CN105062541A - 一种炭黑反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炭黑反应装置，依次包括进料系统、旋转裂解系统、出料系统，其特征在于，所述旋转裂解系统具有多个可旋转的裂解炉，所述进料系统具有主进料螺旋、以及将原料从所述主进料螺旋上分别输送至各裂解炉的分进料螺旋，所述出料系统包括主出料螺旋、以及将裂解后的炭黑渣从各裂解炉输送至主出料螺旋上的分出料螺旋，所述旋转裂解系统还包括底部的燃气加热系统和外侧的保温系统。本发明的优点：整个废旧橡胶裂解回收装置结构简单，布局合理，使用寿命长，可很好的对橡胶裂解产生的炭黑、可燃气体、油类物质进行回收利用，再生效果好。并且橡胶块裂解完全，转化效率高，得到的炭黑也具有更高的品质。

Description

一种炭黑反应装置

技术领域

本发明涉及废旧橡胶裂解相关设备技术领域，具体涉及一种炭黑反应装置。

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。众所周知，将废旧橡胶裂解后通过进一步加工可以生产出汽油、柴油、炭黑等产品，这不仅处理了现代社会产生的大量废旧橡胶等工业垃圾，减轻了环境污染，而且为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径。目前，虽然有各种与废旧橡胶裂解有关的设备被报道，但是，大多数设备裂解时需要的温度较高，从而使得裂解产生的可燃气体较多，导致得油率低而且品质差，另外，设备内部还容易造成结焦，缩短使用寿命，增加生产能耗；若降低裂解温度，则使得裂解不彻底，所得的炭黑上附着的未裂解物质较多，使得炭黑品质下降。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种能够净化炭黑尾气的炭黑反应装置。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种炭黑反应装置，依次包括进料系统、旋转裂解系统、出料系统，其特征在于，所述旋转裂解系统具有多个可旋转的裂解炉，所述进料系统具有主进料螺旋、以及将原料从所述主进料螺旋上分别输送至各裂解炉的分进料螺旋，所述出料系统包括主出料螺旋、以及将裂解后的炭黑渣从各裂解炉输送至主出料螺旋上的分出料螺旋，所述旋转裂解系统还包括底部的燃气加热系统和外侧的保温系统。

进一步，所述保温系统包括罩壳，所述罩壳表面设置有耐高温保温材料层。

进一步，所述裂解炉的一端设置有从动齿轮，相邻两个裂解炉上的从动齿轮啮合连接。

进一步，所述主进料螺旋的出料端上设置有分料部件，所述分料部件将原料平均分送至每个分进料螺旋上。

进一步，所述出料系统内还设置有蒸汽进口、烟气出口和油气出口。

进一步，还包括与所述烟气出口连通的尾气净化系统。

进一步，所述燃气加热系统具有燃气进管和空气进管，所述罩壳顶部设置有风机。

进一步，所述主出料螺旋出料口下方设置有冷却装置，所述冷却装置下方设置有钢丝分离装置。

本发明具有的有益效果：

整个废旧橡胶裂解回收装置结构简单，布局合理，使用寿命长，可很好的对橡胶裂解产生的炭黑、可燃气体、油类物质进行回收利用，再生效果好。

将大批量的橡胶碎块分成多个裂解炉裂解，受热更均匀，使堆积的橡胶块裂解更加完全，转化效率更高。

通过改进出料系统，使裂解后炭黑渣与水蒸气充分接触，炭黑中的硫与水蒸气结合转化成硫化物其他，通过烟气出口排出，进一步提高了炭黑的品质。

附图说明

图1为本发明炭黑反应装置的俯视结构示意图；

图2为本发明炭黑反应装置的侧视结构示意图；

图3为图1中分料部件的结构示意图；

图4为图2中下料筒的结构示意图；

图5为螺旋装置的驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

结合图1和图2所示，一种炭黑反应装置，依次包括进料系统、旋转裂解系统、出料系统。旋转裂解系统具有多个可旋转的裂解炉4，裂解炉4的数量可根据实际情况而定，可以为多个或者一个，优选地是两个。分成多个裂解炉4，每个裂解炉4内的原料等比例减少，不至于堆积太多，加热更加均匀，使混在中间的橡胶块原料也能被充分加热裂解。裂解炉4的一端设置有从动齿轮17，相邻两个裂解炉4上的从动齿轮17啮合连接。其中一个从动齿轮17通过主动轮和伺服电机（未绘示）带动，进而带动每个裂解炉4转动，可以理解的是，相邻两个裂解炉4的转动方向是相反的。裂解炉4内部设置有螺旋板，在裂解炉4转动时，螺旋板可将内部原料从裂解炉4的一端导向移动到另一端。

进料系统具有主进料螺旋1、以及将原料从所述主进料螺旋1上分别输送至各裂解炉4的分进料螺旋5。主进料螺旋1的左端具有进料口，切碎的橡胶块从进料口加入。主进料螺旋1的右端具有出料口，主进料螺旋1的出料口与分进料螺旋5左端的进料口相对应接通。优选的，在主进料螺旋1与每个分进料螺旋5之间通过一根中间管连通，并且主进料螺旋1的出料端上设置有分料部件6，分料部件6将橡胶碎块原料平均分送至每个中间管、然后输送至分进料螺旋5上。结合图3所示，分料部件6可周期性转动，由两块并行设置的分料板61组成，分料板61之间的间距大致与中间管的直径相同。分料板61的一端固定在主进料螺旋1出料口上并在电机带动下，可绕着该固定端转动，在两块分料板61转动时，其中的一块分料板61可阻挡住主进料螺旋1与一个中间管的连通，使原料只进入其他分进料螺旋5，在分料板61周期性的转动过程中，实现了将橡胶碎块原料大致等分的输送至各个裂解炉4内裂解，避免只在一个裂解炉4内因原料太多而导致裂解不充分。

