CN104560101B - 一种实现胶粉连续裂解的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现胶粉连续裂解的装置，包括进料机构、裂解机构、裂解气输出管道、炭黑储存排出机构和残余炭黑收集机构，所述裂解室外壁分布有电磁加热器，所述进料机构包括胶粉储罐、位于所述胶粉储罐内的搅拌轴和位于所述胶粉储罐底部的水平布置的无轴螺旋进料机；所述裂解机构包括裂解室和位于所述裂解室内的输送链板，所述输送链板上方设置刮料板；所述炭黑储存排出机构包括炭黑接料斗和炭黑冷却斗，所述残余炭黑收集机构包括残余炭黑收集斗，位于所述裂解室进料机构的下方，本发明还公开了一种实现胶粉连续裂解的方法，本发明可以实现胶粉的连续裂解，裂解质量高，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续裂解的装置及方法，特别涉及一种胶粉的连续裂解装置及方法。
背景技术
随着橡胶工业的迅速发展，橡胶制品的产量及应用范围急剧扩大，随之产生大量的废旧橡胶。据统计，2013年中国仅废旧轮胎的产生量已超过1000万吨，预计到2020年，仅废旧轮胎的产生量将达到2000万吨左右，其它废旧橡胶制品的产生量也与日俱增。因其废弃量巨大且难以处理，被称为继汽车尾气排放的第二大污染源，已成为新型废弃物控制中的焦点问题，也被称为“黑色污染”。
裂解就是将废旧橡胶完全分解为有用的燃气、燃油、炭黑等资源，从而完成废旧橡胶资源的最终循环利用历程。
为了实现废旧橡胶的绿色化处理，废旧橡胶裂解技术受到世界各国高度关注。它通过裂解反应可实现能源的最大化回收和废旧橡胶的充分再利用，具有较高的经济效益和环境效益。而且，如果裂解工艺方法得当，完全可以满足处理量大、效益高和环境污染小等特点，再加上当前化石燃料的减少和能源价格的高涨使得对于替代燃料的需求越来越强烈，裂解理所当然地成为了废旧橡胶高值化利用的最被看好的方法之一。
然而，由于裂解是在较高温度、密封环境下完成，当前的裂解设备及裂解方法还难以满足裂解过程的苛刻要求，如裂解设备运行安全稳定、裂解室无泄漏、可靠无污染、裂解产物品质高、裂解能力大、能耗低等。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现胶粉连续裂解的装置及方法，以达到能够使胶粉连续进料、在连续向前运动的状态下升温裂解、连续出料、出气的装置及方法，满足裂解过程无泄漏，裂解质最高，裂解能力大，自动化程度高等要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种实现胶粉连续裂解的装置，包括进料机构、裂解机构、裂解气输出管道、炭黑储存排出机构和残余炭黑收集机构，所述裂解室外壁分布有电磁加热器，所述进料机构包括胶粉储罐、位于所述胶粉储罐内的搅拌轴和位于所述胶粉储罐底部的水平布置的无轴螺旋进料机；所述裂解机构包括裂解室和位于所述裂解室内的输送链板，所述输送链板两侧设有纵向挡板，所述纵向挡板之间间隔设置有横向挡板，所述输送链板上方设置刮料板；所述炭黑储存排出机构包括炭黑接料斗和炭黑冷却斗，所述炭黑冷却斗外壁设有冷却水夹层，所述炭黑接料斗和炭黑冷却斗之间软连接；所述残余炭黑收集机构包括残余炭黑收集斗，位于所述裂解室进料机构的下方。
基于上述方案，本发明还做了如下改进：
