CN208684856U - 用于废旧轮胎的连续热解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于废旧轮胎的连续热解系统，包括热解炉、钢带、钢带张紧驱动机构、热解气净化装置和水密封机构；钢带穿过热解炉并与钢带张紧驱动机构传动连接，水密封机构包括分别位于热解炉两端的第一水密封机构和第二水密封机构，分别用于对热解炉的钢带穿入端和钢带穿出端进行空气隔离；热解炉沿钢带运行方向依次包括进料段、预热段、热解段、冷却段和卸料段，预热段上设有负压抽气装置，热解段的下端设有燃烧装置，负压抽气装置与热解气净化装置的入口相连，热解气净化装置的出口与燃烧装置相连。本实用新型可实现从废旧轮胎中高效、自动、连续、综合回收热解油、气、炭黑、钢丝的目的，具有巨大的工业应用前景。

Description

用于废旧轮胎的连续热解系统

技术领域

本发明属于热解设备技术领域，尤其涉及一种用于废旧轮胎的连续热解系统。

背景技术

废旧轮胎属于不熔或难熔的高分子弹性体，其高弹性、高韧性在-50℃～150℃内没有变化，具有很强的抗热、抗生物、抗机械性。随着现代橡胶工业的发展，轮胎的耐磨性及耐腐蚀性能也越来越高，使得废旧轮胎对自然界中的生物降解几乎是“免疫”的。越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用了大量土地，污染环境、还容易引发火灾。

目前废旧轮胎的处理方法主要包括：翻新、生产再生胶和焦粉、直接利用、作为燃料燃烧、高温热分解等。翻新法只能适当延长轮胎的寿命，但翻新次数有限，这些橡胶制品最终还是会成为废弃物；直接利用法，该方法用量少，对解决废旧轮胎的环境问题作用有限；生产再生胶和焦粉、作为燃料燃烧等方法普遍存在能耗高，环境污染严重；热解法是在无氧或弱氧条件下对废旧轮胎加热，使其在高温下分解成热解气、油和热解碳等产品，热解产物经过处理后，都能重新应用到生产领域中。热解过程处于密闭状态，不产生废液、废气，因此不会产生二次污染，对废橡胶实现彻底的再生，将产物作为原材料使用。传统的热解工艺大多需要预先将轮胎中的钢丝抽离，处理困难。此外传统的热解系统无法实现自动化连续生产，只能间断生产，自动化程度低。热解设备密封性差，因而热解时工人劳动强度大且容易产生二次污染。另外，由于热解设备密闭性差，需要氮气保护，热解气需冷却分离氮气、热解气、热解油，热解气再分步冷凝出不同冷凝温度的气体，冷凝温度低，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现高效、自动、连续且经济可行的用于废旧轮胎的连续热解系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于废旧轮胎的连续热解系统，包括热解炉、钢带、钢带张紧驱动机构、热解气净化装置和水密封机构；

所述钢带穿过热解炉并与钢带张紧驱动机构传动连接，所述水密封机构包括位于热解炉进料端的第一水密封机构和位于热解炉出料端的第二水密封机构，所述热解炉的进料端具有钢带穿入端，所述热解炉的出料端具有钢带穿出端，所述第一水密封机构用于将热解炉的钢带穿入端与空气隔离，所述第二水密封机构用于将热解炉的钢带穿出端与空气隔离；

所述热解炉沿钢带运行方向依次包括进料段、预热段、热解段、冷却段和卸料段，所述预热段上设有用于将热解气抽出的负压抽气装置，所述热解段的下端设有用于对钢带上的物料进行加热的燃烧装置，所述负压抽气装置与热解气净化装置的入口相连，所述热解气净化装置的出口与燃烧装置相连。

由于废旧轮胎热解需在无氧化气氛下进行，本实用新型藉由上述结构，通过在连续热解炉的两端设置水密封机构，钢带穿入端和钢带穿出端通过该水密封机构密封，解决了钢带炉的钢带进出口难以密封的技术难题。并且通过在预热段设置负压抽气装置，可将热解气经由热解段抽至预热段，即通过热解气余热对预热段的物料进行预热，无需额外增加预热装置；同时降低了热解气温度，从而降低了后续冷凝处理的能耗；净化后的尾气返回燃烧系统作燃气，能源利用率高，经济环保。

与传统的间歇热解设备相比，本实用新型藉由上述连续热解系统，可以实现高效、自动连续对废旧轮胎进行热解，具有巨大的工业应用前景。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一水密封机构包括第一水箱及设于第一水箱内部的第一下压辊，所述钢带穿入端伸入第一水箱的内部，所述钢带从钢带张紧驱动机构上伸出后进入第一水箱中并从第一下压辊下方穿过后伸入所述钢带穿入端中。

