一種輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解裝置及裂解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎裂解裝置及方法，具體涉及一種輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解裝置及裂解方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通及汽車業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊輪胎變成了環(huán)境處理的巨大負(fù)擔(dān)，將其與塑料等其他物料一同處理的難度非常大，則將廢舊輪胎單獨(dú)處理是現(xiàn)在業(yè)界共識(shí)，其中一般的做法主要是將廢舊輪胎裂解，油氣冷凝成產(chǎn)品，不能裂解的部分做成碳黑制品，用于路基鋪制等?，F(xiàn)在的廢舊輪胎處理設(shè)備問(wèn)題多多，一個(gè)突出的問(wèn)題是裂解不充分，且裂解過(guò)程難以調(diào)配，雖然知道在過(guò)程中換種催化劑可以提高裂解效果，且再進(jìn)行攪拌可以將輪胎未充分裂解的部分翻置出來(lái)，但目前的一般設(shè)備難以做到這些步驟，而多是利用高溫、延長(zhǎng)時(shí)間、過(guò)量催化劑以進(jìn)行裂解，這種方法既不經(jīng)濟(jì)，也不高效。而且，在廢舊輪胎裂解過(guò)程中，進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移是非常麻煩和不便的，物料都是破碎，具備粘性的物質(zhì)，分散不好不利于裂解，而分散太好在轉(zhuǎn)移中很容易遺撒和濺出，物料轉(zhuǎn)移過(guò)程要保障好難度很高。現(xiàn)有技術(shù)一般采用鏈輪上以皮帶承載物料的傳輸，但高溫器具內(nèi)又不能設(shè)皮帶，然后各反應(yīng)器具入口出口還要設(shè)進(jìn)出料的推料裝置，在不理想情況下還要用人工，不僅繁瑣，而且成本高，耗時(shí)長(zhǎng)，生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明希望通過(guò)一種方案解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，我們這里所說(shuō)的問(wèn)題主要是物料轉(zhuǎn)移過(guò)程的繁瑣、不理想、無(wú)保障，本發(fā)明力圖通過(guò)一種裝置的巧妙設(shè)計(jì)，通過(guò)微負(fù)壓和重力的作用下實(shí)現(xiàn)方便的物料轉(zhuǎn)移，克服現(xiàn)有技術(shù)中物料轉(zhuǎn)移的缺陷。現(xiàn)有技術(shù)還存在著催化劑的過(guò)度消耗問(wèn)題、單級(jí)反應(yīng)釜裂解不充分的問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)裂解倉(cāng)往往采用高熱和過(guò)量添加催化劑的方式，本發(fā)明的爐體結(jié)構(gòu)中，裂解用熱可以從冷凝油氣中得到部分，不足部分再由加熱裝置供給，這建立在我們的前期研究分析之上，應(yīng)用鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，如MC12、FeCl2、Ti02，則溫度低至450 V即可進(jìn)行充分地裂解。在應(yīng)用鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，如NiC12、FeC12、Ti02的前提下，催化變得十分高效，而這些催化劑價(jià)格較高，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中常常過(guò)量使用催化劑的情形，本發(fā)明使用水、乙醇、異丙醇等溶劑/分散介質(zhì)，用于溶解/分散鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，并以加壓噴灑的形式噴涂于破碎處理后的輪胎原料上，以形成較高的催化劑利用率，輪胎原料中可以裂解的部分得到了更充分地裂解，進(jìn)而，介于輪胎中不同的催化劑能夠催化裂解的部分可能不同，則在不同的裂解倉(cāng)內(nèi)噴灑不同的催化劑，可以達(dá)到整體裂解率更高的效果。再有，針對(duì)不同階段的裂解油氣都收入冷凝器進(jìn)行處理，并且在前一部分物料進(jìn)行深度裂解時(shí)，前一裂解倉(cāng)同時(shí)用于裂解沒(méi)處理過(guò)的/裂解程度更低的物料，體現(xiàn)了充分裂解措施和工業(yè)化流程處理的較好結(jié)合，本發(fā)明的方案相較現(xiàn)有技術(shù)克服了上述問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明要求保護(hù)一種輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解裝置，其特征在于:
