CN101544781A - 一种处理废旧轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理废旧轮胎的方法：在密封状态无氧条件下对废旧轮胎进行热分解；热分解温度分为三段，靠近进料端为第一段，其热分解温度为700－800℃，靠近出料端为第三段，其热分解温度为900－1000℃，进料端与出料端之间为第二段，其热分解温度为800－900℃；冷凝轮胎热解生成的混合蒸汽，形成液烃和热解气，热解气循环返回反应器作为燃料使用；对固态产物进行分离得到金属和炭黑。

Description

一种处理废旧轮胎的方法
技术领域
本发明涉及一种废旧轮胎的回收处理方法。
背景技术
随着汽车工业及交通运输业的发展，对各种轮胎的需求量在不断增加，我国是世界第一大橡胶消费国，也是轮胎生产大国和轮胎消费大国，相应的，也产生了很多的废旧轮胎，所谓废旧轮胎，是指被替换或淘汰下来已失去作为轮胎使用价值的轮胎，以及工厂产生的报废轮胎。大量的废旧轮胎堆积起来严重污染了环境，我国也正面临越来越大的压力。
目前对废旧轮胎的回收处理以物理方法为主，这些方法不同程度的存在着污染环境、工艺不够完善、可操作性不强等缺点。
对于废旧轮胎的裂解方法及装置的研究也取得了一些进展，但是这些方法不同程度的暴露出了许多弊端。
上海绿人生态经济科技有限公司专利申请：一种废旧轮胎的处理方法(申请号：02110554.5，发明人：徐俊彦、徐俊士)提出了一种处理废旧轮胎的方法。该方法需要将轮胎切割成轮胎碎块后加入反应器，前期对轮胎的切割过程增加了整个加工过程的成本。该方法采用了传统的整个反应器一个加热温度的方法，但因为轮胎在热解炉中下落的过程中，在不同的位置其分解状态是不同的，因此该方法显然不利于轮胎的充分裂解，裂解效率比较低，不利于节约资源。并且该方法的固态产物的出料过程也难以保证整个反应系统的密封，容易造成环境污染。
通过以上分析可以看出，现有的用于处理废旧轮胎的装置整体技术水平特点不明显，成本较高，自动化程度较低，并且产生大量的废气，对环境产生很大的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理废旧轮胎的方法。
为实现上述目的，本发明提供的处理废旧轮胎的方法如下：
a)在密封状态无氧条件下对废旧轮胎进行热分解，热分解分为三个温度段，靠近进料端为第一段，其热分解温度为700—800℃，靠近出料端为第三段，其热分解温度为900—1000℃，进料端与出料端之间为第二段，其热分解温度为800-900℃；
b)冷凝轮胎热解生成的混合蒸汽，形成液烃和热解气；液烃经过后续处理可得汽油、柴油和重油；
c)对固态产物进行分离，得到金属和炭黑，炭黑经过活化工艺得到性能良好的活性炭。
所述的方法，其中，废旧轮胎为整胎或轮胎粉末。
所述的方法，其中，热解气返回参与热分解。
本发明与现有处理废旧轮胎的方法相比，具有如下效果：
本发明的反应器体分成三个区域，分区加热，介于700℃--1000℃，每个区域各有一个燃烧系统控制加热温度，而现有技术多采取整个炉体统一加热的方式。但是轮胎在热解炉中下落的过程中，在不同的位置其分解状态是不同的，本发明即是根据不同的轮胎状态提供所需要的温度，采用分区加热的方式可以保证轮胎充分裂解，而传统的整个炉体一个温度的加热方式裂解效率比较低，而且不利于节约资源。并且本方法由于加热方式的改进可以处理轮胎整胎，而现有的方法都需要先将轮胎粉碎后再处理，这样无疑增加了加工程序，从而提高了成本，也造成了较大的噪声和环境污染。
并且就产品的产量来看，本发明处理废旧轮胎后所得到油品的产量与其它方法相比有较大的优势。
总之，本发明避免了现有技术中的不足，与其它各种处理轮胎的方法相比主要有安全环保、出油率高、节水节能、生产过程自动化、产能弹性大等优点。
附图说明
图1为本发明处理废旧轮胎的工艺流程图。
图2为实施例的装置示意图。
具体实施方式
请结合图1，本发明的废旧轮胎的处理过程如下：
进料装置将原料(该原料可以是整胎或粉碎后的轮胎粉末)送入呈密封状态的反应器内进行热分解，热分解分为三个温度段，靠近进料端为第一段，其热分解温度为700—800℃，靠近出料端为第三段，其热分解温度为900一1000℃，进料端与出料端之间为第二段，其热分解温度为800-900℃。为便于说明，本实施例结合图2所示的装置为例进行说明。
