废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法技术方案

本发明专利技术涉及环境保护技术领域，具体涉及废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法。其特征是：由于利用次级管板式冷凝器、旋风分离器回流的热解油冷凝液作为冷却介质，这种全回流的方式有利于回收热解气携带油颗粒、提高了热解油的得率。链辊回转滚筒研磨获得的热解碳粒径为41～57μm，如果进一步采用循环流化床气流粉碎机超细粉碎，粒径达到0.5～1μm，性能指标满足《废旧轮胎裂解炭黑》HG/T5459‑2018标准，部分指标达到N330炭黑标准，能替代部分功能性炭黑使用，由于热解碳颗粒在高速气流中碰撞破碎，颗粒表面较机械剪切破碎更为光滑，粒径更小，活性更高，更容易被橡胶胶料包覆浸润，因此同等CTAB法比表面积下的硫化胶拉伸强度、撕裂强度、耐磨性较高。

【技术实现步骤摘要】
废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法
本专利技术涉及环境保护
，具体涉及废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法。
技术介绍
废旧轮胎是常见的固体废弃污染物，人们通过很多途径对其回收利用实现无害化处理，其中通过对废旧轮胎热解制备燃料油、碳黑就是解决方案之一。中国专利技术专利（专利申请号为02112328.4，专利名称为用于废轮胎裂解回收工业碳黑和燃料油的立式裂解塔）公开了用于废轮胎裂解回收工业碳黑和燃料油的立式裂解塔，其特征在于，它具有密闭立式塔体，在塔体上端设有上刮料搅拌装置、轮胎进料口及裂解气出口，塔体内依次设有上部空心加热圆盘、下部空心冷却圆盘，并分别与塔体外侧的烟道气分配系统、冷却水进出口集箱相通，在塔体下设有下刮料搅拌装置及塔底碳黑出口。该裂解塔操作弹性大，裂解性能好，运转连续可靠，且劳动强度小，是一种性能良好的热裂解设备。其主要特点如下：1)能耗小；2)调节控制方便，适应性强；3)操作密闭，无杂质进入，无裂解气泄漏，品质与安全有保证；4)设备重量轻，采用立式结构，占地面积小；5)运转稳定，操作方便。现有技术用于废轮胎裂解回收工业碳黑和燃料油的立式裂解塔对废旧轮胎裂解制备燃料油、碳黑连续生产提出了解决方案，但是没有公开回收裂解油气、碳黑的技术细节。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法，其特征是：步骤一，废旧轮胎破碎为3～4cm大小胶块，经自称量小车称量后由滑轮牵引组件驱动沿提升轨道送至三段式钟罩进料机构，经提斗小车机构输送的废旧轮胎胶块堆集在初段钟罩储仓内，堆集量应占初段料斗体的¾容积，此时中段钟罩储仓、末段钟罩储仓均处于密封状态，惰性尾气从尾气回收缓冲罐输出，经内外隔仓组件外环气道进入中段料斗体吹扫，将中段钟罩储仓中的空气挤出排放，多级蒸汽喷射器组件包括一级喷射器、二级喷射器、三级喷射器、中间冷凝器、末级喷射器，通过连续多级增压将末段钟罩储仓真空度控制在1000～1300Pa。步骤二，销轴组件通过吊杆与上钟罩联结，控制上钟罩向下移动，上钟罩与上钟罩座分离，胶块受重力驱动掉落到中段料斗体内，胶块堆集量达到中段料斗体的¾容积时销轴组件即刻动作，上钟罩向上移动与上钟罩座配合贴紧形成密封面，惰性尾气从尾气回收缓冲罐输出，经内外隔仓组件外环气道进入中段料斗体吹扫30～40s，将胶块间隙中的空气挤出排放，惰性尾气吹扫停止后中段料斗体再次处于密封状态，所述惰性尾气是回收利用热解气燃烧窑炉输出高温烟气经立式热解塔体、回转耙辊换热后的排放废气，氧含量已经降为3%以下。