本實(shí)用新型涉及輪胎胎面熱解，具體涉及一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高，汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入人們的日常生活之中，由此產(chǎn)生了大量的廢舊輪胎。2006年我國(guó)輪胎產(chǎn)量高達(dá)2.8億條，居世界第一，當(dāng)年產(chǎn)生的廢舊輪胎也多達(dá)1.4億條，約360萬(wàn)噸。大量廢舊輪胎的堆積不僅占用土地，還容易滋生蚊蟲細(xì)菌，傳播疾病，危害居民健康，而且極易引起火災(zāi)，造成環(huán)境污染。對(duì)廢舊輪胎進(jìn)行回收處理，則不僅可以緩解其對(duì)環(huán)境的壓力，減少污染，更可實(shí)現(xiàn)資源的有效回收利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型的廢舊輪胎處理的熱解工藝，綜合考慮了廢輪胎產(chǎn)物的價(jià)值，最大化的利用了廢舊輪胎的價(jià)值，極大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。

本實(shí)用新型提供了一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

快速熱解反應(yīng)器，具有熱解原料入口、熱解油氣出口和半焦出口；

融合成型裝置，具有半焦入口、石灰粉入口、粘結(jié)劑入口和型球出口，所述半焦入口與所述快速熱解反應(yīng)器的半焦出口相連；

兩級(jí)旋風(fēng)分離器，具有熱解油氣入口和凈油氣出口，所述熱解油氣入口與所述快速熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口相連；

噴淋塔，具有凈油氣入口、熱解油出口和熱解氣出口，所述凈油氣入口與所述兩級(jí)旋風(fēng)分離器的凈油氣出口相連；

所述快速熱解反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體、輻射管和多個(gè)金屬擋板組件；所述輻射管的截面形狀為圓形，所述輻射管沿著所述反應(yīng)器的高度多層布置于所述反應(yīng)器本體內(nèi)；所述金屬擋板組件包括水平擋板和斜板，所述水平擋板在所述斜板下方；所述水平擋板的一端和所述斜板的一端分別與所述反應(yīng)器本體的內(nèi)側(cè)壁相連，所述水平擋板的另一端和所述斜板的另一端相連并形成20°-45°的夾角。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包括電石冶煉裝置，所述電石冶煉裝置具有型球入口和電石出口，所述型球入口與所述融合成型裝置的型球出口相連。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包括：

切割機(jī)，具有切割料入口和切割料出口，

抽絲機(jī)，具有抽絲料入口、抽絲料出口和鋼絲出口，所述抽絲料入口與所述切割機(jī)的切割料出口相連；

粉碎機(jī)，具有粉碎料入口、粉碎料出口，所述粉碎料入口與所述抽絲料出口相連；

磁選機(jī)，具有磁選料入口、磁選料出口和鐵粉出口，所述磁選料入口與所述粉碎機(jī)的粉碎料出口相連，所述磁選料出口與所述快速熱解反應(yīng)器的熱解原料入口相連。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案中，所述水平擋板的水平長(zhǎng)度為所述反應(yīng)器本體寬度的1/3-1/2。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案中，上下相鄰的兩個(gè)金屬擋板組件相對(duì)地設(shè)置在所述反應(yīng)器本體的兩側(cè)側(cè)壁上。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案中，所述輪胎胎面在熱解時(shí)還會(huì)產(chǎn)生煙氣，用所述煙氣干燥進(jìn)入所述快速熱解反應(yīng)器的所述輪胎胎面。

本實(shí)用新型采用蓄熱式輻射管作為加熱源，沒(méi)有熱載體，工藝流程得到了極大的簡(jiǎn)化。

采用間接冷卻的方式冷卻高溫半焦，不僅回收了高溫半焦的熱量，還有利于隨時(shí)進(jìn)行排料以及運(yùn)輸和進(jìn)行下一步工藝等。

本實(shí)用新型將熱解得到的熱解油氣進(jìn)行了凈化并將其分離為熱解油和熱解氣，提高了熱解產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

