CN106118708A - 废橡胶裂解出渣装置及出渣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了废橡胶裂解出渣装置及出渣方法，属于废橡胶裂解设备和方法领域，能够减少出渣每次连接管道的环节，保证工作环境，使裂解完成后高温出渣安全可靠，提高废橡胶裂解后炭黑收集工作效率。该废橡胶裂解出渣装置包括卧式旋转型的裂解釜，裂解釜端部中央焊接有第一空心轴,第一空心轴通过旋转体压紧法兰连接有第二空心轴,第一空心轴和第二空心轴内部设置有螺旋出渣器，设有进料口的螺旋出渣器的一端伸入裂解釜内部，螺旋出渣器另一端设置有与进料口垂直方向上相对的卸料口。本发明可用于废橡胶裂解物的高温快速出渣。

Description

废橡胶裂解出渣装置及出渣方法
技术领域
本发明涉及废橡胶裂解设备和方法领域，尤其涉及一种废橡胶裂解出渣装置及出渣方法。
背景技术
随着全球橡胶工业的发展，橡胶的消耗量也逐年增加，国际橡胶研究组织在印度橡胶会议上表示，受亚洲需求上升的推动，全球橡胶消费量料在2013年的橡胶需求增幅为2.5％，在2014年增加4.4％，将达到2770万吨。如此巨大规模的橡胶制造成橡胶制品，待使用周期过后，必然会产生数量巨大的橡胶废弃物。废橡胶作为工业垃圾，早已经被世界所公认。
我国的废旧轮胎回收利用到目前为止有四种方式：轮胎翻新、胶粉、再生胶、热裂解等。热裂解不仅可以通吃所有废橡胶，回收能源，而且可以回收高附加值的产物。废旧轮胎等橡胶通过热裂解可产生气体和固体，气体为裂解气，冷凝后的液体为轮胎油，不凝气为可燃气；固体为裂解炭黑和钢丝。液体轮胎油可作为燃料燃烧或作为炼油厂的原料，气体可用于燃烧加热裂解废轮胎本身，固体裂解炭黑经加工可用于轮胎和橡胶制品制造，固体钢丝可用于钢材制造，因此，废橡胶裂解回收利用是行业前景很好的资源循环利用项目。
然而，气体的收集和冷凝在裂解过程中已经完成，固体的收集处理需达到裂解终温后排出处理，传统的出渣需要降温后才能从裂解炉前面排出，降温耗时长，导致排渣耗时长，环境差，每次需连接出渣接口，工作效率较低。因此目前废旧橡胶裂解出渣方法和设备均存在着缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废橡胶裂解出渣装置及出渣方法，采用本发明的废橡胶裂解出渣装置及方法操作简单，能够减少出渣每次连接管道的环节，保证工作环境，使裂解完成后高温直接出渣安全可靠且速度快，提高了废橡胶裂解后炭黑收集工作效率。
本发明一方面提供了一种废橡胶裂解出渣装置，包括卧式旋转型的裂解釜，裂解釜端部中央焊接有第一空心轴，第一空心轴通过旋转体压紧法兰连接有第二空心轴，第一空心轴和第二空心轴内部设置有螺旋出渣器，设有进料口的螺旋出渣器的一端伸入裂解釜内部，螺旋出渣器另一端设置有与进料口垂直方向上相对的卸料口，卸料口垂直方向上与第二空心轴焊接有密封舱，密封舱下部连接有U型螺旋冷却器，裂解釜内还设置有将裂解物送入螺旋出渣器进料口的送料单元。
进一步的，所述裂解釜内送料单元包括釜内旋向推进片，设置在裂解釜内端部的抄板以及设置在螺旋出渣器进料口上方的导流板；优选的，所述进料口上设置有进料口网罩；优选的，导流板沿裂解釜圆周均匀设置有2-8条，更优选的，导流板沿裂解釜圆周均匀设置有4条。
进一步的，所述旋转体压紧法兰上设有压紧螺栓，第一空心轴和第二空心轴连接处还设有石墨盘根，第二空心轴上设置有波纹补偿器，波纹补偿器上设置有波纹补偿器张紧螺丝。
进一步的，所述密封舱下部设置有密封舱导流板，密封舱下部通过闸板阀与U型螺旋冷却器的一端相连，U型螺旋冷却器另一端设置有碳渣出口，所述U型螺旋冷却器外部设置有U型螺旋冷却水套，U型螺旋冷却水套上设置有冷却水进口和冷却水出口。
进一步的，所述密封舱上部还设置有裂解气处理器，所述裂解气处理器包括与密封舱相连的裂解气管道，裂解气管道另一端与分汽包相连，分汽包上设置有压力表和温度表，分汽包另一端通过冷凝器管道与冷凝系统相连。
