转轴连接的内筒体，内筒体上的进料口和油气出口以及出料口露于外筒体外，内筒体中设置有物料导向机构。本发明的特点是：工艺简单，能够实现自动出料，而且，其设备还有体积小、成本低、结构简单，操作方便的特点，能够大大减轻工人的劳动强度、提高生产效率。

Description

回转式自动裂解工艺及裂解器

技术领域

本发明为一种用于橡胶或塑料等进行裂解的回转式自动裂解工艺及裂解器。

背景技术

随着社会的发展、人们生产水平的提高以及科技的进步，废旧橡胶等的废旧化工原料的产生量越来越大，给自然环境造成了许多不利的影响，给社会造成了许多负担。为此，许多科技人员对此给予了极在的关注，并不断地研究相关的技术以解决这一问题。但是，目前的相关设备一般结构较为复杂，且进料和出料，特别是出料的操作需要人工进行，因此，不仅劳动量大，且生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于：设计一种结构简单且能够实现自动出料的回转式自动裂解工艺及裂解器。

本发明的工艺是将裂解器设置在热风腔内，并使裂解器与热风腔之间密封，进料口和出料口处的裂解器的壳体露于热风腔外；热风腔用于为裂解器提供裂解热量；通过进风口或出风口的配风操作调节热风腔内的温度；裂解器在热风腔内转动，裂解器内有物料导向机构。本发明的技术方案能够通过进风口的配风操作调节进风量，并通过对出风口的调整控制热风腔内的温度，使其符合反应要求，另外，通过裂解器在热风腔内的转动以及物料导向机构的共同作用，实现原料受热的均匀或其运动，并由此可实现裂解生成物的自动排出。

上述结构中的物料导向机构可采用螺旋带，它能使物料的运动更为顺畅，以实现充分裂解，并有利于固态反应物的排出，而且螺旋带中间的空腔还有利于裂解气的排出。

裂解器可以根据需要一直向同一方向转动，也可以将裂解器的进料口及裂解物出口位于裂解器的同一端，裂解器正转一段时间再反转一段时间为一个裂解阶段，一部分物料的裂解过程可为这样的一个或几个阶段，通过简单的方法在不连续裂解时可以用其实现自动出料。在将裂解后的油气出口与进料口设置在同一端后，为简化结构，可使其两者使用同一端口。

在上述结构中，无论进料口、裂解物出口是否在裂解器的同一端，均可以将进料口及裂解物出口设置在裂解器两个或一个端盖上，并使它们与裂解器主体动配合，这时，只需要使裂解器主体转动，而端盖不必转动，这种结构有利于裂解气的连续排出以及原料的进料以及其它生成物的出料。

此外，本发明的工艺中，为实现对热风腔内温度的控制，并使其工艺设计合理，应当使热风腔由下部进风、由上部出风，并在进风口及出风口分别设置风量调节阀。实现本发明上述工艺的设备包括其带有进口风和出风口的外筒体以及安装在外筒体内、与外筒体外的转轴连接的内筒体，内筒体上设置有进料口和油气出口以及出料口，进料口和油气出口以及出料口露于外筒体外，内筒体中设置有物料导向机构。由此可见，本发明的设备可以采用裂解器转动及导向的结构，有利于原料在其中的运动，从而便其出料较为方便。此外，由于并采用构成热风腔的外筒体对内筒体进行支撑，因而简化了结构，使整个设备的设计更为合理。

按照本发明所述工艺的设计思路，本发明的设备中所述的物料导向机构可采用螺旋叶片等结构，也可以采用固定在内筒体内壁上的至少一条螺旋带，螺旋带在内筒体中形成导向槽，在内筒体转动的同时能够将原料在内筒体中合理分布，使内筒体得到充分利用，而且原料能够充分吸收由外筒体提供的热量实现裂解，此外，采用这样的结构后还能够通过控制内筒体的转速，有效地控制原料的裂解时间。

在使用本发明时，可以使内筒体总向同一方向转动，使原料由一端进入内筒体，而生成物由另一端排出。也可以将进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，并使内筒体正转一段时间后，再反转一段时间，即将原料送入内筒体，并使其在内筒体中分布、裂解，再将其送回其进入端，并在此过程中继续充分裂解。这种结构能够大大减小设备的体积和成本。将设备设计为这种结构后，内筒体中的结构可采用下述方式：转轴穿过内筒体，一端通过有密封作用的套筒与内筒体连接，另一端通过密封结构穿出内筒体端盖；在内筒体内，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。这种结构能够给转轴有热胀冷缩的自由度，保证其不运行过程中不会产生轴向形变，从而保证设备的正常运行。为简化结构，此时，内筒体的进料口和油气出口可以使用同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。

