CN2591042Y - 改良的废橡胶热裂解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于对废橡胶、废塑料热裂解处理，制取低分子烃混合物及碳黑的热裂解装置的改进，尤其用于不降温排料、进料裂解。其特征是裂解釜外设有可向釜内喷水用于驱赶釜内烃蒸汽的喷水装置，进水变成的蒸汽可将釜内剩余高温可燃烃蒸汽排尽，达到不需降温，就可开门排碳黑，实现高温排料、进料，热量损失少，热能利用率高，裂解能耗低，并缩短了釜间裂解周期，生产效率高。转轴径向设置的固定不转长轴套，方便实现了轮胎钢丝的有效分离，使轮胎无需破解可直接使用，简化了处理工序，提高了处理经济效益。实用新型裂解装置，尤其适用于难处理的废轮胎热裂解处理。

Description

改良的废橡胶热裂解装置

技术领域

实用新型是关于对废橡胶、废塑料热裂解处理，制取低分子烃混合物(如燃料油、气)及碳黑的热裂解装置的改进，尤其用于废橡胶轮胎的间歇连续式裂解处理。

背景技术

随着塑料、橡胶及汽车工业的发展，废塑料、废橡胶，尤其是废轮胎产生量与日俱增，已成为现代文明社会的一大公害。为处理这些废物，人们采用的一种方法为热裂解，通过将其加热干留裂解，制取低分子量的燃料油、气及碳黑，达到既消除环境污染，又可使废物得以综合利用，变废为宝，使废弃物处理资源化。

公知的各种釜式裂解装置(内热式裂解釜)，如中国专利95245119、00208005等，均为一釜一釜间隙裂解，即在釜内放置废橡胶，升温裂解完毕后，排出渣物如碳黑，再添加新的物料，再重新裂解。为避免排碳黑时釜内高温烃蒸汽与外界空气接触造成喷火危险，通常需首先进行降温，将裂解釜温降到较低温度如100℃以下，然后才能开门排碳黑清炉，再重新加料升温(350-450℃)裂解。这种批次通过降温—升温间隙式裂解，一是造成加热能源的极大浪费，使得此类处理能耗较高，二是停炉冷却，生产周期较长，裂解釜利用效率较低，用工多，因此实际处理常常亏本，无利可图，因而缺乏实际应用价值。

其次，公知的各种釜式裂解装置，较适用于无钢丝的塑料、橡胶裂解处理，对于含细钢丝的废旧橡胶轮胎，由于未能较好解决轮胎热裂解过程中钢丝的有效回收技术，因此在裂解废弃轮胎时，均需将其破解成小块状，待裂解完毕后与碳黑一起排出，再通过磁选或筛分等方法将细小钢丝段与碳黑分开。不仅增加了前处理(切块)及后处理(碳黑与短钢丝分离)工作量，而且不利于钢丝的简便回收，同样缺乏实际应用价值。

另外，由于裂解釜呈干蒸馏，加上釜底碳黑热阻影响，明火燃烧加热易造成釜底因高温氧化腐蚀，容易造成裂解釜底烧通，使用寿命较短。

发明内容

实用新型的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种热裂解周期短，釜间较少降温，生产效率高，能耗低的废橡胶热裂解装置。

实用新型的另一目的在于提供一种基本不需切块预处理，可直接裂解废橡胶轮胎的废橡胶热裂解装置。

实用新型的再一目的在于提供一种适用于明火加热，裂解釜使用寿命长的废橡胶热裂解装置。

实用新型第一目的实现，主要改进是在热裂解釜外设置有用于驱赶釜内烃蒸汽的喷水装置，在裂解完成需打开釜底排碳黑门前向釜内喷水，高温使进水变成水蒸汽，将釜内高温烃蒸汽驱赶排(压)出，使高温釜内达到基本无高温可燃烃蒸汽，这样就消除了高温排碳黑及进料易造成的喷火危险，同时釜内温度也不会降低很多，有利于下一釜的快速热裂解，节省裂解耗能。具体说，实用新型废橡胶热裂解装置，包括带底部搅拌刮板的裂解釜，釜上部的进料口，和裂解气排出口，底部出渣口，其特征在于所说裂解釜外有可向釜内喷水用于驱赶釜内烃蒸汽的喷水装置。实用新型所说喷水装置，一种最为简便的是在釜外设置高位定量水箱，即根据裂解釜大小，设置有能基本驱尽釜内高温烃蒸汽的定量水箱，将水箱中水全部喷入釜内，就可以基本做到将釜内烃蒸汽驱尽，既方便，又简单。

实用新型第二目的实现，其特征是在釜内刮板转轴径向设置固定不转的长轴套，以防止大块轮胎热裂解过程中分离钢丝缠绕转轴，使实用新型可以直接用于处理废轮胎，而不需再为防止分离钢丝缠绕转轴破解成小块。实用新型所说长轴套，主要起到阻挡钢丝防止缠绕转轴作用，同时为避免轴套内存不易排出的烃蒸汽，影响高温开釜，所说长轴套较好采用开口敞开结构，这样就不会积留烃蒸汽；为有利于在刮板搅动作用下形成钢丝团，其中一种较好的是采用径向有伸出扇叶结构，这样防缠成团效果更好。轮胎在釜内热裂解熔化，钢丝分离下沉，在底部刮板搅动及扇面阻挡下，分离钢丝极易成团，积留在釜底，从而较好解决了轮胎钢丝缠轴的缺点，因而可以直接处理较大块状如1/2或以上轮胎，而且钢丝也得到可利用简便回收。