所述第二水密封机构包括第二水箱及设于第二水箱内部的第二下压辊，所述钢带穿出端伸入第二水箱内部，所述钢带穿出端中的钢带从钢带穿出端伸出并从第二下压辊下方穿过后伸出第二水箱并张紧在钢带张紧驱动机构上。

还包括设于进料段上端的用于将待热解废旧轮胎均布在钢带上的布料装置，所述布料装置从上至下包括彼此连通的一级进料斗、二级进料斗和三级进料斗，所述三级进料斗的下端伸入热解炉中并与热解炉密封连接，一级进料斗和二级进料斗之间设有第一阀门，二级进料斗和三级进料斗之间设有第二阀门。

通过三级进料斗的设置，可防止外界的空气通过布料装置进入热解炉中，实现了良好的密封性。

还包括设于卸料段上的卸料机，所述卸料机包括设于钢带上方的可旋转且可升降的清扫装置，所述清扫装置用于将热解后的废渣从钢带上清除，所述清扫装置的下端伸入热解炉中并与热解炉密封连接。

所述卸料机还包括设于钢带下方的出料装置，所述出料装置从上至下包括彼此连通的一级出料斗、二级出料斗和三级出料斗，所述一级出料斗的上端伸入热解炉中并与热解炉密封连接，一级出料斗和二级出料斗之间设有第三阀门，二级出料斗和三级出料斗之间设有第四阀门。

通过三级出料斗的设置，可防止外界的空气通过出料装置进入热解炉中，实现了良好的密封性。

所述热解段中焊接有隔板，所述隔板将热解段分割成热解区和燃烧区，所述燃烧装置位于燃烧区内。

通过隔板的设置，可防止外界的空气通过燃烧区进入热解炉中，实现了良好的密封性。

所述热解气净化装置包括沿气流方向通过管道依次连通的冷凝器、净化器和尾气收集器，所述冷凝器的入口与负压抽气装置相连，所述尾气收集器的出口与燃烧装置相连。

所述热解气净化装置还包括储油罐，所述储油罐与冷凝器的底部相连；所述尾气收集器还设有天然气入口。

所述布料装置还包括用于将待热解废旧轮胎输送至一级进料斗中的给料装置，所述出料装置还包括输送装置和储料仓，所述输送装置用于将三级出料斗中热解后的废渣运输至储料仓。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过在连续热解炉的两端设置水密封机构，钢带穿入端和钢带穿出端通过该水密封机构密封，解决了钢带炉的钢带进出口难以密封的技术难题，因而可以实现高效、自动、连续对废旧轮胎进行热解；并且，轮胎无需抽除钢丝，无需细碎(切割成块状物料即可)，能源消耗少；由于物料铺设在运行的钢带上，与间歇炉的堆料方式相比，热解更充分，炭黑粒度均匀；后续采用筛分回收长钢丝，磁选回收细碎钢丝，有利于长钢丝与细碎钢丝分离，磁选后所得炭黑杂质含量少，工艺简单，成本低，分选出的钢丝韧性强，色泽光亮。实现了综合回收利用热解油、气、炭黑、钢丝的目的，因此，本实用新型具有巨大的工业应用前景。

2、通过在预热段设置负压抽气装置，可将热解气经由热解段抽至预热段，即通过热解气余热对预热段的物料进行预热，无需额外增加预热装置；同时降低了热解气温度，从而降低了后续冷凝处理的能耗；净化后的尾气返回燃烧系统作燃气，能源利用率高，经济环保。

附图说明

图1为实施例的用于废旧轮胎的连续热解系统的结构示意图。

图2为利用本实用新型连续热解废旧轮胎的工艺流程图。

1、热解炉；11、钢带穿入端；12、钢带穿出端；13、进料段；14、预热段；15、热解段；151、热解区；152、燃烧区；16、冷却段；17、卸料段；18、隔板；2、钢带；3、钢带张紧驱动机构；4、热解气净化装置；41、冷凝器；42、净化器；43、尾气收集器；44、储油罐；5、水密封机构；51、第一水密封机构；511、第一水箱；512、第一下压辊；52、第二水密封机构；521、第二水箱；522、第二下压辊；6、负压抽气装置；7、布料装置；71、一级进料斗；72、二级进料斗；73、三级进料斗；74、第一阀门；75、第二阀门；76、给料装置；8、卸料机；81、清扫装置；82、出料装置；821、一级出料斗；822、二级出料斗；823、三级出料斗；824、第三阀门；825、第四阀门；826、输送装置；827、储料仓；9、燃烧装置。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例：

