CN113528169A - 一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，属于废旧橡胶回收利用技术领域，采用智能PID控制原理进行生产线智能化控制，包括裂解系统、冷凝系统、余热回收系统、造粒系统、干燥筛分系统以及包装系统，裂解系统采用裂解釜，裂解系统用于将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，裂解釜将热解气传输至冷凝系统中，安装冷凝系统将热解气制得的油品存储在储油罐中，冷凝系统将无法形成油品的裂解气存储在储气柜中，该废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，经该设备生产出的炭黑材料完全可以代替传统炭黑应用于斜交轮胎中的内层帘布胶、外层帘布胶、胎侧胶、内衬层胶、子午线轮胎中气密层胶以及内胎胶等配方中。
Description
技术领域
本发明属于废旧橡胶回收利用技术领域，具体为一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法。
背景技术
传统炭黑是石油产品（蒽油、煤焦油）经不完全燃烧产生的颗粒状产物，其原料来源于国家严格控制的“高耗能、高污染、高排放”的焦化行业，采用传统工艺每生产1吨炭黑要排放3吨CO2。2020年我国炭黑总产量约为600万吨，因此，碳排放量超过1800万吨。而通过循环利用技术，可将废旧轮胎中占比约35%的炭黑“还原”成原料状态及“环保炭黑”，重新应用于轮胎的生产制造中。按目前炭黑的市场规模，“环保炭黑”可替代1/3（约200万吨）的传统炭黑，每年将贡献近600万吨的碳减排量，相当于380万棵树一年的吸收量。我国轮胎每年产生的废旧轮胎超过8000万条，2020年废旧轮胎已达到2000万吨。
现有技术中，废旧轮胎在流入废旧轮胎加工企业进行回收利用时，废旧轮胎加工企业中大多采用裂解设备，裂解设备以炼油为主，裂解碳渣并没有深加工，如果延用落后的生产工艺和简陋的热解加工设备，热解炭黑品质较差，达不到使用要求，还会对环境造成二次污染。因此，加强对废旧橡胶循环利用的整合治理已经刻不容缓。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废旧橡胶智能回收利用设备，采用智能PID控制原理进行生产线智能化控制，包括裂解系统、冷凝系统、余热回收系统、造粒系统、干燥筛分系统以及包装系统，所述裂解系统采用裂解釜，裂解系统用于将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，所述裂解釜将热解气传输至冷凝系统中，所述冷凝系统将热解气制得的油品存储在储油罐中，所述冷凝系统将无法形成油品的裂解气存储在储气柜中，储气柜中的裂解气为裂解釜进行供能，所述余热回收系统将裂解系统中产生的余热进行回收利用，回收利用后的烟气经气体净化后达标排放；
所述造粒系统对橡胶废渣进行研磨造粒，所述造粒系统中的主要部件包括磁选机、研磨机、高速预混机以及造粒机，所述橡胶废渣经磁选机进行初步磁选后传输至原料仓，经原料仓传输至研磨机进行超细粉碎、除尘以及活化后传输至造粒料仓，在高速预混机中加入造粒水与橡胶粒进混合，经造粒机进行造粒处理；
所述干燥筛分系统主要包括热风炉、滚筒干燥机以及筛分机，所述造粒机中的橡胶粒进入滚筒干燥机后，所述热风炉工作对滚筒干燥机内的橡胶粒进行加热干燥，所述热风炉采用混合空气以及热解气进行加热，随后进入筛分机中进行筛分，筛分成合格炭黑以及不合格炭黑；
所述包装系统包括调质料仓、成品料仓以及包装机，合格的炭黑进入调质料仓中，在调质料仓加入调质料进行混合，混合后的炭黑经成品料仓进入包装机中进行包装操作，形成热解炭黑的成品。
进一步优化本技术方案，所述冷凝系统包括空冷塔、缓冲塔以及重油罐、轻油罐，所述热解气经空冷塔和缓冲塔的作用后，将适用于重油罐储存的油气，由油气制得的油品存储至重油罐中；不适用于重油罐储存的油气从缓冲塔中传输至冷凝塔组中，油气经冷凝塔组传输至轻油罐中形成油品，油品暂存在轻油罐后，最终存储在储油罐中。
