CN2739182Y - 废旧橡塑连续高效裂解炉 - Google Patents

Abstract

一种废旧像塑连续高效裂解炉，包括一次裂解反应炉和二次裂解反应炉。其特征是：在一次裂解反应炉的内炉体上设置了环形气相通道、反应炉栅、钢丝出口、密封保温塞、活塞式炉盖、耐火加强板和蒸汽发生装置，并通过一套燃烧供热装置和漏斗状出料口以及外炉体与带有碳化物成形模具的二次裂解反应炉全自动处理机构有机地结合在一起，从而使得生产过程无需使用破碎机和磁选机即可实现“整胎入炉、完全裂解、连续生产”，同步获得可供直接出售的高能混合燃油、高能碳棒和成品废钢丝，并使轮胎出油率高达54.7％，设备经久耐用，生产安全高效，综合效益显著。

Description

废旧像塑连续高效裂解炉

技术领域：

本实用新型涉及一种废旧像胶和废旧塑料热裂解炉，尤其是一种处理废旧轮胎的热裂解炉。

背景技术：

中国专利曾以公告号CN2528772Y公开了“一种处理废旧轮胎的热裂解炉”(专利号：ZL02215568.6)，其主要特点是：该设备在处理预先破碎的轮胎碎块时，能实现连续进料和出料，从而实现连续生产，但其暴露出来的缺点与不足亦十分明显。首先，废旧轮胎碎块经一次裂解碳化反应，很难在保证产品质量(包括副产物质量)的前提下，达到完全裂解的程度，加上轮胎碎块在带有螺旋输送装置的反应管道内裂解碳化时，所产生的裂解气及其残渣碳化物和废钢丝在螺旋输送装置的推力作用下形成“致密层”，当此“致密层”被推入设备末端的固相出料口时，混在“致密层”中的部分高沸点气相物质来不及克服“致密层”的阻力而充分释放时便被排出体外，从而在一定程度上降低了出油率；另外，用上述设备处理废旧轮胎时，必须对废旧轮胎预先进行破碎处理，使其成为轮胎碎块(一般在5厘米以下)后方可进入生产作业，然而，轮胎破碎并非易事，一只废旧轮胎要破碎成符合生产要求的轮胎碎块，通常还要购买价格昂贵的轮胎专用破碎机并经二段破碎(粗碎和细碎)，尤其是破碎钢丝轮胎时，更是费时、费力、费财，这样便无形中加大了设备投资、工时消耗和能源消耗，提高了生产成本，降低了经济效益。其次，我们知道：对废旧轮胎进行裂解加工，除可获得高热值的“混合燃油”和可供回炉燃烧的混合燃气外，还可获得可观的碳化物和废钢丝，然而，上述专利号为ZL02215568.6的热裂解设备，在裂解处理废旧钢丝轮胎时，由于废钢丝与轮胎像胶未经剥离，致使裂解后的残渣中废钢丝与碳化物混在一起，如要将其分离开来，还需购置价格昂贵的磁选机对其进行二次分离，方可获得可供单独出售的废钢丝和碳化物，于是再一次增加了设备投资、工时消耗和能源消耗，提高了生产成本，降低了经济效益。第四，废旧轮胎碎块进入上述热裂解炉的螺旋供料反应管道内进行裂解碳化时，混在其中的废钢丝有可能使螺旋输送装置出现“卡机”现象，从而使设备故障率上升，在一定程度上也将降低经济效益。

发明内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术之不足而改进设计出一种无须对废旧轮胎进行破碎处理，也无须对反应残渣进行二次磁选处理，就可实现“整胎入炉，完全裂解，连续生产”，并同步获得可供直接出售的高能混合燃油、高能成形碳化燃料和成品废钢丝，且适用面广，设备经久耐用，生产简单快速，运行安全可靠，经济效益更好的一种废旧像塑连续高效裂解炉。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