进一步的，所述螺旋出渣器上设有螺旋出渣器连轴支架和第一电机，所述密封舱近第一电机的一端焊接有封头，所述U型螺旋冷却器上设有第二电机。
本发明另一方面还提供了利用上述废橡胶裂解出渣装置进行的出渣方法，步骤包括：
废橡胶裂解完成后，启动裂解釜反向旋转，固体裂解物随釜内旋向推进片送至抄板，所述抄板随釜体旋转将裂解物抄至导流板，所述导流板将裂解物送入螺旋出渣器进料口。
所述裂解物在第一电机作用下通过螺旋出渣器卸料口进入密封舱，闸板阀打开，裂解物通过密封舱导流板进入U型螺旋冷却器，冷却循环水通过冷却水进口和冷却水出口不断循环冷却，达到冷却要求的裂解物在第二电机的作用下从碳渣出口排出，送入炭黑深加工系统。
优选的，裂解釜旋转一圈通过2-4条导流板连续四次将裂解物送入螺旋出渣器进料口，所述螺旋出渣器进料口上方设有进料口网罩。
优选的，密封舱内裂解气通过裂解气管道进入分汽包，所述分汽包上设有压力表和温度表，所述裂解气通过连接冷凝器管道进入冷凝系统。
本发明的废橡胶裂解出渣装置及出渣方法有以下优点：
一.所述裂解物通过送料单元进入螺旋出渣器提高了出渣速度，缩短了出渣时间，特别是抄板和导流板配合，多条导流板可以将物料一次性输入出渣器；
二.所述螺旋出渣器进料口上方设有进料口网罩，可防止钢丝进入造成出渣时钢丝缠绕和堵塞；
三.所述裂解炭黑从裂解炉后面出渣充分利用了旋转体与静止体的动静密封和出渣螺旋，减少了裂解炉前面出渣需安装连接管的环节，旋转体与静止体的动静密封是通过压紧法兰实现，通过压紧螺栓可压紧旋转体中的石墨盘根，动静配合处的波纹补偿器能够补偿管道的热位移和吸收机械振动作用，以保证出渣系统的密封性和安全性；
四.所述密封舱中裂解炭黑与裂解气体在密封舱分别从下部密封舱导流板和上部裂解气管道排出，气体和固体分离好，保证了产品深加工质量和现场工作环境；
五.密封舱与带降温水套的U型螺旋冷却装置连接处设有闸板阀，裂解时关闭闸板阀，保证裂解时密封安全可靠，裂解结束后裂解气已经从裂解气管道排出进入分汽包和冷凝系统，出渣时打开闸板阀，即使有少量气体碳渣物料也可达到物料密封作用；可保证生产系统安全环保；
六、所述U型螺旋冷却水套设有U型螺旋冷却水进口和U型螺旋冷却水出口，可使冷却水不断循环对固体裂解炭黑起到快速降温作用，如果在裂解釜自然降温达到出渣温度和条件需要八小时以上，而本发明的废橡胶裂解高温快速出渣装置可节省八小时降温时间，而且操作简便、实用。
附图说明
图1为本发明装置的示意图；
图2为第一空心轴与第二空心轴连接处的放大示意图；
图中，1.裂解釜；2.釜内旋向推进片；3.抄板；4.导流板；5.进料口网罩；6.螺旋出渣器进料口；7.第一空心轴；71.旋转体压紧法兰；72.压紧螺栓；73.石墨盘根；8.第二空心轴；9.波纹补偿器；91.波纹补偿器张紧螺丝；10.压力表；11.温度表；12.分汽包；13.连接冷凝器管道14.螺旋出渣器联轴支架；15.裂解气管道；16.密封舱；17.螺旋出渣器卸料口；18.密封舱导流板；19.闸板阀；20.冷却水出口；21.U型螺旋冷却水套；22.冷却水进口；23.碳渣出口；24.第一电机；25.第二电机；26.封头。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，裂解釜为卧式旋转裂解釜，裂解釜的一端为进料口，另一端为出渣口，出渣端用于安装本发明的废橡胶裂解出渣装置。术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1，为本发明中废橡胶裂解出渣装置的结构示意图。如图1所示，本发明的废橡胶裂解出渣装置，用于废橡胶裂解物的出渣，包括卧式旋转型的裂解釜1，裂解釜1端部中央焊接有第一空心轴7，第一空心轴7通过旋转体压紧法兰71连接有第二空心轴8，第一空心轴7和第二空心轴8内部设置有螺旋出渣器，设有进料口6的螺旋出渣器的一端伸入裂解釜1内部，螺旋出渣器另一端设置有与进料口6垂直方向上相对的卸料口17，卸料口17垂直方向上与第二空心轴8焊接有密封舱16，密封舱16下部连接有U型螺旋冷却器，裂解釜1内还设置有将裂解物送入螺旋出渣器进料口6的送料单元。
