一种废旧轮胎的连续热裂解方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种废旧轮胎的连续热裂解方法和装置，该方法包括以下步骤：(1)将废旧轮胎物料在230-250℃下预热15-25分钟，真空下抽除预热过程中产生的气体；(2)将步骤(1)得到的物料升温至340-360℃，并在340-360℃下裂解8-12分钟，使天然橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(3)将步骤(2)得到的物料升温至440-460℃，并在440-460℃下裂解8-12分钟，使顺丁橡胶和丁苯橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(4)将步骤(3)得到的物料升温至540-560℃，并在540-560℃下裂解8-12分钟，使炭黑表面的碳质沉积物裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体。该方法和装置可有效去除炭黑表面的沉积物，提高炭黑的活性及质量，以低能耗实现了废旧轮胎裂解的连续生产。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧轮胎的连续热裂解方法和装置
本专利技术涉及一种废旧轮胎综合利用的方法和装置，具体涉及一种废旧轮胎的连续热裂解方法和装置。
技术介绍
废旧轮胎的热裂解是废轮胎综合利用，变废为宝的最后一道关键步骤。长期以来，受到社会各界极大的关注，很多研究人员为此进行了大量的研究和实验工作。但由于种种原因至今仍没有形成一条理想的规模化、工业化、连续化且符合环保要求，并在经济上可行的生产线。到目前为止，现有的能够进行连续生产的热解炉对废旧轮胎的裂解偏重于油的分离处理，最终得到的炭黑质量并不理想，而间歇生产的热解炉虽然可以使热解炭黑的综合性能接近N660的性能，但由于不能进行连续生产，仍存在着能源浪费、环境污染以及成本闻等问题。因此，寻找一种有利于废旧轮胎中各种橡胶成分的热解反应连续、充分地进行，同时有利于提高炭黑的活性和质量，从而实现废旧轮胎最有效的综合利用的方法已经成为业界亟待解决的一项课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种废旧轮胎的连续热裂解方法和装置，该方法和装置可有效去除炭黑表面的沉积物，提高炭黑的活性及质量，同时还能够充分地回收废旧轮胎中的“油”，以低能耗实现了废旧轮胎裂解的连续生产。用于实现上述技术目的的技术方案如下:一种废旧轮胎的连续热裂解方法，该方法包括以下步骤:(I)将废旧轮胎物料在230_250°C下预热15_25分钟，真空下抽除预热过程中产生的气体；(2)将步骤(1)得到的物料升温至340-360°C，并在340_360°C下加热8_12分钟，使天然橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(3)将步骤⑵得到的物料升温至440-460°C，并在440_460°C下加热8_12分钟，使顺丁橡胶和丁苯橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(4)将步骤(3)得到的物料升温至540-560°C，并在540_560°C下加热8_12分钟，使炭黑表面的碳质沉积物裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体。优选地，在所述步骤(1)中，将废旧轮胎物料在240°C下预热15-25分钟；更优选地，在所述步骤(1)中，将废旧轮胎物料在240°C下预热20分钟。优选地，在所述步骤(1)中，真空度为-0.5±0.3KPa ;更优选地，在所述步骤⑴中，真空度为-0.5±0.1KPa0优选地，在所述步骤(2)中，将步骤(1)得到的物料在350°C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤(2)中，将步骤(1)得到的物料在350°C下裂解10分钟。优选地，在所述步骤⑵中，真空度为-0.5±0.3KPa;更优选地，在所述步骤⑵中，真空度为-0.5±0.1KPa0优选地，在所述步骤(2)中，以8_12°C /min的平均升温速率升温至340-360°C;更优选地，在所述步骤(2)中，以10°C /min的平均升温速率升温至340_360°C。优选地，在所述步骤(3)中，将步骤⑵得到的物料在450 °C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的物料在450°C下裂解10分钟。优选地，在所述步骤(3)中，真空度为-0.5±0.3KPa;更优选地，在所述步骤(3)中，真空度为-0.5±0.1KPa0优选地，在所述步骤(3)中，以8_12°C /min的平均升温速率升温至440-460°C;更优选地，在所述步骤(3)中，以10°C /min的平均升温速率升温至440_460°C。优选地，在所述步骤⑷中，将步骤(3)得到的物料在550°C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤(4)中，将步骤(3)得到的物料在550°C下裂解10分钟。优选地，在所述步骤⑷中，真空度为-0.5±0.3KPa;更优选地，在所述步骤(4)中，真空度为-0.5±0.1KPa0优选地，在所述步骤(4)中，以8_12°C /min的平均升温速率升温至540-560°C;更优选地，在所述步骤(4)中，以10°C /min的平均升温速率升温至540_560°C。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述废旧轮胎的连续热裂解方法包括以下步骤:(I)将废旧轮胎物料在240°C下预热20分钟，在真空度为_05±0.1KPa下抽除预热过程中产生的气体；(2)将物料以10°C /min的平均升温速率升温至350°C，将步骤(1)得到的物料在350°C下裂解10分钟，使天然橡胶裂解，在真空度为-0.5±0.1KPa下抽除裂解过程中产生的气体；(3)将物料以10°C /min的平均升温速率升温至450°C，将步骤(2)得到的物料在450°C下裂解10分钟，使顺丁橡胶和丁苯橡胶裂解，在真空度为-0.5±0.1KPa下抽除裂解过程中产生的气体；(4)将物料以10°C /min的平均升温速率升温至550°C，将步骤(3)得到的物料在550°C下裂解10分钟，使炭黑表面的碳质沉积物裂解，在真空度为-0.5±0.1KPa下抽除裂解过程中产生的气体。