轮胎快速热解系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了轮胎快速热解系统和方法，其中，该系统包括轮胎预处理装置(100)，热解反应器(5)，第一螺旋送料机(4)，热解油气处理装置(200)，第二螺旋送料机(13)和炭黑处理装置(300)。该轮胎快速热解系统将除尘装置设置于热解反应器内部，采用热解反应器内的温度对除尘装置进行加热，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于热解反应器内温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘效率高，且操作简单。另外，该轮胎快速热解系统可以有效提高焦油产率，系统内部显热充分回收利用，能源利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，具体的，涉及轮胎快速热解系统及方法。
技术介绍
随着我国的汽车行业与交通运输业的飞速发展，轮胎的需求量呈阶梯式增长，同时产生的废弃轮胎的量也与之俱增。废弃轮胎堆弃不仅占据大量的土地，而且轮胎极难降解，堆放过程中释放有毒有害气体，严重污染环境。采用热解的方式将废弃轮胎转化为油、气、炭黑资源，是轮胎减量化、资源化、无害化最有效的利用途径之一。然而，目前轮胎热解工艺中焦油含尘问题一直是轮胎热解技术中的难题。目前的除尘技术主要为旋风除尘技术、金属滤网除尘技术、颗粒床除尘技术。旋风除尘技术的除尘效率较低，金属过滤网除尘技术的承受温度较低、易发生高温腐蚀和氧化，颗粒床除尘技术效率较高。但目前的除尘技术主要为外置式，高温油气除尘过程中均需加热保温，避免焦油的二次裂解或冷凝，造成焦油损失。因而，目前的轮胎热解技术仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种将除尘装置设置于热解反应炉内部，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于炉膛温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘效率高，或者操作简单的轮胎快速热解系统。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种轮胎快速热解系统。根据本专利技术的实施例，该轮胎快速热解系统包括：轮胎预处理装置100，热解反应器5，所述热解反应器5包括热解料入口5-1、炭黑出口5-2、热解油气出口5-3、燃气入口5-4和烟气出口5-5，除尘装置6部分嵌入到所述热解反应器5中；所述除尘装置6包括滤尘室6-3、提升管6-2、集气室6-9，其中，提升管6-2的顶部与滤尘室6-3的顶部连通，提升管6-2的底部与滤尘室6-3的底部连通，滤尘室6-3与提升管6-2相连通构成环形回路；滤尘室6-3位于热解反应器5内，提升管6-2和集气室6-9位于热解反应器
5外；滤尘室6-3伸入热解反应器5内部的侧壁上设有孔道6-4，滤尘室6-3与集气室6-9相邻且滤尘室6-3与集气室6-9共用的侧壁上同样设有孔道6-4；集气室6-9远离滤尘室6-3的侧壁上设有热解油气出口5-3；提升管6-2的顶部设置有含尘气出口6-1，提升管6-2的底部设置有风帽6-6；连通滤尘室6-3的底部与提升管6-2的底部的管道中设置有隔板6-7，第一螺旋送料机4，所述第一螺旋送料机4与所述轮胎预处理装置100和所述热解反应器5相连；热解油气处理装置200，所述热解油气处理装置200与所述热解油气出口5-3相连；第二螺旋送料机13，所述第二螺旋送料机13与所述炭黑出口5-2相连；炭黑处理装置300，所述炭黑处理装置300与所述第二螺旋送料机13相连。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的该轮胎快速热解系统将除尘装置设置于热解反应器内部，采用热解反应器内的温度对除尘装置进行加热，无需添加外部热源，除尘装置温度略低于热解反应器内温度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除尘效率高，且操作简单。另外，该轮胎快速热解系统可以有效提高焦油产率，系统内部显热充分回收利用，能源利用率高。根据本专利技术的实施例，热解反应器5还包括锥形分料器5-6，所述锥形分料器5-6设于热解反应器5内且位于所述热解料入口5-1正下端。