它由一次裂解反应炉和二次裂解反应炉二大部分组成。

所述的一次裂解反应炉由内炉体、外炉体、蒸汽发生装置和燃烧供热装置组成，并在内炉体顶部的装料口上设置了一个活塞式炉盖，同时在活塞式炉盖的法兰盘下设置了一层固定式耐温密封圈，该耐温密封圈能确保活塞式炉盖随炉内反应料层的降低而下降到其极限值时对内炉体装料口形成完全密封；另外，在内炉体上部距装料口一定高度处设置了一环形膨胀突出体——环截面呈不等边梯形的环形气相通道；在环形气相通道的正左侧设置了一个主气相出口；在内炉体下部“漏斗口”结合处的水平横截面上设置了一副反应炉栅；在内炉体反应炉栅处的正后方炉壁上，开设了一个可以随时实施保温封闭，旨在用于分离炉内碳化层废钢丝的钢丝出口，钢丝出口的内腔采用与内炉体炉壁等厚的铁板或钢板制成，一端焊接在内炉体开口上，另一端穿过由内炉体和外炉体组合而成的环形烟道与外炉体炉壁搭接在一起，同时在钢丝出口内腔中设置了一个用薄铁板与耐高温保温棉制成的密封保温塞；在内炉体最底端设置了一个漏斗状出料口，并将该漏斗状出料口直插在二次裂解反应炉上的园柱形二次进料口内，其外壁与二次进料口的内壁形成紧密贴合；在紧靠燃烧室一侧的下部漏斗状内炉体上的火力密集喷射区，增设了一层厚度大于或等于内炉体炉壁的铁板或不锈钢板作耐火加强板(见图2)；同时在环形气相通道正上方的内炉体四周设置了一套具有足够蒸发面积的蒸汽发生装置，在该蒸汽发生装置上设置了进水阀、排水阀、安全阀、蒸汽阀、排汽阀、压力表、蒸汽出口和蒸汽盘管，并将蒸汽盘管设置在内炉体下部的反应炉栅上，在蒸汽盘管上紧靠反应炉栅的一侧管壁上均布设置了若干个开口朝下的蒸汽喷出孔，所有蒸汽喷出孔的内孔横截面积之和与输送蒸汽的蒸汽管的内孔横截面积相等。另外，在一次裂解反应炉的中下部，设置了一套由燃烧室、燃烧炉栅、燃烧室炉门、炉门盖、集气室、循环可燃气入口、出灰口、环形烟道、下行烟管和二个清灰口组成的燃烧供热装置，其中，燃烧室炉门及炉门盖设置在环形烟道底部正前方的外炉体上；燃烧室设置在紧靠炉门的环形烟道的底部，为一用铁板围成的趟口燃烧室；燃烧炉栅设置在燃烧室的正下方，其表面与环形烟道的底部平面保持齐平；集气室设置在燃烧炉栅的正下方，为一由里向外的漏斗式斜形空间；在集气室的正下方设置了一个出灰口；在集气室正前方的外炉体炉壁上设置了一个循环可燃气入口；二个清灰口设置在环形烟道底部正后方两侧的外炉体上；在外炉体内侧炉壁的上部正后方对应于环形烟道最上端的中心部位，设置了一个开口朝向环形烟道的烟道气出口，并靠一根用铁管制成的下行烟管从该烟道气出口处，沿外炉体内侧炉壁逆时针环绕四分之一周后，向垂直向下的方向将烟道气引入二次裂解反应炉上的螺旋烟道内，为二次裂解反应炉提供热能，该下行烟管全部埋设在外炉体耐火砖保温层内，并使管壁暴露面与外炉体的内侧表面保持齐平；外炉体由耐火保温砖辅以其它材料砌筑而成。