所述无轴螺旋进料机包括四台，于所述胶粉储罐底部等间距水平布置，由一台电机驱动，可等速旋转，将胶粉平铺连续输送至裂解室内的输送链板上。
优选的，所述炭黑冷却斗底部设有卸料阀一，所述炭黑接料斗上、下部分分别设有与所述卸料阀一电连接的料位计一和料位计二，卸料阀一根据料位计一和料位计二的指令判断是否工作。
优选的，所述残余炭黑收集斗底部设有卸料阀二，所述残余炭黑收集斗上、下部分分别设有与所述卸料阀二电连接的料位计三和料位计四，卸料阀二根据料位计三和料位计四的指令判断是否工作。
更进一步的，所述裂解室上设置氧分仪、温度控制器和压力传感器。
更进一步的，所述裂解气输出管道包括分布于所述裂解室上方的三个出气口，从出气口排出的裂解气可以进入后续的油气处理装置。
一种利用上述装置实现胶粉连续裂解的方法，包括待裂解的胶粉从胶粉储罐中搅拌均匀、并由无轴螺旋进料机平铺输送至裂解室内的输送链板上；由刮料板将胶粉进一步刮平，胶粉随输送链板边移动边升温裂解；裂解产生的裂解气通过裂解气输出管道排出，裂解产生的炭黑下落到炭黑接料斗中储存保温，进而下落到炭黑冷却斗进行冷却；掉落到裂解室底部的残余炭黑由输送链板上的横向挡板刮回到残余炭黑收集斗。
进一步的技术方案中，所述氧分仪、温度控制器和压力传感器分别在线测量裂解室内的氧含量、温度和压力，并通过声光报警进行提示。
进一步的技术方案中，通过调节无轴螺旋进料机的转速和输送链板的转速来调节输送链板上的胶粉的铺设厚度以及胶粉在裂解室内的裂解时间。
进一步的技术方案中，当炭黑接料斗中的炭黑到达料位计一时，卸料阀一启动，开始旋转下料，当炭黑到达料位计二时，卸料阀一停止下料；当残余炭黑收集斗中的炭黑到达料位计三时，卸料阀二启动，开始旋转下料，当炭黑到达料位计四时，卸料阀二停止下料。
通过上述技术方案，本发明提供的一种实现胶粉连续裂解的装置及方法，能够使胶粉连续进料、在连续向前运动的状态下升温裂解、连续出料、出气的装置及方法，满足裂解过程无泄漏，裂解质量高，裂解能力大，自动化程度高等要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种实现胶粉连续裂解的装置的正面示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中A-A截面示意图。
图中，1、胶粉储罐；2、搅拌轴；3、无轴螺旋进料机；4、刮料板；5、氧分仪；6、裂解室；7、电磁加热器；8、裂解气输出管道、9、托板；10、输送链板；11、设备支架；12、炭黑接料斗；13、料位计一；14、料位计二；15、软连接；16、炭黑冷却斗；17、卸料阀一；18、支架；19、链板驱动电机；20、料位计三；21、残余炭黑收集斗；22、料位计四；23、卸料阀二；24、温度控制器；25、压力传感器；26、主动辊筒；27、从动辊筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种实现胶粉连续裂解的装置，如图1所示，该装置可实现胶粉的连续裂解，运行安全稳定，可靠无污染，裂解产物品质高，能耗低。
如图1和图3所示的实现胶粉连续裂解的装置，包括进料机构、裂解机构、裂解气输出管道8、炭黑储存排出机构和残余炭黑收集机构，裂解室6外壁分布有电磁加热器7，裂解室6上设置氧分仪5、温度控制器24和压力传感器25，装置的相关部件由设备支架11支撑。
