CN109897657A - 轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，轮胎裂解设备与陶瓷烧结炉配合使用，包括陶瓷烧结炉、轮胎裂解炉、废旧轮胎进料口、陶瓷坯体烘干装置、重油气体系统、炭黑处理系统和钢丝回收系统。轮胎裂解炉充分利用陶瓷烧结炉内高温并作为烧结炉的保温系统，有效减少陶瓷烧结炉的隔热设备和能量浪费，轮胎裂解后产生的余热直接用来烘干陶瓷坯体，裂解产生的重油气体直接燃烧加热裂解设备和陶瓷烧结炉，剩余的重油气体冷却后储存，炭黑处理系统和钢丝回收系统处理裂解后的炭黑和钢丝。该装置充分利用陶瓷烧结炉和裂解炉的热能，既避免能量的浪费又很好解决了一体装置的环保问题。装置结构简单、能量利用率高、环保性能好、经济性能强。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术，尤其涉及一种废轮胎裂解与陶瓷烧结结合使用的技术。
背景技术
世界各国每年产生大量的废旧轮胎，废旧轮胎产生量每年在以8％的速度递增，废旧轮胎越来越多，传统的废旧轮胎处理办法是掩埋或作为人工礁石，既是一种能源浪费也很容易造成二次污染。轮胎的成分主要是橡胶、炭黑、钢丝和硫氧化锌等辅料，近几年兴起了一种“土法炼油”，即热裂解，可以大大增加废旧轮胎的利用率。轮胎的热裂解是指在加热状态下，炼油温度大概为300～400℃，将轮胎碎片转换成含重油气体、炭黑等一系列具有经济价值的产品。在现今的裂解技术中，轮胎处理后的主要产品中，重油气体大约可达45％-60％、炭黑大约可达25％-30％，其余作为钢丝或热气等。轮胎热裂解的产物按照产生的顺序分别为瓦斯气体-重油气体-炭黑-钢丝。热裂解所产生的重油气体可以作为渔船燃料以及焚化燃料，亦可再提炼为汽油等油品，而炭黑则是活性炭的原料，亦可作为橡胶、染料的添加剂，而钢丝则可供应给炼钢厂作为原料，瓦斯气体和热气也可回收再利用。轮胎热裂解所产生的各种产物可以大大提高废旧轮胎的经济价值，但是热裂解本身的温度很高，需要耗费很多能量。
陶瓷烧结温度高达1000℃以上，需要消耗巨大的能量，因此陶瓷烧结炉的外侧一般都需要设置耐火隔热砖避免热能浪费，即便如此耐火隔热砖的温度还是很高，此部分的热量无法直接利用散发到空气中造成能量浪费。陶瓷业以消耗重油为主，如佛山市陶瓷业所消耗的能量占全市的40％以上，使用的燃料也较为复杂，有煤、重柴油、水煤气等。巨大的能量消耗一方面引起大量的热量浪费，同时也引起大量的二氧化硫等废气污染。
环保问题和能源问题作为世界性问题引起了各国的高度重视，世界各国都在为固废、液废、气废、废橡胶、废油等各项废弃物伤透脑筋，尤其是有些废弃物无法自然分解，只能暂时以堆积、掩埋或简单焚化进行处理，很容易造成二次污染甚至导致人类产生各种疾病。因此，能否有效处理这些废弃物，甚至通过合适的工艺变成可再生资源，不但能够促进再生资源产业链的有序发展，提升经济效益和社会效益，也能为地球的可持续性发展提供助力。如何有效利用能源，减少污染，是摆在每一个行业面前亟待解决的问题。
发明内容
为了解决废旧轮胎的热裂解问题和陶瓷烧结炉的能量浪费问题，本发明公开了一种轮胎裂解设备与陶瓷烧结一体装置，该装置为轮胎裂解设备与陶瓷烧结炉配合使用，包括陶瓷烧结炉、轮胎裂解炉、废旧轮胎进料口、陶瓷坯体烘干装置、重油气体系统、炭黑处理系统和钢丝回收系统。陶瓷烧结炉置于轮胎裂解炉内，轮胎裂解炉充分利用陶瓷烧结炉烧结陶瓷时的高温作为轮胎裂解的能源，减少陶瓷烧结炉的隔热设备，简化陶瓷烧结炉的结构，轮胎裂解炉裂解后产生的余热直接用来烘干陶瓷坯体，裂解产生的重油气体可分为不冷凝气体和经冷凝产生的重油液体，不经冷凝的重油气体可直接经重油燃烧机燃烧加热裂解设备，剩余的重油气体经冷凝器冷却后储存在重油储存箱内，以备需要的时候使用，该装置用炭黑储存箱和钢丝储存箱储存裂解后的炭黑和钢丝。该一体装置充分利用陶瓷烧结炉的热能加热轮胎裂解炉，将裂解产生的重油气体直接燃烧加热裂解炉，最大程度的利用一体装置的热量，既避免了能量的浪费，又很好解决了陶瓷烧结炉和轮胎裂解设备的环保问题。该装置结构简单、能量利用率高、环保性能好、经济性能强。
附图说明
