CN1872953A

CN1872953A - 整体废轮胎裂解工艺

Info

Publication number: CN1872953A
Application number: CN 200610028197
Authority: CN
Inventors: 姚军辉; 刘福生; 王毅; 唐益生; 钱才兴; 田建美; 孙正泰; 易师毅; 杨同椿; 李奉; 汤胜常; 仇广宇; 葛焱
Original assignee: 姚军辉; 黄传贵
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2006-12-06

Abstract

本发明整体废轮胎的裂解工艺，是采用一种特殊设计的矩形斜置式裂解釜组成的工艺流程。各类废轮胎不用经过切断或破碎处理，而是整体的废轮胎投入裂解釜内进行裂解。裂解温度350－450℃，大量裂解气气化，使裂解釜内形成微压约100－300mm水柱，裂解时间持续约30－60分钟。废轮胎在裂解釜内一次性快速裂解，排出的裂解气经冷却分离后，回收得混合燃料油和可燃气。从裂解釜底部排出的剩余固体物料可回收得碳黑和钢丝。该裂解工艺投入设备少，缩短生产流程，简化生产操作程序，降低生产成本，工艺运行过程中不排出三废，也不会造成二次污染。

Description

整体废轮胎裂解工艺

技术领域

本发明是关于一种从废轮胎裂解回收燃料油，可燃气，碳黑和钢丝的工艺。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，废轮胎的数量也与日俱增，对环境造成了严重污染。目前国内外对这些废物的环保处理方法，最为理想的是采用高温裂解方法，即将废轮胎料块放入一定的裂解炉中进行干馏裂解，从中回收燃料油可燃气和碳黑。这种方法既消除环境污染，又可使废物得以综合利用，变废为宝，产生可观的经济效益。在高温裂解工艺实现中能否成功，设计出一种适用的裂解设备是问题的关键，它的设计的合理性和适用性，将直接影响裂解工艺的实施及其产生的效果。已有技术的废轮胎裂解工艺中采用的裂解设备，只能适用于切成段或碎块废轮胎的处理，因此，已有技术的裂解工艺中大多是先将废轮胎里的环状钢丝拉出，再将废轮胎切割成块，投入裂解炉中进行高温裂解，而且裂解炉一般采用明火加热。这种裂解工艺具有投入设备多，加工环节多，生产流程长，存在不安全隐患，操作环境恶劣，容易造成二次污染等缺点。

发明内容

为此，本发明提供一种整体废轮胎裂解工艺，采用一种特殊设计的裂解釜，即一种矩形斜置式裂解釜，(“整体废轮胎的裂解釜”已另外申报实用新型专利申请)组成的工艺流程。各类废轮胎不需抽除钢丝圈，不用经过切断或破碎处理，而将整体废轮胎投入裂解釜内，于一定的温度和裂解气化形成的微压状态下，一次性快速裂解为可燃油、气，粗碳黑和废钢丝的工艺。

本发明整体废轮胎裂解工艺流程图参见图7，裂解工艺包括下列步骤：

1.废轮胎在裂解处理前进行除垢清理，不解体、不粉碎、直接投入裂解釜内；

2.将裂解釜通过600-800℃的热气流加热升温；

3.裂解釜温度达350-450℃时，废轮胎裂解，气化形成100-300mm水柱的微压，裂解反应持续30-60分钟；

4.裂解釜的裂解气排出，冷却分离，回收得混合燃料油和可燃气；

5.裂解釜底部剩余的固体物料排出，回收得碳黑和钢丝。

本发明裂解工艺中使用的裂解釜是一种整体废轮胎的裂解釜。它是一个斜置式矩形裂解釜，釜体与地坪保持一个30-50°的倾斜角。裂解釜的结构主要包括内胆，加热层和外壳，其中：内胆的上端口设有进料口，下端口设有出料口，在内胆的上方设有三个裂解气排气孔，在内胆的内侧面上下分别设有一个内胆测温孔；加热层的下方设有二个热气流入口，左上方设有排气口，内侧面上下分别设有一个内热层测温孔，加热层内设有分流通道，加热层四周填满耐温材料；外壳成矩形，用不锈钢板或铝板制成。