参考图2，进料机构包括胶粉储罐1、位于胶粉储罐1内的搅拌轴2和位于胶粉储罐1底部的水平布置的无轴螺旋进料机3，无轴螺旋进料机3包括四台，于胶粉储罐1底部等间距水平布置，由一台电机驱动，可等速旋转，将胶粉平铺连续输送至裂解室6内的输送链板10上。
裂解机构包括裂解室6和位于裂解室6内的输送链板10，输送链板10由耐高温不锈钢制成，输送链板10的两端由主动辊筒26和从动辊筒27撑紧，两辊筒中间用托板9托起，通过链板驱动电机19带动主动滚筒和从动辊筒27旋转，进而带动输送链板10运动；输送链板10两侧设有纵向挡板，纵向挡板之间间隔设置有横向挡板，纵向挡板可以防止胶粉裂解后产生的液体流淌到输送链板10之外，横向挡板在回程时，可以将洒落在裂解室6底部的炭黑刮回到残余炭黑收集机构中。
输送链板10上方设置刮料板4，可以对进入裂解室6内的胶粉进行进一步刮平，使其均匀分布于输送链板10上，以利于充分裂解。
炭黑储存排出机构包括炭黑接料斗12和炭黑冷却斗16，炭黑冷却斗16外壁设有冷却水夹层，炭黑接料斗12和炭黑冷却斗16之间软连接15，软连接15的设置避免了因裂解设备的高温膨胀引起的设备局部受力造成的对设备的损害；炭黑冷却斗16由支架18支撑，炭黑冷却斗16底部设有卸料阀一17，炭黑接料斗12上、下部分分别设有与卸料阀一17电连接的料位计一13和料位计二14，卸料阀一17根据料位计一13和料位计二14的指令判断是否工作。
残余炭黑收集机构包括残余炭黑收集斗21，位于裂解室6进料机构的下方。残余炭黑收集斗21底部设有卸料阀二23，残余炭黑收集斗21上、下部分分别设有与卸料阀二23电连接的料位计三20和料位计四22，卸料阀二23根据料位计三20和料位计四22的指令判断是否工作。
裂解气输出管道8包括分布于裂解室6上方的三个出气口，从出气口排出的裂解气可以进入后续的油气处理装置。
一种利用上述装置实现胶粉连续裂解的方法，待裂解的胶粉首先在胶粉储罐1中储存，胶粉储罐1下部设有搅拌轴2，电机驱动，用以防止胶粉在胶粉储罐1中起拱。胶粉储罐1底部等间距水平排布四台无轴螺旋进料机3，由一台电机驱动，四台无轴螺旋进料机3可等速旋转同时向裂解室6布料，胶粉储罐1和无轴螺旋进料机3中的胶粉也避免了裂解室6内的气体从胶粉储罐1中溢出。
胶粉落到了裂解室6中输送链板10的上面，胶粉移动到铰接在裂解室6的刮料板4位置时，刮料板4将胶粉进一步刮平，氧分仪5、温度控制器24、压力传感器25分别用以在线测量裂解室6内的氧含量、温度和压力，并有声光报警提示。裂解室6外部的电磁加热器7可直接加热裂解室6。胶粉随输送链板10边移动边升温裂解。
裂解产生的裂解气经设在裂解室6上方的三个出气口后被输送到后续的油气后处理装置，裂解产生的炭黑自由下落到炭黑接料斗12中，炭黑在炭黑接料斗12内储存保温，残余的部分裂解气继续挥发，炭黑接料斗12的下部通过耐高温的软连接15与炭黑冷却斗16连接，炭黑的排料输出由接在炭黑冷却斗16下部的卸料阀一17的旋转完成，卸料阀一17的动作按照料位计一13和料位计二14的指示进行，炭黑位于料位计一13位置时，卸料阀一17旋转下料；炭黑位于料位计二14位置时，卸料阀一17停止旋转下料。
在裂解室6的进胶粉侧下部设有残余炭黑收集斗21，输送链板10回返时，输送链板10上会沾有少量炭黑，为避免在裂解室6下部积聚，残余炭黑会被输送链板10上的横向挡板推进入残余炭黑收集斗21中收集，设在残余炭黑收集斗21下部的卸料阀二23，会根据料位计三20和料位计四22的料位指示判断是否工作，炭黑位于料位计三20位置时，卸料阀二23旋转下料；炭黑位于料位计四22位置时，卸料阀二23停止旋转下料。
