CN211497500U - 一种废旧橡胶连续热解与出料系统 - Google Patents
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Abstract
一种废旧橡胶连续热解与出料系统，包括热解反应器、冷凝系统和回收系统，所述热解反应器包括壳体、安装在所述壳体中轴线上的转轴、安装在所述壳体上且与所述转轴相连的驱动组件、多块安装在所述转轴上的热解盘、安装在所述转轴上且与所述热解盘上表面贴合的刮料装置，所述壳体顶部设置有进料口和油气出口，所述壳体底部设置有出料口和进气口，所述油气出口与冷凝系统入口相连，冷凝系统出口与回收系统入口相连，回收系统的顶部出口管分为两个支路与热解反应器相连，本实用新型能将废旧橡胶热解产出焦油和炭黑，节能环保，热量利用充分，产品回收利用率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及废旧橡胶热解技术，尤其涉及一种废旧橡胶连续热解与出料系统。
背景技术
近年来，汽车工业飞速发展，随之产生了巨大数量的轮胎，在全球范围内，每年轮胎的生产量大致可达到15亿个以上。轮胎使用达到一定公里数后，会因磨损不能继续使用，此时会产生很多废旧轮胎，废旧轮胎的主要成分是废旧橡胶，废旧橡胶作为一种难以降解的高分子工业固体废弃物，如果不找到一种环保高效的方法处理，将对自然环境造成极其恶劣的影响。
目前处理废旧橡胶的方法有橡胶翻新、直接利用、热分解、生产再生橡胶、生产硫化橡胶粉以及热能利用，其中热分解是最有效和最有利的处理方法之一，也是环保和高效的。废旧橡胶在高温条件下经过热解、分离并提取燃料气、燃料油、固体炭黑、废钢屑等，采用此方法可从100公斤废轮胎中回收的燃料油45公斤左右，固体炭黑30公斤左右，但是将废旧橡胶热解所需要的热量折算为回收的燃料油，约为25公斤。由于现有的废旧橡胶热解装置的投资大，且热解工艺中热解产物的热量未充分利用，导致现有热解再生利用工艺所需要消耗的能量大，回收费用高，经济性不强。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种废旧橡胶连续热解与出料系统，能将废旧橡胶热解产出焦油和炭黑，节能环保，热量利用充分，产品回收利用率高。
为实现上述目的，本实用新型所设计的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，包括热解反应器、冷凝系统和回收系统，所述热解反应器包括壳体、安装在所述壳体中轴线上的转轴、安装在所述壳体上且与所述转轴相连的驱动组件、多块安装在所述转轴上的热解盘、安装在所述转轴上且与所述热解盘上表面贴合的刮料装置，所述壳体顶部设置有进料口和油气出口，所述壳体底部设置有出料口和进气口，所述油气出口与冷凝系统入口相连，冷凝系统出口与回收系统入口相连，回收系统的顶部出口管分为两个支路与热解反应器相连。
上述技术方案中，所述热解盘至少设置七层，热解盘由上至下间隔排列空心大盘与空心小盘，所述空心大盘上设置若干通孔。
上述技术方案中，所述热解盘由下至上的第一层和第二层热解盘为冷却工段，热解盘由下至上的第三层及第三层以上的热解盘为受热工段。
上述技术方案中，所述热解盘底部设置冷却水道，冷却水入口设置在由下至上的第一层和第二层热解盘之间。
上述技术方案中，所述热解反应器的壳体底部为锥面，转轴底端连接刮料板。
上述技术方案中，所述冷凝系统包括多级蛇形冷凝管和冷却水供水系统。
上述技术方案中，所述回收系统包括焦油储罐和排液管，回收系统的顶部出口管连接三通阀的进口，三通阀的第一出口与管式炉入口相连，管式炉出口与壳体上的导气管入口相连，三通阀的第二出口与管氏加热器入口相连，管式加热器出口与壳体底端的进气口相连。
上述技术方案中，所述热解反应器的壳体顶部、壳体中部和出料口处分别设置热偶测温计。
上述技术方案中，所述刮料装置包括与转轴连接的耙臂和与耙臂连接的耙叶。
上述技术方案中，所述转轴相连的驱动组件为减速电机。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的热解反应器采用多层立式结构，并且耙叶推动着物料在热解盘表面上做螺旋线运动，延长了物料与热解盘的接触时间，吸收更多的热量，从而大大提高热解效率并且节约资源。
2.本实用新型提供了裂化气回流工艺，将冷凝冷却后的不凝气流量的三分之二经管式加热器加热后引回热解反应器作为燃料，余下的三分之一流量的不凝气通过管式炉加热到900℃左右后，返回到热解反应器作为废旧橡胶颗粒的热解气源，大大减少外来天然气或者电力的消耗。
3.本实用新型提供的热解反应器，可以大大节约能耗，减少污染物的排放。
4.本实用新型提供的废旧橡胶连续热解与出料系统实现了将废旧橡胶原料通过热解反应，热解油气分离，不凝气返回燃烧供热等组合工艺，高效地将废旧橡胶转化为热解燃料油和炭黑等产品，并对产品合理有效的回收利用，实现了废旧橡胶的再生利用，避免现有热解工艺过程中反复降温升温造成的热量损失，全面实现了废旧橡胶轮胎的减量化、无害化、资源化转化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中热解反应器的结构示意图；