参见图1，裂解釜1内送料单元包括釜内旋向推进片2，设置在裂解釜内端部的抄板3以及设置在螺旋出渣器进料口上方的导流板4，进料口6上设置有进料口网5；裂解釜1中废轮胎完成裂解后启动裂解釜1反向旋转，固体裂解物随釜内旋向推进片2送至抄板3附近，抄板3随釜体旋转抄至导流板4，导流板4可把裂解物送进螺旋出渣器进料口6；作为优选的实施方式，所述导流板4沿裂解釜圆周均匀设置有2-8条，裂解釜1旋转一圈可连续多次送入螺旋出渣器进料口6，这种方式可以提升出渣速度，降低出渣时间；作为更优选的实施方式，所述导流板4沿裂解釜圆周均匀设置有4条，裂解釜1旋转一圈可连续4次送入螺旋出渣器进料口6；作为优选的实施方式，所述螺旋出渣器进料口6上方设有进料口网罩5，所述进料口网罩5可防止钢丝进入造成出渣时钢丝缠绕和堵塞。
参见图2，旋转体压紧法兰71上设有压紧螺栓72，第一空心轴7和第二空心轴8连接处还设有石墨盘根73，裂解釜1带动第一空心轴7旋转，第二空心轴静止，通过压紧螺栓72可使压紧法兰71压紧石墨盘根73，在裂解釜这个旋转体与第二空心轴这个静止体动静配合时起到密封作用；第二空心轴8上设置有波纹补偿器9，波纹补偿器9上设置有波纹补偿器张紧螺丝91，可以调节波纹补偿器9，波纹补偿器9能够补偿管道的热位移和吸收机械振动作用，该部件能够保证出渣装置的安全性和稳定性。
参见图1，密封舱16下部设置有密封舱导流板18，作为优选的实施方式，密封舱16下部通过闸板阀19与U型螺旋冷却器的一端相连，闸板阀19在废轮胎裂解时处关闭状态以保证密封性，出渣时闸板阀打开靠物料密封。U型螺旋冷却器另一端设置有碳渣出口23。U型螺旋冷却器外部设置有U型螺旋冷却水套21，所述U型螺旋冷却水套21上设置有冷却水进口22和冷却水出口20。作为优选的实施方式，冷却水的流向方向与出渣方向相反，保证裂解炭黑的冷却效果，同时这种方式可以显著减低冷却时间。
参见图1，密封舱16上部还设置有裂解气处理器，所述裂解气处理器包括与密封舱相连的裂解气管道15，裂解气管道15另一端与分汽包12相连，分汽包上设置有压力表10和温度表11，分汽包12另一端通过冷凝器管道13与冷凝系统相连。所述分汽包12上设有压力表10和温度表11为裂解过程提供操作依据，所述裂解气可通过连接冷凝器管道13进入冷凝系统。
参见图1，螺旋出渣器上设有螺旋出渣器连轴支架14和第一电机24，密封舱16近第一电机24的一端焊接有封头，保证密封舱的密封性。U型螺旋冷却装置设有第二电机25。作为优选的实施方式，出渣的动力提供装置为出渣电机，本领域可以想到其他能够提供相应动力的装置也可用于本发明的出渣装置中。
本发明另一实施例还提供了利用上述出渣装置对废橡胶裂解物进行的出渣方法，参见图1，废橡胶裂解完成后，启动裂解釜1反向旋转，固体裂解物随釜内旋向推进片2送至抄板3，所述抄板3随釜体旋转将裂解物抄至导流板4，所述导流板4将裂解物送入螺旋出渣器进料口6；
所述裂解物在第一电机25作用下通过螺旋出渣器卸料口17进入密封舱16，闸板阀19打开，裂解物通过密封舱导流板18进入U型螺旋冷却器，冷却循环水通过冷却水进口22和冷却水出口20不断循环冷却，达到冷却要求的裂解物在第二电机24的作用下从U型螺旋碳渣出口23排出，送入深加工系统。
作为优选的实施例，裂解釜1旋转一圈通过2-8条导流板4连续多次将裂解物送入螺旋出渣器进料口6，以提升出渣速度，降低出渣时间；导流板的数量更优选为4条；作为优选的实施例，所述螺旋出渣器进料口6上方设有进料口网罩5，防止钢丝进入造成出渣时钢丝缠绕和堵塞。