所述的二次裂解反应炉由二次内炉体、二次外炉体、螺旋输送装置、传动机构、螺旋烟道、成形模具、二次烟道气进口、二次烟道气出口、二次进料口和气体释放器组成，其中，二次烟道气进口设置于二次外炉体最右端的正上方，与来自一次裂解反应炉的下行烟管相连，烟道气经螺旋烟道环绕二次内炉体外壁行进若干圈，并到达设置于二次外炉体最左端正上方的烟道气出口后排空或作二次处理；二次进料口设置在二次内炉体正上方并与来自一次裂解反应炉的漏斗状出料口相连；在二次内炉体的最左端设置了一个碳化物“成形模具”  和一个有足够空间容积的气体释放器40，废旧轮胎经一次裂解反应炉裂解处理，并在反应炉栅上与轮胎钢丝相剥离后的碎胶块(大部分碳化物和部分没有完全裂解的像胶胶料的混合物)，经漏斗状出料口，落入二次裂解反应炉上的螺旋输送装置后，进一步在烟道气的热力作用下被完全裂解，最后在螺旋输送装置的推动作用下通过成形模具，被挤入与二次内炉体相连的气体释放器内，形成园柱形碳棒。已挤压成形的园柱形碳棒定期从气体释放器的固相出口排出，用作优质燃料或作工业原料回收处理。在气体释放器内被释放出来的气相物质，经设置在气体释放器正上方的气相出口排出，与来自一次裂解反应炉上主气相出口的裂解气汇合后，设法引入现有技术的“深度冷凝液化回收装置”，最终分离出高能“混合燃油”和循环可燃气体，然后，再将循环可燃气体引入设置在一次裂解反应炉下部的集气室内用作清洁燃料，进一步回收其热能。

本实用新型与现有技术相比，具有如下功能与优点：

1、待处理的废旧轮胎无需破碎即可整胎投入本实用新型的一次裂解反应炉内进行热裂解，而且随着裂解碳化反应的进行，在反应炉栅上就可实现轮胎钢丝与轮胎像胶的自动剥离，被剥离的轮胎像胶(以碳化物为主的混合胶料)自动进入二次裂解反应炉的全自动处理系统，完全裂解后的碳化物残渣被挤压成高能碳棒，而被剥离的废钢丝，借助人力的作用可以很容易地从钢丝出口取出，从而实现“整胎入炉，完全裂解，连续生产”，使原本繁杂的生产过程从此变得简单易行。

2、使用本实用新型处理废旧轮胎，无须购置破碎机和磁选机即可使整个轮胎实现完全裂解，同步获得可供直接出售的高能混合燃油、高能碳棒和成品废钢丝，从而节省大量的设备投资及工时消耗和能源消耗，经济效益十分显著。

3、由于本实用新型采用的是“常压二段热裂解”生产工艺，裂解反应完全，从而从根本上提高了出油率。试验证明，使用本实用新型处理乘用车轮胎的出油率高达54.7％。

4、由于本实用新型设计合理，自动化程度高，实现了“整胎投入，连续生产”，因而大大减轻了工人的劳动强度。

5、由于本实用新型采用的是“常压二段热裂解”生产工艺，裂解反应完全，所得裂解气中高沸点馏份所占比例较大，致使冷凝所得“混合燃油”的着火点较高。据测试：点燃的香烟和明火插入所得“混合燃油”中不着火，相反还可熄灭香烟和明火，只有让“燃油”附着在可燃基上点燃或在燃烧仓内形成喷雾时，方可产生浓浓烈火(其热值在11000kcal/kg左右)，因此，生产运行过程安全可靠。

6、由于本实用新型采用的是“常压二段热裂解”生产工艺，轮胎钢丝在进入二次裂解反应炉之前就被分离出来，从而避免了废钢丝进入螺旋输送装置内可能出现的“卡机”现象的发生，另外由于生产全过程均在常压下进行，加上在其一次裂解反应炉的漏斗状内炉体上的火力密集喷射区，增设了耐火加强板，从而大大延长了设备的使用寿命，与现有设备相比，足可延长使用寿命3-5倍。

7、本实用新型可以连续进料与出料，生产能力大，适用面广。除可处理轮胎等废旧像胶制品外，还可处理塑料及其复合材料等所有废旧像塑制品。

综上所述，在燃料告急、废旧像塑激增和环保意识渐浓的今天，本机具有广泛的推广价值。

附图说明：

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是具体反映“钢丝出口、密封保温塞、燃烧室炉门、炉门盖、燃烧室、燃烧炉栅、集气室、循环可燃气入口和集气室出灰口”在本实用新型中的位置关系和结构的A-A剖面示意图。

