CN106513419B - 一种废旧轮胎胶粒裂解系统及裂解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧轮胎胶粒裂解系统及裂解方法，该系统包括输送装置，输送装置上依次连接有破碎装置、冲洗装置、烘干装置、裂解炉，裂解炉还与熔盐炉连接，熔盐炉通过过渡盐管与烘干装置连接，烘干装置还通过回盐管与熔盐炉连接，裂解炉还与气渣分离装置连接，气渣分离装置还通过磁选分离机后分别与炭黑罐、钢丝回收装置连接，气渣分离装置还与精馏塔连接，气体管还与裂解炉连通，裂解炉与气渣分离装置并排设置，且输送装置穿过裂解炉后伸入至气渣分离装置中，气渣分离装置下方设置有渣料腔，其上部连通有与精馏塔连通的气体收集管，渣料腔底部与磁选分离机连通。本发明中，轮胎胶粒裂解率高、裂解物回收率高，且能够连续生产、能耗低。

Description

一种废旧轮胎胶粒裂解系统及裂解方法

技术领域

本发明涉及轮胎回收技术领域，尤其涉及一种废旧轮胎胶粒的裂解系统。

背景技术

塑料和橡胶是两种广泛应用的人工合成高分子化合物，具备许多优越性能。他们的高消耗造成的环境污染日趋严重。如何处理和利用这两种废旧高分子材料在当今全球范围内引起了普遍的关注。目前，国内许多废废旧轮胎的裂解设备不能连续生产，能耗高，裂解率低，安全性差。

遍历废旧轮胎裂解系统的现有技术，如CN200920075659、CN201010183728，现有技术的一个突出特点是系统中的热能不能得到有效利用，如废旧轮胎进入裂解炉之前的胶粒，通常要经过预热才比较好，现有技术均是采用冷水冲淋，然后再单独设置加热步骤，并没有提出这两种步骤可以合二为一，还有轮胎裂解后产生的轻油和重油，同时带着大量的裂解热量无处释放，需要大型冷却装置配合，热量完全被浪费了，同时除冲淋的水可以预热外，还有很多地方可以充分利用裂解热，将裂解热完全浪费太过可惜。

发明内容

本发明的第一目的是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种裂解率高、裂解物回收率高，且能够连续生产、能耗低的废旧轮胎胶粒裂解系统。

本发明的第二目的是提供一种根据上述废旧轮胎胶粒裂解系统的裂解方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种废旧轮胎胶粒裂解系统，包括输送装置，所述输送装置上依次连接有破碎装置、冲洗装置、烘干装置、裂解炉，所述破碎装置还与上料装置连接，所述裂解炉还通过进盐管与熔盐炉连接，所述熔盐炉通过过渡盐管与烘干装置连接，所述熔盐炉上安装有燃气进管，所述烘干装置还通过回盐管与熔盐炉连接，所述裂解炉还与气渣分离装置连接，所述气渣分离装置还通过磁选分离机后分别与炭黑罐、钢丝回收装置连接，所述气渣分离装置还与精馏塔连接，所述精馏塔上安装有气体管、轻油管和重油管，所述气体管还与裂解炉连通，所述裂解炉与所述气渣分离装置并排设置，且所述输送装置穿过所述裂解炉后伸入至气渣分离装置中，所述气渣分离装置下方设置有渣料腔，其上部连通有与所述精馏塔连通的气体收集管，所述渣料腔底部与所述磁选分离机连通。

进一步地，所述水冷却装置的出水管还与热交换装置连接，所述热交换装置安装在所述燃气进管上。轻油管和重油管均与水冷却装置连接，水冷却装置还与冲洗装置连通，水冷却装置的出水管还与热交换装置连接，热交换装置安装在燃气进管上。

进一步地，所述裂解炉入口安装有吹风机，所述精馏塔中安装有气体热交换装置和液体热交换装置，外部的进风管通过气体热交换装置后与吹风机连通。

进一步地，所述气渣分离装置中还安装有一圈锥形的接液盘，所述接液盘上方的气渣分离装置侧壁上还通过接液管与气化釜连通，所述气化釜还与熔盐炉连接，所述气化釜还分别与精馏塔、炭黑罐连通。

