CN110564184A - 一种废轮胎裂解炭黑的改性装置及改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废轮胎裂解炭黑的改性装置及改性方法，包括：炭黑浆料仓、加药系统、雾化干燥塔、输料螺旋与分离收集系统，所述炭黑浆料仓的出口、加药系统的出口分别与所述雾化干燥塔的进料口连接，所述雾化干燥塔的出口连接于所述输料螺旋的进料段，所述输料螺旋的出口连接于所述分离收集系统。炭黑和改性剂均以喷雾的形式进入到雾化干燥塔中，使炭黑雾化粒子与改性剂雾化粒子之间充分碰撞接触，使炭黑和改性剂得到充分接触，提高了改性剂在炭黑颗粒表面的包覆率，减少药剂使用量，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及废轮胎热裂解设备技术领域，具体涉及一种废轮胎裂解炭黑的改性装置及改性方法。
背景技术
废旧轮胎的热裂解技术是轮胎在缺氧或者惰性气体存在的条件下将废旧轮胎的橡胶高分子在特定的温度下裂解为裂解气、裂解油和裂解炭黑，产生的裂解气是废旧轮胎热解的能量来源，产生的油品和炭黑为废轮胎热解的主要产品，而再生炭黑是轮胎热解的关键产物。
近几年，废轮胎的热裂解发展迅速，其中包括裂解设备的开发，裂解工艺条件的优化，裂解产物的表征、改性以及应用。使用的活化剂是具有两性结构物质，分子中一部分基团可与炭黑无机基团表面反应形成化学键合，另一部分基团则有亲有机的性质，使产品由亲水变为疏水，增大其在聚合物中的分散性，从而将两种不同性质的材料牢固结合起来，促使聚合物(橡胶)材料力学性能和使用性能有所增强。
在传统的炭黑的改性工艺中，多是干法改性，采用干燥后的粉末或颗粒状的炭黑直接与改性剂混合，这种改性方法存在一些问题，如：炭黑颗粒表面包覆率小、改性剂用量费且存在混合不均匀、存在团聚物料现象、无精确称量控制造成的产品质量不稳定等等一系列问题。
发明内容
针对上述背景技术中不足，本发明的一个目的在于提供一种废轮胎裂解炭黑的改性装置。
为了实现以上目的，采用以下技术方案：
一种废轮胎裂解炭黑的改性装置，包括：炭黑浆料仓、加药系统、雾化干燥塔、输料螺旋与分离收集系统，所述炭黑浆料仓的出口、加药系统的出口分别与所述雾化干燥塔的进料口连接，所述雾化干燥塔的出口连接于所述输料螺旋的进料段，所述输料螺旋的出口连接于所述分离收集系统。
进一步，所述雾化干燥塔顶部设置双流体雾化喷头与单雾化喷头。
更进一步，所述炭黑浆料仓通过所述双流体雾化喷头与所述雾化干燥塔连接，所述加药系统通过所述单雾化喷头与所述雾化干燥塔连接。
进一步，所述雾化干燥塔内部设置有吹扫管道。
更进一步，通过所述吹扫管道向所述雾化干燥塔内通入热空气。
进一步，所述分离收集系统包括旋风分离器、风机、集料仓，所述旋风分离器的进口连接于所述输料螺旋的出口，所述旋风分离器的出口连接于所述集料仓的进口。
进一步，所述加药系统配有电加热箱。
更进一步，所述加药系统还包括保温管，所述加药系统的出口通过所述保温管连接于所述雾化干燥塔。
本发明的另一个目的在于，提供一种废轮胎裂解炭黑的改性方法，包括以下步骤：
S1、将废轮胎裂解炭黑粉碎后，与去离子水加入到混合装置中，搅拌分散1～1.5小时，得到炭黑浆料，将其加入到炭黑浆料仓内；其中，炭黑与去离子水的质量之比为1:(4-6)；
S2、通过双流体雾化喷头将炭黑浆料、压缩空气引入雾化干燥塔内，同时通过单雾化喷头将改性剂雾化粒子引入雾化干燥塔内；
S3、干燥后出料，改性后炭黑经过输料螺旋螺旋出料，将改性后炭黑引入分离收集系统；
S4、利用旋风分离器对改性后炭黑进行分离收集，将改性后炭黑引入集料仓内，再进行成品包装或引入造粒系统，同时通过风机对分离收集工艺过程进行尾气处理。
