CN103242883B - 工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，可有效解废轮胎热裂解设备安全性能差和使用寿命短的问题，技术方案是，包括输送机、螺旋进料器、冷凝器、绞龙机、磁选机、循环泵和燃气发电机，第一输送机的出料端置于第二输送机进料口上方，第二输送机出料端置于螺旋进料器进料口上方，螺旋进料器出料端与裂解釜进料端相连，裂解釜出料端经出气筒与反应塔进气口相连，反应塔出气端分别经第一冷凝器和第二冷凝器与储油罐相连，储油罐与第三冷凝器、不凝气体的洗涤罐、碱液储罐、除液罐、缓冲罐、真空泵、清洗罐、压缩机、气体存储罐、气体减压罐依次相连通，构成不凝的可燃气体提取系统，本发明安全可靠，使用寿命长、效果好。

Description

工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备

技术领域

本发明涉及废轮胎热裂解设备，特别是一种工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备。

背景技术

    废轮胎常被称为“黑色污染”，为解决此问题，实现废物资源化利用，现有多种对废轮胎的处理方法中使用的废轮胎的热裂解设备，由于其结构上的问题，使用效果均不尽人意，主要存在以下几个问题：1、不能实现工业连续化生产，生产成本高；2、裂解釜的釜体长期处于明火高温直烧状态，容易氧气变形，裂解釜体使用寿命短；3、如设备出现问题，不能及时切断加热能量供给，安全性能差；4、设备不能恒温加热，热裂解所得热解油和粗炭黑品质差；5、设备为达到环保要求，往往除尘系统投资较大等缺陷，因此，其创新和改进势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，可有效解废轮胎的热裂解设备生产成本高，安全性能差、能耗大和使用寿命短的问题。

本发明解决的技术方案是，包括输送机、螺旋进料器、冷凝器、绞龙机、磁选机、循环泵和燃气发电机，第一输送机呈向上倾斜置于用于物料称重的第二输送机的一侧，用于物料提升的第一输送机的出料端置于第二输送机进料口上方，第二输送机的出料端置于螺旋进料器的进料口上方，螺旋进料器的出料端与裂解釜的进料端相连，裂解釜的出料端经出气筒与反应塔的进气口相连，反应塔的出气端分别经用于油气冷凝的第一冷凝器和第二冷凝器与储油罐相连，储油罐与用于油气再冷凝的第三冷凝器、不凝气体的洗涤罐、碱液储罐、除液罐、缓冲罐、真空泵、清洗罐、压缩机、气体存储罐、气体减压罐依次相连通，构成不凝的可燃气体提取系统，气体减压罐的出气口经阻火器与燃气发电机相连，燃气发电机经导线与电源转换开关相连，电源转换开关经并联的中频电源分别与绕装在螺旋进料器壳体上的第一电磁线圈、绕装在裂解釜釜体上的第二电磁线圈相连，启动中频电源，将普通三相电转换成具有低压大电流特性的中频电，在电磁线圈通过具有低压大电流特性的中频电时，产生强磁场直接作用于裂解釜的釜体和用于预热的螺旋进料器的壳体上，在磁热效应的作用下，裂解釜的釜体和螺旋进料器的壳体自身发热，温度平稳上升，裂解釜不接触明火的情况下温度平稳上升，大大提高了设备使用寿命；电源与电源转换开关相连，裂解釜的落渣口与绞龙机的进料端相连，绞龙机的出料端经第三输送机与磁选机的进料端相连，磁选机的出料口分别与钢丝储存箱和炭黑储存箱进口相连，废轮胎在裂解釜内吸热裂解出的粗炭黑和钢丝，经落渣口，进入绞龙机内，从绞龙机出来的物料经第三输送机送入磁选机中，经磁选分离出钢丝和炭黑，分别存入钢丝储存箱和炭黑储存箱内，有效达到钢丝和炭黑的分离，实现废轮胎回收再利用的工业连续化生产。