此外，本實(shí)用新型還將半焦、生石灰和粘結(jié)劑混合后壓制成型，用于冶煉電石，解決了半焦的處理難題，極大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、進(jìn)料料斗；2、螺旋進(jìn)料器；3、蓄熱式快速熱解反應(yīng)器；4、螺旋出料器；5、循環(huán)泵；6、一級(jí)旋風(fēng)除塵器；7、二級(jí)旋風(fēng)除塵器；8、噴淋塔；9、風(fēng)機(jī)；10、儲(chǔ)油罐；11、集氣罐；12、融合成型裝置；13、密閉式電石爐；14、切割機(jī)；15、抽絲機(jī)；16、粉碎機(jī)；17、磁選機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中的“水平擋板”指得是水平放置的金屬擋板，“斜板”指得是傾斜放置的金屬擋板，“輻射管”指得是蓄熱式無(wú)熱載體輻射管。此外，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型，而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的輪胎胎面熱解系統(tǒng)包括：進(jìn)料料斗1、螺旋進(jìn)料器2、蓄熱式快速熱解反應(yīng)器3(本申請(qǐng)中也簡(jiǎn)稱反應(yīng)器)、螺旋出料器4、循環(huán)泵5、一級(jí)旋風(fēng)除塵器6、二級(jí)旋風(fēng)除塵器7、噴淋塔8、風(fēng)機(jī)9、儲(chǔ)油罐10、集氣罐11、融合成型裝置12、密閉式電石爐13、切割機(jī)14、抽絲機(jī)15、粉碎機(jī)16、磁選機(jī)17。

進(jìn)料料斗1具有進(jìn)料口和出料口。

參考圖1，本實(shí)用新型使用的蓄熱式快速熱解反應(yīng)器3包括反應(yīng)器本體、輻射管、金屬擋板組件。輻射管沿著反應(yīng)器的高度多層布置于反應(yīng)器本體內(nèi)，金屬擋板組件設(shè)置在反應(yīng)器本體的內(nèi)側(cè)壁上，反應(yīng)器本體上設(shè)有熱解原料入口、半焦出口、燃料氣進(jìn)口、空氣入口、煙氣出口和熱解油氣出口，其中，熱解原料入口與進(jìn)料料斗1的出料口相連。

本實(shí)用新型提供的蓄熱式移動(dòng)床熱解反應(yīng)器采用了蓄熱式無(wú)熱載體輻射管加熱技術(shù)，無(wú)需氣、固熱載體，提高了熱解氣的熱值，該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，易于工業(yè)化。物料在進(jìn)料料斗1中經(jīng)螺旋進(jìn)料器進(jìn)入蓄熱式移動(dòng)床反應(yīng)器中，輪胎胎面在下落過(guò)程中，與輻射管充分接觸，在熱解過(guò)程中輪胎胎面實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射綜合換熱，輪胎胎面的傳熱速率大于500℃/S。

金屬擋板組件是由水平擋板和斜板組成的，水平擋板在斜板下方，水平擋板的一端和斜板的一端分別與反應(yīng)器本體的內(nèi)側(cè)壁相連，水平擋板的另一端和斜板的另一端相連并形成夾角。

輪胎胎面從進(jìn)料口進(jìn)入后，開(kāi)始下落，碰到斜板后，被彈起，然后再下落；輪胎胎面每碰到一次斜板，即被彈到一定高度，其下落速度被減緩，因此，增加了輪胎胎面在熱解反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間。此外，斜板還起到對(duì)輪胎胎面的引流作用，增加了輪胎胎面在反應(yīng)器本體內(nèi)移動(dòng)的距離，這也能增加輪胎胎面在熱解反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間。水平擋板用于支撐斜板。金屬的熱傳導(dǎo)性好，采用金屬擋板組件能提高輪胎胎面熱解的效果。

因此，添加金屬擋板組件后，反應(yīng)器的高度可降低。若不改變反應(yīng)器本體的高度，添加金屬擋板組件后，可將輻射管的垂直間距加大，從而可減少反應(yīng)器內(nèi)輻射管的數(shù)量。