本发明中内筒体与外筒体及转轴的连接可以采用将内筒体设置在外筒体中，仅使转轴与外筒体配合的方式，也可以在设备一端采用下述结构：转轴的一端设置有密封作用的内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其内装有保温材料；外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体通过密封机构动配合。这种结构也能允许外筒在工作过程中有适当的形变，而且不会影响设备的正常工作。

在上述各种情况下，本发明外筒体的具体结构均可为下述形式：在外筒体下部设置有热风管，并有一组将外筒体内腔与热风管连通的烟气进口设置在外筒体上，烟气进口安装有风量调节阀；烟气出口设置于外筒体的上部，并装有烟气调节阀。

本发明的特点是：工艺简单，能够实现自动出料，而且，其设备还有体积小、成本低、结构简单，操作方便的特点，能够大大减轻工人的劳动强度、提高生产效率。

附图说明

图1为本发明设备实施例16使用状态的剖视图；

图2为图1的A-A视图；

其中，1、烟气出口，2、烟气调节门，3、螺旋带，4、加强筋筋板，5、内筒体直边，6、加强筋，7、进料口，8、裂解气出口，9、轴承，10、转轴，11、右侧轴密封腔，12、右侧轴套筒，13、出料口，14、内筒体油气密封腔，15、外筒体烟气密封腔，16、内筒体，17、外筒体，18、保温层，19、烟气进口，20、热风管，21、风量调节阀，22、热风温度调节装置，23、电机及减速器，24、托轮，25、传动齿轮，26、套筒，27、托轮，28、传动齿轮，29、左侧套筒密封腔。

具体实施方式

工艺实施例1：

本实施例是将裂解器设置在热风腔内，并使裂解器与热风腔之间密封，带有进料口和出料口处的裂解器的壳体露于热风腔外；热风腔用于为裂解器提供裂解热量；通过进风口或出风口的配风操作调节热风腔内的温度；裂解器在热风腔内转动，裂解器内有物料导向机构。在本实施例中，物料导向机构可采用叶片式结构，而裂解器的进料口和出料口位于裂解器的两端，裂解气的出口可以设置在裂解器一端的转动中心处；裂解器的两端均由热风腔的端口露出。通过裂解器同向的转动可以实现原料在裂解器内由一端向另一端的运动，完成裂解过程，并由另一端将裂解气和固态生成物排出。裂解器的转动及叶片的导向作用有利于固态生成物的自动排出。裂解气从其出口排出。本实施例的其它部分采用现有技术。

工艺实施例2：

本实施例的物料导向机构为固定在裂解器体内壁上的一条或几条螺旋带。当裂解器转动时，物料在这些螺旋带之间形成的槽中运动，并沿裂解器有轴向分布并同时进行裂解，形成固态生成物由其出料口排出，完成裂解。本实施例的其它部分与工艺实施例1相同。

工艺实施例3：

本实施例是将裂解器设置在热风腔内，并使裂解器与热风腔之间密封，带有进料口和出料口处的裂解器的壳体露于热风腔外；热风腔用于为裂解器提供裂解热量；通过进风口或出风口的配风操作调节热风腔内的温度；裂解器在热风腔内转动，裂解器内有物料导向机构。在本实施例中，物料导向机构可采用叶片式结构，而裂解器的进料口和出料口位于裂解器的同一端，裂解气的出口可以设置在裂解器一端的转动中心处；裂解器的该端均由热风腔的端口露出，另一端可以设置在热风腔内。通过裂解器向一个方向的转动可以实现原料在裂解器内由一端向另一端的运动，并对原料在裂解器内进行分布，实现一段裂解过程。然后将裂解器反转，使原料返回其进入端，在此过程中又进行一段裂解。如果裂解过程进行得较为彻底，此时可将固态生成物通过裂解器的转动及叶片的导向作用自动排出。如果原料还没有完全裂解，可以再重复一次或几次上述过程，在原料充分裂解后，通过裂解器的转动及叶片的导向作用自动排出。裂解气从其出口排出。本实施例的其它部分采用现有技术。

工艺实施例4：

本实施例的物料导向机构为固定在裂解器体内壁上的一条或几条螺旋带。当裂解器转动时，物料在这些螺旋带之间形成的槽中运动，并沿裂解器有轴向分布并同时进行裂解，形成固态生成物由其出料口排出，完成裂解。本实施例的其它部分与工艺实施例3相同。

工艺实施例5：

本实施例是在工艺实施例3或4的基础上改变其的进料口及裂解气出口的结构，使这两个出口使用同一端口。在进行裂解反应之前，先使用该端口进料，由于这时没有反应，因此，没有裂解气产生。而在进行裂解时，没有必要进行加料，因此，可以使用该端口进行排气。

