CN104650945B - 废橡胶裂解生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废橡胶裂解生产线，包括有裂解釜，裂解釜包括由旋转驱动装置驱动的釜体，加热釜体的燃油燃烧器在釜体两端设有伸入其内的螺旋出料器和螺旋进料器，螺旋进料器通过磁选机与废橡胶破碎机连接，螺旋出料器与炭黑成型机相连接；釜体通过水冷输气管依次与冷却器和油气分离器的进气口相连通，油气分离器的出油口与储油罐相连通，油气分离器的出气口通过气体过滤器与燃气燃烧器连通；近燃油燃烧器处设有温度传感器；水冷输气管外层水套和冷却器的进水口、出水口分别与热能制冷机的出水口和进水口相连通；釜罩的烟气出口与热能制冷机相连通。较之现有技术，本发明可以解决现有的废橡胶裂解设备无法连续进行作业和污染大的问题。

Description

废橡胶裂解生产线
技术领域
本发明涉及废橡胶裂解设备制造技术领域，尤其是一种用于将废橡胶进行分解回收利用的设备。
背景技术
随着我国汽车保有量逐年上升，每年都有大量废橡胶轮胎产生，这些废橡胶轮胎埋入地下不但不易降解，还会对环境造成污染。然而废橡胶轮胎又全身是宝，享有“黑色黄金”之美誉；废橡胶中所含12%钢丝是优质弹簧钢的原料，所含28%～35%可还原为炭黑，49%～56%可还原为燃油。目前处理废橡胶轮胎的方法是采用废橡胶裂解设备对其进行裂解，再将所得的钢丝及还原的炭黑和燃油进行回收。现有一种废橡胶裂解设备，包括有由旋转驱动装置驱动的釜体，加热所述釜体的燃油燃烧器和固定在所述釜体外的釜罩，所述釜体包括由筒体和焊接在该筒体两端的封头构成，在一端的封头上设有进料门,在所述筒体的筒壁设有出气口，所述的出气口依次与冷却器和油气分离器相连接；所述油气分离器设有排气管，该排气管通过除尘机与排气烟囱连接。由于这种废橡胶裂解设备对废橡胶轮胎采用整体裂解的方式，因此该废橡胶裂解设备在生产过程中存在如下问题：1、由于废橡胶是整体投料裂解，每进行一次裂解反应都要进行投料及反应完毕后取出钢丝，不能连续进行裂解反应作业，生产效率低；而废橡胶轮胎在投料和裂解完毕将钢丝从釜体运出时要打开釜体一侧的门，此时，釜体内的残余炭黑就会向外扩散，不仅污染环境，还会对操劳作工人的身体造成危害；2、由于釜体受旋转驱动装置驱动进行旋转，出气口又设在筒体的筒壁上，而油气输送管只能在筒体的顶部与出气口连通，因此，常常因为该连接处的密封性差导致油气的泄漏；经常需要停机维修，使用寿命短，生产效率低；3、对废橡胶轮胎裂解加热方式采用燃油燃烧的办法对进行加热，能源消耗大，裂解反应生成的废气直接向外排放污染环境。
发明内容
本发明所解决的问题是提供一种废橡胶裂解生产线，以解决现有的废橡胶裂解设备无法连续进行作业和污染大的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种废橡胶裂解生产线包括有裂解釜，所述裂解釜包括由旋转驱动装置驱动的釜体，加热所述釜体的燃油燃烧器和固定在所述釜体外的釜罩，所述釜体由筒体和焊接在所述筒体两端的封头构成，在两端的所述封头上分别设有进料空心轴和出料空心轴，所述釜体通过进料空心轴和出料空心轴架装在机架上，所述进料空心轴内穿装有螺旋进料器，所述出料空心轴内穿装有螺旋出料器，所述螺旋出料器与炭黑成型机相连接，所述螺旋进料器通过磁选机与废橡胶破碎机连接；
所述釜体于进料端设有油气输送通道，所述油气输送通道通过连接管与设有外层水套的水冷输气管相连通，所述水冷输气管依次与多级冷却器的进气口相连通，多级所述冷却器的出气口依次与多级油气分离器的进气口相连通，多级所述油气分离器的出油口分别与储油罐相连通，多级所述油气分离器的出气口依次通过多个气体过滤器与加热所述釜体的燃气燃烧器连通；在近所述燃油燃烧器处设有温度传感器；
