一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)及工藝，屬于廢物回收利用【技術領域】。本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元，炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；包括輪胎破碎，裂解反應，油品生產及炭黑粉碎、研磨、分級、造粒機干燥改質等程序，完全將廢橡膠充分再利用，將橡膠裂解成油氣再形成汽柴油及可燃氣瓦斯，排出的碳渣中炭黑與鋼絲徹底分離后制成正品炭黑，達到資源再利用的目標。
【專利說明】一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及工藝

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)及工藝，屬于廢物回收利用【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，大量廢舊輪胎數量驚人，利用加熱裂解進行資源回收 是很好的方式，但現(xiàn)有技術大部分都偏向于單一利用和發(fā)展，再生利用過程中的剩余產物 沒有進行循環(huán)利用的全面思考，因此，處理中極易對環(huán)境產生污染。
[0003] 近年來，人們開發(fā)利用炭黑廢舊輪胎生產汽油、柴油和熱解炭黑，為廢舊輪胎的利 用提供了一個良好的方向。但現(xiàn)有技術的問題在于沒有考慮到尾氣處理，也沒有考慮到熱 氣回收利用等方面，對于裂解的剩余物的安全處理更是缺乏。
[0004] 中國專利號：95107978、96109172、分別公開了"利用廢橡膠制造汽油、柴油和炭黑 的方法及設備"和"用廢舊橡膠生產汽油、柴油和炭黑的方法"的發(fā)明專利，它們都是將廢舊 橡膠經粉碎后進行熱解，再經催化裂解、蒸餾、冷凝和攪拌而得。該種辦法產出的炭黑一般 都不處理直接裝袋包裝，如此炭黑質量不過關，銷售不易且價值低，常被任意處理或是再 次進行批次加工精制，如此增加操作力度，造成二次污染，質量也得不到保障。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及新工藝，用于廢舊輪胎 的處理及炭黑的生產。
[0006] 本發(fā)明首先公開了一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單 元，炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；
[0007] 所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪胎割圈機A1，用于破碎橡膠 的至少一臺破碎機A2,用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨粉機A3,用于將鋼絲和膠粉分離 的第一磁選機A4,以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單元提供膠粉的原料儲存場A5 ;
[0008] 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉1、物料推送機構2、裂解爐3、出料機構4以及向 所述裂解爐提供熱量的燃燒爐5 ;所述料倉包括錐形落料箱11，所述物料推送機構包括圓 柱送料筒21、錐形擠壓筒22及送料活塞23,所述送料活塞23可滑動套裝在所述圓柱送料 筒21內，所述圓柱送料筒21與所述錐形擠壓筒22的大直徑端密封連接，所述圓柱送料筒 21的上部與所述錐形落料箱11相連通，所述送料活塞23的外端設有活塞驅動機構24 ;所 述裂解爐3包括裂解爐入口筒31，裂解爐體32,及裂解爐出料筒33 ;所述裂解爐入口筒31 與所述錐形擠壓筒22的小直徑端密封連接；所述出料機構4包括筒形送料絞龍41及碳渣 出料筒42 ;所述送料絞龍的入口與所述裂解爐出料筒33密封連接，所述送料絞龍的出口連 接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒的開口向上；
[0009] 所述炭黑精制加工單元包括依次設置的第二磁選機B1、微米粉碎機B2、風送風機 B3、至少一袋濾器M、造粒機B5以及干燥機B6,所述第二磁選機與所述出料機構的碳渣出 料筒連接；
[0010] 所述油氣處理單元包括油品分餾塔C1，冷凝器C2以及油罐C3 ;所述裂解爐的出料 端通過出氣管與所述油品分餾塔的進氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒爐 連通，油品分餾塔的出料端通過導油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設有所述泠凝器。