如图1所示，本实施例的用于废旧轮胎的连续热解系统，包括热解炉1、钢带2、钢带张紧驱动机构3、热解气净化装置4和水密封机构5；

钢带2穿过热解炉1并与钢带张紧驱动机构3传动连接，水密封机构5包括位于热解炉1进料端的第一水密封机构51和位于热解炉1出料端的第二水密封机构52，热解炉1的进料端具有钢带穿入端11，热解炉1的出料端具有钢带穿出端12，第一水密封机构51用于将热解炉1的钢带穿入端11与空气隔离，第二水密封机构52用于将热解炉1的钢带穿出端12与空气隔离；

热解炉1沿钢带运行方向依次包括进料段13、预热段14、热解段15、冷却段16和卸料段17，预热段14上设有用于将热解气抽出的负压抽气装置6，热解段15的下端设有用于对钢带2上的物料进行加热的燃烧装置9，负压抽气装置6与热解气净化装置4的入口相连，热解气净化装置4的出口与燃烧装置9相连。

本实施例中，第一水密封机构51包括第一水箱511及设于第一水箱511内部的第一下压辊512，钢带穿入端11伸入第一水箱511的内部，钢带从钢带张紧驱动机构3上伸出后进入第一水箱511中并从第一下压辊512下方穿过后伸入钢带穿入端11中。

本实施例中，第二水密封机构52包括第二水箱521及设于第二水箱521内部的第二下压辊522，钢带穿出端12伸入第二水箱521内部，钢带穿出端12中的钢带从钢带穿出端12伸出并从第二下压辊522下方穿过后伸出第二水箱521并张紧在钢带张紧驱动机构3上。

本实施例中，还包括设于进料段13上端的用于将待热解废旧轮胎均布在钢带2上的布料装置7，布料装置7从上至下包括彼此连通的一级进料斗71、二级进料斗72和三级进料斗73，三级进料斗73的下端伸入热解炉1中并与热解炉1密封连接，一级进料斗71和二级进料斗72之间设有第一阀门74，二级进料斗72和三级进料斗73之间设有第二阀门75。

本实施例中，还包括设于卸料段17上的卸料机8，卸料机8包括设于钢带2上方的可旋转且可升降的清扫装置81，清扫装置81用于将热解后的废渣从钢带2上清除，清扫装置81的下端伸入热解炉1中并与热解炉1密封连接。

本实施例中，卸料机8还包括设于钢带2下方的出料装置82，出料装置82从上至下包括彼此连通的一级出料斗821、二级出料斗822和三级出料斗823，一级出料斗821的上端伸入热解炉1中并与热解炉1密封连接，一级出料斗821和二级出料斗822之间设有第三阀门824，二级出料斗822和三级出料斗823之间设有第四阀门825。

本实施例中，热解段15中焊接有隔板18，隔板18将热解段15分割成热解区151和燃烧区152，燃烧装置9位于燃烧区152内。

本实施例中，热解气净化装置4包括沿气流方向通过管道依次连通的冷凝器41、净化器42和尾气收集器43，冷凝器41的入口与负压抽气装置6相连，尾气收集器43的出口与燃烧装置9相连。

本实施例中，热解气净化装置4还包括储油罐44，储油罐44与冷凝器41的底部相连；尾气收集器43还设有天然气入口。

本实施例中，所述布料装置7还包括用于将待热解废旧轮胎输送至一级进料斗71中的给料装置76，所述出料装置82还包括输送装置826和储料仓827，所述输送装置826用于将三级出料斗823中热解后的废渣运输至储料仓827。

利用本实用新型连续热解废旧轮胎的方法，如图2所示，包括以下几个步骤：

S1：将废旧轮胎切割成长50～150mm，宽50～150mm的块状物料；废旧轮胎的主要化学成分见表1。

表1废旧轮胎的主要化学成分组成/％

元素	C	H	O	S	N	Cl	Fe	其他
									含量/％	71	6	3	1.5	0.5	1.2	16	0.8

S2：将切割好的物料经布料机均匀布置在钢带炉的钢带上，料层厚度为30～100mm，升高热解炉炉温进行热解，控制恒温热解区温度为500～700℃，冷却区温度为100～200℃；控制钢带转速为150～450mm/s，保证物料在热解区的停留时间为30～90min。

S3：将热解气从热解炉预热区上方抽出，冷凝至室温，分离得到热解油，冷凝余气经净化处理后返回钢带炉燃烧装置中作为燃气。

S4：热解渣冷却至室温后，经筛孔直径为5～15mm的圆振动筛筛分，使长钢丝与炭黑分离。

S5：筛下产物经干式励磁磁选机磁选，进一步分离钢丝，提高炭黑纯度。

实践表明，利用本实用新型及上述工艺进行废旧轮胎的连续热解，物料热解充分，热解渣粒度均匀，分散性较好；200kg的废旧轮胎可回收得到油分67～75kg、炭黑68～74kg、钢丝31～32kg，其余为冷凝气，回收所得钢丝韧性好，色泽光亮。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，包括热解炉（1）、钢带（2）、钢带张紧驱动机构（3）、热解气净化装置（4）和水密封机构（5）；

