CN111187635A - 炭黑和钢丝分离装置、分离方法及热裂解系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炭黑和钢丝分离装置、分离方法及热裂解系统，属于固废回收处理领域。包括与热解反应釜相连的后密封仓，热解反应釜出料口位于后密封仓内，后密封仓内靠近热解反应釜一侧设有输送筛，输送筛位于热解反应釜出料口下方；后密封舱下端平行并列设有第一出口和第二出口，第一出口下方连接有用于收集炭黑的第一收集斗，第二出口下方连接有用于收集钢丝的第二收集斗，输送筛远离热解反应釜的一端位于第二收集斗上方；输送筛包括传动辊，以及包覆于传动辊外的筛网，筛网网孔直径为20‑80目。本发明应用于废旧轮胎裂解回收方面，解决了因钢丝缠绕而造成的螺旋输送机卡死的问题，具有分离效率高、分离效果好的特点。

Description

炭黑和钢丝分离装置、分离方法及热裂解系统

技术领域

本发明属于固废回收处理领域，尤其涉及一种炭黑和钢丝分离装置、分离方法及热裂解系统。

背景技术

热烈解处理废轮胎技术是在缺氧或惰性气氛下将废轮胎加热分解，回收气体、油，固体碳、钢丝和一些化工产品。该方法不仅实现了废旧轮胎的处理，减小了废旧轮胎所带来的的环境压力，同时裂解后产生的油气、炭黑和钢丝也是很好的化工原料，可进行再次利用。因此，实现油气、炭黑及钢丝的分离具有重要意义。

中国专利CN 110066674 A公开了一种轮胎裂解炭渣和油气分离装置。该装置解决了目前炭渣和油气分离装置中油气冷凝的重油和炭渣混合在一起未能分离收集、炭黑输送工作效率低的技术难题，所述的炭渣输送螺旋与裂解反应釜连接，所述的密封装置设置在炭渣输送螺旋和波纹补偿器之间，与波纹补偿器连接设置有油气过渡仓，油气过渡仓和冷凝装置之间通过油气输送管进行连接，与油气过渡仓连接还设置有阻气装置和卸料装置，避免油气冷凝的重油和炭渣混合到一起，裂解后的炭渣可以从输渣螺旋中输出，达到炭渣油气分离收集的目的，保证了生产过程中环保性和连续性，提高了废旧轮胎裂解炭黑输送工作效率，装置运动部件少，可以减少能耗。

然而，上述专利无法实现炭黑与钢丝的分离，导致因钢丝缠绕而造成的螺旋输送机卡死的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是克服现有分离装置无法实现炭黑与钢丝的分离，导致因钢丝缠绕而造成的螺旋输送机卡死的问题，提出一种能够有效分离炭黑和钢丝、且分离效率高的炭黑和钢丝分离装置、分离方法及热裂解系统。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种炭黑和钢丝分离装置，包括与热解反应釜相连的后密封仓，所述热解反应釜出料口位于所述后密封仓内，所述后密封仓内靠近所述热解反应釜一侧设有输送筛，所述输送筛位于所述热解反应釜出料口下方；所述后密封舱下端平行并列设有第一出口和第二出口，所述第一出口下方连接有用于收集所述炭黑的第一收集斗，所述第二出口下方连接有用于收集所述钢丝的第二收集斗，所述输送筛远离所述热解反应釜的一端位于所述第二收集斗上方；所述输送筛包括传动辊，以及包覆于所述传动辊外的筛网，所述筛网网孔直径为20-80目。

优选的，所述后密封仓下方设有用于分割所述第一出口和所述第二出口的分隔板。

优选的，所述第一出口与所述第一收集斗之间设有第一隔断阀，所述第二出口与所述第二收集斗之间设有第二隔断阀。

优选的，所述后密封仓上方连接有油气出口，所述密封仓内设有与所述油气出口相连的油气导管，所述油气导管另一端位于所述反应釜内。

优选的，位于所述反应釜内的所述油气导管的长度为1-2.5m。

优选的，位于所述反应釜内的所述油气导管中心轴线与所述热解反应釜中心轴线重合。

本发明还提供以上任一技术方案所述的炭黑和钢丝分离装置分离炭黑和钢丝的方法，包括以下步骤：

破碎成边长为20mm的胶块经过所述热解反应釜热解成炭黑与钢丝，所述炭黑和所述钢丝通过所述热解反应釜出料口落到所述输送筛的筛网上，在输送过程中，所述炭黑通过所述筛孔落入所述第一收集斗，所述钢丝被运输到所述输送筛端部后，所述钢丝落入所述第二收集斗。