进一步地，所述轻油管和重油管均与水冷却装置连接，所述水冷却装置还与所述冲洗装置连通。

进一步地，所述气体热交换装置设置在所述精馏塔上方，所述液体热交换装置设置在所述精馏塔下方。

为了实现本发明的第二目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种根据上述废旧轮胎胶粒裂解系统的裂解方法，包括以下步骤：

S1、将废弃轮胎装入上料装置；

S2、废气轮胎依次通过破碎装置粉碎、冲洗装置清洗、烘干装置烘干后进入裂解炉；

S3、通过熔盐炉加热裂解炉，将进入裂解炉中的轮胎胶粒裂解，同时吹风机向裂解炉的轮胎胶粒入口中吹风；

S4、通过气渣分离装置将气体通入精馏塔，而料渣落入磁选分离机；

S5、磁选分离机将料渣选分为炭黑和金属，金属收入钢丝回收装置，炭黑收入炭黑罐；同时，气体进入精馏塔分离为裂解气、轻油、重油，其中裂解气通入熔盐炉燃烧，轻油和重油分别收集；同时对精馏塔的气体热交换装置中通入冷却气体，对精馏塔上层裂解气冷却，热交换后的热气通过入吹风机中；

S6、利用水冷却装置为轻油管中的轻油和重油管中的重油冷却，通过水冷却装置交换得

到热水用于冲洗胶粒，在冲洗胶粒之前，前述热水的热先由热交换装置交换一部分热给

燃气进管中的燃气以得到换热后的燃气送入熔盐炉的预热之用，再将热水送入冲洗装置

冲洗胶粒，在S1-S5执行过程中，S6不断循环以节约热能。

进一步地，气渣分离装置中的接液盘收集液化的液体并通入气化釜中，气化釜受到熔盐炉加热，将液体气化后通入精馏塔，未气化的炭黑通入炭黑罐中。

进一步地，将S6中所述的换热后的燃气再通入熔盐炉中以加热熔盐。

本发明的突出特点是利用水冷却装置为轻油管中的轻油和重油管中的重油冷却，通过水冷却装置交换得到热水用于冲洗胶粒，在冲洗胶粒之前，前述热水的热先由热交换装置交换一部分热给燃气进管中的燃气以得到换热后的燃气送入熔盐炉的预热之用，充分加热的燃气通入熔盐炉，极大地提高了熔盐炉的燃烧效果和物料供热效率，这时由于燃气比热小，实际上换走的热并不多，还有较多的热量可以用于换热到大量热水以供冲洗装置使用，再将热水送入冲洗装置冲洗胶粒，本发明将裂解热充分地与前面需要加热的步骤加以结合，在节能独辟蹊径，取得了节约能源且改善裂解运行状况、提高整体裂解效率的效果。

与现有技术相比，本发明的优点在于：工人将废旧轮胎装入上料装置，上料装置将废旧轮胎运输至破碎装置，破碎装置破碎轮胎为胶粒，然后胶粒通过冲洗装置冲洗灰尘，冲洗完成以后的胶粒进入烘干装置烘干，然后进入裂解炉进行裂解。通过设置熔盐炉，并且通过熔盐炉来加热裂解炉，轮胎胶粒加入至裂解炉中，裂解炉分解胶粒成小分子气体、轻油和重油气化，轮胎胶粒中的金属和分解后的炭黑固体被运输装置继续输送至气渣分离装置，气渣分离装置中的金属和炭黑能够进入磁选分离机，磁选分离机可以分离金属和炭黑，然后将金属被输送至钢丝回收装置，炭黑被输送至炭黑罐中，气体进入精馏塔，精馏出汽油、柴油和重油再分别收集，较轻的可燃气体被通过燃气进管进入熔盐炉中燃烧，为熔盐炉提供热量。