图中：1—热解反应器，2—壳体，3—转轴，4—驱动组件，5—热解盘，6—通孔，7—刮料装置，8—耙臂，9—耙叶，10—进料口，11—油气出口，12—出料口，13—进气口，14—导气管入口，15—冷却水入口，16—冷却水道，17—刮料板，18—热偶测温计，19—冷凝系统，20—多级蛇形冷凝管，21—回收系统，22—排液管，23—焦油储罐，24—三通阀，25—管式炉，26—管式加热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实用新型包括热解反应器1、冷凝系统19和回收系统21，所述热解反应器1包括壳体2、安装在所述壳体2中轴线上的转轴3、安装在所述壳体2上且与所述转轴3相连的驱动组件4、多块安装在所述转轴3上的热解盘5、安装在所述转轴3上且与所述热解盘5上表面贴合的刮料装置7，所述壳体2顶部设置有进料口10和油气出口11，所述壳体2底部设置有出料口12和进气口13，所述油气出口11与冷凝系统19入口相连，冷凝系统19出口与回收系统21入口相连，回收系统21的顶部出口管分为两个支路与热解反应器1相连。
所述热解盘5至少设置七层，热解盘5由上至下间隔排列空心大盘与空心小盘，所述空心大盘上设置若干通孔6。
所述热解盘5由下至上的第一层和第二层热解盘5为冷却工段，热解盘5由下至上的第三层及第三层以上的热解盘5为受热工段。冷却工段至少为两层，受热工段至少为五层，可以设置五至七层。
所述热解盘5底部设置冷却水道16，冷却水入口15设置在由下至上的第一层和第二层热解盘5之间。冷却水可使加热盘表面温度保持在460℃至650℃之间。
所述热解反应器1的壳体2底部为锥面，转轴3底端连接刮料板17。刮料板17可以刮除附在壳体2底部的炭黑或灰渣。
所述冷凝系统19包括多级蛇形冷凝管20和冷却水供水系统。冷却水供水系统为冷凝管的外管提供冷却水，用来与冷凝管内管中的热解油气进行换热，已达到冷凝的效果。
所述回收系统21包括焦油储罐23和排液管22，排液管处设置阀门，回收系统21的顶部出口管连接三通阀24的进口，三通阀24的第一出口与管式炉25入口相连，管式炉25出口与壳体2上的导气管入口14相连，三通阀24的第二出口与管氏加热器入口相连，管式加热器26出口与壳体2底端的进气口13相连。三通阀24可以调节开度，可以将不凝气分为两股气流，一股气流为总气流的大约三分之一，另一股气流为总气流的大约三分之二。
所述热解反应器1的壳体2顶部、壳体2中部和出料口12处分别设置热偶测温计18。
所述刮料装置7包括与转轴3连接的耙臂8和与耙臂8连接的耙叶9。
所述转轴3相连的驱动组件4为减速电机。
以热解反应器1中共设置有九层热解盘5为例，则由下至上的第一层和第二层热解盘5为冷却工段，由下至上的第三层至第九层，共七层热解盘5为受热工段。
本实用新型的工作原理为：本实用新型实际使用时，需与运送物料的螺旋输送机联合使用，将切割成均匀小块的废旧橡胶通过螺旋输送机经进料口10送入热解反应器1内最上层热解盘5表面，耙叶9对废旧橡胶小块进行搅拌翻动，轮胎小块从空心大盘外缘向内缘作螺旋线运动，从空心大盘内的通孔6掉落到下层空心小盘，再从空心小盘外沿落入下层空心大盘，轮胎小块依次从由下至上的第九层热解盘5下落至第一层热解盘5，在热解盘5表面螺旋线运动的过程中吸收热量，最终完成热解过程，剩余炭黑落入热解反应器1的底部，热解油气则从热解反应器1顶部的油气出口11逸出，并进入冷凝系统19中的多级蛇形冷凝管20进行冷凝，冷凝后的油气进入回收装置形成液体油，液体油可通过排液管22排出。冷却后的不凝气从回收系统21的顶部出口管进入三通阀24的进口，调节三通阀24的开合，让不凝气流量的三分之一从三通阀24的第一出口逸出并进入管式炉25入口，在管式炉25加热到900℃左右后，从管式炉25出口进入壳体2上的导气管入口14，导气管设置在第七层热解盘5上方，作为废旧橡胶颗粒的热解气源，对自上而下的物料进行直接换热，减少了加热物料所需要的能耗，提高了热解效率，让不凝气流量的三分之二从三通阀24的第二出口逸出并进入管氏加热器入口，在管式加热器26中加热后，从管式加热器26出口进入壳体2底端的进气口13，作为热解反应器1的燃料。
为了更好的阐述本实用新型的有益效果，现通过下述实施例做进一步说明。
实施例1
称取0.2mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为47.5kg，炭黑料为28.0kg。
实施例2
称取0.3mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为43.5kg，炭黑料为30.5kg。
实施例3