本发明结构新颖独特，简单合理，能耗低、低碳环保、安全可靠，使用寿命长、效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本发明包括输送机、螺旋进料器、冷凝器、绞龙机、磁选机、循环泵和燃气发电机，第一输送机1呈向上倾斜置于用于物料称重的第二输送机2的一侧，用于物料提升的第一输送机1的出料端置于第二输送机2进料口上方，第二输送机2的出料端置于螺旋进料器的进料口3b上方，螺旋进料器的出料端与裂解釜的进料端相连，裂解釜的出料端经出气筒11与反应塔12的进气口相连，反应塔12的出气端分别经用于油气冷凝的第一冷凝器13和第二冷凝器14与储油罐15相连，储油罐15与用于油气再冷凝的第三冷凝器16、不凝气体的洗涤罐17、碱液储罐18、除液罐19、缓冲罐20、真空泵21、清洗罐22、压缩机23、气体存储罐24、气体减压罐25依次相连通，构成不凝的可燃气体提取系统，气体减压罐25的出气口经阻火器26与燃气发电机27相连，燃气发电机27经导线与电源转换开关29相连，电源转换开关29经并联的中频电源5、8a、8b、8c分别与绕装在螺旋进料器壳体上的第一电磁线圈4、绕装在裂解釜釜体上的第二电磁线圈7a、7b、7c相连，启动中频电源，将普通三相电转换成具有低压大电流特性的中频电，在电磁线圈通过具有低压大电流特性的中频电时，产生强磁场直接作用于裂解釜的釜体6d和用于预热的螺旋进料器的壳体3c上，在磁热效应的作用下，裂解釜的釜体和螺旋进料器的壳体自身发热，温度平稳上升，裂解釜不接触明火的情况下温度平稳上升，大大提高了设备使用寿命；电源28与电源转换开关29相连，裂解釜的落渣口6c与绞龙机30的进料端相连，绞龙机30的出料端经第三输送机31与磁选机32的进料端相连，磁选机32的出料口分别与钢丝储存箱34和炭黑储存箱33进口相连，废轮胎在裂解釜内吸热裂解出的粗炭黑和钢丝，经落渣口6c，进入绞龙机30内，从绞龙机出来的物料经第三输送机31送入磁选机32中，经磁选分离出钢丝和炭黑，分别存入钢丝储存箱34和炭黑储存箱33内，有效达到钢丝和炭黑的分离，实现废轮胎回收再利用的工业连续化生产。

为了保证使用效果，所述的螺旋进料器包括壳体3c、电机10和输送螺旋，输送螺旋由旋转轴3d和装在旋转轴上的螺旋叶3e构成，旋转轴的两端水平装在壳体内，电机10和伸出壳体的旋转轴的一端相连，壳体3c上覆盖有第一保温棉3a，第一电磁线圈4绕装在第一保温棉上，螺旋进料器进料端在壳体上部依次装有裂解剂储存仓9a和与裂解剂储存仓相连的裂解剂输送机9b，构成裂解剂添加系统；

所述的裂解釜包括釜体6d和旋转片6b，旋转片6b水平装在釜体6d内，旋转片的一端与伸入釜体的旋转轴3d的一端相连，构成旋转输送结构，釜体上覆盖有第二保温棉6a，第二电磁线圈7a、7b、7c依次绕装在第二保温棉上；

所述的出气筒11内装有防堵绞龙11a；

所述的反应塔12内装有用于分子重组的不锈钢鲍尔环填料12a；

所述的碱液储罐18下部的出液口与循环泵18a的进液口相连，循环泵18a的出液口与洗涤罐17上部的进口相连，构成碱液循环系统；

所述的洗涤罐17和除液罐19内分别装有不锈钢鲍尔环填料17a、19a。

本发明的使用情况是，电源28先经电源导线与电源转换开关29连接，然后再通过导线与中频电源5、8a、8b、8c相连接，启动中频电源，将普通三相电转换成具有低压大电流特性的中频电，通过导线与绕装在螺旋进料器壳体上的第一电磁线圈4、绕装在裂解釜釜体上的第二电磁线圈7a、7b、7c相连，在电磁线圈通过具有低压大电流特性的中频电时，产生强磁场直接作用于裂解釜的釜体和用于预热的螺旋进料器的壳体上，在磁热效应的作用下，裂解釜和螺旋进料器自身发热，裂解釜不接触明火的情况下温度平稳上升，确保釜体氧化小，大大提高了设备使用寿命；中频电源可微调输入电源功率，实现了恒温加热的目的，大大改善了所得到的液体油和粗炭黑的品质；同时中频电源能在瞬间切断，大大提高了设备运行中的安全性能；当裂解釜内的温度达到350℃左右，螺旋进料器温度达到250℃左右时，方可开始进料； 

