本发明专利技术属于能源利用技术领域，涉及一种废轮胎低消耗高值化利用装置及方法。将破碎后的无钢丝废轮胎颗粒送入直接加热热解装置内进行快速热解，快速热解过程中产生热解挥发产物及热解炭，热解炭送入高温改性装置，热解挥发产物送入冷凝回收一体化装置，将热解挥发产物冷凝的同时回收焦油，剩余不可冷凝热解气由加压装置送入燃气贮存装置；燃气贮存装置内贮存的可燃气经由换热装置加热送入高温不完全燃烧装置进行不完全燃烧，不完全燃烧气体产物送入高温改性装置为热解炭加热改性，部分高温改性热解炭再以热固载体的方式返回至直接加热热解装置，为下批次无钢丝废轮胎颗粒的快速热解提供能量，多余的高温改性热解炭送入改性炭回收装置收集。
A Low Consumption and High Value Utilization Device and Method for Waste Tire
【技术实现步骤摘要】
一种废轮胎低消耗高值化利用装置及方法
本专利技术属于能源利用
，具体涉及一种废轮胎低消耗高值化利用装置及方法。
技术介绍
随着科技的不断进步及人民生活水平的不断提高，汽车逐渐被广泛应用，目前每年产生的废轮胎量已超过1500万吨，但其回收利用率不足35％，因此，废轮胎的资源化处理已成为亟待解决的问题。废轮胎的主要处理方式有翻新、胶粉、再生橡胶、焚烧及热解等。目前国际公认热解制油是废轮胎资源化最具潜力的处理方式。热载体在快速热解过程中被广泛应用，热载体可为高温的气体、液体、固体，如中国专利技术专利：一种废轮胎收油系统及收油方法(CN105441097B)公开了一种以高温干馏气为热载体的废轮胎资源化处理方式，但气固换热系数较小，采用该方式可能会造成产油率低、装置热利用低等难题。相较于气体而言，固体作为热载体具有传热系数高、体积热负荷高等优点，传统热固载体往往采用石英砂等惰性物质，但将其应用到废轮胎热解过程中，会存在着热固载体与产物炭黑难分离等难题。
技术实现思路
本专利技术为克服现有生产工艺的不足，本专利技术提供一种废轮胎低消耗高值化利用装置及方法，将不完全燃烧的可燃气体为热解炭加热改性，并将高温改性热解炭作为热固载体为无钢丝废轮胎颗粒提供能量，进而实现热解产品的高值化回收，方便其在工业上应用。同时这与中国申请专利：一种废旧轮胎催化热解方法201811580446.0中采用热解炭回用作为催化剂又有本质不同。本专利技术的技术方案：一种废轮胎低消耗高值化利用装置，包括直接加热热解装置1、冷凝回收一体化装置2、脱硫装置3、加压装置A4、燃气贮存装置5、换热装置6、高温不完全燃烧装置7、高温改性装置8、改性炭回收装置9及加压装置B10；所述的直接加热热解装置1设有热解挥发产物出口11、热解炭出口12、无钢丝废轮胎颗粒进口13和高温改性热解炭进口14，其内部设有可移动挡板15，通过可移动挡板15控制热解炭的停留时间，直接加热热解装置1的热解挥发产物出口11与冷凝回收一体化装置2的热解挥发产物进口16相连，热解炭出口12与高温改性装置8的热解炭进口31相连；所述的冷凝回收一体化装置2设有热解挥发产物进口16和不可冷凝气体出口17，送入冷凝回收一体化装置2的热解挥发产物进行间接冷凝，冷凝过程中析出的焦油于装置底部储存，冷凝回收一体化装置2的不可冷凝气体出口17与脱硫装置3的不可冷凝气体进口18相连；所述的脱硫装置3设有不可冷凝气体进口18及纯净可燃气出口19，脱硫装置3内的纯净可燃气由纯净可燃气出口19送入加压装置A4加压，加压装置A4出口与燃气贮存装置5的纯净可燃气进口20相连；所述的燃气贮存装置5设有纯净可燃气进口20、燃气出口21和改性可燃气进口22，燃气贮存装置5的燃气出口21与换热装置6的燃气进口23相连，改性可燃气进口22与加压装置B10出口相连；所述的换热装置6设有燃气进口23、改性可燃气出口24、高温改性可燃气进口25和高温燃气出口26，换热装置6的改性可燃气出口24与加压装置B10的入口相连，高温改性可燃气进口25与高温改性装置8的高温改性可燃气出口33相连，高温燃气出口26与高温不完全燃烧装置7的高温燃气进口27相连；所述的高温不完全燃烧装置7设有高温燃气进口27、助燃介质进口28和不完全燃烧气体产物出口29，高温不完全燃烧装置7的不完全燃烧气体产物出口29与高温改性装置8的不完全燃烧气体产物进口30相连；所述的高温改性装置8设有不完全燃烧气体产物进口30、热解炭进口31、高温改性热解炭出口32及高温改性可燃气出口33，高温改性装置8的高温改性热解炭出口32分别与改性炭回收装置9及直接加热热解装置1的高温改性热解炭进口14相连。