所述水冷输气管的外层水套和多级所述冷却器均设有进水口和出水口，所述水冷输气管外层水套的进水口和多级所述冷却器的进水口分别与热能制冷机的出水口相连通，所述水冷输气管外层水套的出水口和多级所述冷却器的出水口分别通过蓄水池与所述热能制冷机的进水口相连通；
在所述釜罩顶部设有出烟口，所述出烟口与所述热能制冷机的烟气进口相连通，所述热能制冷机的烟气出口通过除尘机与烟囱相连通。
上述废橡胶裂解生产线技术方案中，更具体的技术方案还可以是：在所述釜体内壁上设有用于将炭黑自进料端推至出料端的螺旋推料板，在所述出料端一侧的封头内壁沿径向设置有多块弧形导流板。
进一步的，所述油气输送通道的出气口由所述螺旋进料器的进料筒外壁与所述进料空心轴围合而成；
在所述连接管与所述进料空心轴连接处设有通过压紧件压接的第一石墨盘根，在所述连接管与所述进料筒的连接处设有通过压板压接的密封垫；
在近所出料空心轴轴端与所述螺旋出料器的所述出料筒筒壁上设有通过压接件压接的第二石墨盘根。
进一步的，所述热能制冷机包括有冷媒罐、蒸发器和加热器，依次连通的发生器、精馏器和冷凝器；所述冷凝器通过膨胀阀与所述蒸发器的蒸发管相连通，所述蒸发器的蒸发管通过真空泵与冷媒罐相连通；在所述冷媒罐与所述发生器之间设有交换器,所述交换器具有连通所述发生器与所述冷媒罐的中心管和由套设在所述中心管外的夹套与所述中心管围成的环形腔；所述冷媒罐通过循环泵依次与所述交换器的环形腔和所述加热器的加热管相连通，在所述加热器的加热管前端设有一段伸入所述发生器内的设有喷淋头的管段；
所述热能制冷机的进水口和出水口设有所述蒸发器上，所述进水口设在所述蒸发器的蒸发管出口一侧，所述出水口设在所述蒸发器的蒸发管进口一侧；所述烟气进口和所述烟气出口设在所述加热器上，所述烟气进口设在所述加热器的加热管出口一侧，所述烟气出口设在所述加热器的加热管进口一侧。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：1、1、由于本废橡胶裂解釜的生产原料是经破碎、磁选钢丝后颗粒废橡胶；废旧轮胎先通过废橡胶破碎机破碎成，再通过磁选机将钢丝选出，颗粒废橡胶可通过螺旋出料器进入釜体内进行裂解反应，生成的炭黑通过螺旋出料器送出，生成的炭黑通过螺旋出料器送往炭黑成型机挤压成型；在釜体内产生的裂解气从釜体的出气口经水冷输气管、多级冷却器和多级油气分离器还原为燃油；在釜体内产生的油气经水冷输气管、多级冷却器和多级油气分离器还原为燃油，在这过程中，作为水冷输气管和多级冷却器的冷却水先输入热能制冷机进行冷却；常温冷却水和加热裂解釜产生的高温烟气分别从进水口和烟气进口管进入热能制冷机中进行热交换，能将常温水快速冷却至8℃-10℃，再将8℃-10℃冷却水输入多级冷却器和水冷输气管的外层水套中对裂解反应产生的油气进行冷却，不仅提高了冷却速度，还增加了出油率；而且冷却水还能进行循环使用，不用增加蓄水池就能满足多级冷却器冷却和水冷输气管的冷却水用量需求，降低生产成本；而从热能制冷机出来的烟气经除尘机除尘通过烟囱向外排放；使废橡胶裂解生产过程做到连续、封闭生产，生成的油气和炭黑均自动通过各自的输送方式进入下工序；生成的中间产物可燃气体、高温烟气均得到回收利用，安全环保；2由于釜体通过空心轴架装在机架上，旋转的进、出料空心轴与连接管和进、出料筒之间的密封采用具有自润滑的石墨盘,密封效果好无油气泄露现象，便于维修，每年只需更换一次，提高裂解釜使用寿命。
附图说明
图1是本发明实例的结构示意图。
图2是本发明实例的裂解釜的结构示意图。
图3图2的A-A处的剖视图。
图4是本发明实例的釜体的结构示意图。
图5是本发明实例的油气输送通道的结构示意图。