本专利技术还提供了一种废旧轮胎的连续热裂解装置，该装置包括依次连通的以下单元:加热温度为230_250°C的预热单元，其用于将废旧轮胎物料预热形成软粘态；加热温度为340_360°C的第一裂解单元，其主要用于将预热单元得到的物料中的天然橡胶裂解；加热温度为440-460°C的第二裂解单元，其主要用于将第一裂解单元得到的物料中的顺丁橡胶及丁苯橡胶裂解；加热温度为540-560°C的第三裂解单元，其主要用于将第二裂解单元得到的物料中的炭黑表面的碳质沉积物裂解；至少与上述单元之一连通的抽真空装置，其用于对预热单元、第一裂解单元、第二裂解单元及第三裂解单元进行抽真空，以抽除各单元产生的气体。优选地，所述预热单元的加热温度为240°C ;所述第一裂解单元的加热温度为3500C ;优选地，所述第二裂解单元的加热温度为450°C ;优选地，所述第三裂解单元的加热温度为550°C。优选地，所述第一裂解单元设置为以8_12°C /min的平均升温速率，更优选10°C /min的平均升温速率升温至340-360°C ;优选地，所述第二裂解单元设置为以8_12°C /min的平均升温速率，更优选10°C /min的平均升温速率升温至440-460°C ;优选地，所述第三裂解单元设置为以8-12°C /min的平均升温速率，更优选10°C /min的平均升温速率升温至540-560。。。优选地，所述抽真空装置达到的真空度为-0.5±0.3KPa ;更优选为-0.5±0.IKPa0大量实验证实废旧轮胎的热解反应是一个非常复杂的化学反应过程，当温度达到某种橡胶的裂解温度后，该种橡胶分子发生分解，并伴有二次裂解以及结焦、聚合等多种反应。由于大多数轮胎制造厂家在生产时一般都至少使用NR(天然橡胶)、BR(顺丁橡胶)和SBR( 丁苯橡胶)等三种橡胶，而这三种橡胶各有其最适宜的热解温度，且最高和最低热解温度差达50°C以上。为了使废旧轮胎中各种橡胶成分充分进行热解反应，实现废旧轮胎最有效的连续综合利用。本专利技术经研究发现，在某个适合的温度下，使某种橡胶裂解，并将其裂解产生的低分子烃迅速抽出，脱离环境，可以有效防止它们重新聚合、结焦或覆盖在炭黑粒的表面，即形成所谓的碳质沉积物。在这种思想指导下，本专利技术设计出了用于废旧轮胎连续热裂解的方法和装置。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧轮胎的连续热裂解方法，该方法包括以下步骤：(1)将废旧轮胎物料在230‑250℃下预热15‑25分钟，真空下抽除预热过程中产生的气体；(2)将步骤(1)得到的物料升温至340‑360℃，并在340‑360℃下加热8‑12分钟，使天然橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(3)将步骤(2)得到的物料升温至440‑460℃，并在440‑460℃下加热8‑12分钟，使顺丁橡胶和丁苯橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体；(4)将步骤(3)得到的物料升温至540‑560℃，并在540‑560℃下加热8‑12分钟，使炭黑表面的碳质沉积物裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体。

【技术特征摘要】
1.一种废旧轮胎的连续热裂解方法，该方法包括以下步骤: (1)将废旧轮胎物料在230-250°C下预热15-25分钟，真空下抽除预热过程中产生的气体； (2)将步骤(1)得到的物料升温至340-360°C，并在340_360°C下加热8_12分钟，使天然橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体； (3)将步骤(2)得到的物料升温至440-460°C，并在440-460°C下加热8_12分钟，使顺丁橡胶和丁苯橡胶裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体； (4)将步骤(3)得到的物料升温至540-560°C，并在540_560°C下加热8_12分钟，使炭黑表面的碳质沉积物裂解，真空下抽除裂解过程中产生的气体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，将废旧轮胎物料在240°C下预热15-25分钟；优选地，在所述步骤(1)中，将废旧轮胎物料在240°C下预热20分钟； 优选地，在所述步骤(1)中，真空度为-0.5±0.3KPa;更优选地，在所述步骤(1)中，真空度为-0.5±0.IKPa03.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，将步骤(1)得到的物料在350°C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤(2)中，将步骤(1)得到的物料在350°C下裂解10分钟； 优选地，在所述步骤(2)中，真空度为-0.5±0.3KPa ;更优选地，在所述步骤(2)中，真空度为-0.5±0.IKPa ； 优选地，在所述步骤(2)中，以8-12V /min的平均升温速率升温至340_360°C;更优选地，在所述步骤(2)中，以10°C /min的平均升温速率升温至340_360°C。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的物料在450°C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的物料在450°C下裂解10分钟； 优选地，在所述步骤(3)中，真空度为-0.5±0.3KPa ;更优选地，在所述步骤(3)中，真空度为-0.5±0.IKPa ； 优选地，在所述步骤(3)中，以8-12°C /min的平均升温速率升温至440_460°C;更优选地，在所述步骤(3)中，以10°C /min的平均升温速率升温至440_460°C。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，将步骤(3)得到的物料在550°C下裂解8-12分钟；更优选地，在所述步骤⑷中，将步骤(3)得到的物料在550°C下裂解10分钟； 优选地，在所述步骤(4)中，真空度为-0.5±0.3KPa ;更优选地，在所述步骤(4)中，真空度为-0.5±0.IKPa ； 优选地，在所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩治荣，陈东升，
申请(专利权)人：中机国宏北京高分子裂解技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11