将粉碎清洗好的颗粒状废轮胎经第一输送机1送至第二输送机2上，再经螺旋进料器进入裂解釜，在通过有余热的螺旋进料器的过程中，废轮胎吸热使自身温度达到120℃左右，完成余热脱水工序，在此工序中根据第二输送机2取得的原料数量，裂解剂储存仓9a和裂解剂输送机9b构成的裂解剂添加系统重量比例将催化剂如三氧化二铝加入余热螺旋进料器3中；

随后废轮胎进入裂解釜内，废轮胎在釜体内的旋转片6b的推动下，缓慢前行，废轮胎在前行的过程中，吸热进行热裂解，裂解出大量油气和粗炭黑，并分离出废轮胎中的钢丝；此时裂解釜内的压力达到100Pa左右时，开启真空泵21，调节真空泵电机转速，使裂解釜内的压力保持在-20Pa-50Pa的范围内，在开启真空泵21的同时，应一同启动燃气发电机27，燃气发电机工作半小时左右后，应切断外接的电源28，通过电源转换开关29，接入燃气发电机组27产生的电能。此后的生产过程所需要的电能，由系统中产生的不凝的可燃气体通过燃气发电机组27产生的电能提供。

废轮胎在裂解釜内裂解出的大分子油气，在反应塔12中的不锈钢鲍尔环填料12a的作用下，二次分解重组成小分子油气，经第一冷凝器13和第二冷凝器14，冷凝成液体油，流入储油罐15内，部分未冷凝的小分子油气和常温常压下的不凝的可燃气体，经连通在储油罐15上方的第三冷凝器16二次冷却，将部分未冷凝的小分子油气冷凝成液体油，流入储油罐15内，只剩余的常温常压下不凝的可燃气体进入洗涤罐17中。

不凝的可燃气体进入洗涤罐17内，与循环泵18a抽送的碱液混合，此时碱液中的碱性物质与不凝的可燃气体中的酸性物质发生酸碱中和反应，达到清除不凝的可燃气体中酸性物质的目的。不凝的可燃气体经酸碱中和后，通过除液罐19中的不锈钢鲍尔环填料19a，除去不凝的可燃气体中的残余碱液，储存于缓冲罐20内，通过真空泵21抽入清洗罐22中，再经压缩机23压缩储存于储存罐24内，最后通过阻火器26，进入燃气发电机27中，燃烧产生电能。

废轮胎在裂解釜内吸热裂解出的粗炭黑和钢丝，经落渣口6c，进入绞龙机30内，从绞龙机出来的物料经第三输送机31送入磁选机32中，经磁选分离出钢丝和炭黑，分别存入钢丝储存箱34和炭黑储存箱33内，有效达到钢丝和炭黑的分离，实现废轮胎回收再利用的工业连续化生产。

本发明采用磁热效应对裂解釜进行加热，可有效提高设备的安全性，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、整体加热过程中，裂解釜不接触明火，确保裂解釜氧化小，大大提高了设备使用寿命；