图6是本发明实例的第二石墨盘根的密封结构示意图。
图7是本发明实例的热能制冷机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图实例对本发明作进一步详述：
如图1、图2和图3所示的废橡胶裂解生产线包括有裂解釜，裂解釜包括由旋转驱动装置驱动的釜体2，加热釜体2的燃油燃烧器1-2和固定在釜体2外的釜罩1，釜体2由筒体2-12和焊接在筒体2-12两端的封头构成，两端的封头分别为进料端封头2-11、出料端封头2-13；在出料端封头2-13的中心焊接有出料空心轴2-4，在进料端封头2-11的中心焊接有进料空心轴2-9；旋转驱动装置包括装在出料空心轴2-4上的大齿轮2-3，大齿轮2-3与小齿轮2-3-1啮合连接，小齿轮2-3-1通过小齿轮轴装在齿轮架2-3-2上；小齿轮2-3-1通过减速器与驱动电机相连接（图中未示出）；釜体2通过分别套装在出料空心轴2-4和进料空心轴2-9上的两个轴承圈2-2架装在两个机架2-7上，在釜体2外固定装有釜罩1，本实施例在机架2-7与轴承圈2-2之间装有托辊2-8，托辊2-8通过支承架装在机架2-7上；在进料空心轴2-9和出料空心轴2-4内分别穿装有伸入釜体2内的螺旋进料器21和螺旋出料器3；螺旋进料器21包括装在进料筒21-4内的由进料电机21-2驱动的带有螺旋板的进料轴21-3；进料轴21-3通过轴承座装在进料筒21-4内，进料筒21-4固定在机架21-5上，进料轴21-3通过减速器21-1与出料电机21-2连接，进料筒21-4在釜体2内的筒壁上装有进料口，在连接管13-3的外侧的筒壁上装有进料斗；在连接管13-3与进料筒21-4的连接处装有通过压板13-2压接的密封垫13-1，在进料筒21-4与进料筒4-4连接处的管端开有定位槽，将密封垫13-1装在定位槽内，通过压板13-2将密封垫13-1压接在在连接管13-3与进料筒21-4的连接处；在连接管13-3与进料筒21-4的连接处装有通过压板13-2压接的密封垫13-1，在进料筒21-4与进料筒4-4连接处的管端开有定位槽，将密封垫13-1装在定位槽内，通过压板13-2将密封垫13-1压接在在连接管13-3与进料筒21-4的连接处，如图5所示。螺旋进料器21的进料筒21-4的进料斗通过输送带与磁选机20连接，磁选机20通过输送带与废橡胶破碎机19连接。
螺旋出料器3包括出料筒3-4和装在出料筒3-4内的带有螺旋板的出料轴3-3，出料轴3-3通过轴承座装在出料筒3-4内，出料筒3-4固定在机架3-5上；出料轴3-3通过减速器3-1与出料电机3-2连接。在近第一釜盖部的出料空心轴2-4轴端的出料筒3-4侧壁处装有通过压接件压接在出料空心轴2-4轴端的石墨盘根2-5，件压接包括焊接在出料筒3-4轴端的法兰2-4-1，缠绕在出料筒3-4侧壁上的石墨盘根2-5，通过将两个套在石墨盘根2-5外的半圆压套2-4-2和压板2-6将石墨盘根2-5压接在出料空心轴2-4轴端。本实施例在釜体2的内壁焊接有用于将炭黑自进料端推至出料端的螺旋推料板2-10，在出料端一侧的出料端封头2-13内壁沿径向焊接有四块弧形导流板2-1，以确保釜体2旋转时出料端的炭黑在弧形导流板2-1的弧形边引导下进入出料筒3-4的进料口内；出料筒3-4于釜体2外侧的筒壁上装有出料口，出料筒3-4的出料口通过输送管与炭黑成型机4相连接,如图4、图6所示。