在裂解釜的底部设有承重用的具有五个横档呈梯子形排列的托架，设在内胆下方用于承受内胆重量的五个承重板相应地垂直固定在托架的横档上。在外壳与内胆之间的出料口处通过堆焊连接；在外壳与内胆之间的进料口处用石棉填料封盖两者之间的缝隙；在内胆的进料口上设有一个进料炉门，进料炉门的结构是：炉门两侧端边固定在滑套上，滑套可以在导轨上自由滑动，导轨的一端固定在内胆进料口的连接法兰上，另一端固定在支架上，支架上还固定着控制炉门开关的二个气缸，炉门外侧四周覆盖一层石棉板；在内胆的出料口上设有一个出料炉门，其结构与进料炉门的结构相同。

本发明裂解工艺的产物，以投入废轮胎料重量为基数100，则可得到

混合燃料油 30-35重量％

粗碳黑 35-40重量％

废钢丝 15-20重量％

可燃气 5-20重量％

混合燃料油具有很高的燃烧热值，可相当于工业用液化气。因此可直接代替重油和柴油作为锅炉燃料油用。按常规操作将粗碳黑再进一步加工可回收得工业用碳黑，有广泛的工业用途；废钢丝通过简单的在炼钢炉中回炉再生，即可得有用的弹簧钢。可燃气收集后，也可作为本发明工艺补充能源循环使用的再生燃气，使用后达到规定的排放标准。

在本发明裂解工艺中，由于使用了矩形斜置式裂解釜，是以整体废轮胎投料，因此工艺中去除了废轮胎抽取钢丝圈，切断或破碎的繁琐加工程序。并由于釜体与地坪之间有倾料角，投入的废轮胎会依靠重力自由向下滑落，使废轮胎在裂解釜的内胆中排列，受热速度快且均匀。废轮胎在一定温度下裂解气化。裂解气化后的剩余物(粗碳黑和废钢丝)留在釜底，基本上是松脆状态，也可顺着斜坡滑出釜外，这样就又减省了釜内物料的传送装置。因此本发明裂解工艺投入设备少，简化生产操作程序，缩短生产流程，节省能源，降低生产成本。

又在本发明裂解工艺中，裂解釜采用高温热气流的间接加热，釜体不接触明火，消除了不安全的隐患。在裂解釜加热层中设有分流通道，将加热层分隔成多个通道，以提高传热速度，使裂解釜的内胆温度迅速均匀上升，保证裂解釜有一个稳定的工作环境。废轮胎在裂解釜中接近均等受热的高温环境中一次性快速均匀地干馏裂解，迅速气化。裂解气排出后，按常规操作经冷却后可分别回收得混合燃料油及可燃气，从裂解釜底部的剩余物可回收得碳黑和钢丝。