參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，反應(yīng)器3和進(jìn)料漏斗1之間還連接有螺旋進(jìn)料器2，反應(yīng)器3的半焦出口與螺旋出料器4相連。進(jìn)料料斗1和螺旋進(jìn)料器2用于將輪胎胎面送入反應(yīng)器3中，螺旋出料器4用于將輪胎胎面熱解后產(chǎn)生的固體產(chǎn)物運(yùn)送至下一工段。螺旋進(jìn)料器2和螺旋出料器4并不是必要裝置，可視現(xiàn)場(chǎng)情況和具體的工藝決定是否要添加。

螺旋出料器4還連接有循環(huán)泵5，用循環(huán)泵5內(nèi)冷卻介質(zhì)與從反應(yīng)器3中排出的高溫半焦換熱，冷卻高溫半焦，并回收熱量。循環(huán)泵5也不是本實(shí)用新型必要的裝置，可根據(jù)情況增減。

如圖1所示，螺旋出料器4與融合成型裝置12相連，半焦、生石灰和粘結(jié)劑在融合成型裝置12中混合均勻后被壓制成型球，再送往密閉式電石爐13中進(jìn)行冶煉，制備電石。密閉式電石爐13并不是系統(tǒng)必須的裝置，型球可直接對(duì)外出售。

水平擋板和斜板形成夾角的具體角度范圍為15°-60°時(shí)，輪胎胎面在熱解反應(yīng)器內(nèi)既能充分熱解，也不會(huì)堆積在斜板432上。進(jìn)一步地，夾角的角度范圍為20°-45°為最優(yōu)方案。水平擋板的水平長(zhǎng)度為反應(yīng)器本體的寬度(其內(nèi)壁的寬度)的1/3-1/2。

金屬擋板組件可根據(jù)需要設(shè)置在某層輻射管的上方或下方。進(jìn)一步地，金屬擋板組件最佳的位置為兩層輻射管之間，且水平擋板與位于它下方、并距它最近的輻射管的中心的距離為該輻射管直徑的1-1.5倍。此時(shí)，位于斜板上的含碳燃料能更好的被熱解。

為了最大限度的增加廢舊輪胎熱解的時(shí)間，參考圖1，上下相鄰的兩個(gè)金屬擋板組件最好相對(duì)地設(shè)置在反應(yīng)器本體的兩側(cè)。

輻射管為公稱直徑為200-300mm的圓形管，左右相鄰的兩輻射管的水平間距為200-400mm，上下相鄰的兩輻射管的豎直間距為500-1200mm。

反應(yīng)器本體的高度為5-20m、寬度(其內(nèi)壁的寬度)為2-6m、長(zhǎng)度(其內(nèi)壁的長(zhǎng)度)為5-15m，反應(yīng)器本體中輻射管的層數(shù)為10-25層。燃料氣進(jìn)口和空氣入口分別與輻射管相連。

如圖1所示，熱解油氣從右上側(cè)部出來(lái)，并利用兩級(jí)旋風(fēng)分離結(jié)構(gòu)除去熱解油氣中的固體半焦，降低了焦油含塵量，以便后續(xù)能對(duì)熱解油氣進(jìn)一步加工。圖1所示的除塵裝置包括兩個(gè)一級(jí)旋風(fēng)除塵器6和兩個(gè)二級(jí)旋風(fēng)除塵器7，旋風(fēng)除塵器除塵效率高，兩級(jí)除塵能有效的將熱解油氣中的半焦清除。當(dāng)然，也可選用其他除塵裝置。

如圖1所示，一級(jí)旋風(fēng)除塵器6和二級(jí)旋風(fēng)除塵器7具有進(jìn)氣口、凈化油氣出口和排灰口，其中，一級(jí)旋風(fēng)除塵器6的進(jìn)氣口與蓄熱式快速熱解反應(yīng)器3的熱解油氣出口相連。