进一步优化本技术方案，所述油气经冷凝塔组传输至轻油罐中无法形成油品的裂解气经水封处理，去除水汽后的裂解气存储在储气柜中。
进一步优化本技术方案，所述冷凝系统中的冷凝塔组配置有至少三个冷凝塔，三个所述冷凝塔的出油口均连接在轻油罐的进油口中；所述存储在重油罐的油品直接保留在重油罐中，无需将油品传输至储油罐中。
进一步优化本技术方案，所述余热回收系统包括换热器以及脱硫脱硝塔，所述换热器由储气柜中的裂解气进行供能，所述换热器采用水置换热技术，将水蒸气排出后，烟气经烟气管网传输至脱硫脱硝塔进行脱硫脱硝处理，达标排放后将烟气进行排放处理。
进一步优化本技术方案，所述造粒系统在除尘和活化过程中，经研磨机超细粉碎后的橡胶粒在活化改性前，采用布袋除尘的方式进行初步除尘，橡胶粒在添加有活化剂的活化器中进行活化改性，活化改性后的橡胶粒经旋风除尘和布袋除尘后加入到造粒料仓中。
进一步优化本技术方案，所述干燥筛分系统还包括阻火器以及滚筒干燥机配套的除尘系统，所述阻火器设置在滚筒干燥机和热风炉之间，用于将热风炉的火焰进行隔离，只允许热流体通过，所述除尘系统将滚筒干燥机工作过程中产生的粉尘颗粒经烟囱进行去除。
进一步优化本技术方案，所述筛分机筛分出的合格炭黑传输至包装系统中进行包装操作，所述筛分机筛分出的不合格炭黑回流至造粒料仓中，重新进行混合造粒。
进一步优化本技术方案，所述包装机的包装操作包括抓袋、套袋、灌装、称重、封口以及成品输送的上述流程。
一种废旧橡胶智能回收利用设备的工作方法，基于上述的一种废旧橡胶智能回收利用设备进行操作，将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，并进行后续的回收利用加工。
与现有技术相比，本发明提供了一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，具备以下有益效果：
1、该废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，经该设备生产出的炭黑材料完全可以代替传统炭黑应用于斜交轮胎中的内层帘布胶、外层帘布胶、胎侧胶、内衬层胶、子午线轮胎中气密层胶以及内胎胶等配方中。
2、该废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，经该设备生产出的炭黑材料在不调整原配方中其他配合剂的条件下，以等量质量份取代传统炭黑，在降低轮胎制造成本前提下不影响产品质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法的流程示意图；
图2为本发明提出的一种废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法中废渣的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1和图2，一种废旧橡胶智能回收利用设备，采用智能PID控制原理进行生产线智能化控制，包括裂解系统、冷凝系统、余热回收系统、造粒系统、干燥筛分系统以及包装系统，所述裂解系统采用裂解釜，裂解系统用于将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，所述裂解釜将热解气传输至冷凝系统中，所述冷凝系统将热解气制得的油品存储在储油罐中，所述冷凝系统将无法形成油品的裂解气存储在储气柜中，储气柜中的裂解气为裂解釜进行供能，所述余热回收系统将裂解系统中产生的余热进行回收利用，回收利用后的烟气经气体净化后达标排放；
所述造粒系统对橡胶废渣进行研磨造粒，所述造粒系统中的主要部件包括磁选机、研磨机、高速预混机以及造粒机，所述橡胶废渣经磁选机进行初步磁选后传输至原料仓，经原料仓传输至研磨机进行超细粉碎、除尘以及活化后传输至造粒料仓，在高速预混机中加入造粒水与橡胶粒进混合，经造粒机进行造粒处理；
