一种快速热解废旧轮胎的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种快速热解废旧轮胎的系统及方法。该系统包括：进料料斗，具有进料口和出料口；蓄热式快速热解反应器，具有热解原料入口、热解油气出口和半焦出口，热解原料入口与进料料斗的出料口相连；融合成型装置，具有半焦入口、石灰粉入口、粘结剂入口和型球出口，半焦入口与蓄热式快速热解反应器的半焦出口相连；电石冶炼装置，具有型球入口和电石出口，型球入口与融合成型装置的型球出口相连。本发明专利技术提供的快速热解废旧轮胎的方案工艺流程短、成本低、经济效益好。

System and method for fast pyrolysis of waste tyres

The invention discloses a system and a method for rapidly pyrolysis waste tires. The system comprises a feeding hopper, a feeding port and a discharging port; the regenerative fast pyrolysis reactor, pyrolysis, pyrolysis of raw materials has the entrance oil and gas exports and export of raw semi coke, pyrolysis entrance and the feed hopper outlet is connected; fusion forming device, with semi coke, lime powder, entrance entrance binder type ball entrance and exit, entrance of semi coke and semi coke export regenerative fast pyrolysis reactor connected; calcium carbide smelting device with ball entrance and exit and entrance of carbide ball, ball forming device is connected to the outlet of fusion. The invention provides a quick pyrolysis waste tire, the process is short, the cost is low, and the economic benefit is good.