2、中频电源可微调输入电源功率，实现了恒温加热的目的，大大改善了所得到的液体油和粗炭黑的品质；

3、实现了工业连续化生产，大大减小了生产成本，改善了工人的工作环境和劳动强度；

4、中频电源能在瞬间切断，大大提高了设备运行中的安全性能，是废轮胎裂解设备中的创新，具有良好的经济和社会效益。

申请人要指出的是，本申请中所有的各部件均为现有市售产品公知技术，本发明创新之处在于在于将它们科学的组合起来，构成具有创新性的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，本申请上述指出的仅仅是一种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，包括输送机、螺旋进料器、冷凝器、绞龙机、磁选机、循环泵和燃气发电机，其特征在于，第一输送机（1）呈向上倾斜置于用于物料称重的第二输送机（2）的一侧，用于物料提升的第一输送机（1）的出料端置于第二输送机（2）进料口上方，第二输送机（2）的出料端置于螺旋进料器的进料口（3b）上方，螺旋进料器的出料端与裂解釜的进料端相连，裂解釜的出料端经出气筒（11）与反应塔（12）的进气口相连，反应塔（12）的出气端分别经用于油气冷凝的第一冷凝器（13）和第二冷凝器（14）与储油罐（15）相连，储油罐（15）与用于油气再冷凝的第三冷凝器（16）、不凝气体的洗涤罐（17）、碱液储罐（18）、除液罐（19）、缓冲罐（20）、真空泵（21）、清洗罐（22）、压缩机（23）、气体存储罐（24）、气体减压罐（25）依次相连通，构成不凝的可燃气体提取系统，气体减压罐（25）的出气口经阻火器（26）与燃气发电机（27）相连，燃气发电机（27）经导线与电源转换开关（29）相连，电源转换开关（29）经并联的中频电源分别与绕装在螺旋进料器壳体上的第一电磁线圈（4）、绕装在裂解釜釜体上的第二电磁线圈相连，启动中频电源，将普通三相电转换成具有低压大电流特性的中频电，在电磁线圈通过具有低压大电流特性的中频电时，产生强磁场直接作用于裂解釜的釜体（6d）和用于预热的螺旋进料器的壳体（3c）上，在磁热效应的作用下，裂解釜的釜体和螺旋进料器的壳体自身发热，温度平稳上升，裂解釜不接触明火的情况下温度平稳上升，大大提高了设备使用寿命；电源（28）与电源转换开关（29）相连，裂解釜的落渣口（6c）与绞龙机（30）的进料端相连，绞龙机（30）的出料端经第三输送机（31）与磁选机（32）的进料端相连，磁选机（32）的出料口分别与钢丝储存箱（34）和炭黑储存箱（33）进口相连，废轮胎在裂解釜内吸热裂解出的粗炭黑和钢丝，经落渣口（6c），进入绞龙机（30）内，从绞龙机出来的物料经第三输送机（31）送入磁选机（32）中，经磁选分离出钢丝和炭黑，分别存入钢丝储存箱（34）和炭黑储存箱（33）内，有效达到钢丝和炭黑的分离，实现废轮胎回收再利用的工业连续化生产。

2.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的螺旋进料器包括壳体（3c）、电机（10）和输送螺旋，输送螺旋由旋转轴（3d）和装在旋转轴上的螺旋叶（3e）构成，旋转轴的两端水平装在壳体内，电机（10）和伸出壳体的旋转轴的一端相连，壳体（3c）上覆盖有第一保温棉（3a），第一电磁线圈（4）绕装在第一保温棉上，螺旋进料器进料端在壳体上部依次装有裂解剂储存仓（9a）和与裂解剂储存仓相连的裂解剂输送机（9b），构成裂解剂添加系统。

3.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的裂解釜包括釜体（6d）和旋转片（6b），旋转片（6b）水平装在釜体（6d）内，旋转片的一端与伸入釜体的旋转轴（3d）的一端相连，构成旋转输送结构，釜体上覆盖有第二保温棉（6a），第二电磁线圈依次绕装在第二保温棉上。

4.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的出气筒（11）内装有防堵绞龙（11a）。

5.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的反应塔（12）内装有用于分子重组的不锈钢鲍尔环填料（12a）。

6.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的碱液储罐（18）下部的出液口与循环泵（18a）的进液口相连，循环泵（18a）的出液口与洗涤罐（17）上部的进口相连，构成碱液循环系统。

7.根据权利要求1所述的工业连续化环保节能型废轮胎热裂解设备，其特征在于，所述的洗涤罐（17）和除液罐（19）内分别装有不锈钢鲍尔环填料。