实用新型第三目的实现，其特征是在釜底接火面堆焊有耐高温抗氧化层，从而大大减缓了釜底受高温明火的氧化腐蚀，降低了制作裂解釜材料要求，节约了设备成本，而且有效防止了火焰高温烧蚀釜底，延长了裂解釜的使用寿命。

实用新型废橡胶热裂解装置，由于在热裂解釜外设有驱赶釜内烃蒸汽的喷水装置，在打开排渣门前可通过向釜内喷水变成的水蒸汽，将釜内剩余高温可燃烃蒸汽排尽，从而不需通过降底釜温，就可开门排碳黑，达到不需冷炉排渣，实现高温进料，热量损失少，热能利用率高，裂解能耗低，并可提高再次热裂解速度，可以实现不降温排料、进料，缩短了裂解周期，生产效率高，处理成本低。其次，裂解釜内转轴上设置的固定不转的长轴套，尤其是带扇叶开口轴套，有效防止轮胎长钢丝随转轴转动缠绕转轴，方便实现了轮胎钢丝的有效快速分离，使轮胎无需破解，可直接使用大块如1/2、甚至整个轮胎进釜裂解，不仅减少了对进料切块要求，简化了整个处理工序，降低了处理成本，而且还简便回收了可利用钢丝，提高了处理经济效益。釜底接火面增加耐高温抗氧化层，不仅降低了制作裂解釜材料要求，节约了设备成本，而且有效防止了火焰高温烧蚀釜底，大大延长了热裂解釜的使用寿命。实用新型裂解装置，尤其适用于难处理的废轮胎热裂解处理。

以下结合二个非限定性实施例的描述，进一步说明实用新型结构及优点。

附图说明

图1为实施例1热裂解釜结构示意图。

图2为图1A-A结构示意图。

图3为图1B-B结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见附图，实用新型废轮胎热裂解密闭裂解釜1，底部呈圆弧形、迎火面1.1堆焊有耐高温抗氧化层，顶上部分别设有带二道闸门7.1和7.2的斜置管状进料筒7，连接烃蒸汽排出口的催化反应罐4，与釜内连通用于驱赶釜内烃蒸汽的高位定量水箱8，底部有碳黑排出口12，刮板上方位置有钢丝排出口11，釜内有与釜底紧靠且吻合的搅拌刮板2，刮板转轴10径向固定有不转动三片呈三角形摆放的长扇叶3。进料筒7两闸门间设有与进料筒连通的外置燃烧室6，催化反应罐4与向下斜向设置的输气(油)管9相连，输气(油)管径向有冷凝器5，各扇叶底部径向有向下向外延伸挡板13。

首釜裂解，废轮胎通过进料筒7进入裂解釜，关闭进料筒闸门7.1和7.2，对裂解釜加热(底部及周边加热)，使釜内升温如350-450℃，内置轮胎受热裂解气化，低分子烃蒸汽通过蒸汽排出口进入催化罐4排出，经冷凝器5冷凝成液态混合燃料油(可进一步处理)，由输送管9送至收集容器(或进一步处理)。搅拌刮板作用，一是防止釜底积碳，二搅拌加快了热传递，使釜内温度均匀，可提高裂解速度，三有利于分离钢丝成球集中，四用于排出碳黑。转轴径向设置的固定长扇叶3，有效防止了分离钢丝缠绕转轴，同时也有利于分离钢丝成球集中，底部的挡板13防止了钢丝钻入扇叶与刮板间隙。废轮胎完全裂解(无油滴排出)后，打开定量水箱8阀门，向釜内喷水，高温使进水成为水蒸汽，驱赶釜内剩余的可燃烃蒸汽，烃蒸汽排尽后，打开釜底排碳黑门12排出碳黑后关闭，打开闸门7.1使釜内顶部少量烃蒸汽由燃烧室6将其烧尽(防止加料口向外喷火)，打开取钢丝门11回收钢丝后关闭。打开闸门7.2向裂解釜内加入废轮胎，关闭两闸门在较少降温或基本不降低釜温下开始下一轮裂解。

混合燃料油进一步处理，可别得到符合标准的汽油、柴油。

实施例2：省略釜内转轴径向固定三角设置的长扇叶3，及钢丝排出口11，可用于裂解无钢丝的废塑料或废橡胶。

为提高加热利用率，实用新型还可在裂解釜外周壁设置吸热翅片(较好呈螺旋状上升)，以增加裂解釜吸热面积，使燃烧火焰与裂解釜接触时间延长，提高燃料利用率，节约燃料，同时也有利于釜内温度均匀。

Claims (10)

1、一种废橡胶热裂解装置，包括带底部搅拌刮板的裂解釜，釜上部的进料口，和裂解气排出口，底部出渣口，其特征在于所说裂解釜外有可向釜内喷水用于驱赶釜内烃蒸汽的喷水装置。

2、根据权利要求1所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说喷水装置为高位定量水箱。

3、根据权利要求1或2所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说刮板转轴径向有固定不转的长轴套。

4、根据权利要求3所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说长轴套径向敞开。

5、根据权利要求4所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说敞开长轴套为径向伸出扇叶结构。

6、根据权利要求3所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说长轴套底部径向有向下向外延伸挡板。

7、根据权利要求1所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说进料口为一有两道闸门的进料筒。

8、根据权利要求7所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说进料筒两闸门间外设有连通的燃烧室。

9、根据权利要求1所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说裂解釜外周壁有吸热翅片。

10、根据权利要求9所述废橡胶热裂解装置，其特征在于所说吸热翅片呈螺旋向上。

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