CN103160306B - 一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备 - Google Patents

一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备，其特征在于：所述废橡胶破碎装置通过皮带输送机与斗提机相连，所述斗提机通过计量喂料机与热解反应器相连，所述热解反应器与三相出料机相连，所述三相出料机通过急冷输送机与皮带磁选装置相连，所述三相出料机还与多级冷凝器相连，所述皮带磁选装置与炭黑研磨机相连，所述炭黑研磨机通过炭黑中间罐与旋风收集器相连，所述旋风收集器通过改性机与打包机相连，所述加热炉通过发生器与热解反应器相连，所述瓦斯净化塔分别与加热炉和多级冷凝器相连，所述烟气净化塔通过换热器与加热炉相连。本发明的优点是：实现了生产过程的安全性、大型化、连续化及节能环保处理要求。

Description

一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备
技术领域
本发明涉及一种生产成套设备，尤其涉及一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备。
背景技术
现代工业化经济及汽车产业的发展造成了弃置废轮胎橡胶的环境污染，由此催生了废旧轮胎橡胶的处置和资源化再利用。再生胶和胶粉生产能耗高、污染重，在世界范围内终将被淘汰，而废橡胶轮胎的热解处理是世界公认的最彻底的处理方法，是废弃轮胎循环利用的最终途径，也是无害化资源化处理的重要方法之一。
在废橡胶热解领域，传统工艺及设备均采用高温催化裂解方法及设备，其共同点为单位时间处理量太小，一般单体设备不会超过1000吨每年，且因反应器结焦问题不能解决，导致不能长周期运转，传统设备在设备密封上未能实现轴向、径向、角向的动密封难题，致使反应过程油气易泄露，也是导致安全事故的主要原因。
作为环保设备，传统设备在瓦斯回收雾化燃烧及余热回收利用方面未能实现热能的综合高效化利用，导致热能利用率低，烟气排放处理难度大及在脱S、消降二恶英方面不能达标排放。
因此，本发明旨在传热、密封、清焦、提高产品品质方面对工艺及设备作了突破性研究，特提供一套全新的工业化技术方案来解决传统的处理设备所不能解决的行业难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备。
本发明采用的技术方案是：
一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备，包括废橡胶破碎装置、计量喂料机、热解反应器、加热炉、瓦斯净化塔、烟气净化塔和多级冷凝器，所述废橡胶破碎装置通过皮带输送机与斗提机相连，所述斗提机通过计量喂料机与热解反应器相连，所述热解反应器与三相出料机相连，所述三相出料机通过急冷输送机与皮带磁选装置相连，所述三相出料机还与多级冷凝器相连，所述皮带磁选装置与炭黑研磨机相连，所述炭黑研磨机通过炭黑中间罐与旋风收集器相连，所述旋风收集器通过改性机与打包机相连，所述加热炉通过发生器与热解反应器相连，所述瓦斯净化塔分别与加热炉和多级冷凝器相连，所述烟气净化塔通过换热器与加热炉相连。
所述热解反应器外腔设有混风室，所述热解反应器内设有变速反应室和物料导向翅片，所述热解反应器一端设有出气口，所述热解反应器外腔一侧上端设有热气流进口，所述出气口与热解反应器的连接处设有保温内胆，所述热解反应器的出料端设有逆止翅片和出料集向翅片，所述热解反应器两端均设有万向同步位移器，所述热解反应器分别与计量喂料机和三相出料机通过万向同步位移器密封，所述热解反应器另一侧上端设有热气流出口。
所述万向同步位移器与热解反应器的接触处以法兰盘连接，所述法兰盘上下两端固定有静环，所述静环内设有轴承，所述轴承内设有轴，所述轴通过曲臂锚与联杆相连，所述联杆中部设有调心环，所述万向同步位移器内部设有补偿器，中心轴穿过补偿器中部，所述万向同步位移器尾端设有填料函。
本发明的优点是：实现了生产过程的安全性、大型化、连续化及节能环保处理要求，生产过程全密封、无三废产生，全面提高成套设备的科技含量和应用前景。
本发明中废橡胶轮胎破碎后采用减容进料、因热解反应器为恒速恒温热解，采用计量喂料机均匀喂料进入热解反应器，动态旋转热解反应器在热解过程中会因热膨胀发生形变，其与两端连接的计量喂料机及三相出料机在连接部位会有轴向、径向及角向的位移偏差，使用万向同步位移器，利用平面错位、球面旋转原理实现关联不同设备的不同心位移造成的连接泄露，达到以静制动的密封效果和连续运转。
由于废橡胶在反应器内热解过程中的结焦不可避免，焦化物及炭黑会在热解反应器内壁层层累积，进一步弱化反应过程的热传递，导致生产过程被迫中止，因此本发明人创新无动力步进清焦机构，以仿生机械手的动作利用装置势能驱动清焦机构步进旋转对传热面进行清扫，以保证传热面的光洁，实现最大化热传递效率，以保证生产的高效及连续性；