【技术实现步骤摘要】
一种快速热解废旧轮胎的系统及方法
本专利技术涉及轮胎胎面热解，具体涉及一种快速热解废旧轮胎的系统及方法。
技术介绍
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。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。废旧轮胎热解处理工艺主要包括催化热解、真空热解、加氢热解和自热热解等，各种工艺对原料预处理和粒径都有严格要求，得到的产物也各不相同。
技术实现思路
本专利技术设计了一种废旧轮胎处理的热解工艺，设备结构简单、工艺流程短、经济效益好。本专利技术首先提供了一种废旧轮胎快速热解系统，所述系统包括：进料料斗，具有进料口和出料口；蓄热式快速热解反应器，具有热解原料入口、热解油气出口和半焦出口，所述热解原料入口与所述进料料斗的出料口相连；融合成型装置，具有半焦入口、石灰粉入口、粘结剂入口和型球出口，所述半焦入口与所述蓄热式快速热解反应器的半焦出口相连；电石冶炼装置，具有型球入口和电石出口，所述型球入口与所述融合成型装置的型球出口相连；所述蓄热式快速热解反应器内设置有多层辐射管，所述辐射管的上侧安装有顶盖，述顶盖的顶角为60°-90°。在本专利技术的一个实施方案中，所述系统还包括：切割机，具有切割料入口和切割料出口，抽丝机，具有抽丝料入口、抽丝料出口和钢丝出口，所述抽丝料入口与所述切割机的切割料出口相连；粉碎机，具有粉碎料入口、粉碎料出口，所述粉碎料入口与所述抽丝料出口相连；磁选机，具有磁选料入口、磁选料出口和铁粉出口，所述磁选料入口与所述粉碎机的粉碎料出口相连，所述磁选料出口与所述蓄热式快速热解反应器的热解原料入口相连。在本专利技术的一个实施方案中，所述辐射管是公称直径为200-300mm的圆形管。在本专利技术的一个实施方案中，所述蓄热式快速热解反应器还包括多层挡板，所述挡板倾斜设置在所述蓄热式快速热解反应器的内部，最上层挡板位于所述蓄热式快速热解反应器的高度的1/2-2/3处。在本专利技术的一个实施方案中，所述挡板与上下相邻两层辐射管之间的垂直距离相等。本专利技术进一步提供了一种利用上述系统快速热解废旧轮胎的方法，所述方法包括如下步骤：准备条状或块状的轮胎胎面；将所述轮胎胎面送入所述蓄热式快速热解反应器中进行热解，获得半焦和热解油气；将所述半焦与石灰粉、粘结剂送入所述融合成型装置混合后压制成型，制备型球；将所述型球送入所述电石冶炼装置中进行冶炼，制备电石。在本专利技术的一个实施方案中，在1300℃-1700℃的温度下对所述型球进行冶炼。在本专利技术的一个实施方案中，所述轮胎胎面的长度为1mm-10mm。在本专利技术的一个实施方案中，所述轮胎胎面在热解时还会产生烟气，用所述烟气干燥进入所述蓄热式快速热解反应器的所述轮胎胎面。在本专利技术的一个实施方案中，在500℃-700℃的温度下热解所述轮胎胎面。本专利技术采用蓄热式辐射管作为加热源，没有热载体，工艺流程得到了极大的简化。采用间接冷却的方式冷却高温半焦，不仅回收了高温半焦的热量，还有利于随时进行排料以及运输和进行下一步工艺等。将半焦、石灰石和粘结剂混合后压制成型，用于冶炼电石，解决了半焦的处理难题，极大地提高了经济效益。本专利技术使用的热解反应器热解效果好，因此并不要求热解原料需要具有很小的粒径，减少了前期对原料的处理成本。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种快速热解废旧轮胎的系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种快速热解废旧轮胎系统的工艺流程图。图中：1、进料料斗；2、螺旋进料器；3、蓄热式快速热解反应器；4、螺旋出料器；5、循环泵；6、储料罐；7、融合成型装置；8、密闭式电石炉；9、切割机；10、抽丝机；11、粉碎机；12、磁选机。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。需要说明的是，本专利技术中的“辐射管”指得是蓄热式无热载体辐射管。其次，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术提供的轮胎胎面热解系统包括：进料料斗1、螺旋进料器2、蓄热式快速热解反应器3(本申请中也简称反应器)、螺旋出料器4、循环泵5、储料罐6、融合成型装置7、密闭式电石炉8、切割机9、抽丝机10、粉碎机11、磁选机12。进料料斗1具有进料口和出料口。参考图1，本专利技术使用的蓄热式快速热解反应器3包括反应器本体、辐射管和挡板。反应器本体上设有热解原料入口、半焦出口、燃料气进口、空气入口、烟气出口和热解油气出口，其中，热解原料入口与进料料斗1的轮胎胎面出口相连。辐射管为多个，水平同方向间隔排布在反应器本体的不同高度，相邻高度层的辐射管错列布置。挡板为多个，挡板倾斜设置于两层辐射管之间。辐射管的上方安装有顶盖。本专利技术提供的蓄热式热解反应器采用了蓄热式无热载体辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，该反应器结构简单、占地面积小，易于工业化。辐射管的上侧的顶盖能有效地起到保护辐射管不受受到物料冲刷，延长辐射管的使用寿命。顶盖的形状并不需要限定，其形状优选为开口向下且具有一个顶角，这样设置可避免轮胎胎面滞留在顶盖上，也可以对轮胎胎面起到引流作用。顶角的角度主要影响轮胎胎面在顶盖上停留的时间。顶角太大，轮胎胎面容易堆积到顶盖上；太小，轮胎胎面在顶盖上的停留时间短，热解效果不好。顶盖的垂直截面的宽度过长会影响辐射管热量的有效利用，过短对分散物料的作用不大。顶角的角度优选为60°-90°，顶盖的垂直截面的宽度优选为辐射管直径的1.1-1.5倍。轮胎胎面从入口进入炉内中，从上到下经过辐射管后会被分散，分散的物料如果不经过减速或改变方向则大部分会从两根辐射管中间的空隙落下，既减少了壁面传热效率又缩短了物料在反应器内的停留时间，如果想增加物料在炉内的热解时间则必然要加高反应器的高度，增加占地面积及投资，效益降低。通过模拟发现，两层辐射管之间加入挡板能有效地的改善对物料在反应器3中的分布，使其充分打散，最大面积的让轮胎胎面参与炉内传热。轮胎胎面从进料口进入后，开始下落，碰到挡板和顶盖后，被弹起，然后再下落；轮胎胎面每碰到一次挡板和顶盖，即被弹到一定高度，其下落速度被减缓，因此，增加了轮胎胎面在热解反应器内的停留时间。而且，挡板和顶盖还起到对轮胎胎面的引流作用，增加了轮胎胎面在反应器本体内移动的距离，这也能增加轮胎胎面在热解反应器内的停留时间。因此，添加挡板和顶盖后，反应器的高度可降低。若不改变反应器本体的高度，添加挡板和顶盖后，可将辐射管的垂直间距加大，从而可减少反应器内辐射管的数量。此外，挡板还可以起到打散物料的作用，提高轮胎胎面的热解效果。挡板和顶盖的材质，优选为金属，金属的热传导性好，能提高轮胎胎面热解的效果。挡板的具体位置、形状并不需要特别限定。为了更好的起到引流的作用，上下相邻两层的挡板最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速热解废旧轮胎的系统，其特征在于，所述系统包括：进料料斗，具有进料口和出料口；蓄热式快速热解反应器，具有热解原料入口、热解油气出口和半焦出口，所述热解原料入口与所述进料料斗的出料口相连；融合成型装置，具有半焦入口、石灰粉入口、粘结剂入口和型球出口，所述半焦入口与所述蓄热式快速热解反应器的半焦出口相连；电石冶炼装置，具有型球入口和电石出口，所述型球入口与所述融合成型装置的型球出口相连；所述蓄热式快速热解反应器内设置有多层辐射管，所述辐射管的上侧安装有顶盖，述顶盖的顶角为60°‑90°。

【技术特征摘要】
1.一种快速热解废旧轮胎的系统，其特征在于，所述系统包括：进料料斗，具有进料口和出料口；蓄热式快速热解反应器，具有热解原料入口、热解油气出口和半焦出口，所述热解原料入口与所述进料料斗的出料口相连；融合成型装置，具有半焦入口、石灰粉入口、粘结剂入口和型球出口，所述半焦入口与所述蓄热式快速热解反应器的半焦出口相连；电石冶炼装置，具有型球入口和电石出口，所述型球入口与所述融合成型装置的型球出口相连；所述蓄热式快速热解反应器内设置有多层辐射管，所述辐射管的上侧安装有顶盖，述顶盖的顶角为60°-90°。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：切割机，具有切割料入口和切割料出口，抽丝机，具有抽丝料入口、抽丝料出口和钢丝出口，所述抽丝料入口与所述切割机的切割料出口相连；粉碎机，具有粉碎料入口、粉碎料出口，所述粉碎料入口与所述抽丝料出口相连；磁选机，具有磁选料入口、磁选料出口和铁粉出口，所述磁选料入口与所述粉碎机的粉碎料出口相连，所述磁选料出口与所述蓄热式快速热解反应器的热解原料入口相连。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辐射管是公称直径为200-300mm的圆形管。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏伟，陈水渺，梅磊，赵延兵，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