本发明采用的立式反应器20为矩形截面的炉体，直径约1米，高约8米。反应器下部略宽，防止原料阻滞。反应器20由不锈钢制成(类似20X25H20C2型钢)。所有的焊缝用夹板补充强化。反应器各端面装有法兰盘，用于连接装置的其他部件。反应器侧面的上部安装混合蒸汽的导出接管21。
反应器20由热解炉部分22和与热解炉下部连接的冷却器23两部分组成。热解炉的每个部分都由框架和炉衬组成，炉衬部分由低导热的轻质砖组成。
热解炉下部设有若干排烟管道24，该些管道24与气体喷嘴相应区域的预热器相连。
反应器的上、中、下部分别各安置有热解气进口25，该些热解气进口25与反应器内的气体喷嘴组(燃烧系统)相通，每个气体喷嘴组为三个加热区域提供了不同的温度。
气体喷嘴组由含筛选器、压力调节器和可控制三个加热区的阀门装置的天然气或热解气供应管道组成，为公知技术。
每个热解炉加热区包括两个双通道(送风)的气体喷嘴，阀门控制装置和喷嘴控制组件。
每个加热区可单独控制，具有自己单独的送风装置和吹送空气加热器(考虑烟气)、阀门控制装置、吹送空气和气体的压力控制传感继电器。
通过每个喷嘴的单独控制模块实现对热解炉加热区的点火和监督喷嘴是否有火焰的控制。
反应器20顶部可以连接一装料机构10，反应器与该装料机构之间有一密封阀，以维持反应器20内的密封状态。
装料机构组成：
一一从装料车(气动搬运车-标准的气压传动筒)槽移动轮胎到装载轮毂转子的机构，该转子上装有装料状态下转子转动的机构；
——将轮胎从装载轮毂移动到蒸罐(热解炉)的顶杆(气压传动筒)。
借助二极的内置制动装置的减速电机来实现装料轮毂转子的转动，也就是从装料车槽接收轮胎(立式转子格)转动到向热解炉蒸罐装填轮胎(水平转子格)的过程。通过气压传动筒将轮胎从装料轮毂中水平放置的转子格移动到热解炉蒸罐中。
本发明反应器底部的冷凝器23连接一卸载机构28，该卸载机构28用于对固态产物中的碳黑和钢丝进行粉碎和分离。其由壳体、轮毂(6个)和电传动装置(2个)组成。
卸载机构28的下部连接一分离机26，主要由两个传送装置组成，上部是一网状传送带，其网格大小可以使炭黑粉末落到下部的传送带，而使钢丝留在上面，两个传送装置分别连接碳黑收集器和金属收集器29；该分离机26与碳黑收集器连接处设有密封阀，该金属收集器29为容器状，内部由水进行密封；通过嵌入式密封阀和水以维持反应器内部的密封状态。
卸载机构28用于固态产物的预粉碎、冷却和密封(防止反应器中的热解气泄漏)。卸载机构28由两个共轴的螺旋推进器构成—气缸推动式和圆锥密封式螺旋推进器。螺旋推进器由旋转传动装置带动，该传动装置包括三角皮带传动装置，涡轮减速箱和链式传动装置。借助可换皮带轮可选择所需要的卸载速度。卸载机构直接连接一冷却蒸罐。
原料置入反应器20的热解炉22后，将该反应器20保持密封状态；通过控制该反应器20的三个加热口25向反应器输入热源，其中，靠近进料口的一端(最上段)的热分解温度控制在700—800℃，中部热分解温度控制在800-900℃，靠近出料口的一端(最下段)热分解温度控制在900—1000℃。
加热分解后的产物为气态和固态两种产物，其中气态产物主要是气态碳氢化合物(气态烃)和热解气的混合蒸汽，固态产物主要是碳黑和轮胎夹层内的金属(钢丝)。
混合蒸汽中的气态烃经冷却后冷凝形成液态碳氢化合物(液烃)储存或加工成汽油、柴油、重油等产品，而热解气则可以进入反应器作为继续热分解的热源循环利用。
固态产物通过粉碎和机械方式分离之后得到碳黑和金属，碳黑可以加工成活性炭。
热解反应产出的产品可分三个方向继续加工：
1)将蒸汽混合物冷却成碳氢化合物液体(液烃)，未冷凝的部分(热解气体)送入储气罐。碳氢化合物液体送入仓库，而热解气经过压缩送入储气罐：一部分为本工艺流程自用，其余部分出售。
2)将固体产物从反应器中送到接收槽，分装或送到成品仓库。
3)将碳送到活化器中生产活性炭。

Claims (3)

1、一种处理废旧轮胎的方法，其步骤如下：
a)在密封状态无氧条件下对废旧轮胎进行热分解；热分解分为三个温度段，靠近进料端为第一段，其热分解温度为700—800℃，靠近出料端为第三段，其热分解温度为900—1000℃，进料端与出料端之间为第二段，其热分解温度为800-900℃；
b)冷凝轮胎热解生成的混合蒸汽，形成液烃和热解气；
c)对固态产物进行分离，得到金属和炭黑。
2、如权利要求1所述的方法，其中，废旧轮胎为整胎或轮胎粉末。
3、如权利要求1所述的方法，其中，热解气返回参与热分解。
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