在釜体2的进料端设有油气输送通道，油气输送通道的出气口由螺旋进料器21的进料筒21-4外壁与进料空心轴2-9围合而成；本实施例的油气输送通道通过连接管13-3与设有外层水套的水冷输气管13相连通，水冷输气管13焊接在连接管13-3的管壁上；水冷输气管13与一级冷却器14的进气口相连通，一级冷却器14的出气口通过管道与二级冷却器15的进气口相连通；二级冷却器15的出气口通过管道与一级油气分离器16的进气口相连通，一级油气分离器16的出气口通过管道与二级油气分离器17的进气口相连通；一级油气分离器16和二级油气分离器17的出油口分别通过油管与储油罐18相连通，二级油气分离器17的出气口依次通过一级气体过滤器6和二级气体过滤器5与装在釜体2下方炉膛内的加热釜体2的燃气燃烧器1-1连通；在靠近燃油燃烧器1-2处设有温度传感器1-3，当炉膛内的温度达到了200℃，温度传感器1-3发出指令控制燃油燃烧器1-2停止工作，启动燃气燃烧器1-1开始工作。
水冷输气管13的外层水套开有进水口13-1和出水口13-2，一级冷却器14开有进水口14-1和出水口14-2，二级冷却器15开有进水口15-1和出水口15-2；水冷输气管13外层水套的进水口13-1、一级冷却器14的进水口14-1和二级冷却器15的进水口15-1分别通过水管与热能制冷机10的出水口10-2相连通，水冷输气管13外层水套的出水口13-2、一级冷却器14的出水口14-2和二级冷却器15的出水口15-2分别通过水管和蓄水池12与热能制冷机10的进水口10-4相连通，在蓄水池12与热能制冷机10的进水口10-4之间和水管上装有水泵11。在釜罩1顶部开有第一出烟口1-4和第二出烟口1-5，这两个烟气出口通过气管串通连接后与与热能制冷机10的烟气进口10-3相连通，热能制冷机10的烟气出口10-1通过管道依次与除尘机9和烟囱7相连通，在除尘机9与烟囱7之间的管道是装有抽风机8。
如图7所示的热能制冷机10包括有冷媒罐10-13、蒸发器10-5和加热器10-8，依次连通的发生器10-10、精馏器10-9和冷凝器10-7；冷凝器10-7通过膨胀阀10-6与蒸发器10-5的蒸发管相连通，蒸发器10-5具有机箱和装在机箱内的蒸发管；热能制冷机10的进水口10-4和出水口10-2设有蒸发器10-5的机箱上，进水口10-4开在蒸发器10-5的蒸发管出口10-5-2一侧的机箱上，出水口10-2开在蒸发器10-5的蒸发管进口10-5-1一侧的机箱上；蒸发器10-5的蒸发管通过真空泵10-14与冷媒罐10-13相连通；在冷媒罐10-13与发生器10-10之间装有交换器,交换器具有连通发生器10-10与冷媒罐10-13的中心管10-11-1和由套装在中心管10-11-1外的夹套10-11与中心管10-11-1围成的环形腔；冷媒罐10-13通过循环泵10-12依次与交换器的环形腔和加热器10-8的加热管相连通，在加热器10-8的加热管前端设有一段伸入发生器10-10内的设有喷淋头的管段；热能制冷机10的烟气进口10-3和烟气出口10-1设在加热器10-8上，加热器10-8具有机壳和装在机壳内的加热管，烟气进口10-3装在加热器10-8的加热管出口10-8-2一侧的机壳上，烟气出口10-1装在加热器10-8的加热管进口10-8-1一侧的机壳上。

Claims (4)

1.一种废橡胶裂解生产线，包括有裂解釜，所述裂解釜包括由旋转驱动装置驱动的釜体（2），加热所述釜体（2）的燃油燃烧器（1-2）和固定在所述釜体（2）外的釜罩（1），其特征在于：所述釜体（2）由筒体（2-12）和焊接在所述筒体（2-12）两端的封头构成，在两端的所述封头上分别设有进料空心轴（2-9）和出料空心轴（2-4），所述釜体（2）通过分别套装在进料空心轴（2-9）和出料空心轴（2-4）上的两个轴承圈（2-2）架装在两个机架（2-7）上，所述进料空心轴（2-9）内穿装有螺旋进料器（21），所述出料空心轴（2-4）内穿装有螺旋出料器（3），所述螺旋出料器（3）与炭黑成型机（4）相连接，所述螺旋进料器（21）通过磁选机（20）与废橡胶破碎机（19）连接；
