废旧轮胎的裂解方法及其设备技术

本发明专利技术涉及一种废旧轮胎的处理方法及其设备，具体为废旧轮胎的裂解方法及其设备，解决现有废旧轮胎裂解工艺工序多、处理成本高以及生产效率低和使用的催化剂活性低、功能单一问题，将轮胎进行清洗、去杂，然后与加热后的氮气一起送入进料仓；预热后送入裂解仓，同时加入催化剂，一定条件下裂解，最后将裂解后所产生的钢丝和碳黑送入出料过渡仓内，同时将产生的裂解气送入冷凝器内进行冷凝，催化剂的加量与废旧轮胎的重量比为０．５％－２％。本发明专利技术采用中低温催化裂解工艺，优化了轮胎和催化剂的加量比，使燃料油的产出达到最大化；实现了整胎进料，大大降低成本；裂解仓进出料口设置氮气保护，实现连续裂解，同时增强了裂解过程的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废旧轮胎的处理方法及其设备，具体为废旧轮胎的裂解方法及其设备。
技术介绍
随着国民经济现代化的迅猛发展，交通运输、汽车行业的不断膨胀，废旧轮胎的大量产出成为世界公认的有害垃圾。目前废旧轮胎的处理大致分为以下四种方法：掩埋法、焚烧法、再生利用法及化学循环法，其中化学循环法是利用热能对废旧轮胎进行裂解，裂解过程分为热裂解及催化裂解。轮胎裂解所产生的产物非常复杂，其产品组成中气体占14.3％、液体占43％、碳黑占32％、钢丝占10.7％，而气体组成主要为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、一氧化碳等，液体主要组成为苯、甲苯、低碳烯烃及芳香族化合物等，这些都是很有用的化工原料。而目前国内外对于废旧轮胎的裂解存在下列三个问题，1、在裂解前需要将骨架材料-纤维帘线、钢丝帘线与橡胶分离，或把废旧轮胎预先切成碎块，这样增加了生产工序和处理成本，特别是给后续碳黑的处理增加了一定的难度，切碎产生的微小钢丝碎屑虽经磁选处理，仍严重影响碳黑的质量；2、裂解时温度大多控制在600℃-800℃，容易产生有害气体，造成对环境的二次污染，不符合环保要求；3、催化剂与废旧轮胎的加量比例不明确；催化剂活性较低，反应时间长，再生产品的质量不高，收益较低。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有废旧轮胎裂解工艺工序多、处理成本高以及生产效率-->低和所使用的催化剂活性较低、功能单一等问题而提供一种废旧轮胎的裂解方法及其设备。本专利技术是采用如下技术方案实现的：废旧轮胎的裂解方法，包括如下步骤：a.将轮胎进行清洗、去杂；b.将整个轮胎以及催化剂一起送入绝氧的进料仓内加热；c.然后将预热后的轮胎送入裂解仓内进行催化裂解；d.将裂解后所产生的钢丝和碳黑固体物质送入出料过渡仓内，再通过分离设备将钢丝和碳黑进行分离并对碳黑进行包装，同时将裂解后所产生的裂解气送入冷凝器内进行冷凝，得到成品油和燃料气。本专利技术所述的催化剂是由高岭土和/或活性白土以任意比例配制而成，专门用于本工艺裂解废旧轮胎；催化剂的加量与废旧轮胎的重量比为0.5％-2％，用于加快裂解速度，调整产出油、气比例，防止恶臭气体产生。本专利技术所述的绝氧的进料仓是将经制氮机产生的氮气先送入热交换器内加热，再将热氮气体和制氮机产生的氮气一起送入进料仓内以使进料仓内充满氮气而处于微负压或常压，有效防止裂解时所产生的易燃气体与空气接触而发生爆炸。本专利技术所述的加热裂解温度保持在280℃-480℃，工作压力为常压或0.01兆帕-0.04兆帕的负压，裂解时间为10-30分钟；进料仓内的温度保持在75℃-100℃，工作压力为4KPa-6KPa。