通过调节无轴螺旋进料机3的转速和输送链板10的转速来调节输送链板10上的胶粉的铺设厚度以及胶粉在裂解室6内的裂解时间。
本发明提供的一种实现胶粉连续裂解的装置及方法，能够使胶粉连续进料、在连续向前运动的状态下升温裂解、连续出料、出气的装置及方法，满足裂解过程无泄漏，裂解质量高，裂解能力大，自动化程度高等要求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种实现胶粉连续裂解的装置，包括进料机构、裂解机构、裂解气输出管道、炭黑储存排出机构和残余炭黑收集机构，所述裂解室外壁分布有电磁加热器，其特征在于，
所述进料机构包括胶粉储罐、位于所述胶粉储罐内的搅拌轴和位于所述胶粉储罐底部的水平布置的无轴螺旋进料机；
所述裂解机构包括裂解室和位于所述裂解室内的输送链板，所述输送链板两侧设有纵向挡板，所述纵向挡板之间间隔设置有横向挡板，所述输送链板上方设置刮料板；
所述炭黑储存排出机构包括炭黑接料斗和炭黑冷却斗，所述炭黑冷却斗外壁设有冷却水夹层，所述炭黑接料斗和炭黑冷却斗之间软连接；
所述残余炭黑收集机构包括残余炭黑收集斗，位于所述裂解室进料机构的下方。
2.根据权利要求1所述的一种实现胶粉连续裂解的装置，其特征在于，所述无轴螺旋进料机包括四台，于所述胶粉储罐底部等间距水平布置。
3.根据权利要求1所述的一种实现胶粉连续裂解的装置，其特征在于，所述炭黑冷却斗底部设有卸料阀一，所述炭黑接料斗上、下部分分别设有与所述卸料阀一电连接的料位计一和料位计二。
4.根据权利要求1所述的一种实现胶粉连续裂解的装置，其特征在于，所述残余炭黑收集斗底部设有卸料阀二，所述残余炭黑收集斗上、下部分分别设有与所述卸料阀二电连接的料位计三和料位计四。
5.根据权利要求1所述的一种实现胶粉连续裂解的装置，其特征在于，所述裂解室上设置氧分仪、温度控制器和压力传感器。
6.根据权利要求1所述的一种实现胶粉连续裂解的装置，其特征在于，所述裂解气输出管道包括分布于所述裂解室上方的三个出气口。
7.一种利用权利要求1-6任一所述的装置实现胶粉连续裂解的方法，其特征在于，包括待裂解的胶粉从胶粉储罐中搅拌均匀、并由无轴螺旋进料机平铺输送至裂解室内的输送链板上；由刮料板将胶粉进一步刮平，胶粉随输送链板边移动边升温裂解；裂解产生的裂解气通过裂解气输出管道排出，裂解产生的炭黑下落到炭黑接料斗中储存保温，进而下落到炭黑冷却斗中进行冷却；掉落到裂解室底部的残余炭黑由输送链板上的横向挡板刮回到残余炭黑收集斗。
8.根据权利要求7所述的一种实现胶粉连续裂解的方法，其特征在于，所述氧分仪、温度控制器和压力传感器分别在线测量裂解室内的氧含量、温度和压力，并通过声光报警进行提示。
9.根据权利要求7所述的一种实现胶粉连续裂解的方法，其特征在于，通过调节无轴螺旋进料机的转速和输送链板的转速来调节输送链板上的胶粉的铺设厚度以及胶粉在裂解室内的裂解时间。
10.根据权利要求7所述的一种实现胶粉连续裂解的方法，其特征在于，当炭黑接料斗中的炭黑到达料位计一时，卸料阀一启动，开始旋转下料，当炭黑到达料位计二时，卸料阀一停止下料；当残余炭黑收集斗中的炭黑到达料位计三时，卸料阀二启动，开始旋转下料，当炭黑到达料位计四时，卸料阀二停止下料。
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