作为优选的实施例，密封舱16内裂解气通过裂解气管道15进入分汽包12，所述分汽包12上设有压力表10和温度表11为裂解过程提供操作依据，裂解气通过连接冷凝器管道13进入冷凝系统。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述废橡胶裂解出渣装置包括卧式旋转型的裂解釜(1)，裂解釜(1)端部中央焊接有第一空心轴(7)，第一空心轴(7)通过旋转体压紧法兰(71)连接有第二空心轴(8)，第一空心轴(7)和第二空心轴(8)内部设置有螺旋出渣器，设有进料口(6)的螺旋出渣器的一端伸入裂解釜(1)内部，螺旋出渣器另一端设置有与进料口(6)垂直方向上相对的卸料口(17)，卸料口(17)垂直方向上与第二空心轴(8)焊接有密封舱(16)，密封舱(16)下部连接有U型螺旋冷却器，裂解釜(1)内还设置有将裂解物送入螺旋出渣器进料口的送料单元。
2.根据权利要求1所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述裂解釜(1)内送料单元包括釜内旋向推进片(2)，设置在裂解釜内端部的抄板(3)以及设置在螺旋出渣器进料口上方的导流板(4)；所述进料口(6)上设置有进料口网罩(5)，所述导流板(4)沿裂解釜圆周均匀设置有2-8条。
3.根据权利要求2所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述导流板(4)沿裂解釜圆周均匀设置有4条。
4.根据权利要求1所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述旋转体压紧法兰(71)上设有压紧螺栓(72)，第一空心轴(7)和第二空心轴(8)连接处还设有石墨盘根(73)，第二空心轴(8)上设置有波纹补偿器(9)，波纹补偿器(9)上设置有波纹补偿器张紧螺丝(91)。
5.根据权利要求1所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述密封舱(16)下部设置有密封舱导流板(18)，密封舱(16)下部通过闸板阀(19)与U型螺旋冷却器的一端相连，U型螺旋冷却器另一端设置有碳渣出口(23)；所述U型螺旋冷却器外部还设置有U型螺旋冷却水套(21)，所述U型螺旋冷却水套(21)上设置有冷却水进口(22)和冷却水出口(20)。
6.根据权利要求1所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述密封舱(16)上部还设置有裂解气处理器，所述裂解气处理器包括与密封舱相连的裂解气管道(15)，裂解气管道(15)另一端与分汽包(12)相连，分汽包上设置有压力表(10)和温度表(11)，分汽包(12)另一端通过冷凝器管道(13)与冷凝系统相连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的废橡胶裂解出渣装置，其特征在于，所述螺旋出渣装置上设有螺旋出渣器连轴支架(14)和第一电机(24)；所述密封舱(16)近第一电机(24)的一端焊接有封头(26)；所述U型螺旋冷却器设有第二电机(25)。
8.利用权利要求1-7任一项所述的废橡胶裂解出渣装置的出渣方法，其特征在于，废橡胶裂解完成后，启动裂解釜(1)反向旋转，固体裂解物随釜内旋向推进片(2)送至抄板(3)，所述抄板(3)随釜体旋转将裂解物抄至导流板(4)，所述导流板(4)将裂解物送入螺旋出渣器进料口(6)；
所述裂解物在第一电机(25)作用下通过螺旋出渣器卸料口(17)进入密封舱(16)，闸板阀(19)打开，裂解物通过密封舱导流板(18)进入U型螺旋冷却器，冷却循环水通过冷却水进口(22)和冷却水出口(20)不断循环冷却，达到冷却要求的裂解物在第二电机(24)的作用下从碳渣出口(23)排出，送入深加工系统。
9.根据权利要求8所述的出渣方法，其特征在于，裂解釜(1)旋转一圈通过2-8条导流板(4)连续多次将裂解物送入螺旋出渣器进料口(6)，所述螺旋出渣器进料口(6)上方设有进料口网罩。
10.根据权利要求8所述的出渣方法，其特征在于，所述密封舱(16)内裂解气通过裂解气管道(15)进入分汽包(12)，所述分汽包(12)上设有压力表(10)和温度表(11)，所述裂解气通过连接冷凝器管道(13)进入冷凝系统。
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