步骤三，转球组件通过吊链与中钟罩联结，控制中钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到末段料斗体内，胶块堆集量达到末段料斗体的¾容积时转球组件即刻动作，中钟罩向上移动与中钟罩座配合贴紧形成密封面，多级蒸汽喷射器组件启动，蒸汽流体工作，蒸汽在喷管内绝热膨胀，喷管出口处流速增高同时压力降低，将末段料斗体胶块空隙中的惰性尾气引流抽离，真空度控制在1000～1300Pa后，多级蒸汽喷射器组件停止工作，拉杆组件通过吊线与下钟罩联结，控制下钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到立式热解塔体内。步骤四，回转耙辊体外表面类螺旋线排布耙钉，通过调整耙钉与回转耙辊体断面的夹角，¾数量的耙钉随回转耙辊体旋转向胶块施加向下的推力，¼数量的耙钉随回转耙辊体旋转向胶块施加向上的推力，耙钉对胶块施加向下的推力帮助沥青胶状物与钢丝团顺利出料，两种耙钉的合力对胶块形成搓切作用，搓碎热解碳硬壳使胶块继续热解，同时搅动胶块堆积层形成空隙，热解油气能够从堆积层空隙逸出，热解油气向上流动的过程中与胶块传质传热，这种气液固传质传热效率远远超过回转耙辊体与胶块固固传导热效率；回转耙辊体内两端安装有十字支撑架，十字支撑架通过管轴将螺旋叶片固定，450～500℃高温烟气沿螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热回转耙辊体；立式热解塔体设计有夹套通450～500℃高温烟气，夹套内设计有空心螺旋叶片，高温烟气沿空心螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热立式热解塔体，立式热解塔体上部设计有热解油气出口。步骤五，回转耙辊辊面的耙钉对胶块施加向下的推力帮助沥青胶状物与钢丝团向下移动，耙钉对胶块形成搓切作用，搓碎热解碳硬壳使胶块充分完成热解过程形成热解炭，为使热解炭与钢丝团能够从回转耙辊与立式热解塔体间的环形反应室顺利向下移动出料，应配合环形反应室设计W形的出料盘体承接热解炭与钢丝团，W形的出料盘体断面为马鞍状，其中心与回转耙辊固结并一同回转，外沿设计有环形深沟槽，从而使热解炭与钢丝团从环形反应室均匀的下落到出料盘体的环形深沟槽内，热解炭与钢丝团被倾斜安装的铲刀铲起，与铲刀平行安装的无轴螺旋叶片旋转将热解炭与钢丝团刮入牛头出料口，避免钢丝团堵塞牛头出料口。步骤六，回转耙辊带动出料盘体工作时，静环摩擦副设计为楔型，螺旋弹簧压紧装置能对楔型摩擦环提供轴向、径向补偿，楔型摩擦环需要提供正方向径向补偿时，紧贴固定在楔型摩擦环外圆壁上的三等分内圈张开，交叠叶片弹簧工作，相邻的两片板片依序叠压，前一板片的尾端部作为后一板片的支点，后一板片绕支点产生弯曲变形而起弹簧作用，每一板片弹性变形的方向指向圆心，内圈张开到一定量值时，外圈将板片组成的栅板幕带约束，促使板片产生弯曲变形的方向指向圆心，水箱中的冷却水通过水冷排管下降注入静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置，使静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置冷却降温，楔型摩擦环内设计有压注水道、排汽孔，通过水泵将冷却水压注入到摩擦副的密封面上起润滑作用的同时产生的蒸汽形成惰性气体保护，压注水道注入的冷却水受热产生的水汽混合物从排汽孔经交叠叶片弹簧的板片间隙上升排至水箱，由水箱、水冷排管、静环摩擦副、板片间隙通道形成自然水循环回路。