出料系统包括主出料螺旋7、以及将裂解后的炭黑渣从各裂解炉4输送至主出料螺旋上的分出料螺旋8。主出料螺旋7与分出料螺旋8之间设置有出料筒16，各分出料螺旋8内的炭黑渣统一输送至出料筒16后，再输送至主出料螺旋7内。出料筒16竖直设置，且位于主出料螺旋7进料端的正上方。出料系统内还设置有蒸汽进口163、烟气出口10和油气出口11，烟气出口10与尾气净化系统12连通，用于将炭黑尾气净化回收或排放。

结合图4所示，出料筒16内壁上竖直的设置有一排挡板，挡板向下倾斜设置，上端与出料筒16内壁连接固定。挡板包括分别位于出料筒16内壁两侧的左挡板162和右挡板161，左挡板162和右挡板161错位设置，即左挡板162的下端部位于两个右挡板161的下端部之间；右挡板161的下端部位于两个左挡板162的下端部之间。优选地，左挡板162和右挡板161的横向宽度之和，大于出料筒16的宽度。另外，蒸汽进口163设置在料筒16的两侧内壁上，并且具有多个，蒸汽进口163喷出水蒸气，与炭黑渣混合，吸收炭黑渣内的硫，形成硫化物气体，向下直至从烟气出口10排出。并且炭黑表面的油类物质，也可以沿着水蒸气流动方向被水蒸气带出，通过油气出口11排出。通过设置左右挡板，改变了炭黑渣的输送轨迹，由传统的直线输送方式变为曲线输送，从裂解炉4排出的炭黑渣要依次经过左挡板162、右挡板161、左挡板162、右挡板161……，这样既降低了炭黑渣的流动速度，又可以将炭黑渣进行搅拌和分散，位于中间位置的炭黑渣可以被分散到边沿，使所有的炭黑渣都能充分的与水蒸气混合，以将炭黑渣内的硫充分吸收，脱出干净。

主出料螺旋7出料口下方设置有冷却装置14，冷却装置14下方设置有钢丝分离装置15，将炭黑冷却并分离出钢丝后，进行收集储存。

旋转裂解系统还包括底部的燃气加热系统和外侧的保温系统。保温系统包括罩壳2，罩壳2表面设置有耐高温保温材料层3，起到较好的保温效果，罩壳2顶部设置有风机13，对罩壳2内部吸风，形成微负压环境。

所述燃气加热系统具有燃气进管18和空气进管19，燃气和空气混合后燃烧，对裂解炉进行加热。

整个出料系统还具有一个出渣仓9，出渣仓9设于罩壳2的一侧，整个出料筒16位于出渣仓9内，主出料螺旋7的进料端也位于出渣仓9内。出渣仓9与燃气加热系统连通，烧热的燃气会流通到出渣仓9内，因此出渣仓9具有第二裂解室的作用，可对炭黑渣进行二次裂解，使裂解更加充分完全。

另外，结合图5所示，在本发明中，所有涉及到螺旋器的部分都可以称为螺旋装置，所有的螺旋装置都是通过驱动装置101带动旋转的，驱动装置101可以为伺服电机。螺旋装置的中心转轴与驱动装置101轴连接，考虑到密封问题，在驱动装置101与螺旋装置之间的中心转轴上设置有密封装置102，密封装置102可以为迷宫密封装置，防止粉尘泄漏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种炭黑反应装置，依次包括进料系统、旋转裂解系统、出料系统，其特征在于，所述旋转裂解系统具有多个可旋转的裂解炉（4），所述进料系统具有主进料螺旋（1）、以及将原料从所述主进料螺旋上分别输送至各裂解炉的分进料螺旋（5），所述出料系统包括主出料螺旋（7）、以及将裂解后的炭黑渣从各裂解炉输送至主出料螺旋上的分出料螺旋（8），所述旋转裂解系统还包括底部的燃气加热系统和外侧的保温系统。

2.根据权利要求1所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述保温系统包括罩壳（2），所述罩壳表面设置有耐高温保温材料层（3）。

3.根据权利要求2所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述裂解炉的一端设置有从动齿轮（17），相邻两个裂解炉上的从动齿轮啮合连接。

4.根据权利要求1所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述主进料螺旋的出料端上设置有分料部件（6），所述分料部件将原料平均分送至每个分进料螺旋上。

5.根据权利要求3所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述出料系统内还设置有蒸汽进口、烟气出口和油气出口。

6.根据权利要求5所述的炭黑反应装置，其特征在于，还包括与所述烟气出口连通的尾气净化系统（12）。

7.根据权利要求5所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述燃气加热系统具有燃气进管（18）和空气进管（19），所述罩壳顶部设置有风机（13）。

8.根据权利要求7所述的炭黑反应装置，其特征在于，所述主出料螺旋出料口下方设置有冷却装置（14），所述冷却装置下方设置有钢丝分离装置（15）。