[0006]包括輪胎處置機(jī)構(gòu)1、進(jìn)料倉(cāng)3、催化劑供給器2、第一裂解倉(cāng)4、第二裂解倉(cāng)6、熱空氣供給器5、冷凝器7、儲(chǔ)油罐8、儲(chǔ)氣罐11、出料倉(cāng)9、分離裝置10。
[0007]進(jìn)料倉(cāng)上設(shè)有氮?dú)庋a(bǔ)充裝置13，用于向進(jìn)料倉(cāng)中補(bǔ)充氮?dú)夂驼{(diào)節(jié)進(jìn)料倉(cāng)中氣壓；第一裂解倉(cāng)和第二裂解倉(cāng)上方有油氣出口，分別經(jīng)過(guò)油氣輸出管連接至冷凝器，并且在油氣輸出管上分別設(shè)有用于從第一裂解倉(cāng)和第二裂解倉(cāng)抽取油氣的第一抽氣裝置14和第二抽氣裝置15，在抽氣的同時(shí)也用于調(diào)節(jié)第一裂解倉(cāng)和第二裂解倉(cāng)的氣壓；出料倉(cāng)上具有廢氣抽取裝置16，在抽取廢氣的同時(shí)，用于出料倉(cāng)的氣壓調(diào)節(jié);還具有熱交換器，冷凝器與熱交換器換熱，經(jīng)過(guò)冷凝，將油品和氣體分別送入儲(chǔ)油罐和儲(chǔ)氣罐。
[0008]第一裂解倉(cāng)4、第二裂解倉(cāng)6上分別設(shè)有第一催化劑噴嘴11和第二催化劑噴嘴12，第一催化劑噴嘴11和第二催化劑噴嘴12連接到催化劑供給器，由催化劑供給器供給催化劑。
[0009]其中，第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、進(jìn)料倉(cāng)、出料倉(cāng)下方都被制成四周向中央傾斜下凹的漏斗狀形態(tài)，分別具有封閉閥一、封閉閥二、封閉閥三、封閉閥四，第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、進(jìn)料倉(cāng)、出料倉(cāng)在高度設(shè)置上依次降低，通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉封閉閥一、封閉閥二、封閉閥三、封閉閥四，通過(guò)微負(fù)壓作用使得進(jìn)料倉(cāng)的輪胎物料進(jìn)入第一裂解倉(cāng)，以及使得第一裂解倉(cāng)中的輪胎物料進(jìn)入第二裂解倉(cāng)，以及使得第二裂解倉(cāng)的輪胎物料進(jìn)入出料倉(cāng)，以及使得出料倉(cāng)中的輪胎物料進(jìn)入分離裝置。所述封閉閥一、二、三、四是以平轉(zhuǎn)的方式開(kāi)閉的，或者是以水平的螺栓旋緊旋出的方式開(kāi)閉的。
[0010]在第一裂解倉(cāng)中設(shè)有攪料裝置一，在第二裂解倉(cāng)中設(shè)有攪料裝置二，用于對(duì)第一裂解倉(cāng)和第二裂解倉(cāng)中的輪胎物料在裂解過(guò)程中進(jìn)行攪拌。所述攪料裝置是可以豎直升降的，且?guī)в?-5片水平方向伸展的葉片。
[0011]前述的一種輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解裝置，其特征在于:
[0012]前述熱交換器從屬于供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)除從熱交換器獲取熱量外，還具備制熱模塊，并將交換的熱和自制的熱分別通過(guò)進(jìn)料供熱器、第一供熱器、第二供熱器供給至進(jìn)料倉(cāng)、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)，所述進(jìn)料倉(cāng)、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)還分別具有進(jìn)料測(cè)溫裝置、第一測(cè)溫裝置、第二測(cè)溫裝置，均連接至供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)根據(jù)獲取的溫度情況決定供熱與否及幅度。所述第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)的溫度被控制在450-650°C之間。
[0013]所述進(jìn)料倉(cāng)、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)分別設(shè)有內(nèi)腔體和外腔體，分別具備空氣循環(huán)裝置一和空氣循環(huán)裝置二，將空氣送入外腔體和內(nèi)腔體之間，外腔體上設(shè)有空氣進(jìn)口及出口，前述油氣出口設(shè)在內(nèi)腔體上，直接通到外面至冷凝器;第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)的外腔體上設(shè)置前述第一供熱器、第二供熱器。
[0014]所述氮?dú)庋a(bǔ)充裝置具備制氮機(jī)，用于從大氣提取制成氮?dú)?，前述輪胎處置機(jī)構(gòu)設(shè)置輪胎清洗裝置、鋼絲去雜裝置、輪胎破碎裝置。所訴制氮機(jī)是以壓縮空氣的形式制取氮?dú)獾?，或者是以燃燒去除氧氣的方式制取氮?dú)狻?br>[0015]所述分離裝置后連接碳黑粉碎設(shè)備，分離裝置將處理過(guò)的碳黑送至碳黑粉碎設(shè)備。