因此本发明裂解工艺能接近100％转化为可燃油、气，粗碳黑及废钢丝，在工艺运行过程中没有废渣，废水和噪音的污染，也不会造成二次污染。

附图说明

图1是本发明裂解工艺中使用的裂解釜的立体结构示意图。

图2是本发明裂解工艺中使用的裂解釜的正视图。

图3是图2的俯视图。

图4是图3的纵向A-A面的剖视图。

图5是图2的横向B-B面的剖视图。

图6是本发明裂解工艺中使用的裂解釜的进料炉门的结构示意图。

图7是本发明裂解工艺流程图。

具体实施方式

参见图1-图7，将不需破碎或切断的仅清理除垢的整体废轮胎200kg，通过运输带32，送到进料口10处，关闭出料炉门36，打开进料炉门17，将废轮胎顺序投入内胆3中，由于釜体与地坪保持一个30-50°的倾斜角9，废轮胎在内胆3中会依靠重力自由向下滑落，连续进料能使废轮胎在内胎3中排列直到充满，关闭进料炉门17。开启热风炉31，提供温度为600-800℃的热气流，从裂解釜1的热气流入口4进入加热层5内流通并加热内胆3，加热层5内设有分流通道15，将加热层5内分成多个通路，提高传热速度，使内胆3的温度迅速均匀地上升。内胆测温孔22的和加热层测温孔23用米放置测温电偶分别测量内胆3和加热层5的温度，用于监控操作。当内胆3温度达350-450℃时，废轮胎裂解，产生大量裂解气，气化使裂解釜内形成微压100-300mm水柱，裂解反应持续约30-60分钟。内胆温度达到450℃时，热风炉31关停。裂解气自动由三个裂解气排气孔8排出，通过外置的冷凝器33冷却分离，再经油气分离阀34，回收得的混合燃料油即输送到贮油罐26。不可凝的可燃气经组合水封罐27后，收集的可燃气即进入加压储气罐28。该可燃气也可进入热风炉31作为循环使用的再生燃气。热气流在加热内胆3后，即由排气口6进入烟道29排出。在内胆3温度下降到250℃时，开启出料炉门36，裂解釜1底部的剩余固体物粗碳黑和废钢丝经出料口11滑出内胆3，落入出料车30，密封后运输至室外自然冷却到室温，再按常规操作送到下一工序继续处理，回收得工业用碳黑和钢丝。本发明工艺为单机批量进出料模式，可以远距离遥控操作。

Claims

1.一种整体废轮胎裂解工艺，其特征在于裂解工艺包括下列步骤：

(1).废轮胎在裂解处理前进行除垢清理，不解体、不粉碎、直接投入裂解釜内；

(2).将裂解釜通过600-800℃的热气流加热升温；

(3).裂解釜温度达350-450℃时，废轮胎裂解，气化形成100-300mm水柱的微压，裂解反应持续30-60分钟；

(4).裂解釜的裂解气排出，冷却分离，回收得混合燃料油和可燃气；

(5).裂解釜底部剩余的固体物料排出，回收得碳黑和钢丝。

2.一种在权利要求1的裂解工艺中采用的裂解釜，其特征在于是一个斜置式矩形裂解釜(1)，釜体与地坪保持一个倾斜角(9)，裂解釜的结构主要包括内胆(3)，加热层(5)和外壳(2)，

其中：内胆(3)的上端口设有进料口(10)，下端口设有出料口(11)，在内胆(3)的上方设有三个裂解气排气孔(8)，在内胆(3)的内侧面上下分别设有一个内胆测温孔(22)；

加热层(5)的下方设有二个热气流入口(4)，左上方设有排气口(6)，内侧面上下分别设有一个内热层测温孔(23)，加热层(5)内设有分流通道(15)，加热层(5)四周填满耐温材料(7)；

外壳(2)成矩形；

在裂解釜(1)的底部设有承重用的具有五个横档呈梯子形排列的托架(25)，设在内胆(3)下方用于承受内胆(3)重量的五个承重板(13)相应地垂直固定在托架(25)的横档(35)上。

3.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于釜体与地坪保持一个30-50°的倾斜角。

4.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于外壳(2)与内胆(3)之间的出料口(11)处通过堆焊(12)连接。

5.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于在外壳(2)与内胆(3)之间的进料口(10)处用石棉填料(14)封盖两者之间的缝隙。

6.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于外壳(2)用不锈钢板或铝板制成。

7.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于在内胆(3)的进料口(10)上设有一个进料炉门(17)，进料炉门(17)的结构是：炉门两侧端边固定在滑套(18)上，滑套(18)可以在导轨(16)上自由滑动，导轨(16)的一端固定在内胆(3)进料口(10)的连接法兰(24)上，另一端固定在支架(19)上，支架(19)上还固定着控制炉门开关的二个气缸(20)，炉门外侧四周覆盖一层石棉板(21)。

8.如权利要求2所述的裂解釜，其特征在于在内胆(3)的出料口(11)上设有一个出料炉门(36)，其结构与权利要求7所述进料炉门(17)的结构相同。