一种废旧轮胎热解和催化裂解系统技术方案

本发明专利技术属于废旧轮胎热解技术领域，具体涉及一种基于蓄热式辐射管加热的废旧轮胎热解和催化裂解系统，用于制取清洁可燃气。本发明专利技术针对现有技术的不足，设计并开发一种废旧轮胎热解和催化裂解反应系统，该反应系统可进行热解和催化裂解两种作业，热解室产生的油气，可以进入裂解室进行催化裂解，将大分子的焦油分子裂解为小分子的气态烃类，并通过催化裂解的方式，大量产生氢气，气体品质高，从而避免了生产热解油难以利用的问题，真正实现了废旧轮胎的清洁高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧轮胎热解和催化裂解系统
本专利技术属于废旧轮胎热解
，具体涉及一种基于蓄热式辐射管加热的废旧轮胎热解和催化裂解系统，用于制取清洁可燃气。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高,汽车已经逐步进入人们的日常生活之中,由此产生了大量的废旧轮胎。2006年我国轮胎产量高达2.8亿条,居世界第一,当年产生的废旧轮胎也多达1.4亿条,约360万吨。大量废旧轮胎的堆积不仅占用土地,还容易滋生蚊虫细菌,传播疾病,危害居民健康,而且极易引起火灾,造成环境污染。对废旧轮胎进行回收处理,则不仅可以缓解其对环境的压力,减少污染,更可实现资源的有效回收利用。目前处理废旧轮胎的方法有原型改制、生产再生胶和胶粉、焚烧以及热解等,其中热解技术是一种很具潜力的处理废旧轮胎的方法。废旧轮胎热解技术是将废旧轮胎在缺氧或惰性气体中进行热分解,可产生热解气、热解油和炭残渣等。这些产品经进一步加工处理可转化成具有各种用途的高价值产品。与传统处理方法相比，热解法不仅可以回收高附加值的产物，而且可以回收近70％的能源,具有较高的经济和环境效益。目前，废旧轮胎的热解技术主要有移动床热解工艺、废轮胎回收系统等。然而，经过热解技术得到的热解轮胎油组分极为复杂，pH值较低、含氧量高、热稳定性较差、粘度大等缺点使得其难以直接利用和储存，难以工业化应用。因此，如何设计一种高效生产清洁可燃气成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，设计并开发一种废旧轮胎热解和催化裂解反应系统，该反应系统可进行热解和催化裂解两种作业，热解室产生的油气，可以进入裂解室进行催化裂解，将大分子的焦油分子裂解为小分子的气态烃类，并通过催化裂解的方式，大量产生氢气，气体品质高，从而避免了生产热解油难以利用的问题，真正实现了废旧轮胎的清洁高效利用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种废旧轮胎热解和催化裂解系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：加料斗；进料器，所述进料器与所述加料斗1连接；热解和裂解反应器，包括：进料口、热解室、裂解室和裂解气出口，所述进料口设置在所述热解室的顶壁上，所述裂解气出口设置在所述裂解室的侧壁上；以及：蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置在所述热解室和所述裂解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管；隔热砖墙，所述隔热砖墙设置在所述反应器横向宽度的2/3处，竖直地贯穿于所述反应器内，将所述反应器的内部空间分隔成所述热解室和所述裂解室；催化剂加入装置，其与所述裂解室连接，用于将裂解催化剂施加于所述裂解室中；连通构件，所述连通构件设置在所述隔热砖墙的下部，用于将所述热解室产生的油气，通过所述连通构件，通入到所述裂解室；陶瓷过滤器，所述陶瓷过滤器一端与所述裂解气出口连接，另一端与所述喷淋塔连接；喷淋塔，所述喷淋塔与所述陶瓷过滤器连接；燃气罐，所述燃气罐与所述喷淋塔连接。