[0011] 進一步的，所述油氣處理單元還包括油泵C4和瓦斯風機C5;所述油品分餾塔與 所述燃燒爐之間的輸氣管上設有瓦斯風機；所述油品分餾塔與油罐之間的導油管上設有油 栗。
[0012] 進一步，所述活塞驅動機構為液壓驅動缸。
[0013] 采用上述進一步方案的有益效果是，液壓缸結構簡單，使用可靠，可以提供較大的 推動力。
[0014] 進一步，所述活塞驅動機構為電驅動裝置，所述電驅動裝置包括電動機及曲柄連 桿機構。
[0015] 采用上述進一步方案的有益效果是，采用電驅動裝置則無需為推送機構配置液壓 油泵油箱。
[0016] 本發(fā)明第二方面公開了一種廢舊輪胎裂解工藝，采用前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包 括以下步驟：
[0017] 1)廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機A1、破碎機A2、磨粉機A3以及第 一磁選機A4,對廢舊輪胎進行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場A5 ;
[0018] 2)將獲得的膠粉經由錐形落料箱11送入物料推送機構的圓柱送料筒21內，由活 塞驅動機構24驅動送料活塞23將膠粉推向錐形擠壓筒22,通過與錐形擠壓筒小直徑端密 封連接的裂解爐入口筒31送入裂解爐體32進行裂解，膠粉受熱分餾后產生的固態(tài)物質通 過裂解爐出料筒33排出進入送料絞龍41，在送料絞龍內冷卻送往碳渣出料筒42排出，用于 下一步驟的精制；
[0019] 3)橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質進入炭黑精制加工單元，依次經過第二磁選 機B1、微米粉碎機B2、風送風機B3、袋濾器M、造粒機B5以及干燥機B6,獲得炭黑制品；裂 解過程中產生的氣相物質由裂解爐出料端的出氣管進入油品分餾塔C1，經過冷凝器C2冷 凝分餾后獲得的裂解油通過導油管進入油罐C3,未冷凝的氣體脫硫并通過輸氣管輸送至燃 燒爐5。
[0020] 進一步，獲得的炭黑制品依次經過成品儲罐和成品包裝機進行包裝處理。
[0021] 本發(fā)明第三方面公開了前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)在廢舊輪胎處理及炭黑生產中的 應用。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明對廢舊輪胎進行一體化裂解及精制處理，不用二次 再處理，簡化了生產工藝；生產的正品炭黑可作為橡膠補強劑用于輪胎的生產，生產過程符 合環(huán)保要求。本發(fā)明工藝完全將廢橡膠充分再利用，將橡膠裂解成油氣再形成混合油品及 可燃氣瓦斯，排出碳渣中炭黑與鋼絲徹底鋒利后制成正品炭黑，達到資源再利用的目標。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)結構示意圖一；
[0024] 圖2為一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)結構示意圖二；
[0025] 圖3除燃燒爐外的橡膠裂解輸送單元結構示意圖。
[0026] 圖1-3中各標號所標明的配件如下：
[0027] A1輪胎割圈機
[0028] A2破碎機
[0029] A3磨粉機
[0030] A4第一磁選機
[0031] A5原料儲存場
[0032] 1 料倉
[0033] 2物料推送機構
[0034] 3裂解爐
[0035] 4 出料機構
[0036] 5燃燒爐
[0037] 11錐形落料箱
[0038] 21圓柱送料筒
[0039] 22錐形擠壓筒
[0040] 23送料活塞
[0041] 24活塞驅動機構
[0042] 31裂解爐入口筒
[0043] 32裂解爐體
[0044] 33裂解爐出料筒
[0045] 41送料絞龍
[0046] 42碳渣出料筒
[0047] B1第二磁選機
[0048] B2微米粉碎機
[0049] B3風送風機
[0050] B4袋濾器
[0051] B5造粒機
[0052] B6干燥機
[0053] C1油品分餾塔
[0054] C2冷凝器
[0055] C3 油罐
[0056] C4 油泵
[0057] C5瓦斯風機

【具體實施方式】
[0058] 以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0059] 如圖1、3所示的一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元， 炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；