同时，熔盐炉的熔岩首先加热裂解炉，然后进入烘干装置，为烘干装置提供热量，有效的减少了输送管路，减少了热量损耗，并且烘干装置中的温度一般要比裂解炉中的温度要低，通过熔盐首先加热裂解炉，然后通过熔盐的余热来烘干轮胎胶粒，轮胎胶粒一方面可以被烘干，另一方面能够被预热，预热后的轮胎胶粒进入裂解炉更容易快速分解。通过该装置，轮胎胶粒裂解率高、裂解物回收率高，且能够连续生产、能耗低。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的废旧轮胎胶粒裂解系统的结构示意图；

图2是本发明的废旧轮胎胶粒裂解方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本发明提供的一种废旧轮胎胶粒裂解系统，包括输送装置1，输送装置1上依次连接有破碎装置2、冲洗装置3、烘干装置4、裂解炉5，破碎装置2还与上料装置6连接，裂解炉5还通过进盐管7与熔盐炉8连接，熔盐炉8通过过渡盐管9与烘干装置4连接，熔盐炉8上安装有燃气进管10，烘干装置4还通过回盐管11与熔盐炉8连接，裂解炉5还与气渣分离装置12连接，气渣分离装置12还通过磁选分离机13后分别与炭黑罐14、钢丝回收装置15连接，气渣分离装置12还与精馏塔16连接，精馏塔16上安装有气体管17、轻油管18和重油管19，气体管17还与裂解炉5连通，裂解炉5与气渣分离装置12并排设置，且输送装置1穿过裂解炉5后伸入至气渣分离装置12中，输送装置1在将胶粒输入至裂解炉5中时胶粒分解，输送装置1继续输送，直至气渣分离装置12，分解后的渣料落入气渣分离装置12中，方便运输轮胎胶粒和渣料。气渣分离装置12下方设置有渣料腔121，其上部连通有与精馏塔16连通的气体收集管20，渣料腔121底部与磁选分离机13连通。

进一步地，所述水冷却装置28的出水管还与热交换装置22连接，所述热交换装置22安装在所述燃气进管10上。轻油管18和重油管19均与水冷却装置28连接，水冷却装置28还与冲洗装置3连通，水冷却装置28的出水管还与热交换装置22连接，热交换装置安装在燃气进管10上。

在使用时，工人将废旧轮胎装入上料装置6，上料装置6将废旧轮胎运输至破碎装置2，破碎装置2破碎轮胎为胶粒，然后胶粒通过冲洗装置3冲洗灰尘，冲洗完成以后的胶粒进入烘干装置4烘干，然后进入裂解炉5进行裂解。通过设置熔盐炉8，并且通过熔盐炉8来加热裂解炉5，轮胎胶粒加入至裂解炉5中，裂解炉5分解胶粒成小分子气体、轻油和重油气化，轮胎胶粒中的金属和分解后的炭黑固体被运输装置1继续输送至气渣分离装置12，气渣分离装置12中的金属和炭黑能够进入磁选分离机13，磁选分离机13可以分离金属和炭黑，然后将金属被输送至钢丝回收装置15，炭黑被输送至炭黑罐14中，气体进入精馏塔16，精馏出汽油、柴油和重油再分别收集，较轻的可燃气体进入熔盐炉8中燃烧，为熔盐炉8提供热量。

同时，熔盐炉8的熔岩首先加热裂解炉5，然后进入烘干装置4，为烘干装置4提供热量，有效的减少了输送管路，减少了热量损耗，并且烘干装置4中的温度一般要比裂解炉5中的温度要低，通过熔盐首先加热裂解炉5，然后通过熔盐的余热来烘干轮胎胶粒，轮胎胶粒一方面可以被烘干，另一方面能够被预热，预热后的轮胎胶粒进入裂解炉5更容易快速分解。通过该装置，轮胎胶粒裂解率高、裂解物回收率高，且能够连续生产、能耗低。

在本发明的优选实施例中，裂解炉5入口安装有吹风机21，精馏塔16中安装有气体热交换装置22和液体热交换装置23，外部的进风管24通过气体热交换装置22后与吹风机21连通。吹风机21用于向裂解炉5中吹入气，引导裂解后的油气进入精馏塔16，由于空气通过气体热交换装置22吸热以后再吹入裂解炉5，空气不会降低裂解炉5中的热量。并且由于在精馏塔16中安装了气体热交换装置22，既加热了空气，又能够为精馏塔16中的油气降温。