图1是轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置系统的结构示意图；
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面进一步披露一些非限制实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例，如图1所示一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，包括陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2，轮胎裂解炉2设置于陶瓷烧结炉1外围，这样布置的好处在于：陶瓷烧结炉1烧结陶瓷坯体12时，需要几个小时到十几个小时且烧结温度高达1000℃以上，陶瓷烧结炉1内高达1000℃以上的温度经过陶瓷隔热设备11隔热后仍然有很大一部分热量散发出来，一般陶瓷隔热设备11外壁面温度还能达到100～200℃，而轮胎裂解炉2裂解废旧轮胎21只需保持轮胎在300～400度几个小时，废旧轮胎21就会分解出重油气体51和不凝气体58，这样陶瓷烧结炉1经过陶瓷隔热设备11后散出的热量恰好能被用来加热轮胎裂解炉2的废旧轮胎21，使得热能得到充分利用而不被浪费。
废旧轮胎21从废旧轮胎进料口3进入轮胎裂解炉2，重油燃烧机57加热轮胎裂解炉2使其温度达到废旧轮胎的裂解温度为300℃-400℃，废旧轮胎21裂解产生约45％到60％比重的重油气体51、约25％到30％比重的炭黑65，以及不凝气体58和钢丝71。重油气体系统5的油气回路52与轮胎裂解炉2相连接，使得废旧轮胎21在轮胎裂解炉2裂解后产生的重油气体51和不凝气体58能够进入油气回路52进行处理。
重油气体系统5还可设置有冷凝器54，冷凝器54连接于油气回路52中间段，重油存储箱56连接于冷气器54下方，高温的重油气体51可经油气回路52进入冷凝器54进行热交换，并被冷凝成重油液体59存入冷凝器54下方相连的重油储存箱56内。冷凝器54外接冷却塔55，冷却塔55装有液体，可在冷却塔55和冷凝器54之间循环流动，提高冷凝器54冷却高温重油气体51的效率。
重油回路53一端连接于重油存储箱56，另一端连接于重油燃烧机57。重油存储箱56存储的重油液体59，在需要使用时可流经重油回路53进入重油燃烧机57进行燃烧，同时加热陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2。
油气回路52一端连接于轮胎裂解炉2，另一端连接于重油燃烧机57。废旧轮胎21在轮胎裂解炉2裂解后产生的重油气体51和不凝气体58可流经油气回路52进入重油燃烧机57进行燃烧，同时加热陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2。
由于刚裂解出来的重油气体51为高温气体，其进入重油燃烧机57将燃烧的更充分，避免了重油气体51冷凝成重油液体过程中的热能浪费。废旧轮胎21裂解后产生的不凝气体58经油气回路52进入重油燃烧机57，这样避免了不凝气体58由于无法冷凝，不得不直接排放于自然空气中造成的浪费和对环境的污染。
目前陶瓷业以消耗重油为主，陶瓷烧结过程中需要的大量重油可来自于上述废旧轮胎21裂解后产生的重油液体或重油气体51，避免了重油运输环节的费用和对环境的污染。
另一方面，本实施例中陶瓷坯体42放置于陶瓷烘干箱41，而陶瓷烘干箱41设置于油气回路52的，管道外侧，100°以上高温的重油气体51和不凝气体58流经油气回路52过程中可加热陶瓷烘干箱41，最终烘干陶瓷坯体42，这样可充分利用热能，达到降低能耗的目的。
重油燃烧机57设置于陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2两者的下方，可同时加热陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2，或者单独加热两者之一。
废旧轮胎21在轮胎裂解炉2裂解完后，打开轮胎裂解炉2侧壁的门22，废旧轮胎21裂解完产生的炭黑65，在经过炭黑处理系统6中的密闭式炭黑气送管路61，由空气输送装置62如空气压缩机输送至炭黑储存槽64，空气输送装置62输送炭黑65过程中产生的粉尘由集尘装置63如气旋设备或滤网过滤掉，避免对环境的污染。
