CN104357077B - 用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉 - Google Patents

用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉。它具有封闭式的炉体，炉体上部左侧和上部右侧分别设置了轮胎料块入口管和裂解气出口管，炉体内设有转子，转子两端分别支承在左、右的轴承支座中，通过左端的传动系统带动转子转动，炉体外侧下部布置有加热夹套，炉体右端下部设置裂解产品出口管，整个装置安装在鞍式支座上。本发明的中空轴与夹套共同提供热源，传热面积大；热源可使用经分离过后的裂解产物；中空轴和夹套内高温气体采用逆流流动，且夹套仅包裹下筒体与裂解反应位置接触，采用多级并联，夹套内部设置折流板，延长高温气体停留时间；螺旋叶片的螺距为前疏后密型，裂解产物随螺旋叶片的运转完全排出筒体，无需停机操作。

Description

用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉
技术领域
本发明涉及裂解炉，尤其是涉及一种用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉。
背景技术
随着人们生活水平的提高和物流行业的发展，我国的私家车和货车的数量逐年增高，同时也产生了许多垃圾——废轮胎。对废轮胎进行回收利用，不仅可缓解其对环境的压力，降低污染，更可实现资源再生，从而带来经济、环境双重利益。目前，废轮胎的回收利用方式主要有三种：机械粉碎做胶粉、脱硫生产再生胶和热解生成重油、炭黑等重要化工原料。其中机械粉碎做胶粉是一种较为理想的处理方式，但由于橡胶在常温是为韧性材料，难以粉碎到40目以上，且易大量产热老化变形，低温粉碎技术目前仍在研究中，但代价成本太高，不具有经济可行性；脱硫生产再生胶因生产能耗大、污染严重、无法达到环保要求，已逐渐被淘汰；热解技术可将废轮胎裂解为以燃气、燃油和炭黑为主的能源，裂解过程处理量大，环境污染少，因成本低、效益高而受到人们的关注，是最有前景的废轮胎处理方式。现在随着废轮胎热解技术的不断深入，研究方向已从小型实验逐渐进入中式阶段，最终将逐步实现工业化生产和商业化运行。废轮胎裂解技术是将废轮胎在无氧或缺氧的状态下加热至适当的温度，使废轮胎中的高分子有机物裂解为燃气、燃油和炭黑为主的贮存性能源，其中燃气可以直接作为裂解热源，杜绝二次污染，燃油降温后可回收利用，炭黑处理后可达到与商业炭黑同等的质量。在裂解过程中，温度、压力和时间是影响裂解产品质量的重要因素，其中反应温度对炭黑的质量影响颇大，而且裂解过程的温度一般在400℃以上，对裂解设备也是很大的考验。
目前的裂解设备形式多种多样，如移动床、固定床、流化床、烧蚀床、悬浮炉和回转窑等，其中多为间接加热装置，遇到的问题是裂解条件不易长期保持，裂解系统批量给料，不能长期连续运行。另外，裂解设备在高温条件下的密封性能不好会导致裂解过程裂解气泄漏，影响操作安全。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明它具有封闭式的炉体，炉体上部左侧和上部右侧分别设置了轮胎料块入口管和裂解气出口管，炉体内设有转子，转子两端分别支承在左、右的轴承支座中，通过左端的传动系统带动转子转动，炉体外侧下部布置有加热夹套，炉体右端下部设置裂解产品出口管，整个装置安装在鞍式支座上。
所述炉体是由左端板、右端板、上筒体、中筒体和下筒体共同围成，炉体向右倾斜角度为5°～10°。
所述设在炉体内的转子为中空轴，中空轴与下筒体的同轴安装，中空轴上设有螺旋叶片，中空轴左、右端分别开有出气口和进气口，螺旋叶片上的螺距从左至右为前疏后密。
所述加热夹套，用隔板分开的多级并联式结构，每级均设有交叉布置的折流板、一个热媒入口管和一个热媒出口管，加热夹套包覆在下筒体外，多个热媒入口管与入口总管连接，多个热媒出口管与出口总管连接。
本发明具有的有益效果是：
（1）生产周期短：本发明采用中空轴，内部可连续通入高温气体，可与加热夹套共同提供热源，传热面积大，为裂解反应发生创造了更有利条件。
（2）能量耗费低：本发明运行稳定后，热源可使用经分离过后的裂解产物；中空轴和加热夹套内高温气体采用逆流流动，且加热夹套仅包裹下筒体与裂解反应位置接触，采用多级并联方式，加热夹套内部设置折流板，延长高温气体停留时间。
（3）连续化操作：本发明螺旋叶片的螺距为前疏后密型，与下筒体之间留较小间隙，裂解产物随螺旋叶片的运转完全排出筒体，无死角存在，无需停机操作。
附图说明
图1是本发明用的结构示意图。
图2是图1的炉体的侧视图。
图3是本发明加热夹套的展开示意图。
图中：1、传动系统，2、转子，2.1、出气口，2.2、左轴头，2.3、螺旋叶片，2.4、中空轴，2.5、右轴头，2.6、进气口，3、轴承支座，4、炉体，4.1左端板，4.2、右端板，4.3、上筒体，4.4、中筒体，4.5、下筒体，5、轮胎料块进口管，6、裂解气出口管，7、产品出口管，8、加热夹套，8.1、热媒入口管，8.2、热媒出口管，8.3、折流板，8.4、隔板，9、鞍式支座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明它具有封闭式的炉体4，炉体4上部左侧和上部右侧分别设置了轮胎料块入口管5和裂解气出口管6，炉体4内设有转子2，转子2两端分别支承在左、右的轴承支座3中，通过左端的传动系统1带动转子2转动，炉体4外侧下部布置有加热夹套8，炉体4右端下部设置裂解产品出口管7，整个装置安装在鞍式支座9上。
如图1、图2所示，所述炉体4是由左端板4.1、右端板4.2、上筒体4.3、中筒体4.4和下筒体4.5共同围成，炉体4向右倾斜角度为5°～10°。
如图1所示，所述设在炉体4内的转子2为中空轴2.4，中空轴2.4与下筒体4.5的同轴安装，中空轴2.4上设有螺旋叶片2.3，中空轴左、右端分别开有出气口2.1和进气口2.6，左轴头2.2与出气管连接，右轴头2.5与进气管连接，螺旋叶片2.3上的螺距从左至右为前疏后密，螺距呈线性减小。
如图3所示，所述加热夹套8，用隔板8.4分开的多级并联式结构，每级均设有交叉布置的折流板8.3、一个热媒入口管8.1和一个热媒出口管8.2，加热夹套8包覆在下筒体4.5外，多个热媒入口管与入口总管连接，多个热媒出口管与出口总管连接。
本发明的工作原理：
本发明的工作过程中，将废轮胎料块从裂解炉上部的轮胎料块入口管5送入，裂解炉的螺旋叶片2.3之间及螺旋叶片2.3与下筒体4.5之间的间隙是裂解反应发生的主要场所，热量来源于中空轴2.4和下部加热夹套8的高温气体（由裂解产生的燃气经处理燃烧后调温送入），随着裂解反应的发生，料块逐渐变小，而螺距也逐渐变密，裂解产物便可随螺旋叶片2.3的旋转从炉体完全排出，废轮胎料块可持续加入，不间断操作。中空轴2.4在传动系统的带动下低速旋转，热量在加热夹套与原料中充分传递，这里的裂解反应温度可控制在500℃。反应过程中，中空轴2.4内和加热夹套8内高温气体采用逆流，高温气体切向进入加热夹套，沿着折流板隔出的空隙恒定流动，通过调整热媒的流量和温度能为裂解反应提供适宜且稳定的反应温度。裂解反应完成后，生成的气体从裂解气出口管6被风机抽出，燃油和炭黑被送到炉体右侧经产品出口管7流出。