进一步地，所述废轮胎裂解炭黑在粉碎前，还包括磁选、清洗与干燥工艺步骤。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、炭黑和改性剂均以喷雾的形式进入到干燥塔中，使炭黑雾化粒子与改性剂雾化粒子之间充分碰撞接触，使炭黑和改性剂得到充分接触，提高了改性剂在炭黑颗粒表面的包覆率，减少改性剂使用量，节约成本。
2、通过双流体雾化喷头向干燥塔内同时引入压缩空气与炭黑雾化液，在压缩空气气流的带动下，雾化颗粒之间相互接触产生振动、摩擦破碎为细小液滴，增加了炭黑和改性剂的接触面积，与热空气接触后瞬时干燥，达到快速干燥，且避免了炭黑粒子之间发生粘连结块的现象。
3、通过吹扫管道通入高温空气，可以在短时间内达到对炭黑粒子的干燥，降低其含水量，另外可以使改性剂在适宜温度条件下与炭黑反应，提高改性效果。
4、通过螺旋状的输料螺旋对干燥后的炭黑进行再次混合输料，使未能充分反应的炭黑继续与改性剂之间接触反应，保证炭黑的充分反应，提高改性效果。
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为本发明能量测试仪的俯视结构示意图。
附图说明：1-炭黑浆料仓；2-加药系统；3-雾化干燥塔；4-输料螺旋；5-双流体雾化喷头；6-单雾化喷头；7-吹扫管道；8-旋风分离器；9-风机；10-集料仓；11-卸料阀；21-保温管。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种废轮胎裂解炭黑改性装置，包括：炭黑浆料仓1、加药系统2、雾化干燥塔3、输料螺旋4与分离收集系统，所述炭黑浆料仓1的出口、加药系统2的出口分别与所述雾化干燥塔3的进料口连接，所述雾化干燥塔3的出口连接于所述输料螺旋4的进料段，所述输料螺旋4的出口连接于所述分离收集系统。
本发明中炭黑和改性剂均以喷雾的形式进入到雾化干燥塔中，使炭黑粒子与改性剂粒子之间充分碰撞接触，使炭黑和改性剂得到充分接触，提高了改性剂在炭黑颗粒表面的包覆率，减少改性剂使用量，节约成本；通过螺旋状的输料螺旋对干燥后的炭黑进行再次混合输料，使未能充分反应的炭黑继续与改性剂之间接触反应，保证炭黑的充分反应，提高改性效果。
优选的，所述雾化干燥塔3顶部设置双流体雾化喷头5与单雾化喷头6。通过双流体雾化喷头向干燥塔内同时引入压缩空气与炭黑雾化液，在压缩空气气流的带动下，雾化颗粒之间相互接触产生振动、摩擦破碎为细小液滴，增加了炭黑和改性剂的接触面积，与热空气接触后瞬时干燥，达到快速干燥，且避免了炭黑粒子之间发生粘连结块的现象。
进一步，所述炭黑浆料仓1通过所述双流体雾化喷头5与所述雾化干燥塔3连接，所述加药系统2通过所述单雾化喷头6与所述雾化干燥塔3连接。
其中，所述雾化干燥塔3内部设置有吹扫管道7。
更进一步，通过所述吹扫管道7向所述雾化干燥塔3内通入热空气。通过吹扫管道通入高温空气，可以在短时间内达到对炭黑粒子的干燥，降低其含水量；另外可以使改性剂在合适的温度条件下与炭黑反应，提高改性效果。
进一步，所述分离收集系统包括旋风分离器8、风机9、集料仓10，所述旋风分离器8的进口连接于所述输料螺旋4的出口，所述旋风分离器8的出口连接于所述集料仓10的进口。
进一步，所述加药系统2配有电加热箱。
更进一步，所述加药系统2还包括保温管21，所述加药系统2的出口通过所述保温管21连接于所述雾化干燥塔3。
实施例2
一种废轮胎裂解炭黑的改性方法，包括以下步骤：
S1、将废轮胎裂解炭黑粉碎后，与去离子水加入到混合装置中，搅拌分散1～1.5小时，得到炭黑浆料，将其加入到炭黑浆料仓1内；其中，炭黑与去离子水的质量之比为1:5；
S2、通过双流体雾化喷头5将炭黑浆料、压缩空气引入雾化干燥塔3内，同时通过单雾化喷头6将改性剂雾化粒子引入雾化干燥塔3内；