步骤七，将初级冷凝液出口、次级冷凝液出口的挡堰板注满柴油直至溢流，将旋风分离器底部的U型液封注满柴油形成可靠密封，将回流器注入柴油至挡堰板液位，U型液封回流管注满柴油形成可靠密封，锅筒蓄水至安全液位；热解油气从立式热解塔的热解油气出口流出，经热解油气冷凝器的初级壳程下接管、初级壳程上接管、次级壳程下接管、次级壳程上接管依次流动冷凝进入旋风分离器，旋风分离器排出的不凝气回收利用，初级冷凝分离的热解油汇集到初级冷凝液出口，次级冷凝分离的热解油与旋风分离的热解油全部汇集到回流器，再经U型液封回流管输送至布液盘，布液盘包括布气板、分液盖板，布气板上的喷嘴与分液盖板气孔一一对应，布液盘覆盖初级壳程下接管进口，热解气从布气板上的喷嘴喷出，经分液盖板气孔流出时引射热解油回流液混合并传质传热，最后经二级冷凝器冷凝的热解油由初级冷凝液出口引出；水循环回路包括锅筒、联箱、下降管、上升管，冷却水从联箱输注，经初级管程下接管、次级管程下接管流经上升管与壳程的热解油气换热生成蒸汽与水混合物，再经初级管程上接管、次级管程上接管注入锅筒实现蒸汽与水分离，水从下降管返回联箱，完成水自然循环的同时生产出工作蒸汽备用。步骤八，热解碳与废钢丝自进料罩箱内的斜板滑落到筒体内，随筒体回转从首端向尾端移动，筒体内自由放置一条链辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法，其特征是：步骤一，废旧轮胎破碎为3～4cm大小胶块，经自称量小车称量后由滑轮牵引组件驱动沿提升轨道送至三段式钟罩进料机构，经提斗小车机构输送的废旧轮胎胶块堆集在初段钟罩储仓内，堆集量应占初段料斗体的¾容积，此时中段钟罩储仓、末段钟罩储仓均处于密封状态；步骤二，销轴组件通过吊杆与上钟罩联结，控制上钟罩向下移动，上钟罩与上钟罩座分离，胶块受重力驱动掉落到中段料斗体内，胶块堆集量达到中段料斗体的¾容积时销轴组件即刻动作，上钟罩向上移动与上钟罩座配合贴紧形成密封面，惰性尾气从尾气回收缓冲罐输出，经内外隔仓组件外环气道进入中段料斗体吹扫30～40s，将胶块间隙中的空气挤出排放，惰性尾气吹扫停止后中段料斗体再次处于密封状态；步骤三，转球组件通过吊链与中钟罩联结，控制中钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到末段料斗体内，胶块堆集量达到末段料斗体的¾容积时转球组件即刻动作，中钟罩向上移动与中钟罩座配合贴紧形成密封面，拉杆组件通过吊线与下钟罩联结，控制下钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到立式热解塔体内；步骤四，回转耙辊体内两端安装有十字支撑架，十字支撑架通过管轴将螺旋叶片固定，450～500℃高温烟气沿螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热回转耙辊体；立式热解塔体设计有夹套通450～500℃高温烟气，夹套内设计有空心螺旋叶片，高温烟气沿空心螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热立式热解塔体，立式热解塔体上部设计有热解油气出口；步骤五，回转耙辊辊面的耙钉对胶块施加向下的推力帮助沥青胶状物与钢丝团向下移动，耙钉对胶块形成搓切作用，搓碎热解碳硬壳使胶块充分完成热解过程形成热解炭，为使热解炭与钢丝团能够从回转耙辊与立式热解塔体间的环形反应室顺利向下移动出料，应配合环形反应室设计W形的出料盘体承接热解炭与钢丝团，W形的出料盘体断面为马鞍状，其中心与回转耙辊固结并一同回转，外沿设计有环形深沟槽，从而使热解炭与钢丝团从环形反应室均匀的下落到出料盘体的环形深沟槽内，热解炭与钢丝团被倾斜安装的铲刀铲起，与铲刀平行安装的无轴螺旋叶片旋转将热解炭与钢丝团刮入牛头出料口，避免钢丝团堵塞牛头出料口；步骤六，回转耙辊带动出料盘体工作时，静环摩擦副设计为楔型，螺旋弹簧压紧装置能对楔型摩擦环提供轴向、径向补偿，楔型摩擦环需要提供正方向径向补偿时，紧贴固定在楔型摩擦环外圆壁上的三等分内圈张开，交叠叶片弹簧工作，水箱中的冷却水通过水冷排管下降注入静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置，使静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置冷却降温；步骤七，将初级冷凝液出口、次级冷凝液出口的挡堰板注满