[0016]前述進(jìn)料倉(cāng)、冷凝器、第一催化劑噴嘴、第二催化劑噴嘴、催化劑供給器、儲(chǔ)油罐、
儲(chǔ)氣罐、出料倉(cāng)、分離設(shè)備、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、供熱系統(tǒng)電控連接至裂解控制裝置，由裂解控制裝置控制。
[0017]前述油氣出口、熱空氣供給器、熱交換器、氮?dú)庋a(bǔ)充裝置、第一抽氣裝置和第二抽氣裝置、廢氣抽取裝置、空氣循環(huán)裝置一和空氣循環(huán)裝置二電控連接至氣體交換控制裝置，由氣體交換控制裝置控制。
[0018]前述催化劑噴嘴一、催化劑噴嘴二、催化劑供給器電控連接至催化供給控制裝置，
由催化供給控制裝置控制。
[0019]所述進(jìn)料倉(cāng)、催化劑供給器、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、熱空氣供給器、出料倉(cāng)、氮?dú)庋a(bǔ)充裝置、抽氣裝置、抽氣裝置、廢氣抽取裝置、封閉閥一、封閉閥二、封閉閥三、封閉閥四均電控連接至微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移控制裝置，由微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移控制裝置控制下進(jìn)行微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移。
[0020]前述裂解控制裝置、氣體交換控制裝置、催化供給控制裝置、微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移控制裝置均連接至中央控制裝置，由中央控制裝置控制，并由中央控制裝置得到的信息送至中央控制面板進(jìn)行顯示，中央控制裝置具備中央控制平臺(tái)可用于人機(jī)交互。
[0021]前述裂解控制裝置控制、氣體交換控制裝置控制、前后處理控制裝置、送料控制裝置均連接至中央控制裝置，由中央控制裝置控制，并由中央控制裝置得到的信息送至中央控制面板進(jìn)行顯示，中央控制裝置具備中央控制平臺(tái)可用于人機(jī)交互。
[0022]—種輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解方法，其利用前述的輪胎再生循環(huán)利用微負(fù)壓裂解裝置進(jìn)行，其特征在于，分為以下步驟:
[0023 ] I)將廢舊輪胎通過(guò)輪胎處置機(jī)構(gòu)清洗臟污、鋼絲去雜、粉碎，送入進(jìn)料倉(cāng)。
[0024]2)在進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)利用通入氮?dú)猓M(jìn)行預(yù)熱，并進(jìn)行適當(dāng)攪拌。
[0025]3)將進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輪胎原料送入第一裂解倉(cāng)，向第一裂解倉(cāng)中通入熱空氣，催化劑供給器控制催化劑噴嘴一噴入催化劑，經(jīng)過(guò)30-180min裂解，裂解后的油氣由第一裂解倉(cāng)的油氣出口送至冷凝器進(jìn)行冷凝，微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移控制裝置控制下使得第二裂解倉(cāng)內(nèi)氣壓高于第一裂解倉(cāng)內(nèi)0.02-0.05個(gè)大氣壓，打開(kāi)封閉閥一和封閉閥三，使得第一裂解倉(cāng)裂解后的輪胎原料送入第二裂解倉(cāng)，以及使得進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)的原料送入第一裂解倉(cāng)。
[0026]4)針對(duì)送入第二裂解倉(cāng)和第一裂解倉(cāng)的輪胎原料進(jìn)行裂解，向第一、二裂解倉(cāng)中通入熱空氣，催化劑供給器控制催化劑噴嘴一和催化劑噴嘴二噴入催化劑，經(jīng)過(guò)30-180min裂解，裂解后的油氣由第一、二裂解倉(cāng)的油氣出口送至冷凝器進(jìn)行冷凝，微負(fù)壓物料轉(zhuǎn)移控制裝置控制下使得出料倉(cāng)氣壓高于第二裂解倉(cāng)內(nèi)氣壓0.02-0.05個(gè)大氣壓，同時(shí)使得第二裂解倉(cāng)內(nèi)氣壓高于第一裂解倉(cāng)內(nèi)0.02-0.05個(gè)大氣壓，同時(shí)使得進(jìn)料倉(cāng)氣壓高于第一裂解倉(cāng)0.02-0.05個(gè)大氣壓，打開(kāi)封閉閥一、封閉閥二和封閉閥三，使得進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)的輪胎原料送入第一裂解倉(cāng)，以及使得第一裂解倉(cāng)裂解后的輪胎原料送入第二裂解倉(cāng)，以及使得第二裂解倉(cāng)內(nèi)的