根据本专利技术的实施例，所述锥形分料器5-6与所述热解料入口5-1之间的距离为100～500mm。根据本专利技术的实施例，所述热解反应器5包括多个辐射管5-7，所述辐射管5-7在热解反应器5内采用交错布置方式，所述辐射管5-7之间的距离为100～500mm。根据本专利技术的实施例，所述轮胎预处理装置包括：抽丝机1；粉碎机2，所述粉碎机2与所述抽丝机1相连；料仓3，所述料仓3与所述粉碎机2和所述第一螺旋送料机4相连。根据本专利技术的实施例，所述热解油气处理装置200包括：旋风分离器7，所述旋风分离器7具有混合物料入口7-1、固体出口7-2和气体出口7-3，所述混合物料入口7-1与所述热解油气出口5-3相连；灰室8，所述灰室8与所述固体出口7-2相连；第一换热器9，所述第一换热器9具有热解油气入口9-1、二级换热空气入口9-2、三级换热空气出口9-3和热解油气出口9-4，所述热解油气入口9-1与所述气体出口7-3相连，所述三级换热空气出口9-3与所述风帽6-6相连；净化单元10，所述净化单元10具有热解油气入口10-1、热解油出口10-2和热解气出口10-3，所述热解油气入口10-1与所述热解油气出口9-4相连；油罐12，所述油罐12与所述热解油出口10-2相连，气柜11，所述气柜11与所述热解气出口10-3和所述燃气入口5-4相连。根据本专利技术的实施例，所述炭黑处理装置300包括：第二换热器14，所述第二换热器14具有炭黑入口14-1、炭黑出口14-2、一级换热空气入口14-3和二级换热空气出口14-4，所述炭黑入口14-1与所述第二螺旋送料机13相连，所述二级换热空气出口14-4与所述二级换热空气入口9-2相连；冷渣机16，所述冷渣机16与所述炭黑出口14-2相连；灰仓17，所述灰仓17与所述冷渣机16和所述灰室8相连；第三换热器15，所述第三换热器15具有空气入口15-1、一级换热空气出口15-2、烟气入口15-3和烟气出口15-4，所述一级换热空气出口15-2与所述一级换热空气入口14-3相连，所述烟气入口15-3与所述烟气出口5-5相连。根据本专利技术的实施例，所述孔道6-4的直径为2-10mm。根据本专利技术的实施例，所述孔道6-4均匀分布在所述滤尘室6-3和所述集气室6-9的侧壁上。根据本专利技术的实施例，所述隔板6-7是插板阀或蝶阀。根据本专利技术的实施例，所述滤尘室6-3中设有过滤介质。根据本专利技术的实施例，所述过滤介质的粒径为5-20mm。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的轮胎快速热解系统快速热解轮胎的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：对轮胎依次进行抽丝及破碎处理，得到热解料；使所述热解料进行热解反应，得到热解油气和炭黑；对所述热解油气依次进行除尘、净化及分离处理，得到热解油和热解气；对所述炭黑进行换热及冷却处理，得到热解炭黑。专利技术人发现，利用根据本专利技术实施例的该方法，能够快速有效地针对轮胎进行快速热解，且步骤简单、操作方便，同时该方法能够有效提高焦油产率，且采用内置式除尘装置可以利用热解反应器内的温度对除尘装置进行保温，无需外加热源，除尘装置的温度略低于热解反应器内温度，可以有效避免焦油的冷凝以及二次裂解。另外，该方法可以充分回收利用系统显热，能源利用效率高。根据本专利技术的实施例，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)针对废旧轮胎进行快速热解，提高焦油产率；(2)采用内置式除尘装置，温度略低于热解炉炉膛温度，避免焦油的冷凝及二次裂解；(3)采用炉膛温度对除尘装置进行加热，无需外加热源；(4)炭黑采用干法冷却，无废水产生；(5)系统内显热回收利用，能源利用效率高；(6)除尘装置内部过滤介质可以循环使用。附图说明图1显示了根据本专利技术一个实施例的轮胎快速热解系统的结构示意图。图2显示了根据本专利技术一个实施例的除尘装置的结构示意图。图3显示了根据本专利技术另一个实施例的轮胎快速热解系统的结构示意图。图4显示了根据本专利技术再一个实施例的轮胎快速热解系统的结构示意图。