称取0.4mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为41.2kg，炭黑料为31.8kg。
实施例4
称取0.5mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为39.5kg，炭黑料为33.5kg。
实施例5
称取0.15mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为48.1kg，炭黑料为27.3kg。
实施例6
称取0.10mm粒度尺寸的100kg实验废旧橡胶，用高流量氮气进行吹扫，赶走反应器内空气，实验过程中使用低流量导热气热解反应器1的载气，开工时采用天然气，热解气产生后，利用热解后的不凝气加热后作为导热气，以促进热解油气从反应体系中扩散逸出，热解反应3小时，停止加热，停导热气，通入氮气吹出剩余的油气，称取热解气冷凝冷却后的液体油样及冷却后的炭黑产量，记录热解后的热解油量为48.2kg，炭黑料为27.0kg。
上述结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种废旧橡胶连续热解与出料系统，包括热解反应器、冷凝系统和回收系统，其特征在于：所述热解反应器包括壳体、安装在所述壳体中轴线上的转轴、安装在所述壳体上且与所述转轴相连的驱动组件、多块安装在所述转轴上的热解盘、安装在所述转轴上且与所述热解盘上表面贴合的刮料装置，所述壳体顶部设置有进料口和油气出口，所述壳体底部设置有出料口和进气口，所述油气出口与冷凝系统入口相连，冷凝系统出口与回收系统入口相连，回收系统的顶部出口管分为两个支路与热解反应器相连。
2.如权利要求1所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述热解盘至少设置七层，热解盘由上至下间隔排列空心大盘与空心小盘，所述空心大盘上设置若干通孔。
3.如权利要求1所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述热解盘由下至上的第一层和第二层热解盘为冷却工段，热解盘由下至上的第三层及第三层以上的热解盘为受热工段。
4.如权利要求1或2或3所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述热解盘底部设置冷却水道，冷却水入口设置在由下至上的第一层和第二层热解盘之间。
5.如权利要求1或2或3所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述热解反应器的壳体底部为锥面，转轴底端连接刮料板。
6.如权利要求1或2或3所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述冷凝系统包括多级蛇形冷凝管和冷却水供水系统。
7.如权利要求1或2或3所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述回收系统包括焦油储罐和排液管，回收系统的顶部出口管连接三通阀的进口，三通阀的第一出口与管式炉入口相连，管式炉出口与壳体上的导气管入口相连，三通阀的第二出口与管氏加热器入口相连，管式加热器出口与壳体底端的进气口相连。
8.如权利要求1所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述热解反应器的壳体顶部、壳体中部和出料口处分别设置热偶测温计。
9.如权利要求1所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述刮料装置包括与转轴连接的耙臂和与耙臂连接的耙叶。
10.如权利要求1所述的一种废旧橡胶连续热解与出料系统，其特征在于：所述转轴相连的驱动组件为减速电机。
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| CN202020085917.7U CN211497500U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种废旧橡胶连续热解与出料系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112371086A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 江西省永固新能源炭黑有限公司 | 一种以废轮胎粉为原料热解制备磁性炭黑吸附剂的方法 |
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2020
- 2020-01-15 CN CN202020085917.7U patent/CN211497500U/zh active Active
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