一种废轮胎低消耗高值化利用方法，将不完全燃烧的可燃气体为热解炭加热改性，并将高温改性热解炭作为热固载体为无钢丝废轮胎颗粒快速热解提供能量，进而实现热解产品的高值化回收，步骤如下：Ⅰ快速热解过程：废轮胎经破碎、抽钢丝后由无钢丝废轮胎颗粒进口13送入直接加热热解装置1内，同时，高温改性装置8内的高温改性热解炭由高温改性热解炭出口32经高温改性热解炭进口14送入直接加热热解装置1内，高温改性热解炭为无钢丝废轮胎颗粒的快速热解提供能量，快速热解过程中产生热解挥发产物及热解炭，热解炭依次经由热解炭出口12和热解炭进口31送入高温改性装置8，热解挥发产物依次经由热解挥发产物出口11和热解挥发产物进口16送入冷凝回收一体化装置2进行冷凝，冷凝过程中析出的焦油暂存于冷凝回收一体化装置2底部，剩余不可冷凝依次经由不可冷凝气体出口17和不可冷凝气体进口18送入脱硫装置3，脱硫后的纯净可燃气由纯净可燃气出口19送入加压装置A4加压，并由纯净可燃气进口20送入燃气贮存装置5；Ⅱ改性供能过程：燃气贮存装置5内的可燃气依次由燃气出口21和燃气进口23送入换热装置6，同时，高温改性装置8内的高温改性可燃气依次由高温改性可燃气出口33和高温改性可燃气进口25送入换热装置6，可燃气与高温改性可燃气进行间接换热，换热后的高温改性可燃气温度变低，由改性可燃气出口24送入加压装置B10加压，再由改性可燃气进口22送入燃气贮存装置5，换热后的可燃气温度升高，依次由高温燃气出口26和高温燃气进口27送入高温不完全燃烧装置7内，与来自助燃介质进口28的助燃剂混合，进行不完全燃烧，不完全燃烧气体产物主要有CO、CO2、H2O、H2、CH4，将不完全燃烧气体产物依次由不完全燃烧气体产物出口29和不完全燃烧气体产物进口30送入高温改性装置8，并与高温改性装置8内的热解炭混合，不完全燃烧气体产物一方面将热解炭表面附着的焦油重整，另一方面将热解炭加热活化，改性后的热解炭比表面积、孔容积较之前的热解炭有大幅提升，同时气体产物热值提高，部分高温改性热解炭依次经高温改性热解炭出口32和高温改性热解炭进口14送入直接加热热解装置1，为下批次无钢丝废轮胎颗粒快速热解提供能量，剩余的高温改性热解炭送入改性炭回收装置9进行储存，高温改性可燃气依次由高温改性可燃气出口33和高温改性可燃气进口25送入换热装置6，为下批次可燃气的间接加热提供能量。本专利技术的有益效果：(1)将高温改性热解炭作为热固载体，代替传统惰性材料，使得获得最大油收率的同时固体产物回收容易。(2)可燃气采用不完全燃烧并用于热解炭的改性，一方面将热解炭表面附着的焦油重整，另一方面将热解炭加热活化，改性后的热解炭比表面积、孔容积较之前的热解炭有大幅提升，意味着产品附加值大幅提升。附图说明图1为本专利技术整套装置的结构示意图。图中：1直接加热热解装置；2冷凝回收一体化装置；3脱硫装置；4加压装置A；5燃气贮存装置；6换热装置；7高温不完全燃烧装置；8高温改性装置；9改性炭回收装置；10加压装置B；11热解挥发产物出口；12热解炭出口；13无钢丝废轮胎颗粒进口；14高温改性热解炭进口；15可移动挡板；16热解挥发产物进口；17不可冷凝气体出口；18不可冷凝气体进口；19纯净可燃气出口；20纯净可燃气进口；21燃气出口；22改性可燃气进口；23燃气进口；24改性可燃气出口；25高温改性可燃气进口；26高温燃气出口；27高温燃气进口；28助燃介质进口；29不完全燃烧气体产物出口；30不完全燃烧气体产物进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废轮胎低消耗高值化利用装置，其特征在于，所述的废轮胎低消耗高值化利用装置包括直接加热热解装置(1)、冷凝回收一体化装置(2)、脱硫装置(3)、加压装置A(4)、燃气贮存装置(5)、换热装置(6)、高温不完全燃烧装置(7)、高温改性装置(8)、改性炭回收装置(9)及加压装置B(10)；所述的直接加热热解装置(1)设有热解挥发产物出口(11)、热解炭出口(12)、无钢丝废轮胎颗粒进口(13)和高温改性热解炭进口(14)，其内部设有可移动挡板(15)，通过可移动挡板(15)控制热解炭的停留时间，直接加热热解装置(1)的热解挥发产物出口(11)与冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进口(16)相连，热解炭出口(12)与高温改性装置(8)的热解炭进口(31)相连；所述的冷凝回收一体化装置(2)设有热解挥发产物进口(16)和不可冷凝气体出口(17)，送入冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进行间接冷凝，冷凝过程中析出的焦油于装置底部储存，冷凝回收一体化装置(2)的不可冷凝气体出口(17)与脱硫装置(3