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的系统工艺简单，操作方便，该反应系统可进行热解和催化裂解两种作业，热解室产生的油气，可以进入裂解室进行催化裂解，将大分子的焦油分子裂解为小分子的气态烃类，并通过催化裂解的方式，大量产生氢气，气体品质高，从而避免了生产热解油难以利用的问题，真正实现了废旧轮胎的清洁高效利用。同时，该反应器采用了蓄热式辐射管加热技术无需气、固热载体加热，提高了反应器的热效率的同时简化了系统工艺。根据本专利技术的实施例，所述连通构件为设置在所述隔热砖墙上的包括多个孔的孔带；或者所述连通构件为所述隔热砖墙纵向长度上，位于下部位置的开口。根据本专利技术的实施例，所述隔热砖墙的厚度为5-15cm，所述孔带的高度为3-15cm，所述孔的直径为1-3cm，所述开口的高度为3-15cm。根据本专利技术的实施例，所述系统进一步包括燃气引风机,其中，所述燃气引风机一端与所述喷淋塔的出口连接，另一端与所述燃气罐进口连接。根据本专利技术的实施例，所述系统还包括气化炉,所述气化炉分别与所述蓄热式辐射管的燃气入口和半焦输送装置连接；废热锅炉，所述废热锅炉与所述蓄热式辐射管的烟气出口相连接。根据本专利技术的实施例，所述催化剂加入装置包括：催化剂料斗；催化剂主管，所述催化剂主管与所述催化剂料斗相连；催化剂支管，所述催化剂支管与所述催化剂主管相连通，所述催化剂支管穿过所述反应器裂解室的壁并延伸至所述裂解室内部；多个催化剂喷射件，所述催化剂喷射件设置在所述催化剂支管上，且位于所述裂解室内部；优选的，所述催化剂支管为多个并沿所述催化剂主管的长度方向彼此平行布置，所述催化剂支管设置在所述蓄热式辐射管的层间；优选的，所述催化剂喷射件包括催化剂喷出管道和设置在所述催化剂喷出管道上的喷嘴，所述喷嘴上设置有调节阀。根据本专利技术的实施例，所述加料斗通过所述进料器与所述进料口相连。根据本专利技术的实施例，所述系统还包括半焦出口，所述半焦出口设置在所述热解室的下部，所述半焦出口与所述半焦输送装置连接。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的系统进行废旧轮胎热解和催化裂解的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括以下步骤：a.将废旧轮胎颗粒通过进料口加入到所述反应器中，在所述反应器的热解室中完成热解过程；b.热解产生的油气，通过所述反应器隔热砖墙上设置的连通构件，进入到所述反应器的裂解室；c.所述热解产生的油气进入到所述裂解室内，催化剂加入装置将催化剂喷洒于所述裂解室中，所述热解油气在所述裂解室内完成催化裂解过程，产生裂解气；d．所述裂解气通过裂解气出口进入到喷淋塔中，对所述裂解气进行净化处理；e．经净化的净裂解气经燃气引风机进入燃气罐中，进行储存。根据本专利技术的实施例，所述步骤a中，所述废旧轮胎颗粒从所述反应器上部的所述进料口加入到所述反应器中，并被所述反应器内的蓄热式辐射管打散，热解半焦从所述反应器底部的半焦出口排出；所述步骤a中，所述废旧轮胎颗粒被所述反应器热解室中的所述蓄热式辐射管加热到500-600℃，所述步骤b中，所述热解油气被所述反应器裂解室中的所述蓄热式辐射管加热到600-900℃；所述步骤c中，所述催化剂通过催化剂喷射件均匀地喷洒于所述裂解室中；优选的，所述废旧轮胎颗粒的粒度为20mm以下。本专利技术的有益效果在于：1）采取蓄热式辐射管移动床工艺加热20mm以下的废旧轮胎，温度分布均匀，加热效果好，反应系统结构简单，操作方便；2）反应器分为热解室和裂解室，热解室产生的油气，可在裂解室进行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解为小分子的气态烃类，并通过催化裂解的方式，产生大量氢气，燃气品质高；3）该反应系统可产生大量的裂解气产品，避免了热解油难以利用的问题，真正实现了废旧轮胎的清洁高效利用；4）一个炉体内可进行两种作业，合二为一，节省建造成本和占地面积。附图说明图1为本专利技术废旧轮胎热解和催化裂解系统的结构图。图2为本专利技术废旧轮胎热解和催化裂解系统的反应器结构图。图3为本专利技术反应器中的隔热砖墙的正视图。其中，1.加料斗；2.进料器；3.蓄热式移动床反应器；310.