本发明另一方面还提供了包含以上任一技术方案所述的炭黑和钢丝分离装置的热裂解系统，包括进料装置，与所述进料装置相连的热解反应釜，以及所述炭黑和钢丝分离装置。

优选的，所述进料装置与所述热解反应釜之间设有前密封仓，所述热解反应釜与所述炭黑和钢丝分离装置之间设有后密封仓。

优选的，所述进料装置包括筒体，穿设于所述筒体内的螺旋轴，以及与所述筒体连通的进料斗。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供一种炭黑和钢丝分离装置，实现了炭黑和钢丝的及时分离，避免了因钢丝缠绕而造成的螺旋输送机卡死的问题的发生；

2、本发明提供一种炭黑和钢丝分离装置，通过设置油气导管，并将油气导管伸入热解反应釜中，避免了热解反应釜在出渣时密封仓内扬尘的产生；

3、本发明提供一种分离炭黑和钢丝的方法，具有分离效果好、分离效率高的特点；

4、本发明还提供一种包含炭黑和钢丝分离装置的热解系统，具有热解效率高，不易造成管道堵塞，安全性高的特点。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的炭黑和钢丝分离装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的热解系统的布局示意图；

以上各图中：1、炭黑和钢丝分离装置；11、后密封仓；111、第一出口；112、第二出口；113、第一收集斗；114、第二收集斗；115、分隔板；116、第一隔断阀；117、第二隔断阀；12、输送筛；121、传动辊；122、筛网；13、油气出口；14、油气导管；2、进料装置；21、进料斗；3、热解反应釜；4、前密封仓。

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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1所示，本实施例提供一种炭黑和钢丝分离装置1，包括与热解反应釜3相连的后密封仓11，热解反应釜3出料口位于后密封仓11内，后密封仓11内靠近热解反应釜3一侧设有输送筛12，输送筛12位于热解反应釜3出料口下方；后密封舱下端平行并列设有第一出口111和第二出口112，第一出口111下方连接有用于收集炭黑的第一收集斗113，第二出口112下方连接有用于收集钢丝的第二收集斗114，输送筛12远离热解反应釜3的一端位于第二收集斗114上方；输送筛12包括传动辊121，以及包覆于传动辊121外的筛网122，筛网122网孔直径为20-80目。进行热裂解的轮胎在裂解前里面含有20％左右的钢丝，热裂解前，轮胎经过破碎设备破碎成了20×20mm左右的胶块，钢丝在胶块里面含着，通过热裂解后胶块热裂解成了混合燃料油、炭黑和钢丝，混合燃料油经油气管道排出冷凝后收集；炭黑与钢丝通过热解反应釜3出料口落到输送筛12的筛网122上，在输送过程中，炭黑通过筛孔落入第一收集斗113，钢丝被运输到输送筛12端部后，钢丝落入第二收集斗114。钢丝与炭黑分离后避免了在后密封仓11内下料时的堵塞；如果不在前期将钢丝与炭黑进行分离，在后期的输送过程中由于钢丝的缠绕，容易使螺旋输送机卡死。需要说明的是，在热解反应釜3热解反应后的钢丝之间相互缠绕成直径不相同的球状，因此在经过筛网122时，粒径较小的炭黑首先进过筛孔落入第一收集斗113，而缠绕成球状的钢丝通过筛网122，达到输送筛12端部后直接落入第二收集斗114中。