柴油直至溢流，将旋风分离器底部的U型液封注满柴油形成可靠密封，将回流器注入柴油至挡堰板液位，U型液封回流管注满柴油形成可靠密封，锅筒蓄水至安全液位；热解油气从立式热解塔的热解油气出口流出，经热解油气冷凝器的初级壳程下接管、初级壳程上接管、次级壳程下接管、次级壳程上接管依次流动冷凝进入旋风分离器，旋风分离器排出的不凝气回收利用，初级冷凝分离的热解油汇集到初级冷凝液出口，次级冷凝分离的热解油与旋风分离的热解油全部汇集到回流器，再经U型液封回流管输送至布液盘，布液盘包括布气板、分液盖板，布气板上的喷嘴与分液盖板气孔一一对应，布液盘覆盖初级壳程下接管进口，热解气从布气板上的喷嘴喷出，经分液盖板气孔流出时引射热解油回流液混合并传质传热，最后经二级冷凝器冷凝的热解油由初级冷凝液出口引出；步骤八，热解碳与废钢丝自进料罩箱内的斜板滑落到筒体内，随筒体回转从首端向尾端移动，筒体内自由放置一条链辊，链辊由多组冷硬铸铁辊筒联结而成，两两冷硬铸铁辊筒之间通过球铰、锚链连接，球铰、锚链外覆盖波纹管防止废钢丝侵入，链辊通过锚链固定在进料罩箱上，跟随筒体回转自由滚动，每组冷硬铸铁辊筒可独立工作，出现废钢丝聚集成团后其中一组冷硬铸铁辊筒无法紧贴筒体使两者工作面失效的状况下，不会影响相邻冷硬铸铁辊筒继续有效的工作，两两冷硬铸铁辊筒之间的空间可容纳废钢丝起到容屑槽的作用，热解碳在冷硬铸铁辊筒与筒体之间的工作面碾压研磨形成的颗粒物随筒体回转上升扬起和下落沉降的过程中与惰性不凝气传质传热，当热解碳颗粒与废钢丝最后移动到筒体尾端时，设计在筒体尾端的导流板将热解碳颗粒与废钢丝扬起¾筒体高度抛落，利用链辊破碎研磨后热解碳颗粒与废钢丝的沉降速率的明显差别，在筒体通流的惰性不凝气将热解碳颗粒携带经出料罩箱送至袋式捕集器捕集，废钢丝落入出料罩箱内；步骤九，链辊回转滚筒研磨获得的热解碳粒径为41～57μm，如果进一步采用循环流化床气流粉碎机超细粉碎，粒径达到0.5～1μm，料仓中的热解碳颗粒流动性较差，需要压缩惰性不凝气分散导入进口围壳，同时压缩惰性不凝气喷嘴引射的循环流化床返料器返回的粗热解碳颗粒经混气锥喷射到进口围壳与料仓中的热...

【技术特征摘要】
1.废旧轮胎制备热解油及炭黑工艺系统的运行方法，其特征是：步骤一，废旧轮胎破碎为3～4cm大小胶块，经自称量小车称量后由滑轮牵引组件驱动沿提升轨道送至三段式钟罩进料机构，经提斗小车机构输送的废旧轮胎胶块堆集在初段钟罩储仓内，堆集量应占初段料斗体的¾容积，此时中段钟罩储仓、末段钟罩储仓均处于密封状态；步骤二，销轴组件通过吊杆与上钟罩联结，控制上钟罩向下移动，上钟罩与上钟罩座分离，胶块受重力驱动掉落到中段料斗体内，胶块堆集量达到中段料斗体的¾容积时销轴组件即刻动作，上钟罩向上移动与上钟罩座配合贴紧形成密封面，惰性尾气从尾气回收缓冲罐输出，经内外隔仓组件外环气道进入中段料斗体吹扫30～40s，将胶块间隙中的空气挤出排放，惰性尾气吹扫停止后中段料斗体再次处于密封状态；步骤三，转球组件通过吊链与中钟罩联结，控制中钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到末段料斗体内，胶块堆集量达到末段料斗体的¾容积时转球组件即刻动作，中钟罩向上移动与中钟罩座配合贴紧形成密封面，拉杆组件通过吊线与下钟罩联结，控制下钟罩向下移动，胶块受重力驱动掉落到立式热解塔体内；步骤四，回转耙辊体内两端安装有十字支撑架，十字支撑架通过管轴将螺旋叶片固定，450～500℃高温烟气沿螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热回转耙辊体；立式热解塔体设计有夹套通450～500℃高温烟气，夹套内设计有空心螺旋叶片，高温烟气沿空心螺旋叶片形成的通道螺旋上升，均匀加热立式热解塔体，立式热解塔体上部设计有热解油气出口；步骤五，回转耙辊辊面的耙钉对胶块施加向下的推力帮助沥青胶状物与钢丝团向下移动，耙钉对胶块形成搓切作用，