所述釜体（2）于进料端设有油气输送通道，所述油气输送通道通过连接管（13-3）与设有外层水套的水冷输气管（13）相连通，所述水冷输气管（13）依次与多级冷却器的进气口相连通，所述多级冷却器的出气口依次与多级油气分离器的进气口相连通，所述多级油气分离器的出油口分别与储油罐（18）相连通，所述多级油气分离器的出气口依次通过多个气体过滤器与加热所述釜体（2）的燃气燃烧器（1-1）连通；在近所述燃油燃烧器（1-2）处设有温度传感器（1-3）；
所述水冷输气管（13）的外层水套和所述多级冷却器均设有进水口和出水口，所述水冷输气管（13）外层水套的进水口（13-1）和所述多级冷却器的进水口分别与热能制冷机（10）的出水口（10-2）相连通，所述水冷输气管（13）外层水套的出水口（13-2）和所述多级冷却器的出水口分别通过蓄水池（12）与所述热能制冷机（10）的进水口（10-4）相连通；
在所述釜罩（1）顶部设有出烟口，所述出烟口与所述热能制冷机（10）的烟气进口（10-3）相连通，所述热能制冷机（10）的烟气出口（10-1）通过除尘机（9）与烟囱（7）相连通。
2.根据权利要求1所述的废橡胶裂解生产线，其特征在于：在所述釜体（2）内壁上设有用于将炭黑自进料端推至出料端的螺旋推料板（2-10），在所述出料端一侧的封头内壁沿径向设置有多块弧形导流板（2-1）。
3.根据权利要求1或2所述的废橡胶裂解生产线，其特征在于：所述油气输送通道的出气口由所述螺旋进料器（21）的进料筒（21-4）外壁与所述进料空心轴（2-9）围合而成；
在所述连接管（13-3）与所述进料空心轴（2-9）连接处设有通过压紧件压接的第一石墨盘根（2-17），在所述连接管（13-3）与所述进料筒（21-4）的连接处设有通过压板（13-2）压接的密封垫（13-1）；
在近所述出料空心轴（2-4）轴端与所述螺旋出料器（3）的所述出料筒（3-4）筒壁上设有通过压接件压接的第二石墨盘根（2-5）。
4.根据权利要求3所述的废橡胶裂解生产线，其特征在于：所述热能制冷机（10）包括有冷媒罐（10-13）、蒸发器（10-5）和加热器（10-8），依次连通的发生器（10-10）、精馏器（10-9）和冷凝器（10-7）；所述冷凝器（10-7）通过膨胀阀（10-6）与所述蒸发器（10-5）的蒸发管相连通，所述蒸发器（10-5）的蒸发管通过真空泵（10-14）与冷媒罐（10-13）相连通；在所述冷媒罐（10-13）与所述发生器（10-10）之间设有交换器,所述交换器具有连通所述发生器（10-10）与所述冷媒罐（10-13）的中心管（10-11-1）和由套设在所述中心管（10-11-1）外的夹套（10-11）与所述中心管（10-11-1）围成的环形腔；所述冷媒罐（10-13）通过循环泵（10-12）依次与所述交换器的环形腔和所述加热器（10-8）的加热管相连通，在所述加热器（10-8）的加热管前端设有一段伸入所述发生器（10-10）内的设有喷淋头的管段；
所述热能制冷机（10）的所述进水口（10-4）和所述出水口（10-2）设有所述蒸发器（10-5），所述进水口（10-4）设在所述蒸发器（10-5）的蒸发管出口（10-5-2）一侧，所述出水口（10-2）设在所述蒸发器（10-5）的蒸发管进口（10-5-1）一侧；所述热能制冷机（10）的所述烟气进口（10-3）和所述烟气出口（10-1）设在所述加热器（10-8），所述烟气进口（10-3）设在所述加热器（10-8）的加热管出口（10-8-2）一侧，所述烟气出口（10-1）设在所述加热器（10-8）的加热管进口（10-8-1）一侧。
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