噴淋塔8具有凈化油氣入口、熱解油出口和熱解氣出口；凈化油氣入口和一級(jí)旋風(fēng)除塵器6的凈化油氣出口相連。如圖1所示，噴淋塔8連接有風(fēng)機(jī)9。高溫油氣冷卻后，其中的熱解油變?yōu)橐后w，從熱解油出口排出，進(jìn)入儲(chǔ)油罐10中儲(chǔ)存；熱解氣進(jìn)入集氣罐11中儲(chǔ)存。

如圖1所示，進(jìn)料料斗1前還設(shè)有切割機(jī)14、抽絲機(jī)15、粉碎機(jī)16和磁選機(jī)17，這些裝置都不是系統(tǒng)必須的裝置，可根據(jù)需要進(jìn)行增減。

將廢輪胎的圈口切割下來(lái)，再用抽絲機(jī)15將其中的鋼絲去除，胎面經(jīng)粉碎機(jī)16粉碎成1-10mm條狀或塊狀。把處理后的輪胎胎面經(jīng)過(guò)磁選機(jī)17去除里面的鐵粉后送入進(jìn)料料斗1中，經(jīng)螺旋輸送機(jī)2送入反應(yīng)器3中。

在反應(yīng)器3內(nèi)均勻布置了蓄熱式輻射管，輻射管截面設(shè)計(jì)成圓形，有利于減少物料堆積，實(shí)現(xiàn)物料在反應(yīng)器中均布和下落。物料在熱解反應(yīng)器中停留時(shí)間通過(guò)反應(yīng)器布置的檔板來(lái)調(diào)節(jié)，根據(jù)布置檔板的形狀大小和角度來(lái)調(diào)整停留時(shí)間。輻射管采取蓄熱式，利用輻射管頻繁快速切向的方式，單根輻射管上的溫度差不大于30℃，使之能為給熱解提供均勻穩(wěn)定的溫度場(chǎng)。

熱解產(chǎn)生的熱解油氣攜帶粒徑小于0.1mm的粉末半焦從反應(yīng)器3的熱解油氣出口進(jìn)入兩級(jí)旋風(fēng)分離器6和7，分離后得到的較純凈的熱解油氣進(jìn)入噴淋塔8后經(jīng)冷卻介質(zhì)快速噴淋冷卻，冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)泵9送入噴淋塔循環(huán)冷卻噴淋，油蒸汽被冷卻捕捉下來(lái)形成熱解油，經(jīng)收油罐10收集；從噴淋塔8出來(lái)的熱解氣輸送至集氣罐11中儲(chǔ)存。

熱解后的半焦由螺旋出料器4排出，在螺旋出料器4的管內(nèi)有循環(huán)冷卻水進(jìn)行間壁換熱冷卻，高溫半焦由循環(huán)冷卻介質(zhì)冷卻后行成冷態(tài)半焦。

冷態(tài)半焦作為原料之一與粉狀生石灰、粘結(jié)劑一起形成混合物，將得到的混合物進(jìn)行成型處理，從而可以得到型球；將得到的型球加入到密閉式電石爐13中，在1300-1700℃的高溫下冶煉，制備電石。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。下述實(shí)施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述實(shí)用新型內(nèi)容中所示。下述實(shí)施例所用的檢測(cè)方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測(cè)方法。

實(shí)施例

利用圖1所示的系統(tǒng)對(duì)廢舊輪胎進(jìn)行處理。反應(yīng)器3中，水平擋板與斜板的夾角為25°，水平擋板的水平長(zhǎng)度2m，水平擋板與位于它下方、并距它最近的輻射管的中心的距離為450mm，輻射管是公稱直徑為300mm的圓形管，左右相鄰的兩輻射管的水平間距為400mm，上下相鄰的兩輻射管的豎直間距為1200mm。反應(yīng)器本體的高度為20m、內(nèi)壁的寬度為6m、內(nèi)壁的長(zhǎng)度為15m，有15層輻射管。

熱解工藝具體如下：

將廢輪胎的圈口切割下來(lái)，再用抽絲機(jī)15將其中的鋼絲去除，胎面經(jīng)粉碎機(jī)16粉碎，再用磁選機(jī)17去除里面的鐵粉，選取1-10mm條狀或塊狀輪胎胎面，送入進(jìn)料料斗1中，經(jīng)螺旋進(jìn)料器2送入反應(yīng)器3中。