搓碎热解碳硬壳使胶块充分完成热解过程形成热解炭，为使热解炭与钢丝团能够从回转耙辊与立式热解塔体间的环形反应室顺利向下移动出料，应配合环形反应室设计W形的出料盘体承接热解炭与钢丝团，W形的出料盘体断面为马鞍状，其中心与回转耙辊固结并一同回转，外沿设计有环形深沟槽，从而使热解炭与钢丝团从环形反应室均匀的下落到出料盘体的环形深沟槽内，热解炭与钢丝团被倾斜安装的铲刀铲起，与铲刀平行安装的无轴螺旋叶片旋转将热解炭与钢丝团刮入牛头出料口，避免钢丝团堵塞牛头出料口；步骤六，回转耙辊带动出料盘体工作时，静环摩擦副设计为楔型，螺旋弹簧压紧装置能对楔型摩擦环提供轴向、径向补偿，楔型摩擦环需要提供正方向径向补偿时，紧贴固定在楔型摩擦环外圆壁上的三等分内圈张开，交叠叶片弹簧工作，水箱中的冷却水通过水冷排管下降注入静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置，使静环摩擦副和螺旋弹簧压紧装置冷却降温；步骤七，将初级冷凝液出口、次级冷凝液出口的挡堰板注满柴油直至溢流，将旋风分离器底部的U型液封注满柴油形成可靠密封，将回流器注入柴油至挡堰板液位，U型液封回流管注满柴油形成可靠密封，锅筒蓄水至安全液位；热解油气从立式热解塔的热解油气出口流出，经热解油气冷凝器的初级壳程下接管、初级壳程上接管、次级壳程下接管、次级壳程上接管依次流动冷凝进入旋风分离器，旋风分离器排出的不凝气回收利用，初级冷凝分离的热解油汇集到初级冷凝液出口，次级冷凝分离的热解油与旋风分离的热解油全部汇集到回流器，再经U型液封回流管输送至布液盘，布液盘包括布气板、分液盖板，布气板上的喷嘴与分液盖板气孔一一对应，布液盘覆盖初级壳程下接管进口，热解气从布气板上的喷嘴喷出，经分液盖板气孔流出时引射热解油回流液混合并传质传热，最后经二级冷凝器冷凝的热解油由初级冷凝液出口引出；步骤八，热解碳与废钢丝自进料罩箱内的斜板滑落到筒体内，随筒体回转从首端向尾端移动，筒体内自由放置一条链辊，链辊由多组冷硬铸铁辊筒联结而成，两两冷硬铸铁辊筒之间通过球铰、锚链连接，球铰、锚链外覆盖波纹管防止废钢丝侵入，链辊通过锚链固定在进料罩箱上，跟随筒体回转自由滚动，每组冷硬铸铁辊筒可独立工作，出现废钢丝聚集成团后其中一组冷硬铸铁辊筒无法紧贴筒体使两者工作面失效的状况下，不会影响相邻冷硬铸铁辊筒继续有效的工作，两两冷硬铸铁辊筒之间的空间可容纳废钢丝起到容屑槽的作用，热解碳在冷硬铸铁辊筒与筒体之间的工作面碾压研磨形成的颗粒物随筒体回转上升扬起和下落沉降的过程中与惰性不凝气传质传热，当热解碳颗粒与废钢丝最后移动到筒体尾端时，设计在筒体尾端的导流板将热解碳颗粒与废钢丝扬起¾筒体高度抛落，利用链辊破碎研磨后热解碳颗粒与废钢丝的沉降速率的明显差别，在筒体通流的惰性不凝气将热解碳颗粒携带经出料罩箱送至袋式捕集器捕集，废钢丝落入出料罩箱内；步骤九，链辊回转滚筒研磨获得的热解碳粒径为41～57μm，如果进一步采用循环流化床气流粉碎机超细粉碎，粒径达到0.5～1μm，料仓中的热解碳颗粒流动性较差，需要压缩惰性不凝气分散导入进口围壳，同时压缩惰性不凝气喷嘴引射的循环流化床返料器返回的粗热解碳颗粒经混气锥喷射到进口围壳与料仓中的热解碳颗粒混合，混合气流经进口围壳流道的导引均匀分布扑向一级静叶栅，一级静叶栅镶嵌紧固在工作围壳内，混合气流通过一级静叶栅窄喉处后，混合气流加速至超音速，此时一级主动叶轮、一级差动叶轮在主动轴驱动下高速旋转，对混合气流做功增压的同时其流道导引气流反复转折、持续冲击、压缩碰撞，热解碳颗粒在高速气流引导下相互碰撞、摩擦、剪切破碎为超细颗粒，一级主动叶轮、一级差动叶轮叶根气流冲角相差1～2º，除了增加气流转折强度外，保持动平衡、降低主动轴振动与提高轴承箱使用寿命也是考虑...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨松，
申请(专利权)人：杨松，
类型：发明
国别省市：福建;35