与热解反应器连接的三相出料机为多层复合隔离输送机械，担负压缩热解残留物炭黑以完成锁气输出及分离热解气的功能，使热解反应器气固密闭输出；
节能环保是废橡胶热解生产成套设备的重要一环，通过设置于加热炉末端的发生器调节并回收热能，以保证热解反应器的恒温状态，并产生高压蒸汽来强制弹射雾化分散热解过程所产生的不凝性气体，在线回收加压至加热炉高温燃烧，消除不凝性气体中的有毒有害物质，为热解反应提供远程安全的热能，并通过G-G换热器的回收新鲜热风为装置补氧；
生产过程不使用易中毒的昂贵的催化剂，而是强化热解反应器间壁换热传热面结构来实现热能的需求，完成工业化生产规模所需的废橡胶热解反应裂解热。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中热解反应器的结构示意图。
图3为图2中万向同步位移器的结构示意图。
其中：1、废橡胶破碎装置，2、斗提机，3、计量喂料机，4、热解反应器，5、三相出料机，6、急冷输送机，7、皮带磁选装置，8、炭黑研磨机，9、炭黑中间罐，10、旋风收集器，11、改性机，12、打包机，13、加热炉，14、发生器，15、换热器，18、烟气净化塔，17、多级冷凝器，16、瓦斯净化塔，19、热气流进口，20、热气流出口，21、混风室，22、物料导向翅片，23、变速反应室，24、出料集向翅片，25、逆止翅片，26、出气口，27、补偿器，28、保温内胆，29、万向同步位移器，30、轴，31、填料函，32、联杆，33、调心环，34、曲臂锚，35、静环，36、轴承，37、中心轴，38、法兰盘。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1-3所示，本发明的一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备，包括废橡胶破碎装置1、计量喂料机3、热解反应器4、加热炉13、瓦斯净化塔16、烟气净化塔18和多级冷凝器17，废橡胶破碎装置1通过皮带输送机与斗提机2相连，斗提机2通过计量喂料机3与热解反应器4相连，热解反应器4与三相出料机5相连，三相出料机5通过急冷输送机6与皮带磁选装置7相连，三相出料机5还与多级冷凝器17相连，皮带磁选装置7与炭黑研磨机8相连，炭黑研磨机8通过炭黑中间罐9与旋风收集器10相连，旋风收集器10通过改性机11与打包机12相连，加热炉13通过发生器14与热解反应器4相连，瓦斯净化塔16分别与加热炉13和多级冷凝器17相连，烟气净化塔18通过换热器15与加热炉13相连；
热解反应器4外腔设有混风室21，热解反应器4内设有变速反应室23和物料导向翅片22，热解反应器4一端设有出气口26，热解反应器4一侧上端设有热气流进口19，出气口26与热解反应器4的连接处设有保温内胆28，热解反应器4的出料端设有逆止翅片25和出料集向翅片24，热解反应器4两端均设有万向同步位移器29，热解反应器4分别与计量喂料机2和三相出料机5通过万向同步位移器29密封，热解反应器4另一侧上端设有热气流出口20； 
万向同步位移器29与热解反应器4的接触处设有法兰盘38，法兰盘38上下两端固定有静环35，静环35内设有轴承36，轴承36内设有轴30，轴30通过曲臂锚34与联杆32相连，联杆32中部设有调心环33，万向同步位移器29内部设有补偿器27，中心轴37穿过补偿器27中部，万向同步位移器29尾端设有填料函31。
本发明的优点是：实现了生产过程的安全性、大型化、连续化及节能环保处理要求，生产过程全密封、无三废产生，全面提高成套设备的科技含量和应用前景。
本发明中废橡胶轮胎破碎后采用减容进料、因热解反应器为恒速恒温热解，采用计量喂料机均匀喂料进入热解反应器，动态旋转热解反应器在热解过程中会因热膨胀发生形变，其与两端连接的计量喂料机及三相出料机在连接部位会有轴向、径向及角向的位移偏差，使用万向同步位移器，利用平面错位、球面旋转原理实现关联不同设备的不同心位移造成的连接泄露，达到以静制动的密封效果和连续运转。
由于废橡胶在反应器内热解过程中的结焦不可避免，焦化物及炭黑会在热解反应器内壁层层累积，进一步弱化反应过程的热传递，导致生产过程被迫中止，因此本发明人创新无动力步进清焦机构，以仿生机械手的动作利用装置势能驱动清焦机构步进旋转对传热面进行清扫，以保证传热面的光洁，实现最大化热传递效率，以保证生产的高效及连续性；
与热解反应器连接的三相出料机为多层复合隔离输送机械，担负压缩热解残留物炭黑以完成锁气输出及分离热解气的功能，使热解反应器气固密闭输出；
节能环保是废橡胶热解生产成套设备的重要一环，通过设置于加热炉末端的发生器调节并回收热能，以保证热解反应器的恒温状态，并产生高压蒸汽来强制弹射雾化分散热解过程所产生的不凝性气体，在线回收加压至加热炉高温燃烧，消除不凝性气体中的有毒有害物质，为热解反应提供远程安全的热能，并通过G-G换热器的回收新鲜热风为装置补氧；
生产过程不使用易中毒的昂贵的催化剂，而是强化热解反应器间壁换热传热面结构来实现热能的需求，完成工业化生产规模所需的废橡胶热解反应裂解热。