图3是具体反映“反应炉栅、蒸汽盘管、下行烟管”，以及辅助说明“钢丝出口”、“燃烧室炉门”和二个“清灰口”在本实用新型中的位置关系和结构的B-B剖面示意图。

附图中各组成部分的名称与序号如下：

1-一次裂解反应炉     2-主气相出口        3-排水管       4-蒸汽室

5-进水管             6-装料口            7-安全阀       8-耐温密封圈

9-活塞式炉盖         10-压力表           11-蒸汽出口    12-蒸汽发生装置

13-环形气相通道      14-一次烟道气出口   15-反应料层    16-环形烟道

17-内炉体            18-排汽阀           19-蒸汽阀      20-钢丝出口

21-反应炉栅          22-炉门             23-传动机构    24-清灰口

25-螺旋输送装置      26-燃烧室           27-集气室      28-二次进料口

29-出灰口            30-循环可燃气入口   31-螺旋烟道    32-二次裂解反应炉

33-二次烟道气进口    34-二次外炉体       35-二次内炉体  36-成形模具

37-气相出口          38-固相出口         39-园柱形碳棒  40-气体释放器

41-二次烟道气出口    42-燃烧炉栅         43-下行烟管    44-蒸汽盘管

45-外炉体            46-密封保温塞       47-炉门盖      48-耐火加强板

49-漏斗状出料口      A-碳化层  B-裂解层  C-软化层       D-干燥层

具体实施方式：

如图1所示，一次裂解反应炉1通过一套燃烧供热装置和漏斗状出料口49以及外炉体45与二次裂解反应炉32的全自动处理机构有机地结合在一起，从而成为本实用新型。

所述的一次裂解反应炉1由内炉体17、外炉体45、蒸汽发生装置12和一套燃烧供热装置组成，并在内炉体17顶部的装料口6上设置了一个活塞式炉盖9；在活塞式炉盖9的法兰盘下设置了一层固定式耐温密封圈8，耐温密封圈8能确保活塞式炉盖9随炉内反应料层15的降低而下降到其极限值时对内炉体17上的装料口6形成完全密封；另外，在内炉体17上部距装料口6一定高度处设置了一环形膨胀突出体——环截面呈不等边梯形的环形气相通道13；在环形气相通道13的正左侧设置了主气相出口2；在内炉体17下部“漏斗口”结合处的水平横截面上设置了一副反应炉栅21；在反应炉栅21正后方内炉体17的炉壁上，开设了一个可以随时实施保温封闭，旨在用于分离炉内碳化层废钢丝的钢丝出口20，钢丝出口20的内腔采用与内炉体17的炉壁等厚的铁板或钢板制成，一端焊接在内炉体17的开口上，另一端穿过由内炉体17和外炉体45组合而成的环形烟道16与外炉体45的炉壁搭接在一起，同时在钢丝出口20的内腔中设置了一个用薄铁板与耐高温保温棉制成的密封保温塞46(见图2)；在内炉体17的最底端设置了一个漏斗状出料口49，并将其直插在二次裂解反应炉32上的园柱形二次进料口28内，其外壁与二次进料口28的内壁形成紧密贴合；在紧靠燃烧室26一侧的下部“漏斗状”内炉体上的火力密集喷射区，增设了一层厚度大于或等于内炉体炉壁的铁板或不锈钢板作耐火加强板48(见图2)；同时在环形气相通道13正上方的内炉体17的四周，设置了一套具有足够蒸发面积的蒸汽发生装置12，在蒸汽发生装置12上设置了进水阀5、排水阀3、安全阀7、蒸汽阀19、排汽阀18、压力表10、蒸汽出口11和蒸汽盘管44，并将蒸汽盘管44设置在内炉体1 7下部的反应炉栅21上，在蒸汽盘管44上紧靠反应炉栅21的一侧管壁上均布设置了若干个开口朝下的蒸汽喷出孔，所有蒸汽喷出孔的内孔横截面积之和与输送蒸汽的蒸汽管的内孔横截面积相等。另外，在一次裂解反应炉1的中下部，设置了一套由燃烧室26、燃烧炉栅42、炉门22、炉门盖47(见图2)、集气室27、循环可燃气入口30、出灰口29、环形烟道16、下行烟管43和二个清灰口24组成的燃烧供热装置，其中，燃烧室炉门22及炉门盖47设置在环形烟道16底部正前方的外炉体45上；燃烧室26设置在紧靠炉门22的环形烟道16的底部，为一用铁板围成的趟口燃烧室；燃烧炉栅42设置在燃烧室26的正下方，其表面与环形烟道16的底部平面保持齐平；集气室27设置在燃烧炉栅42的正下方，为一由里向外的漏斗式斜形空间；在集气室27的正下方设置了一个出灰口29；在集气室27正前方的外炉体45的炉壁上，设置了一个循环可燃气入口30；二个清灰口24设置在环形烟道16底部正后方两侧的外炉体45上；在外炉体45的内侧炉壁的上部正后方，对应于环形烟道16最上端的中心部位，设置了一个开口朝向环形烟道16的烟道气出口14，并靠一根用铁管制成的下行烟管43从该烟道气出口14处，沿外炉体45的内侧炉壁逆时针环绕四分之一周后，向垂直向下的方向将烟道气引入二次裂解反应炉32上的螺旋烟道31内，为二次裂解反应炉32提供热能，该下行烟管43全部埋设在外炉体45的耐火砖保温层内，并使管壁暴露面与外炉体45的内侧表面保持齐平；外炉体45由耐火保温砖辅以其它材料砌筑而成。