为了保证输送筛12的运转，还包括传动机构、用于支撑输送筛12的前部支撑和后部支架、主动传动轮、辅助传动轮、被动传动轮、上部筛架、主动链轮、传动链条、被动链轮。

为了进一步提高分离效率、保证分离效果，后密封仓11下方设有用于分割第一出口111和第二出口112的分隔板115。

为了便于根据需要随时关闭第一出口111或第二出口112，第一出口111与第一收集斗113之间设有第一隔断阀116，第二出口112与第二收集斗114之间设有第二隔断阀117。另外，为了便于对第一收集斗113及第二收集斗114中物料的多少进行检测，第一收集斗113及第二收集斗114上方对称安装有料位计，料位的传输线采用插口式。当料位计检测到第一收集斗113中的炭黑满后，或者检测到第二收集斗114中的钢丝球满后，需要更换，此时关闭第一出口111或第二出口112。

为了避免了热解反应釜3在出渣时密封仓内扬尘的产生，后密封仓11上方连接有油气出口13，密封仓内设有与油气出口13相连的油气导管14，油气导管14另一端位于反应釜内。后密封仓11是炭黑、钢丝、油气分离的场所，随着热解反应釜3的转动，炭黑输送到后密封仓11时会产生杨尘，如不采取分离措施，炭黑粉尘会在压力作用下随着油气混合一块儿溢出，时间一长便会堵塞油气管道，且炭黑混入油中还会影响到热解油的品质。为了避免上述情况的发生，在油气出口13下部设置了油气导管14，油气导管14呈九十度结构上部出口垂直于油气出口13，油气导管14出口上部设置有法兰与油气出口13相连，内置法兰与热解反应釜3相连接，热解反应釜3后密封仓11还设置有维修人孔，便于后密封仓11内设备的安装与调试。

为了确保扬尘不随油气排出同时避免对热解反应产生影响，位于反应釜内的油气导管14的长度为1-2.5m。油气出口13和油气导管14的材质选用304或310不锈钢。

进一步的，位于反应釜内的油气导管14中心轴线与热解反应釜3中心轴线重合。

本实施例提供一种以上炭黑和钢丝分离装置1分离炭黑和钢丝的方法，包括以下步骤：破碎成边长为20mm的胶块经过热解反应釜3热解成炭黑与钢丝，炭黑和钢丝通过热解反应釜3出料口落到输送筛12的筛网122上，在输送过程中，炭黑通过筛孔落入第一收集斗113，钢丝被运输到输送筛12端部后，钢丝落入第二收集斗114。该方法具有分离效果好、分离效率高的特点。

如图2所示，本实施例提供一种包含炭黑和钢丝分离装置1的热裂解系统，包括进料装置2，与进料装置2相连的热解反应釜3，以及炭黑和钢丝分离装置1。该系统具有热解效率高，不易造成管道堵塞，安全性高的特点。其中，热解反应釜3内置螺旋轴，螺旋轴外套设有螺旋叶片，以推进物料不断向前移动。为保证热解反应连续安全进行，同时减少人员操作，还包括热解反应釜3加温箱体，加温箱体设置有第一烟气出口，第二烟气出口以及第三烟气出口，还设置有烟气压力远程传感器，烟气温度远程传感器，传感器具有远传功能，信号通过PRC传输到中控室进行控制，实现设备无人值守；后密封仓11上部设置有油气压力远程传感器，油气温度远程传感器，传感器具有远传功能，信号通过PRC传输到中控室进行调整。另外，还包括用于给加温箱体加温的燃气第一供气管道，第二燃气供气管道，第三燃气供气管道，通过设置箱体加温燃烧器给热解反应釜3加热。为了确保热解反应釜3的运行与热涨行走，还设置了热解反应釜3前部自动行走机构，热解反应釜3后部自动行走机构。