每根輻射管單獨(dú)控溫，反應(yīng)器自上而下設(shè)有三個(gè)區(qū)：干燥脫水區(qū)、熱解反應(yīng)區(qū)和半焦生成區(qū)。往輻射管中分別通入燃料氣和空氣，將干燥脫水區(qū)的溫度控制在700℃、熱解反應(yīng)區(qū)的溫度在控制650℃，半焦成熟區(qū)的溫度控制在550℃。輪胎胎面自上而下依次通過(guò)干燥脫水區(qū)、熱解反應(yīng)區(qū)和半焦生成區(qū)，完成熱解過(guò)程。

熱解產(chǎn)生的熱解油氣經(jīng)過(guò)兩級(jí)旋風(fēng)除塵，分離后得到的較純凈的熱解油氣進(jìn)入噴淋塔8后經(jīng)冷卻介質(zhì)快速噴淋冷卻，冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)泵9送入噴淋塔循環(huán)冷卻噴淋，油蒸汽被冷卻捕捉下來(lái)形成熱解油，經(jīng)收油罐10收集；從噴淋塔8出來(lái)的熱解氣輸送至集氣罐11中儲(chǔ)存。

熱解后的半焦由螺旋出料器4排出，在螺旋出料器4的管內(nèi)有循環(huán)冷卻水進(jìn)行間壁換熱冷卻，高溫半焦由循環(huán)冷卻介質(zhì)冷卻后行成冷態(tài)半焦。冷態(tài)半焦作為原料之一與粉狀生石灰、瀝青一起形成混合物，將得到的混合物進(jìn)行成型處理，從而可以得到型球；將得到的型球加入到密閉式電石爐13中，在1300℃的高溫下冶煉，制備電石。

熱解還會(huì)產(chǎn)生煙氣，煙氣從煙氣出口中排出反應(yīng)器本體外，煙氣與空氣換熱后會(huì)降溫至200℃左右。將降溫后的煙氣用于干燥進(jìn)入反應(yīng)器3的輪胎胎面，這樣能進(jìn)一步提高反應(yīng)器效率和燃燒效率。

本實(shí)施例具體的工藝參數(shù)請(qǐng)見(jiàn)表1。表2為本實(shí)施例的物料平衡表。

表2物料平衡表

從表2可知，本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)能有效的熱解輪胎胎面。

綜上可知，本實(shí)用新型采用蓄熱式輻射管作為加熱源，沒(méi)有熱載體，工藝流程得到了極大的簡(jiǎn)化。

采用間接冷卻的方式冷卻高溫半焦，不僅回收了高溫半焦的熱量，還有利于隨時(shí)進(jìn)行排料以及運(yùn)輸和進(jìn)行下一步工藝等。

本實(shí)用新型將熱解得到的熱解油氣進(jìn)行了凈化并將其分離為熱解油和熱解氣，提高了熱解產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

此外，本實(shí)用新型還將半焦、生石灰和粘結(jié)劑混合后壓制成型，用于冶煉電石，解決了半焦的處理難題，極大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的蓄熱式移動(dòng)床熱解反應(yīng)器采用了蓄熱式無(wú)熱載體輻射管加熱技術(shù)，無(wú)需氣、固熱載體，提高了熱解氣的熱值，該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，易于工業(yè)化。

反應(yīng)器本體上添加了由水平擋板和斜板組成的金屬擋板組件，該金屬擋板組件增加了輪胎胎面在熱解反應(yīng)器內(nèi)停留的時(shí)間。因此，添加金屬擋板組件后，反應(yīng)器的高度可降低。若不改變反應(yīng)器本體的高度，添加金屬擋板組件后，可將輻射管的垂直間距加大，從而可減少反應(yīng)器內(nèi)輻射管的數(shù)量。

需要說(shuō)明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而非限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。此外，除非特別說(shuō)明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來(lái)使用。