所述干燥筛分系统主要包括热风炉、滚筒干燥机以及筛分机，所述造粒机中的橡胶粒进入滚筒干燥机后，所述热风炉工作对滚筒干燥机内的橡胶粒进行加热干燥，所述热风炉采用混合空气以及热解气进行加热，随后进入筛分机中进行筛分，筛分成合格炭黑以及不合格炭黑；
所述包装系统包括调质料仓、成品料仓以及包装机，合格的炭黑进入调质料仓中，在调质料仓加入调质料进行混合，混合后的炭黑经成品料仓进入包装机中进行包装操作，形成热解炭黑的成品。
具体的，所述冷凝系统包括空冷塔、缓冲塔以及重油罐、轻油罐，所述热解气经空冷塔和缓冲塔的作用后，将适用于重油罐储存的油气，由油气制得的油品存储至重油罐中；不适用于重油罐储存的油气从缓冲塔中传输至冷凝塔组中，油气经冷凝塔组传输至轻油罐中形成油品，油品暂存在轻油罐后，最终存储在储油罐中。
具体的，所述油气经冷凝塔组传输至轻油罐中无法形成油品的裂解气经水封处理，去除水汽后的裂解气存储在储气柜中。
具体的，所述冷凝系统中的冷凝塔组配置有至少三个冷凝塔，三个所述冷凝塔的出油口均连接在轻油罐的进油口中；所述存储在重油罐的油品直接保留在重油罐中，无需将油品传输至储油罐中。
具体的，所述余热回收系统包括换热器以及脱硫脱硝塔，所述换热器由储气柜中的裂解气进行供能，所述换热器采用水置换热技术，将水蒸气排出后，烟气经烟气管网传输至脱硫脱硝塔进行脱硫脱硝处理，达标排放后将烟气进行排放处理。
具体的，所述造粒系统在除尘和活化过程中，经研磨机超细粉碎后的橡胶粒在活化改性前，采用布袋除尘的方式进行初步除尘，橡胶粒在添加有活化剂的活化器中进行活化改性，活化改性后的橡胶粒经旋风除尘和布袋除尘后加入到造粒料仓中。
具体的，所述干燥筛分系统还包括阻火器以及滚筒干燥机配套的除尘系统，所述阻火器设置在滚筒干燥机和热风炉之间，用于将热风炉的火焰进行隔离，只允许热流体通过，所述除尘系统将滚筒干燥机工作过程中产生的粉尘颗粒经烟囱进行去除。
具体的，所述筛分机筛分出的合格炭黑传输至包装系统中进行包装操作，所述筛分机筛分出的不合格炭黑回流至造粒料仓中，重新进行混合造粒。
具体的，所述包装机的包装操作包括抓袋、套袋、灌装、称重、封口以及成品输送的上述流程。
实施例二：
一种废旧橡胶智能回收利用设备的工作方法，基于实施例一中所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备进行操作，将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，并进行后续的回收利用加工。经本方法生产出的炭黑，经检测后，几项主要指标已达到国标工业炭黑N660通用炭黑和N330高耐磨炭黑标准，完全可以代替传统炭黑应用于斜交轮胎中的内层帘布胶、外层帘布胶、胎侧胶、内衬层胶、子午线轮胎中气密层胶以及内胎胶等配方中。在不调整原配方中其他配合剂的条件下，以等量质量份取代传统炭黑，在降低轮胎制造成本前提下不影响产品质量。此外，炭黑还广泛用于电缆、胶带、密封件、模压件、胶辊等橡胶制品中。
本发明的有益效果是：
1、该废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，经该设备生产出的炭黑材料完全可以代替传统炭黑应用于斜交轮胎中的内层帘布胶、外层帘布胶、胎侧胶、内衬层胶、子午线轮胎中气密层胶以及内胎胶等配方中。
2、该废旧橡胶智能回收利用设备及其工作方法，经该设备生产出的炭黑材料在不调整原配方中其他配合剂的条件下，以等量质量份取代传统炭黑，在降低轮胎制造成本前提下不影响产品质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种废旧橡胶智能回收利用设备，采用智能PID控制原理进行生产线智能化控制，其特征在于，包括裂解系统、冷凝系统、余热回收系统、造粒系统、干燥筛分系统以及包装系统，所述裂解系统采用裂解釜，裂解系统用于将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，所述裂解釜将热解气传输至冷凝系统中，所述冷凝系统将热解气制得的油品存储在储油罐中，所述冷凝系统将无法形成油品的裂解气存储在储气柜中，储气柜中的裂解气为裂解釜进行供能，所述余热回收系统将裂解系统中产生的余热进行回收利用，回收利用后的烟气经气体净化后达标排放；