工艺实施例6：

本实施例是在前述工艺实施例1或2的基础上，将裂解器设计为由其两端的端盖和中间的主体组装而成的结构，使端盖与主体之间密封动配合，并将进料口、裂解气出口及出料口设置在两个端盖上。在工作状态下，端盖不转，而主体与动力机构或转轴连接进行转动。

工艺实施例7：

本实施例是在前述工艺实施例3或4或5的基础上，将裂解器设计为由其两端的端盖和中间的主体组装而成的结构，使端盖与主体之间密封动配合，并将进料口、裂解气出口及出料口设置在同一个端盖上。在工作状态下，端盖不转，而主体与动力机构或转轴连接进行转动。

工艺实施例8：

本实施例是在工艺实施例1至7的任意情况下，对热风腔的进风口及出风口进行改进，其具体方法为：在热风腔由下部进风、由上部出风，进风口及出风口分别设置风量调节阀。这种方法工艺过程合理，而且，有利于控制进风量和出风情况控制热风腔内的温度，以使其达到裂解要求。

本发明中所述设备的具体实现方式如下：

设备实施例1

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料口与油气出口以及出料口分别设置在其两端，该两端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。转轴装于内筒体的两端。内筒体与外筒体接触的部分为动配合。内筒体中固定有螺旋叶片。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例2

本实施例的内筒体中未设置螺旋叶片，其物料导向机构为固定其内壁上的一条或多条同向螺旋带，除此外，其它与实施例1相同。但这种结构的导向效果优于实施例1。

设备实施例3：

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，且该端露出外筒体，内筒体的中部及另一端位于外筒体中。转轴的一部分装于内筒体露于外筒体外的一端，内筒体与外筒体接触的部分为动配合。内筒体的另一端通过转轴的另一部分与外筒体动配合。内筒体中固定有螺旋叶片。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例4

本实施例的内筒体中未设置螺旋叶片，其物料导向机构为固定其内壁上的一条或多条同向螺旋带，除此外，其它与实施例3相同。

设备实施例5

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，且该端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。本实施例的转轴穿过内筒体，它一端另一端通过密封结构穿出内筒体带有进料及油气出口与物料出口的端盖，且在内筒体中，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。转轴的另一端通过有密封作用的套筒与内筒体连接。内筒体内壁上固定有一条或多条同向螺旋带。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例6

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，进料口和油气出口为同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。内筒体带有进料及油气出口与物料出口的一端露出外筒体，内筒体的中部及另一端位于外筒体中。转轴的一部分装于内筒体露于外筒体外的一端，内筒体与外筒体接触的部分为动配合。内筒体的另一端通过转轴的另一部分与外筒体动配合。内筒体中固定有螺旋叶片。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例7

本实施例的内筒体中未设置螺旋叶片，其物料导向机构为固定其内壁上的一条或多条同向螺旋带，除此外，其它与实施例6相同。

设备实施例8

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，进料口和油气出口为同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。内筒体带有进料及油气出口与物料出口的一端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。本实施例的转轴穿过内筒体，它一端另一端通过密封结构穿出内筒体带有进料及油气出口与物料出口的端盖，且在内筒体中，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。转轴的另一端通过有密封作用的套筒与内筒体连接。内筒体中装有螺旋叶片。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例9

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，进料口和油气出口为同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。内筒体带有进料及油气出口与物料出口的一端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。

本实施例的转轴穿过内筒体，它一端另一端通过密封结构穿出内筒体带有进料及油气出口与物料出口的端盖，且在内筒体中，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。转轴的另一端通过有密封作用的套筒与内筒体连接。内筒体内壁上固定有一条或多条同向螺旋带。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例10

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，且该端露出外筒体，内筒体的中部及另一端位于外筒体中。转轴的一部分装于内筒体露于外筒体外的一端，内筒体与外筒体接触的部分为动配合。内筒体的另一端设置有密封作用的内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其内装有保温材料；外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体通过密封机构动配合。内筒体中固定有螺旋叶片。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例11

本实施例的内筒体中未设置螺旋叶片，其物料导向机构为固定其内壁上的一条或多条同向螺旋带，除此外，其它与实施例10相同。

设备实施例12

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，且该端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。本实施例的转轴穿过内筒体，它一端另一端通过密封结构穿出内筒体带有进料及油气出口与物料出口的端盖，且在内筒体中，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。转轴的另一端设置有密封作用的内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其内装有保温材料；外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体通过密封机构动配合。内筒体内壁上固定有一条或多条同向螺旋带。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例14