所述钢带（2）穿过热解炉（1）并与钢带张紧驱动机构（3）传动连接，所述水密封机构（5）包括位于热解炉（1）进料端的第一水密封机构（51）和位于热解炉（1）出料端的第二水密封机构（52），所述热解炉（1）的进料端具有钢带穿入端（11），所述热解炉（1）的出料端具有钢带穿出端（12），所述第一水密封机构（51）用于将热解炉（1）的钢带穿入端（11）与空气隔离，所述第二水密封机构（52）用于将热解炉（1）的钢带穿出端（12）与空气隔离；

所述热解炉（1）沿钢带运行方向依次包括进料段（13）、预热段（14）、热解段（15）、冷却段（16）和卸料段（17），所述预热段（14）上设有用于将热解气抽出的负压抽气装置（6），所述热解段（15）的下端设有用于对钢带（2）上的物料进行加热的燃烧装置（9），所述负压抽气装置（6）与热解气净化装置（4）的入口相连，所述热解气净化装置（4）的出口与燃烧装置（9）相连。

2.根据权利要求1所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述第一水密封机构（51）包括第一水箱（511）及设于第一水箱（511）内部的第一下压辊（512），所述钢带穿入端（11）伸入第一水箱（511）的内部，所述钢带从钢带张紧驱动机构（3）上伸出后进入第一水箱（511）中并从第一下压辊（512）下方穿过后伸入所述钢带穿入端（11）中。

3.根据权利要求1所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述第二水密封机构（52）包括第二水箱（521）及设于第二水箱（521）内部的第二下压辊（522），所述钢带穿出端（12）伸入第二水箱（521）内部，所述钢带穿出端（12）中的钢带从钢带穿出端（12）伸出并从第二下压辊（522）下方穿过后伸出第二水箱（521）并张紧在钢带张紧驱动机构（3）上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，还包括设于进料段（13）上端的用于将待热解废旧轮胎均布在钢带（2）上的布料装置（7），所述布料装置（7）从上至下包括彼此连通的一级进料斗（71）、二级进料斗（72）和三级进料斗（73），所述三级进料斗（73）的下端伸入热解炉（1）中并与热解炉（1）密封连接，一级进料斗（71）和二级进料斗（72）之间设有第一阀门（74），二级进料斗（72）和三级进料斗（73）之间设有第二阀门（75）。

5.根据权利要求4所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，还包括设于卸料段（17）上的卸料机（8），所述卸料机（8）包括设于钢带（2）上方的可旋转且可升降的清扫装置（81），所述清扫装置（81）用于将热解后的废渣从钢带（2）上清除，所述清扫装置（81）的下端伸入热解炉（1）中并与热解炉（1）密封连接。

6.根据权利要求5所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述卸料机（8）还包括设于钢带（2）下方的出料装置（82），所述出料装置（82）从上至下包括彼此连通的一级出料斗（821）、二级出料斗（822）和三级出料斗（823），所述一级出料斗（821）的上端伸入热解炉（1）中并与热解炉（1）密封连接，一级出料斗（821）和二级出料斗（822）之间设有第三阀门（824），二级出料斗（822）和三级出料斗（823）之间设有第四阀门（825）。

7.根据权利要求1～3任一项所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述热解段（15）中焊接有隔板（18），所述隔板（18）将热解段（15）分割成热解区（151）和燃烧区（152），所述燃烧装置（9）位于燃烧区（152）内。

8.根据权利要求1～3任一项所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述热解气净化装置（4）包括沿气流方向通过管道依次连通的冷凝器（41）、净化器（42）和尾气收集器（43），所述冷凝器（41）的入口与负压抽气装置（6）相连，所述尾气收集器（43）的出口与燃烧装置（9）相连。

9.根据权利要求8所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述热解气净化装置（4）还包括储油罐（44），所述储油罐（44）与冷凝器（41）的底部相连；所述尾气收集器（43）还设有天然气入口。

10.根据权利要求6所述的用于废旧轮胎的连续热解系统，其特征在于，所述布料装置（7）还包括用于将待热解废旧轮胎输送至一级进料斗（71）中的给料装置（76），所述出料装置（82）还包括输送装置（826）和储料仓（827），所述输送装置（826）用于将三级出料斗（823）中热解后的废渣运输至储料仓（827）。