完成所述的废旧轮胎裂解方法所用的设备，包括进料仓、裂解仓，裂解仓与作为整个装置供热源的热风炉连接，所述的进料仓外部设有外壳，外壳下部设有进料口，上部的一侧设有出料口，出料口处设有推料装置；外壳上且靠近-->出料口的位置还设有催化剂喷嘴，外壳中部设有氮气进口；进料仓内设置由位于下方的主动链轮和位于上方的被动链轮构成的链条传动体系，主动链轮的传动轴伸出外壳且与动力装置连接，主动链轮与被动链轮之间的链条上设有托料架；所述的裂解仓由外釜和内釜构成，外釜和内釜为中间留有空间的套筒式结构，内釜前方设有燃气出口，内釜两端头分别设有物料进口和物料出口；外釜两侧分别设有与空间连通的热风出口和热风进口，外釜前端下方设有支撑座。本专利技术所述的出料口与被动链轮之间设有物料传送装置，物料传送装置与出料口之间设有滚筒；物料传送装置下方设有催化剂回收槽。本专利技术所述的内釜和外釜上分别设有测温口，并与热电偶测温装置连接以便及时掌握工作时的温度。本专利技术所述的内釜外部设有用于增加吸热面积的散热片。本专利技术采用中低温催化裂解工艺，优化了轮胎和催化剂的加量比，使燃料油的产出达到最大化，避免了产生二噁英等有毒害的气体；实现了整胎进料，省去了切割工序，大大降低了成本；对整个装置设置氮气保护，使进料仓和裂解仓处于无氧状态，实现了连续裂解，有助于节省能源，同时增强了裂解过程的安全，利用本工艺可再生出成品油、燃料气、工业碳黑及钢丝，整个工艺过程中无任何污染物排放。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图图2为本专利技术所述设备的进料仓的结构示意图图3为图2的左视图图4为本专利技术所述设备的裂解仓的结构示意图-->图5为图4的横截面示意图图中：1-进料仓  2-裂解仓  3-外壳  4-进料口  5-出料口  6-推料装置7-催化剂喷嘴  8-氮气进口  9-主动链轮  10-被动链轮  11-链条  12-托料架13-外釜  14-内釜  15-空间  16-燃气出口  17-物料进口  18-物料出口  19-热风出口  20-热风进口  21-支撑座  22-物料传送装置  23-滚筒  24-催化剂回收槽  25、26-测温口  27-散热片  28-电机减速器  29-支架  30-支撑板具体实施方式完成废旧轮胎的裂解方法所用的设备，包括进料仓1、裂解仓2，裂解仓2与作为整个装置供热源的热风炉连接，如图2、3所示，所述的进料仓1外部设有外壳3，采用金属板焊接而成，外壳3下部设有进料口4，上部的一侧设有出料口5，出料口5处设有推料装置6，可采用气动式结构：在外壳3上固定有与气泵连接的汽缸，汽缸内的活塞杆端头与推料装置6连接，当气泵工作时，活塞杆做往复运动，从而带动进料仓1内的物料自出料口5进入裂解仓2的内釜14中进行裂解；外壳3上且靠近出料口5的位置还设有催化剂喷嘴7，催化剂喷嘴7指向物料传送装置22，可将催化剂直接喷在物料传送装置22上的物料上，外壳3中部设有氮气进口8，氮气进口8与热交换器的氮气出口连接；进料仓1内设置由位于下方的主动链轮9和位于上方的被动链轮10构成的链条传动体系，主动链轮9的传动轴伸出外壳3且与电机减速器28的输出轴之间通过联轴器连接，电机减速器28固定在支架29上，主动链轮9与被动链轮10之间的链条11上设有托料架12；出料口5与被动链轮10之间设有物料传送装置22，物料传送装置22与出料口5之间设有滚筒23；物料传送装置22下方设有催化剂回收槽24。