所述的二次裂解反应炉32由二次内炉体35、二次外炉体34、螺旋输送装置25、传动机构23、螺旋烟道31、成形模具36、二次烟道气进口33、二次烟道气出口41、二次进料口28和气体释放器40组成，其中，二次烟道气进口33设置于二次外炉体34最右端的正上方，与来自一次裂解反应炉1的下行烟管43相连，烟道气经螺旋烟道31环绕二次内炉体35外壁行进若干圈，并到达设置于二次外炉体34最左端正上方的二次烟道气出口41后排空或作二次处理；在二次内炉体35的最左端设置了一个碳化物成形模具36和一个有足够空间容积的气体释放器40，废旧轮胎经一次裂解反应炉1裂解处理，并在反应炉栅21上与轮胎钢丝相剥离后的碎胶块(大部分碳化物和部分没有完全裂解的像胶胶料的混合物)，经漏斗状出料口49，落入二次裂解反应炉32上的螺旋输送装置25后，进一步在烟道气的热力作用下被完全裂解，最后在螺旋输送装置25的推动作用下通过成形模具36，被挤入与二次内炉体35相连的气体释放器40内，形成园柱形碳棒39。园柱形碳棒39定期从气体释放器40的固相出口38排出，用作优质燃料或作工业原料回收处理。在气体释放器40内被释放出来的气相物质，经设置在气体释放器40正上方的气相出口37排出，与来自一次裂解反应炉1上主气相出口2的裂解气汇合后，设法引入现有技术的“深度冷凝液化回收装置”，最终分离出高能“混合燃油”和循环可燃气体，然后，再将循环可燃气体引入设置在一次裂解反应炉1下部的集气室27内用作清洁燃料，进一步回收其热能。

Claims (1)