在本实施例中，气渣分离装置12中还安装有一圈锥形的接液盘25，接液盘25上方的气渣分离装置12侧壁上还通过接液管26与气化釜27连通，气化釜27还与熔盐炉8连接，气化釜27还分别与精馏塔16、炭黑罐14连通。因为油气在进入气渣分离装置12在接触到侧壁时容易凝结成油液，然后落入渣料腔121。通过接液盘25可以收集凝结的油液，凝结的油液流入气化釜27以后，再次被加热形成油气，油气再通入精馏塔16，而粘接在油液上的炭黑聚集，输送至炭黑罐14中。

在本发明的另一优选实施例中，轻油管18和重油管19均与水冷却装置28连接，水冷却装置28还与冲洗装置3连通。由于冷凝后的轻油和重油均要冷却降温，可以利用水冷却装置28为轻油和重油冷却，同时换热后的热水可以用于冲洗胶粒，在冲洗胶粒的同时利用热水对胶粒进行预热。水冷却装置28的出水管还与热交换装置29连接，热交换装置29安装在燃气进管10上。换热后的热水可以首先预热燃气进管10中燃气，然后再用来冲洗胶粒。方便对燃气进管10中的燃气预热。气体热交换装置设置在精馏塔上方，液体热交换装置设置在精馏塔下方。

参阅图2所示，一种根据上述废旧轮胎胶粒裂解系统的裂解方法，包括以下步骤：

S1、将废弃轮胎装入上料装置6；

S2、废气轮胎依次通过破碎装置2粉碎、冲洗装置3清洗、烘干装置4烘干后进入裂解炉5；

S3、通过熔盐炉8加热裂解炉5，将进入裂解炉5中的轮胎胶粒裂解，同时吹风机21向裂解炉5的轮胎胶粒入口中吹风；

S4、通过气渣分离装置12将气体通入精馏塔16，而料渣落入磁选分离机13；

S5、磁选分离机13将料渣选分为炭黑和金属，金属收入钢丝回收装置15，炭黑收入炭黑罐14；同时，气体进入精馏塔16分离为裂解气、轻油、重油，其中裂解气通入熔盐炉8燃烧，轻油和重油分别收集；同时对精馏塔16的气体热交换装置22中通入冷却气体，对精馏塔16上层裂解气冷却，热交换后的热气通过入吹风机21中；

S6、利用水冷却装置28为轻油管18中的轻油和重油管19中的重油冷却，通过水冷却装

置28交换得到热水用于冲洗胶粒，在冲洗胶粒之前，前述热水的热先由热交换装置22

交换一部分热给燃气进管10中的燃气以得到换热后的燃气送入熔盐炉8的预热之用，再

将热水送入冲洗装置3冲洗胶粒，在S1-S5执行过程中，S6不断循环以节约热能。

进一步地，将S6中所述的换热后的燃气再通入熔盐炉8中以加热熔盐。

通过该方法，裂解后的可燃气体通入熔盐炉8中燃烧，为熔盐炉8提供部分热量，能量利用率高。吹风机21用于向裂解炉5中吹入气，引导裂解后的油气进入精馏塔16，由于空气通过气体热交换装置22吸热以后再吹入裂解炉5，空气不会降低裂解炉5中的热量。并且由于在精馏塔16中安装了气体热交换装置22，既加热了空气，又能够为精馏塔16中的油气降温。轮胎胶粒裂解率高、裂解物回收率高，且能够连续生产、能耗低