钢丝回收系统7用于回收废旧轮胎21裂解后产生的钢丝71，在打开轮胎裂解炉2侧壁的门22后，由传送机构72抓出钢丝71，并传送至钢丝储存箱73内。
该轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置的陶瓷烧结炉1和轮胎裂解炉2使用同一种重油气体燃烧，因此产生相同的废气，只需采用同一套废气处理系统即可，简化了废气处理装置。
该轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置充分利用陶瓷烧结炉和轮胎裂解炉的热能，将裂解产生的重油气体直接燃烧加热裂解炉和陶瓷烧结炉，最大程度的利用一体装置的热量，既避免了能量的浪费，又很好解决了陶瓷烧结炉和轮胎裂解设备的环保问题。该装置结构简单、能量利用率高、环保性能好、经济性能强。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于，包括轮胎裂解炉(2)、陶瓷烧结炉(1)和重油气体系统(5)；
所述陶瓷烧结炉(1)内置于轮胎裂解炉(2)；
所述重油气体系统(5)包括重油气体(51)、不凝气体(58)、油气回路(52)和重油燃烧机(57)，重油气体(51)和不凝气体(58)经油气回路(52)进入重油燃烧机(57)；
所述轮胎裂解炉(2)产生重油气体(51)和不凝气体(58)；
所述轮胎裂解炉(2)与重油气体系统(5)的油气回路(52)连接，轮胎裂解炉(2)产生的重油气体(51)和不凝气体(58)进入油气回路(52)；
所述重油燃烧机(57)燃烧重油气体(51)和不凝气体(58)，加热陶瓷烧结炉(1)和轮胎裂解炉(2)。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于重油气体系统(5)还包括冷凝器(54)、重油液体(59)和重油储存箱(56)，所述冷凝器(54)冷却重油气体(51)，将重油气体(51)冷却成重油液体(59)存储于重油储存箱(56)。
3.根据权利要求1或2中所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于重油气体系统(5)还包括重油回路(53)，重油液体(59)经重油回路(53)进入重油燃烧机(57)燃烧。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于油气回路(52)外侧设有陶瓷坯烘干装置(4)，所述陶瓷坯烘干装置(4)包括陶瓷烘干箱(41)和陶瓷坯体(42)，陶瓷坯体(42)内置于陶瓷烘干箱(41)，所述油气回路(52)加热陶瓷烘干箱(41)，陶瓷烘干箱(41)烘干陶瓷坯体(42)。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于轮胎裂解炉(2)设有废旧轮胎进料口(3)。
6.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于轮胎裂解炉(2)侧壁设有门(22)，炭黑处理系统(6)和钢丝回收系统(7)与门(22)连接。
7.根据权利要求6所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于炭黑处理系统(6)包括炭黑气送管路(61)、空气输送装置(62)、集尘装置(63)和炭黑储存槽(64)；
所述空气输送装置(62)通过炭黑气送管路(61)输送炭黑(65)至炭黑储存槽(64)；
所述集尘装置(63)过滤空气输送装置(62)尾部空气中的粉尘。
8.根据权利要求6所述的一种轮胎裂解与陶瓷烧结一体装置，其特征在于钢丝回收系统(7)包括传送机构(72)和钢丝储存箱(73)，传送机构(72)抓出钢丝(71)，并传送至钢丝(71)储存箱(73)内。
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Legal Events
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