所述造粒系统对橡胶废渣进行研磨造粒，所述造粒系统中的主要部件包括磁选机、研磨机、高速预混机以及造粒机，所述橡胶废渣经磁选机进行初步磁选后传输至原料仓，经原料仓传输至研磨机进行超细粉碎、除尘以及活化后传输至造粒料仓，在高速预混机中加入造粒水与橡胶粒进混合，经造粒机进行造粒处理；
所述干燥筛分系统主要包括热风炉、滚筒干燥机以及筛分机，所述造粒机中的橡胶粒进入滚筒干燥机后，所述热风炉工作对滚筒干燥机内的橡胶粒进行加热干燥，所述热风炉采用混合空气以及热解气进行加热，随后进入筛分机中进行筛分，筛分成合格炭黑以及不合格炭黑；
所述包装系统包括调质料仓、成品料仓以及包装机，合格的炭黑进入调质料仓中，在调质料仓加入调质料进行混合，混合后的炭黑经成品料仓进入包装机中进行包装操作，形成热解炭黑的成品。
2.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述冷凝系统包括空冷塔、缓冲塔以及重油罐、轻油罐，所述热解气经空冷塔和缓冲塔的作用后，将适用于重油罐储存的油气，由油气制得的油品存储至重油罐中；不适用于重油罐储存的油气从缓冲塔中传输至冷凝塔组中，油气经冷凝塔组传输至轻油罐中形成油品，油品暂存在轻油罐后，最终存储在储油罐中。
3.根据权利要求2所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述油气经冷凝塔组传输至轻油罐中无法形成油品的裂解气经水封处理，去除水汽后的裂解气存储在储气柜中。
4.根据权利要求2所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述冷凝系统中的冷凝塔组配置有至少三个冷凝塔，三个所述冷凝塔的出油口均连接在轻油罐的进油口中；所述存储在重油罐的油品直接保留在重油罐中，无需将油品传输至储油罐中。
5.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述余热回收系统包括换热器以及脱硫脱硝塔，所述换热器由储气柜中的裂解气进行供能，所述换热器采用水置换热技术，将水蒸气排出后，烟气经烟气管网传输至脱硫脱硝塔进行脱硫脱硝处理，达标排放后将烟气进行排放处理。
6.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述造粒系统在除尘和活化过程中，经研磨机超细粉碎后的橡胶粒在活化改性前，采用布袋除尘的方式进行初步除尘，橡胶粒在添加有活化剂的活化器中进行活化改性，活化改性后的橡胶粒经旋风除尘和布袋除尘后加入到造粒料仓中。
7.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述干燥筛分系统还包括阻火器以及滚筒干燥机配套的除尘系统，所述阻火器设置在滚筒干燥机和热风炉之间，用于将热风炉的火焰进行隔离，只允许热流体通过，所述除尘系统将滚筒干燥机工作过程中产生的粉尘颗粒经烟囱进行去除。
8.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述筛分机筛分出的合格炭黑传输至包装系统中进行包装操作，所述筛分机筛分出的不合格炭黑回流至造粒料仓中，重新进行混合造粒。
9.根据权利要求1所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备，其特征在于，所述包装机的包装操作包括抓袋、套袋、灌装、称重、封口以及成品输送的上述流程。
10.一种废旧橡胶智能回收利用设备的工作方法，其特征在于，基于权利要求1-9所述的一种废旧橡胶智能回收利用设备进行操作，将废旧橡胶轮胎裂解成橡胶废渣以及热解气，并进行后续的回收利用加工。
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