[0060] 所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪胎割圈機A1，用于破碎橡膠 的至少一臺破碎機A2,用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨粉機A3,用于將鋼絲和膠粉分離 的第一磁選機A4,以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單元提供膠粉的原料儲存場A5 ;
[0061] 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉1、物料推送機構2、裂解爐3、出料機構4以及向 所述裂解爐提供熱量的燃燒爐5 ;所述料倉包括錐形落料箱11，所述物料推送機構包括圓 柱送料筒21、錐形擠壓筒22及送料活塞23,所述送料活塞23可滑動套裝在所述圓柱送料 筒21內，所述圓柱送料筒21與所述錐形擠壓筒22的大直徑端密封連接，所述圓柱送料筒 21的上部與所述錐形落料箱11相連通，所述送料活塞23的外端設有活塞驅動機構24 ;所 述裂解爐3包括裂解爐入口筒31，裂解爐體32,及裂解爐出料筒33 ;所述裂解爐入口筒31 與所述錐形擠壓筒22的小直徑端密封連接；所述出料機構4包括筒形送料絞龍41及碳渣 出料筒42 ;所述送料絞龍的入口與所述裂解爐出料筒33密封連接，所述送料絞龍的出口連 接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒的開口向上；
[0062] 所述炭黑精制加工單元包括依次設置的第二磁選機B1、微米粉碎機B2、風送風機 B3、至少一袋濾器M、造粒機B5以及干燥機B6,所述第二磁選機與所述出料機構的碳渣出 料筒連接；
[0063] 所述油氣處理單元包括油品分餾塔C1，冷凝器C2以及油罐C3 ;所述裂解爐的出料 端通過出氣管與所述油品分餾塔的進氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒爐 連通，油品分餾塔的出料端通過導油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設有所述泠凝器。 [0064] 采用前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)裂解廢舊輪胎裂解的工藝包括以下步驟：
[0065] 1)廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機A1、破碎機A2、磨粉機A3以及第 一磁選機A4,對廢舊輪胎進行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場A5 ;
[0066] 2)將獲得的膠粉經由錐形落料箱11送入物料推送機構的圓柱送料筒21內，由活 塞驅動機構24驅動送料活塞23將膠粉推向錐形擠壓筒22,通過與錐形擠壓筒小直徑端密 封連接的裂解爐入口筒31送入裂解爐體32進行裂解，膠粉受熱分餾后產生的固態(tài)物質通 過裂解爐出料筒33排出進入送料絞龍41，在送料絞龍內冷卻送往碳渣出料筒42排出，用于 下一步驟的精制；
[0067] 3)橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質進入炭黑精制加工單元，依次經過第二磁選 機B1、微米粉碎機B2、風送風機B3、袋濾器M、造粒機B5以及干燥機B6,獲得炭黑制品；裂 解過程中產生的氣相物質由裂解爐出料端的出氣管進入油品分餾塔C1，經過冷凝器C2冷 凝分餾后獲得的裂解油通過導油管進入油罐C3,未冷凝的氣體脫硫并通過輸氣管輸送至燃 燒爐5。
[0068] 采用本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)對廢輪胎片進行裂解處理，主要產品包括裂解油 (43%)、環(huán)保炭黑（33%)、裂解氣（15%)及鋼絲（余量）。其中，裂解氣可直接回收于裂 解過程作為燃料；生產的裂解油比重約0. 92±0. 05,裂解油熱值為9800?10200Kcal/Kg ; 生產的環(huán)保炭黑的碘吸附表面積值為85± 10，DBP油吸附值為70± 10與ASTM分類之N-300 系列類似，屬于中等表面積，低吸油值產品。
[0069] 本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)還可如圖2-3所示，油氣處理單元還包括油泵C4和瓦 斯風機C5 ;所述油品分餾塔與所述燃燒爐之間的輸氣管上設有瓦斯風機；所述油品分餾塔 與油罐之間的導油管上設有油泵。