S3、干燥后出料，改性后炭黑经过输料螺旋4螺旋出料，将改性后炭黑引入分离收集系统；
S4、利用旋风分离器8对改性后炭黑进行分离收集，将改性后炭黑引入集料仓10内，再进行成品包装或引入造粒系统，同时通过风机9对分离收集工艺过程进行尾气处理。
进一步地，所述废轮胎裂解炭黑在粉碎前，还包括磁选、清洗与干燥工艺步骤。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，包括：炭黑浆料仓(1)、加药系统(2)、雾化干燥塔(3)、输料螺旋(4)与分离收集系统，所述炭黑浆料仓(1)的出口、加药系统(2)的出口分别与所述雾化干燥塔(3)的进料口连接，所述雾化干燥塔(3)的出口连接于所述输料螺旋(4)的进料段，所述输料螺旋(4)的出口连接于所述分离收集系统。
2.根据权利要求1所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述雾化干燥塔(3)顶部设置双流体雾化喷头(5)与单雾化喷头(6)。
3.根据权利要求2所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述炭黑浆料仓(1)通过所述双流体雾化喷头(5)与所述雾化干燥塔(3)连接，所述加药系统(2)通过所述单雾化喷头(6)与所述雾化干燥塔(3)连接。
4.根据权利要求1所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述雾化干燥塔(3)内部设置有吹扫管道(7)。
5.根据权利要求4所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，通过所述吹扫管道(7)向所述雾化干燥塔(3)内通入热空气。
6.根据权利要求1所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述分离收集系统包括旋风分离器(8)、风机(9)、集料仓(10)，所述旋风分离器(8)的进口连接于所述输料螺旋(4)的出口，所述旋风分离器(8)的出口连接于所述集料仓(10)的进口。
7.根据权利要求1所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述加药系统(2)配有电加热箱。
8.根据权利要求7所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置，其特征在于，所述加药系统(2)还包括保温管(21)，所述加药系统(2)的出口通过所述保温管(21)连接于所述雾化干燥塔(3)。
9.一种利用如权利要求1-8任一所述的废轮胎裂解炭黑的改性装置进行炭黑的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将废轮胎裂解炭黑粉碎后，与去离子水加入到混合装置中，搅拌分散1～1.5小时，得到炭黑浆料，将其加入到炭黑浆料仓(1)内；其中，炭黑与去离子水的质量之比为1:(4-6)；
S2、通过双流体雾化喷头(5)将炭黑浆料、压缩空气引入雾化干燥塔(3)内，同时通过单雾化喷头(6)；
S3、干燥后出料，改性后炭黑经过输料螺旋(4)螺旋出料，将改性后炭黑引入分离收集系统；
S4、利用旋风分离器(8)对改性后炭黑进行分离收集，将改性后炭黑引入集料仓(10)内，再进行成品包装或引入造粒系统，同时通过风机(9)对分离收集工艺过程进行尾气处理。
10.根据权利要求9所述的废轮胎裂解炭黑的改性方法，其特征在于，所述废轮胎裂解炭黑在粉碎前，还包括磁选、清洗与干燥工艺步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191213 |