如图4、5所示，所述的裂解仓2由外釜13和内釜14构成，外-->釜13和内釜14为中间留有空间15的套筒式结构，内釜14采用翅片板焊接加强传热，内釜14通过支撑板30固定在外釜13内，内釜14前方设有燃气出口16，内釜14两端头分别设有物料进口17和物料出口18，分别与进料仓1的出料口5和出料仓连接；外釜13两侧分别设有与空间15连通的热风出口19和热风进口20，外釜13前端下方设有支撑座21；内釜14和外釜13上分别设有测温口25、26，用于及时测量釜内的温度；内釜14外部设有用于增加吸热面积的散热片27。具体工作过程如下：如图1所示：先将废旧轮胎进行清洗、去杂，然后通过进料仓上的进料口将废旧轮胎送入金属托料架上，由制氮机产生的氮气经热交换器预热后由氮气进口加入进料仓内，此时进料仓内的温度保持在75℃-100℃，工作压力为4KPa-6KPa，使进料仓绝氧状态。然后与主动链轮的传动轴连接的电机减速器带动链轮运动，从而使轮胎向上提升至物料传送装置，同时通过催化剂喷嘴向物料喷洒催化剂，催化剂为高岭土和/或活性白土以任意比例配制而成，催化剂的加量与废旧轮胎的本文档来自技高网...

【技术保护点】
废旧轮胎的裂解方法，其特征是：包括如下步骤：　　　　ａ．将轮胎进行清洗、去杂；　　　　ｂ．将整个轮胎以及催化剂一起送入绝氧的进料仓（１）内加热；　　　　ｃ．然后将预热后的轮胎送入裂解仓（２）内进行催化裂解；　　　　ｄ．将裂解后所产生的钢丝和碳黑固体物质送入出料过渡仓内，再通过分离设备将钢丝和碳黑进行分离并对碳黑进行包装，同时将裂解后所产生的裂解气送入冷凝器内进行冷凝，得到成品油和燃料气。

【技术特征摘要】
1、废旧轮胎的裂解方法，其特征是：包括如下步骤：a.将轮胎进行清洗、去杂；b.将整个轮胎以及催化剂一起送入绝氧的进料仓(1)内加热；c.然后将预热后的轮胎送入裂解仓(2)内进行催化裂解；d.将裂解后所产生的钢丝和碳黑固体物质送入出料过渡仓内，再通过分离设备将钢丝和碳黑进行分离并对碳黑进行包装，同时将裂解后所产生的裂解气送入冷凝器内进行冷凝，得到成品油和燃料气。2、根据权利要求1所述的废旧轮胎的裂解方法，其特征是所述的催化剂是由高岭土和/或活性白土以任意比例配制而成，催化剂的加量与废旧轮胎的重量比为0.5％-2％。3、根据权利要求1或2所述的废旧轮胎的裂解方法，其特征是所述的绝氧的进料仓(1)是将经制氮机产生的氮气先送入热交换器内加热，再将热氮气体和制氮机产生的氮气一起送入进料仓内以使进料仓内充满氮气而处于微负压或常压。4、根据权利要求1或2所述的废旧轮胎的裂解方法，其特征是所述的加热裂解温度保持在280℃-480℃，工作压力为常压或0.01兆帕-0.04兆帕的负压，裂解时间为10-30分钟。5、根据权利要求1或2所述的废旧轮胎的裂解方法，其特征是所述的进料仓(1)内的温度保持在75℃-100℃，工作压力为4KPa-6KPa。6、完成如权利要求1所述的废旧轮胎的裂解方法所用的设备，包括进料仓(1)、裂解仓(2)，裂解仓(2)与作为整个装置供热源的热风炉连接，其特征是：所述的进料仓(1)外部设有外壳(3)，外壳(3)下部设有进料口(4)，上部的一侧设有出料口(5)，出料口(5)处设有推料...

【专利技术属性】
技术研发人员：任丽娟，李大光，温小兵，
申请(专利权)人：任丽娟，李大光，温小兵，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]