)的不可冷凝气体进口(18)相连；所述的脱硫装置(3)设有不可冷凝气体进口(18)及纯净可燃气出口(19)，脱硫装置(3)内的纯净可燃气由纯净可燃气出口(19)送入加压装置A(4)加压，加压装置A(4)出口与燃气贮存装置(5)的纯净可燃气进口(20)相连；所述的燃气贮存装置(5)设有纯净可燃气进口(20)、燃气出口(21)和改性可燃气进口(22)，燃气贮存装置(5)的燃气出口(21)与换热装置(6)的燃气进口(23)相连，改性可燃气进口(22)与加压装置B(10)出口相连；所述的换热装置(6)设有燃气进口(23)、改性可燃气出口(24)、高温改性可燃气进口(25)和高温燃气出口(26)，换热装置(6)的改性可燃气出口(24)与加压装置B(10)的入口相连，高温改性可燃气进口(25)与高温改性装置(8)的高温改性可燃气出口(33)相连，高温燃气出口(26)与高温不完全燃烧装置(7)的高温燃气进口(27)相连；所述的高温不完全燃烧装置(7)设有高温燃气进口(27)、助燃介质进口(28)和不完全燃烧气体产物出口(29)，高温不完全燃烧装置(7)的不完全燃烧气体产物出口(29)与高温改性装置(8)的不完全燃烧气体产物进口(30)相连；所述的高温改性装置(8)设有不完全燃烧气体产物进口(30)、热解炭进口(31)、高温改性热解炭出口(32)及高温改性可燃气出口(33)，高温改性装置(8)的高温改性热解炭出口(32)分别与改性炭回收装置(9)及直接加热热解装置(1)的高温改性热解炭进口(14)相连。...
【技术特征摘要】
1.一种废轮胎低消耗高值化利用装置，其特征在于，所述的废轮胎低消耗高值化利用装置包括直接加热热解装置(1)、冷凝回收一体化装置(2)、脱硫装置(3)、加压装置A(4)、燃气贮存装置(5)、换热装置(6)、高温不完全燃烧装置(7)、高温改性装置(8)、改性炭回收装置(9)及加压装置B(10)；所述的直接加热热解装置(1)设有热解挥发产物出口(11)、热解炭出口(12)、无钢丝废轮胎颗粒进口(13)和高温改性热解炭进口(14)，其内部设有可移动挡板(15)，通过可移动挡板(15)控制热解炭的停留时间，直接加热热解装置(1)的热解挥发产物出口(11)与冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进口(16)相连，热解炭出口(12)与高温改性装置(8)的热解炭进口(31)相连；所述的冷凝回收一体化装置(2)设有热解挥发产物进口(16)和不可冷凝气体出口(17)，送入冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进行间接冷凝，冷凝过程中析出的焦油于装置底部储存，冷凝回收一体化装置(2)的不可冷凝气体出口(17)与脱硫装置(3)的不可冷凝气体进口(18)相连；所述的脱硫装置(3)设有不可冷凝气体进口(18)及纯净可燃气出口(19)，脱硫装置(3)内的纯净可燃气由纯净可燃气出口(19)送入加压装置A(4)加压，加压装置A(4)出口与燃气贮存装置(5)的纯净可燃气进口(20)相连；所述的燃气贮存装置(5)设有纯净可燃气进口(20)、燃气出口(21)和改性可燃气进口(22)，燃气贮存装置(5)的燃气出口(21)与换热装置(6)的燃气进口(23)相连，改性可燃气进口(22)与加压装置B(10)出口相连；所述的换热装置(6)设有燃气进口(23)、改性可燃气出口(24)、高温改性可燃气进口(25)和高温燃气出口(26)，换热装置(6)的改性可燃气出口(24)与加压装置B(10)的入口相连，高温改性可燃气进口(25)与高温改性装置(8)的高温改性可燃气出口(33)相连，高温燃气出口(26)与高温不完全燃烧装置(7)的高温燃气进口(27)相连；所述的高温不完全燃烧装置(7)设有高温燃气进口(27)、助燃介质进口(28)和不完全燃烧气体产物出口(29)，高温不完全燃烧装置(7)的不完全燃烧气体产物出口(29)与高温改性装置(8)的不完全燃烧气体产物进口(30)相连；所述的高温改性装置(8)设有不完全燃烧气体产物进口(30)、热解炭进口(31)、高温改性热解炭出口(32)及高温改性可燃气出口(33)，高温改性装置(8)的高温改性热解炭出口(32)分别与改性炭回收装置(9)及直接加热热解装置(1)的高温改性热解炭进口(14)相连...
【专利技术属性】
技术研发人员：李爱民，张雷，王欣，姬国钊，高原，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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