本实施例包括其带有热风进口和出风口的外筒体以及与轴固定连接并通过转轴安装在外筒体内的内筒体，内筒体上的进料及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上，进料口和油气出口为同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。内筒体带有进料及油气出口与物料出口的一端露出外筒体，内筒体的中部位于外筒体中。本实施例的转轴穿过内筒体，它一端另一端通过密封结构穿出内筒体带有进料及油气出口与物料出口的端盖，且在内筒体中，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。转轴的另一端设置有密封作用的内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其内装有保温材料；外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体通过密封机构动配合。内筒体内壁上固定有一条或多条同向螺旋带。本实施例的其它部分采用现有技术。

设备实施例15

本实施例是在上述各种实施例的基础上对外筒体上进风和出风结构的改进，其具体结构为：外筒体下部设置有热风管，并有一组将外筒体内腔与热风管连通的烟气进口设置有外筒体上，烟气进口安装有风量调节阀；烟气出口设置于外筒体的上部，并装有烟气调节门。

设备实施例16

如图所示，本实施例包括外筒体17及设置在其内腔中的内筒体16。外筒体17包括其内、外壳以及两者之间保温材料层18。外筒体17的上部设置有一组烟气出口1，各烟气出口1处还装有烟气调节阀门2。外筒体17的下部有一沿筒体轴向的热风管20，外筒体17上有将其内腔与热风管20连通的一组烟气进口19，各烟气进口19装有风量调节阀21。

本实施例的内筒体16两端装于外筒体17的两端面上。在内筒体16中有贯穿转轴10，在转轴10的一端安装有密封作用的套筒26，套筒26包括内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其中装有保温材料。外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体17通过密封机构动配合。外套筒上安装有用于对设备支撑结构配合的支撑齿轮和与动力部分连接传动齿轮28。

内筒体16的另一端装有带有圆筒状部分的端盖，端盖上部设置有原料进料和裂解气出料共用的端口，与该端口连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。在内筒体16该端的端口有与端盖的圆筒状部分动配合的结构，并装有密封机构；该处有一组加强筋6将其与转轴10固定连接；内筒体16的该部分与外筒体17的对应处动配合，其配合面上装有密封机构。转轴10的该端装有用于与支撑部件连接的轴承9。

在内筒体16内壁上固定有两条同向的螺旋带3。

Claims (11)

1.一种回转式自动裂解工艺，其特征是：它是将裂解器设置在热风腔内，并使裂解器与热风腔之间密封，进料口和出料口处的裂解器的壳体露于热风腔外；热风腔用于为裂解器提供裂解热量；通过进风口或出风口的配风操作调节热风腔内的温度；裂解器在热风腔内转动，裂解器内有物料导向机构；裂解器的进料口及裂解物出口位于裂解器的同一端，裂解器正转一段时间再反转一段时间为一个裂解阶段。

2.根据权利要求1所述的回转式自动工艺，其特征是：裂解后的油气出口与进料口为同一端口。

3.根据权利要求1或2所述的回转式自动裂解工艺，其特征是：进料口及裂解物出口位于裂解器端盖上，并与裂解器主体动配合，裂解器主体转动，端盖不转。

4.根据权利要求1或2所述的回转式自动裂解工艺，其特征是：热风腔由下部进风、由上部出风，进风口及出风口分别设置风量调节阀。

5.根据权利要求1或2所述的回转式自动裂解工艺，其特征是：裂解器内的物料导向机构为螺旋带。

6.一种实现如权利要求1所述工艺的裂解器，其特征是：它包括其带有进口风和出风口的外筒体以及安装在外筒体内、与外筒体外的转轴连接的内筒体，内筒体上设置有进料口和油气出口以及出料口，进料口和油气出口以及出料口露于外筒体外，内筒体中设置有物料导向机构；进料口及油气出口与物料出口位于内筒体的同一端的端盖上。

7.根据权利要求6所述的裂解器，其特征是：转轴穿过内筒体，一端通过有密封作用的套筒与内筒体连接，另一端通过密封结构穿出内筒体端盖；在内筒体内，靠近内筒体端盖处有加强筋将转轴与内筒体连接；内筒体端口处与端盖上的筒状部分密封动配合，与外筒体对应处动配合。

8.根据权利要求6或7所述的裂解器，其特征是：进料口和油气出口为同一开口，与其连接的管道由相通的油气排出管和进料管组成。

9.根据权利要求7所述的裂解器，其特征是：转轴的一端设置有密封作用的内套筒，并有外套筒套装于内套筒外，两者之间端部封闭，其内装有保温材料；外套筒与内筒体的该端固定连接，与外筒体通过密封机构动配合。

10.根据权利要求6或7所述的裂解器，其特征是：外筒体下部设置有热风管，并有一组将外筒体内腔与热风管连通的烟气进口设置有外筒体上，烟气进口安装有风量调节阀；烟气出口设置于外筒体的上部，并装有烟气的风量调节阀。

11.根据权利要求6或7所述的裂解器，其特征是：物料导向机构为固定在内筒体内壁上的至少一条螺旋带。

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