进一步的，进料装置2与热解反应釜3之间设有前密封仓4，热解反应釜3与炭黑和钢丝分离装置1之间设有后密封仓11。进料装置2与前密封仓4之间通过法兰连接，前密封仓4在靠近热解反应釜3的一端内设有密封填料箱，热解反应釜3伸进前密封仓4密封填料箱内，前密封仓4与热解反应釜3中间填充石墨盘根进行密封，填料压料盖伸进密封填料箱内，前密封仓4密封填料箱外部设置有法兰，与填料压料盖法兰配合，两者用螺栓固定。后密封仓11靠近热解反应釜3的一端内设有密封填料箱，热解反应釜3伸进后密封仓11密封填料箱内，后密封仓11与热解反应釜3中间填充石墨盘根进行密封，填料压料盖伸进密封填料箱内，后密封仓11密封填料箱外部设置有法兰，与填料压料盖法兰配合，两者用螺栓固定。

为了保证连续稳定进料，进料装置2包括筒体，穿设于筒体内的螺旋轴，以及与筒体连通的进料斗21。进料装置2还包括传动机构、传动梅花连轴器、左轴承、螺旋轴承支架、右轴承、螺旋轴、螺旋叶片。

Claims (10)

1.一种炭黑和钢丝分离装置(1)，包括与热解反应釜(3)相连的后密封仓(11)，所述热解反应釜(3)出料口位于所述后密封仓(11)内，其特征在于：

所述后密封仓(11)内靠近所述热解反应釜(3)一侧设有输送筛(12)，所述输送筛(12)位于所述热解反应釜(3)出料口下方；

所述后密封舱下端平行并列设有第一出口(111)和第二出口(112)，所述第一出口(111)下方连接有用于收集所述炭黑的第一收集斗(113)，所述第二出口(112)下方连接有用于收集所述钢丝的第二收集斗(114)，所述输送筛(12)远离所述热解反应釜(3)的一端位于所述第二收集斗(114)上方；

所述输送筛(12)包括传动辊(121)，以及包覆于所述传动辊(121)外的筛网(122)，所述筛网(122)网孔直径为20-80目。

2.根据权利要求1所述的炭黑和钢丝分离装置(1)，其特征在于：所述后密封仓(11)下方设有用于分割所述第一出口(111)和所述第二出口(112)的分隔板(115)。

3.根据权利要求1所述的炭黑和钢丝分离装置(1)，其特征在于：所述第一出口(111)与所述第一收集斗(113)之间设有第一隔断阀(116)，所述第二出口(112)与所述第二收集斗(114)之间设有第二隔断阀(117)。

4.根据权利要求1所述的炭黑和钢丝分离装置(1)，其特征在于：所述后密封仓(11)上方连接有油气出口(13)，所述密封仓内设有与所述油气出口(13)相连的油气导管(14)，所述油气导管(14)另一端位于所述反应釜内。

5.根据权利要求1所述的炭黑和钢丝分离装置(1)，其特征在于：位于所述反应釜内的所述油气导管(14)的长度为1-2.5m。

6.根据权利要求1所述的炭黑和钢丝分离装置(1)，其特征在于：位于所述反应釜内的所述油气导管(14)中心轴线与所述热解反应釜(3)中心轴线重合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的炭黑和钢丝分离装置(1)分离炭黑和钢丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

破碎成边长为20mm的胶块经过所述热解反应釜(3)热解成炭黑与钢丝，所述炭黑和所述钢丝通过所述热解反应釜(3)出料口落到所述输送筛(12)的筛网(122)上，在输送过程中，所述炭黑通过所述筛孔落入所述第一收集斗(113)，所述钢丝被运输到所述输送筛(12)端部后，所述钢丝落入所述第二收集斗(114)。

8.包含权利要求1-6任一项所述的炭黑和钢丝分离装置(1)的热裂解系统，其特征在于：包括进料装置(2)，与所述进料装置(2)相连的热解反应釜(3)，以及所述炭黑和钢丝分离装置(1)。

9.根据权利要求8所述的热裂解系统，其特征在于：所述进料装置(2)与所述热解反应釜(3)之间设有前密封仓(4)，所述热解反应釜(3)与所述炭黑和钢丝分离装置(1)之间设有后密封仓(11)。

10.根据权利要求9所述的热裂解系统，其特征在于：所述进料装置(2)包括筒体，穿设于所述筒体内的螺旋轴，以及与所述筒体连通的进料斗(21)。

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