輪胎快速熱解的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于化工領域，具體而言，本實用新型設及一種輪胎快速熱解的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 目前廢舊輪胎熱解處理工藝主要包括催化熱解、真空熱解、加氨熱解和自熱熱解 等，采取的反應器形式包括移動床、固定床、流化床、回轉害等。各種工藝對原料預處理和粒 徑都有嚴格要求，得到的產物也各不相同。
[0003] 移動床熱解工藝W加拿大Laval大學的真空移動床最具代表性，廢舊輪胎預處理 好后在真空條件下進入移動床，通過移動床的外壁傳熱，原料實現(xiàn)移動過程中的熱解，熱解 蒸汽通過洗涂塔捕捉油蒸汽，可燃氣通過真空累送入燃燒器燃燒；而炭黑產物從出口出來 通過真空出料口進入冷卻器冷卻后通過累送入料場。該工藝可W連續(xù)給料，反應溫度為 480-520°C，反應壓力一般低于10化曰，可W回收鋼絲、熱解油和炭黑。然而采用該工藝采用 外熱式加熱，熱效率低，并且原料夾帶鋼絲進料，熱解出料設計復雜，并且鋼絲通過高溫后 變性，回收價值下降，同時炭黑為塊狀物，需要后續(xù)粉碎才能利用。
[0004] 浙江大學開發(fā)的流化床熱解工藝中利用熱解過程可燃氣作為氣體載體，在預熱管 中加熱后送入流化床熱解反應器，與預處理好的原料接觸，發(fā)生熱解反應產生熱解氣和炭 黑，再經過兩級旋風分離和兩道L閥送入流化床反應器。然而該工藝中采用氣體熱載體，需 要氣體載體的加熱、分離、噴淋，工藝流程復雜，并且流化床工藝存在控制復雜的問題。
[0005] 因此，現(xiàn)有的輪胎快速熱解技術有待進一步改善。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實 用新型的一個目的在于提出一種輪胎快速熱解的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可W實現(xiàn)廢舊輪胎利用價值 的最大化，并且所得炭黑產品粒度較細，不需要后續(xù)粉碎。
[0007] 在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種輪胎快速熱解的系統(tǒng)。根據(jù)本 實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：
[000引抽鋼絲機，所述抽鋼絲機適于抽出輪胎中的鋼絲；
[0009] 粉碎機，所述粉碎機與所述抽鋼絲機相連，且適于將抽去鋼絲后的輪胎進行粉碎， W便得到橡膠顆粒；
[0010] 快速熱解反應器，
[0011] 所述快速熱解反應器包括：
[0012] 反應器本體，所述反應器本體內限定出反應空間，所述反應空間自上而下形成分 散區(qū)、熱解區(qū)和出料區(qū)；
[0013] 多層蓄熱式福射管，所述多層蓄熱式福射管在所述熱解區(qū)中沿所述反應器本體高 度方向間隔分布，并且每層所述蓄熱式福射管包括多個沿水平方向間隔分布的蓄熱式福射 管；
[0014] 布料器；
[0015] 橡膠顆粒入口，所述橡膠顆粒入口位于所述分散區(qū)且位于所述布料器的上方；
[0016] 布料氣入口，所述布料氣入口位于所述分散區(qū)且與所述布料器相連通，W便采用 布料氣將所述布料器中的橡膠顆粒吹出進入分散區(qū)，均勻地落入熱解區(qū)；
[0017] 多個熱解氣出口，所述多個熱解氣出口分別設置在所述分散區(qū)和/或所述熱解 區(qū)；
[0018] 炭黑出口，所述炭黑出口設置在所述出料區(qū)；
[0019] 其中，所述橡膠顆粒入口與所述粉碎機相連，所述快速熱解反應器適于采用所述 蓄熱式福射管對橡膠顆粒進行快速熱解處理，W便得到炭黑和熱解氣；
[0020] 旋風分離器，所述旋風分離器與所述多個熱解氣出口相連，且適于對所述熱解氣 進行氣固分離處理，W便得到炭黑顆粒和凈化的熱解氣；
[0021] 冷渣機，所述冷渣機與所述旋風分離器相連，且適于對所述炭黑顆粒進行冷卻處 理；化及
[0022] 噴淋塔，所述噴淋塔與所述旋風分離器相連，且適于采用冷卻液對所述凈化的熱 解氣進行噴淋處理，W便得到熱解油和燃氣。
[0023] 在本實用新型的輪胎快速熱解反應系統(tǒng)中，蓄熱式福射管W多層的方式布置。相 鄰的兩個蓄熱式福射管在水平方向上和豎直方向上W-定的間距隔開。
[0024] 溫麼場
[00巧]根據(jù)本實用新型的一個實施例，多層蓄熱式福射管用于提供熱源，使得在熱解區(qū) 形成一個或多個溫度場，并且每個溫度場的溫度是均勻的，由此，在熱解區(qū)形成溫度梯度。
[0026] 例如，在本實用新型的一個實施例中，所述熱解區(qū)自上而下形成預熱段、快速熱解 段和完全熱解段。（即，形成了 3個溫度場）