1、一种废旧像塑连续高效裂解炉，包括一次裂解反应炉(1)和二次裂解反应炉(32)，其中一次裂解反应炉(1)由内炉体(17)、外炉体(45)、蒸汽发生装置(12)和一套燃烧供热装置组成；二次裂解反应炉(32)由二次内炉体(35)、二次外炉体(34)、螺旋输送装置(25)、传动机构(23)、螺旋烟道(31)、成形模具(36)、二次烟道气进口(33)、二次烟道气出口(41)、二次进料口(28)和气体释放器(40)组成，其特征是：在一次裂解反应炉(1)的内炉体(17)顶部的装料口(6)上设置了一个带耐温密封圈(8)的活塞式炉盖(9)，且耐温密封圈(8)设置在活塞式炉盖(9)的法兰盘下；在内炉体(17)上部距装料口(6)一定高度处设置了一环截面呈不等边梯形的环形气相通道(13)；在环形气相通道(13)的正左侧设置了一个主气相出口(2)；在内炉体(17)下端“漏斗口”结合处的水平横截面上设置了一副反应炉栅(21)；在反应炉栅(21)正后方的内炉体(17)的炉壁上，开设了一个可以随时实施保温封闭，旨在用于分离内炉体(17)内碳化层(A)内废钢丝的钢丝出口(20)，钢丝出口(20)的内腔采用与内炉体(17)的炉壁等厚的铁板或钢板制成，一端焊接在内炉体(17)的开口上，另一端穿过由内炉体(17)和外炉体(45)组合而成的环形烟道(16)与外炉体(45)的炉壁搭接在一起，同时在钢丝出口(20)的内腔中设置了一个用铁板与耐高温保温棉制成的密封保温塞(46)；在内炉体(17)的最底端设置了一个漏斗状出料口(49)，并将其直插在二次裂解反应炉(32)上的园柱形二次进料口(28)内，其外壁与二次进料口(28)的内壁形成紧密贴合；在紧靠燃烧室(26)一侧的下部“漏斗状”内炉体上的火力密集喷射区，增设了一层铁板或不锈钢板作耐火加强板(48)；同时在环形气相通道(13)正上方的内炉体(17)的四周，设置了一套蒸汽发生装置(12)，在蒸汽发生装置(12)上设置了进水阀(5)、排水阀(3)、安全阀(7)、蒸汽阀(19)、排汽阀(18)、压力表(10)、蒸汽出口(11)和蒸汽盘管(44)，并将蒸汽盘管(44)设置在内炉体(17)下部的反应炉栅(21)上，在蒸汽盘管(44)上紧靠反应炉栅(21)的一侧管壁上均布设置了若干个开口朝下的蒸汽喷出孔，所有蒸汽喷出孔的内孔横截面积之和与输送蒸汽的蒸汽管的内孔横截面积相等。另外，在一次裂解反应炉(1)的中下部，设置了一套由燃烧室(26)、燃烧炉栅(42)、炉门(22)、炉门盖(47)、集气室(27)、循环可燃气入口(30)、出灰口(29)、环形烟道(16)、下行烟管(43)和二个清灰口(24)组成的燃烧供热装置，其中，燃烧室炉门(22)设置在环形烟道(16)底部正前方的外炉体(45)上；燃烧室(26)设置在紧靠炉门(22)的环形烟道(16)的底部，为一用铁板围成的趟口燃烧室；燃烧炉栅(42)设置在燃烧室(26)的正下方，其表面与环形烟道(16)的底部平面保持齐平；集气室(27)设置在燃烧炉栅(42)的正下方，为一由里向外的漏斗式斜形空间；在集气室(27)的正下方设置了一个出灰口(29)；在集气室(27)正前方的外炉体(45)的炉壁上，设置了一个循环可燃气入口(30)，该“入口”与循环可燃气引入管相连；二个清灰口(24)设置在环形烟道(16)底部正后方两侧的外炉体(45)上；在外炉体(45)上部正后方对应于环形烟道(16)最上端的中心部位，设置了一个开口朝向环形烟道(16)的烟道气出口(14)，并靠一根用铁管或钢管制成的下行烟管(43)从该烟道气出口(14)处，沿外炉体(45)的内侧逆时针环绕四分之一周后，向垂直向下的方向将烟道气引入二次裂解反应炉(32)上的螺旋烟道(31)内，为二次裂解反应炉(32)提供热能，该下行烟管(43)全部埋设在外炉体(45)的耐火砖保温层内，并使管壁暴露面与外炉体(45)的内侧表面保持齐平；在二次裂解反应炉(32)的二次内炉体(35)的最左端，设置了一个碳化物成形模具(36)和一个有足够空间容积的气体释放器(40)。

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