优选的，气渣分离装置12中的接液盘25收集液化的液体并通入气化釜27中，气化釜27受到熔盐炉8加热，将液体气化后通入精馏塔16，未气化的炭黑通入炭黑罐14中，通过收集液体再加热，有效的收集了冷凝的液体，提高了收集效率。水冷却装置28热交换后的水通过热交换装置29加热天然气，加热后的天然气再通入熔盐炉8中加热熔盐。提高了热效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：包括输送装置，所述输送装置上依次连接有破碎装置、冲洗装置、烘干装置、裂解炉，所述破碎装置还与上料装置连接，所述裂解炉还通过进盐管与熔盐炉连接，所述熔盐炉通过过渡盐管与烘干装置连接，所述熔盐炉上安装有燃气进管，所述烘干装置还通过回盐管与熔盐炉连接，所述裂解炉还与气渣分离装置连接，所述气渣分离装置还通过磁选分离机分别与炭黑罐、钢丝回收装置连接，所述气渣分离装置还与精馏塔连接，所述精馏塔上安装有气体管、轻油管和重油管，所述气体管还与裂解炉连通，所述裂解炉与所述气渣分离装置并排设置，且所述输送装置穿过所述裂解炉后伸入至气渣分离装置中，所述气渣分离装置下方设置有渣料腔，其上部连通有与所述精馏塔连通的气体收集管，所述渣料腔底部与所述磁选分离机连通；

水冷却装置的出水管还与热交换装置连接，所述热交换装置安装在所述燃气进管上，轻油管和重油管均与水冷却装置连接，水冷却装置还与冲洗装置连通。

2.根据权利要求1所述的废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：所述裂解炉入口安装有吹风机，所述精馏塔中安装有气体热交换装置和液体热交换装置，外部的进风管通过气体热交换装置后与吹风机连通。

3.根据权利要求2所述的废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：所述气渣分离装置中还安装有一圈锥形的接液盘，所述接液盘上方的气渣分离装置侧壁上还通过接液管与气化釜连通，所述气化釜还与熔盐炉连接，所述气化釜还分别与精馏塔、炭黑罐连通。

4.根据权利要求3所述的废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：所述轻油管和重油管均与水冷却装置连接，所述水冷却装置还与所述冲洗装置连通。

5.根据权利要求4所述的废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：所述水冷却装置的出水管还与热交换装置连接，所述热交换装置安装在所述燃气进管上。

6.根据权利要求5所述的废旧轮胎胶粒裂解系统，其特征在于：所述气体热交换装置设置在所述精馏塔上方，所述液体热交换装置设置在所述精馏塔下方。

7.一种裂解方法，依据权利要求3-6任一项所述的废旧轮胎胶粒裂解系统施行，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将废弃轮胎装入上料装置；

S2、废气轮胎依次通过破碎装置粉碎、冲洗装置清洗、烘干装置烘干后进入裂解炉；

S3、通过熔盐炉加热裂解炉，将进入裂解炉中的轮胎胶粒裂解，同时吹风机向裂解炉的轮胎胶粒入口中吹风；

S4、通过气渣分离装置将气体通入精馏塔，而料渣落入磁选分离机；

S5、磁选分离机将料渣选分为炭黑和金属，金属收入钢丝回收装置，炭黑收入炭黑罐；

同时，气体进入精馏塔分离为裂解气、轻油、重油，其中裂解气通入熔盐炉燃烧，轻油和重油分别收集；同时向精馏塔的气体热交换装置中通入冷却气体，对精馏塔上层裂解气冷却，热交换后的热气通入吹风机中；

S6、利用水冷却装置将轻油管中的轻油和重油管中的重油冷却，通过水冷却装置交换得到热水用于冲洗胶粒，在冲洗胶粒之前，前述热水的热先由热交换装置交换一部分给燃气进管中的燃气，以得到换热后的燃气，并送入熔盐炉预热之用，再将热水送入冲洗装置冲洗胶粒，在S1-S5执行过程中，S6不断循环以节约热能。

8.根据权利要求7所述的裂解方法，其特征在于：气渣分离装置中的接液盘收集液化的液体并通入气化釜中，气化釜受到熔盐炉加热，将液体气化后通入精馏塔，未气化的炭黑通入炭黑罐中。

9.根据权利要求8所述的裂解方法，其特征在于：将S6中所述的换热后的燃气再通入熔盐炉中以加热熔盐。