[0070] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元，炭黑精制加工單 元，以及油氣處理單元，其特征在于，所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪 胎割圈機（A1)，用于破碎橡膠的至少一臺破碎機（A2)，用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨 粉機（A3)，用于將鋼絲和膠粉分離的第一磁選機（A4)，以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單 元提供膠粉的原料儲存場（A5); 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉（1)、物料推送機構（2)、裂解爐（3)、出料機構（4)以 及向所述裂解爐提供熱量的燃燒爐（5);所述料倉包括錐形落料箱（11)，所述物料推送機 構包括圓柱送料筒（21)、錐形擠壓筒（22)及送料活塞（23)，所述送料活塞（23)可滑動套 裝在所述圓柱送料筒（21)內，所述圓柱送料筒（21)與所述錐形擠壓筒（22)的大直徑端密 封連接，所述圓柱送料筒（21)的上部與所述錐形落料箱（11)相連通，所述送料活塞（23) 的外端設有活塞驅動機構（24);所述裂解爐（3)包括裂解爐入口筒（31)，裂解爐體（32)， 及裂解爐出料筒（33);所述裂解爐入口筒（31)與所述錐形擠壓筒（22)的小直徑端密封連 接；所述出料機構（4)包括筒形送料絞龍（41)及碳渣出料筒（42);所述送料絞龍的入口與 所述裂解爐出料筒（33)密封連接，所述送料絞龍的出口連接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒 的開口向上； 所述炭黑精制加工單元包括依次設置的第二磁選機（B1)、微米粉碎機（B2)、風送風機 (B3)、至少一袋濾器（B4)、造粒機（B5)以及干燥機（B6)，所述第二磁選機與所述出料機構 的碳渣出料筒連接； 所述油氣處理單元包括油品分餾塔（C1)，冷凝器（C2)以及油罐（C3);所述裂解爐的出 料端通過出氣管與所述油品分餾塔的進氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒 爐連通，油品分餾塔的出料端通過導油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設有所述泠凝器。
2. 根據權利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣處理單元還包括 油泵（C4)和瓦斯風機（C5);所述油品分餾塔與所述燃燒爐之間的輸氣管上設有瓦斯風機； 所述油品分餾塔與油罐之間的導油管上設有油泵。
3. 根據權利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞驅動機構為液壓 驅動缸。
4. 根據權利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞驅動機構為電驅 動裝置，所述電驅動裝置包括電動機及曲柄連桿機構。
5. -種廢舊輪胎裂解工藝，采用權利要求1-4任一權利要求所述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)， 包括以下步驟： 1) 廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機（A1)、破碎機（A2)、磨粉機（A3)以 及第一磁選機（A4)，對廢舊輪胎進行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場 (A5)； 2) 將獲得的膠粉經由錐形落料箱（11)送入物料推送機構的圓柱送料筒（21)內，由活 塞驅動機構（24)驅動送料活塞（23)將膠粉推向錐形擠壓筒（22)，通過與錐形擠壓筒小直 徑端密封連接的裂解爐入口筒（31)送入裂解爐體（32)進行裂解，膠粉受熱分餾后產生的 固態(tài)物質通過裂解爐出料筒（33)排出進入送料絞龍（41)，在送料絞龍內冷卻送往碳渣出 料筒（42)排出，用于下一步驟的精制； 3) 橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質進入炭黑精制加工單元，依次經過第二磁選機 (Bl)、微米粉碎機（B2)、風送風機（B3)、袋濾器（B4)、造粒機（B5)以及干燥機（B6)，獲得炭 黑制品；裂解過程中產生的氣相物質由裂解爐出料端的出氣管進入油品分餾塔（C1)，經過 冷凝器（C2)冷凝分餾后獲得的裂解油通過導油管進入油罐（C3)，未冷凝的氣體脫硫并通 過輸氣管輸送至燃燒爐（5)。
6. 根據權利要求5所述的裂解工藝，其特征在于，獲得的炭黑制品依次經過成品儲罐 和成品包裝機進行包裝處理。
7. 權利要求1-4任一權利要求所述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)在廢舊輪胎處理及炭黑生產中 的應用。
【文檔編號】C10G1/10GK104194419SQ201410394656
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權日:2014年8月12日
【發(fā)明者】王曉燕, 張建雄, 王春 申請人:山東華東橡膠材料有限公司