Claims (3)

1.一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备，其特征在于：包括废橡胶破碎装置、计量喂料机、热解反应器、加热炉、瓦斯净化塔、烟气净化塔和多级冷凝器，所述废橡胶破碎装置通过皮带输送机与斗提机相连，所述斗提机通过计量喂料机与热解反应器相连，所述热解反应器与三相出料机相连，所述三相出料机通过急冷输送机与皮带磁选装置相连，所述三相出料机还与多级冷凝器相连，所述皮带磁选装置与炭黑研磨机相连，所述炭黑研磨机通过炭黑中间罐与旋风收集器相连，所述旋风收集器通过改性机与打包机相连，所述加热炉通过发生器与热解反应器相连，所述热解反应器内设有变速反应室和物料导向翅片，所述热解反应器的出料端设有逆止翅片和出料集向翅片，所述瓦斯净化塔分别与加热炉和多级冷凝器相连，所述烟气净化塔通过换热器与加热炉相连。
2.根据权利要求1所述的一种连续化废弃橡胶低温微压无催化热解生产成套设备，其特征在于：所述热解反应器外腔设有混风室，所述热解反应器一端设有出气口，所述热解反应器外腔一侧上端设有热气流进口，所述出气口与热解反应器的连接处设有保温内胆，所述热解反应器两端均设有万向同步位移器，所述热解反应器分别与计量喂料机和三相出料机通过万向同步位移器密封，所述热解反应器另一侧上端设有热气流出口。
3.根据权利要求2所述的一种连续化废弃橡胶微压无催化热解生产成套设备，其特征在于：所述万向同步位移器与热解反应器的接触处以法兰盘连接，所述法兰盘上下两端固定有静环，所述静环内设有轴承，所述轴承内设有轴，所述轴通过曲臂锚与联杆相连，所述联杆中部设有调心环，所述万向同步位移器内部设有补偿器，中心轴穿过补偿器中部，所述万向同步位移器尾端设有填料函。
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