[0027] 溫度場的個數(shù)W及溫度梯度可根據(jù)需要設置。
[0028] 溫度場的溫度可通過多種方式調節(jié)，例如，調整蓄熱式福射管在水平方向和/或 豎直方向上的個數(shù)；蓄熱式福射管的層數(shù)；蓄熱式福射管彼此之間的間距（豎直方向和/ 或水平方向）；各蓄熱式福射管本身的溫度；等等。
[0029] 在本實用新型的一個實施例中，蓄熱式福射管上設置有燃氣調節(jié)閥，用于調整通 入蓄熱式福射管的燃氣的流量，從而能夠精確控制蓄熱式福射管的溫度。
[0030] 蓄熱式猛射管
[0031] 蓄熱式福射管在管體的兩端分別具有燃燒器，在一端燃燒器燃燒產生的火焰在噴 出時形成溫度梯度，即，從燃燒器向外溫度逐漸降低。類似的是，在另一端燃燒器燃燒產生 的火焰在噴出時也形成溫度梯度。當兩端的燃燒器交替進行燃燒時，所形成的兩個溫度梯 度疊加，使得溫度互補，導致整個蓄熱式福射管整體的溫度均勻。例如，單根所述蓄熱式福 射管上的溫度差不大于3(TC。
[0032] 本實用新型的輪胎快速熱解反應系統(tǒng)使用本實用新型的蓄熱式福射管的布置方 式，由于蓄熱式福射管本身固有的屬性（如上所述，在蓄熱式福射管兩端的燃燒器能夠快 速交替燃燒，實現(xiàn)蓄熱式燃燒），允許根據(jù)需要在反應器布置一個或多個不同的溫度場，實 現(xiàn)溫度梯度并且確保每個溫度場具有均勻的溫度。
[0033] 在本實用新型的一個實施方案中，各蓄熱式福射管的溫度相同或不同，只要確保 溫度場的溫度均勻即可。
[0034] 在本實用新型的一個實施方案中，介于相鄰蓄熱式福射管之間的間距可W相同或 不同，只要確保溫度場的溫度均勻即可。例如，相鄰所述蓄熱式福射管外壁間的水平距離和 豎直距離分別獨立地為100~500mm，例如200~300mm，例如200mm，例如300mm。
[0035] 在所述熱解區(qū)自上而下形成預熱段、快速熱解段和完全熱解段的實施例中，在預 熱段中的各蓄熱式福射管的溫度相同或不同，優(yōu)選相同，只要確保預熱段的溫度均勻即可。
[0036] 在所述熱解區(qū)自上而下形成預熱段、快速熱解段和完全熱解段的實施例中，在快 速熱解段中的各蓄熱式福射管的溫度相同或不同，優(yōu)選相同，只要確保快速熱解段的溫度 均勻即可。
[0037] 在所述熱解區(qū)自上而下形成預熱段、快速熱解段和完全熱解段的實施例中，在完 全熱解段中的各蓄熱式福射管的溫度相同或不同，優(yōu)選相同，只要確保完全熱解段的溫度 均勻即可。
[0038] 雖然并不限于理論，但據(jù)信，如果橡膠顆粒在熱解區(qū)不能均勻受熱，局部溫度過高 則導致熱解過程中局部橡膠顆粒發(fā)生高溫裂解，使熱解產物中部分能產熱解油的高分子物 質直接生成了燃氣和半焦，或者局部溫度過低則導致熱解過程中局部橡膠顆粒熱解不充 分，致使橡膠顆粒中的揮發(fā)分不能釋放出來，從而降低了熱解油產率。
[0039] 在本實用新型中，當蓄熱式福射管被布置成形成一個或多個溫度場時，由于溫度 場各自的溫度是大致均勻的，因此，橡膠顆粒在落入各溫度場時均勻受熱，發(fā)生反應的程度 大體相同。由此，順而避免熱解油產率下降。
[0040] 熱解氣的快巧導m
[0041] 利用本實用新型的輪胎快速熱解反應系統(tǒng)，能夠在橡膠顆粒熱解之后實現(xiàn)熱解氣 的快速導出。具體而言，在本實用新型的一個實施方案中，輪胎快速熱解反應系統(tǒng)的反應器 在熱解區(qū)的側壁和/或分散區(qū)的頂壁上設有一個或多個熱解氣出口。在熱解反應過程中， 產生熱解氣，使得該反應器內部的壓力升高。產生的熱解氣在升高的壓力的驅使下快速從 熱解氣出口導出。
[0042] 在本實用新型的一個優(yōu)選實施方案中，在反應器外部設有與熱解氣出口連通的抽 氣裝置，有利于將熱解氣從該反應器中快速導出。
[0043] 熱解過程中產生的熱解氣從反應器側部導出，而位于熱解氣出口處、反應器內側 的熱解氣與上方落下來的物料接觸，把進入反應器側部的熱解氣中的細塵在所述物料重力 作用下被攜帶下落，使得導出的熱解氣中含塵率低，從而冷卻后得到的熱解油中含塵率低。
[0044] 熱解氣出口是至少 2 個，例如 2-100 個，3-80 個，5-70 個，10-50, 20-40, 30-40 個。 更具體而言，熱解氣出口是8個、15個、22個或28個。本實用新型并不限于此。
[0045] 熱解氣的快巧冷卻
[0046] 從熱解氣出口導出的熱解氣通過冷卻裝置被快速冷卻，由此將不可凝氣體與熱解 油分離。
[0047] 巧料
[0048] 另外本實用新型通過使用布料器，可W使得橡膠顆粒在熱解區(qū)中均勻分散，進而 顯著提高裝置的運行穩(wěn)定性。
[0049] 輪胎
[0050] 通過設置的布料系統(tǒng)使橡膠顆粒分散的、均勻的進入熱解反應器，橡膠顆粒在均 勻的溫度場中經換熱，每個橡膠顆粒都受熱均勻，避免了橡膠顆粒團聚造成升溫速率不均 勻