图5显示了根据本专利技术又一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎快速热解系统，其特征在于，包括：轮胎预处理装置(100)，热解反应器(5)，所述热解反应器(5)包括热解料入口(5‑1)、炭黑出口(5‑2)、热解油气出口(5‑3)、燃气入口(5‑4)和烟气出口(5‑5)，除尘装置(6)部分嵌入到所述热解反应器(5)中；所述除尘装置(6)包括滤尘室(6‑3)、提升管(6‑2)、集气室(6‑9)，其中，提升管(6‑2)的顶部与滤尘室(6‑3)的顶部连通，提升管(6‑2)的底部与滤尘室(6‑3)的底部连通，滤尘室(6‑3)与提升管(6‑2)相连通构成环形回路；滤尘室(6‑3)位于热解反应器(5)内，提升管(6‑2)和集气室(6‑9)位于热解反应器(5)外；滤尘室(6‑3)伸入热解反应器(5)内部的侧壁上设有孔道(6‑4)，滤尘室(6‑3)与集气室(6‑9)相邻且滤尘室(6‑3)与集气室(6‑9)共用的侧壁上同样设有孔道(6‑4)；集气室(6‑9)远离滤尘室(6‑3)的侧壁上设有热解油气出口(5‑3)；提升管(6‑2)的顶部设置有含尘气出口(6‑1)，提升管(6‑2)的底部设置有风帽(6‑6)；连通滤尘室(6‑3)的底部与提升管(6‑2)的底部的管道中设置有隔板(6‑7)，第一螺旋送料机(4)，所述第一螺旋送料机(4)与所述轮胎预处理装置(100)和所述热解反应器(5)相连；热解油气处理装置(200)，所述热解油气处理装置(200)与所述热解油气出口(5‑3)相连；第二螺旋送料机(13)，所述第二螺旋送料机(13)与所述炭黑出口(5‑2)相连；炭黑处理装置(300)，所述炭黑处理装置(300)与所述第二螺旋送料机(13)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种轮胎快速热解系统，其特征在于，包括：轮胎预处理装置(100)，热解反应器(5)，所述热解反应器(5)包括热解料入口(5-1)、炭黑出口(5-2)、热解油气出口(5-3)、燃气入口(5-4)和烟气出口(5-5)，除尘装置(6)部分嵌入到所述热解反应器(5)中；所述除尘装置(6)包括滤尘室(6-3)、提升管(6-2)、集气室(6-9)，其中，提升管(6-2)的顶部与滤尘室(6-3)的顶部连通，提升管(6-2)的底部与滤尘室(6-3)的底部连通，滤尘室(6-3)与提升管(6-2)相连通构成环形回路；滤尘室(6-3)位于热解反应器(5)内，提升管(6-2)和集气室(6-9)位于热解反应器(5)外；滤尘室(6-3)伸入热解反应器(5)内部的侧壁上设有孔道(6-4)，滤尘室(6-3)与集气室(6-9)相邻且滤尘室(6-3)与集气室(6-9)共用的侧壁上同样设有孔道(6-4)；集气室(6-9)远离滤尘室(6-3)的侧壁上设有热解油气出口(5-3)；提升管(6-2)的顶部设置有含尘气出口(6-1)，提升管(6-2)的底部设置有风帽(6-6)；连通滤尘室(6-3)的底部与提升管(6-2)的底部的管道中设置有隔板(6-7)，第一螺旋送料机(4)，所述第一螺旋送料机(4)与所述轮胎预处理装置(100)和所述热解反应器(5)相连；热解油气处理装置(200)，所述热解油气处理装置(200)与所述热解油气出口(5-3)相连；第二螺旋送料机(13)，所述第二螺旋送料机(13)与所述炭黑出口(5-2)相连；炭黑处理装置(300)，所述炭黑处理装置(300)与所述第二螺旋送料机(13)相连。2.根据权利要求1所述的轮胎快速热解系统，其特征在于，热解反应器(5)还包括锥形分料器(5-6)，所述锥形分料器(5-6)设于热解反应器(5)内且位于所述热解料入口(5-1)正下端，任选地，所述锥形分料器(5-6)与所述热解料入口(5-1)之间的距离为100～500mm。3.根据权利要求1所述的轮胎快速热解系统，其特征在于：所述热解反应器(5)包括多个辐射管(5-7)，所述辐射管(5-7)在热解反应器(5)内采用交错布置方式，所述辐射管(5-7)之间的距离为100～500mm。4.根据权利要求1所述的轮胎快速热解系统，其特征在于，所述轮胎预处理装置(100)包括：抽丝机(1)；粉碎机(2)，所述粉碎机(2)与所述抽丝机(1)相连；料仓(3)，所述料仓(3)与所述粉碎机(2)和所述第一螺旋送料机(4)相连。5.根据权利要求1所述的轮胎快速热解系统，其特征在于，所述热解油气处理装置(200)包括：旋风分离器(7)，所述旋风分离器(7)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延兵，陈水渺，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11