裂解气出口；311.烟气出口；320.进料口；321.空气入口；322.燃气入口；330.半焦出口；340.裂解室；350.热解室；360.连通构件；370.隔热砖墙；380.蓄热式辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧轮胎热解和催化裂解系统，其特征在于，包括：加料斗；进料器，所述进料器与所述加料斗连接；热解和裂解反应器，包括：进料口、热解室、裂解室和裂解气出口，所述进料口设置在所述热解室的顶壁上，所述裂解气出口设置在所述裂解室的侧壁上；以及：蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置在所述热解室和所述裂解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管；隔热砖墙，所述隔热砖墙设置在所述反应器横向宽度的2/3处，竖直地贯穿于所述反应器内，将所述反应器的内部空间分隔成所述热解室和所述裂解室；催化剂加入装置，其与所述裂解室连接，用于将裂解催化剂施加于所述裂解室中；连通构件，所述连通构件设置在所述隔热砖墙的下部，用于将所述热解室产生的油气，通过所述连通构件，通入到所述裂解室；陶瓷过滤器，所述陶瓷过滤器一端与所述裂解气出口连接，另一端与所述喷淋塔连接；喷淋塔，所述喷淋塔与所述陶瓷过滤器连接；燃气罐，所述燃气罐与所述喷淋塔连接。

【技术特征摘要】
1.一种废旧轮胎热解和催化裂解系统，其特征在于，包括：加料斗；进料器，所述进料器与所述加料斗连接；热解和裂解反应器，包括：进料口、热解室、裂解室和裂解气出口，所述进料口设置在所述热解室的顶壁上，所述裂解气出口设置在所述裂解室的侧壁上；以及：蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置在所述热解室和所述裂解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管；隔热砖墙，所述隔热砖墙设置在所述反应器横向宽度的2/3处，竖直地贯穿于所述反应器内，将所述反应器的内部空间分隔成所述热解室和所述裂解室；催化剂加入装置，其与所述裂解室连接，用于将裂解催化剂施加于所述裂解室中；连通构件，所述连通构件设置在所述隔热砖墙的下部，用于将所述热解室产生的油气，通过所述连通构件，通入到所述裂解室；所述连通构件为设置在所述隔热砖墙上的包括多个孔的孔带；或者所述连通构件为所述隔热砖墙纵向长度上，位于下部位置的开口；陶瓷过滤器，所述陶瓷过滤器一端与所述裂解气出口连接，另一端与喷淋塔连接；喷淋塔，所述喷淋塔与所述陶瓷过滤器连接；燃气罐，所述燃气罐与所述喷淋塔连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔热砖墙的厚度为5-15cm，所述孔带的高度为3-15cm，所述孔的直径为1-3cm，所述开口的高度为3-15cm。3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括燃气引风机，其中，所述燃气引风机一端与所述喷淋塔的出口连接，另一端与所述燃气罐进口连接。4.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其特征在于，还包括气化炉,所述气化炉分别与所述蓄热式辐射管的燃气入口和半焦输送装置连接；废热锅炉，所述废热锅炉与所述蓄热式辐射管的烟气出口相连接。5.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其特征在于，所述催化剂加入装置包括：催化剂料斗；催化剂主管，所述催化剂主管与所述催化剂料斗相连；催化剂支管，所述催化剂支管与所述催化剂主管相连通，所述催化剂支管穿过所述反应器裂解室的壁并延...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿层层，陈水渺，肖磊，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