Claims (2)

1.一种用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉，其特征在于：它具有封闭式的炉体（4），炉体（4）上部左侧和上部右侧分别设置了轮胎料块入口管（5）和裂解气出口管（6），炉体（4）内设有转子（2），转子（2）两端分别支承在左、右的轴承支座中，通过左端的传动系统（1）带动转子（2）转动，炉体（4）外侧下部布置有加热夹套（8），炉体（4）右端下部设置裂解产品出口管（7），整个装置安装在鞍式支座（9）上；
所述炉体（4）是由左端板（4.1）、右端板（4.2）、上筒体（4.3）、中筒体（4.4）和下筒体（4.5）共同围成，炉体（4）向右倾斜角度为5°～10°；
所述设在炉体（4）内的转子（2）为中空轴（2.4），中空轴（2.4）与下筒体（4.5）的同轴安装，中空轴（2.4）上设有螺旋叶片（2.3），中空轴左、右端分别开有出气口（2.1）和进气口（2.6），螺旋叶片（2.3）上的螺距从左至右为前疏后密。
2.根据权利要求1所述的一种用于废轮胎资源回收化的卧式螺杆结构裂解炉，其特征在于：所述加热夹套（8），用隔板分开的多级并联式结构，每级均设有交叉布置的折流板、一个热媒入口管和一个热媒出口管，加热夹套（8）包覆在下筒体（4.5）外，多个热媒入口管与入口总管连接，多个热媒出口管与出口总管连接。
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