对废轮胎等进行热解的设备和方法技术

提供了一种对废轮胎等进行热解的设备和方法，其中，所述设备包括反应器（１０７），该反应器（１０７）至少包括第一反应室（４０１）和第二反应室（４０５），所述第一反应室（４０１）接收用于热解的材料，并且所述第二反应室（４０５）接收用于随后的热解的来自所述第一反应室（４０１）的经过处理的材料，所述反应器（１０７）包括三通阀（４０７），该三通阀（４０７）用于将来自所述第二反应室（４０５）的气体热解产物引导至三个途径中的一个，每个途径引导至不同的终端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对固体可碳化塑料、橡胶材料等进行热解处理的设备和方法，其中，所 述材料的主要成分具有不同的热解温度。以废轮胎为例，废轮胎中的天然橡胶在623K左右 发生热解和/或被环化，被环化的成分、废轮胎的聚丁二烯橡胶(PBR)和丁苯橡胶(SBR)在 723K左右发生热解/被环化，几乎全部的有机挥发物在低于873K的温度下发生气化。废轮 胎的炭黑和钢丝不会发生热解并在热解过程后以固体残留物的形式存在。
技术介绍
已知许多通过对废塑料、废轮胎等进行热解来制备热解油和其他产品的设备。美 国专利申请公开No. US 2002/0159931A1和欧洲专利公开No. EPl, 207，190A2提供了工艺参 数如何能够对热解产物造成影响的信息。此外，学术研究，包括“Kinetics of scrap tyre pyrolysis under fast heating conditions (废轮胎在快速加热条件下的热解动力学)，，， R. Aguado ^A/J. Anal. Appl. Pyrolysis 73 (2005) 290-298、"Optimization of pyrolysis conditions of scrap tiresunder inert gas atmosphere (废轮月台在生气体氛围下 的最佳热解条件)”，Μ. M. Barbooti 等人 /J. Anal. Appl. Pyrolysis 72 (2004) 165-170、 "Massspectrometry validation of a kinetic model for the thermal decomposition of tyrewastes (用于轮胎废弃物的热降解的动力学模型的质谱验证)”，J. A. Conesa等人/ J.Anal. Appl. Pyrolysis 43(1997)83-96、禾口"Characterization of the liquidproducts obtained in tyre pyrolysis (在轮胎热解中获得的液体产物的表征)”，M. F. Laresgoiti 等人/J. Anal. Appl. Pyrolysis 71 (2004)917-934也讨论了热解进料性质、加热速率和热 解温度在热解产品和动力学上的影响。美国专利No. 4，030, 984公开了这样的方法和设备通过其使整个轮胎悬浮于热 气中，随后使废轮胎中的含碳物质熔化并转化成热解产物。美国专利No. 3，890，141公开 了对废轮胎进行处理以产生流体物质，接着将该流体物质燃烧以产生热能的方法。废气中 的灰尘通过用于回收的高效空气净化装置收集，并对该灰尘进一步处理以回收其中的锌和 钛。美国专利No. 3，823，223公开了一种从废弃的用于橡胶强化的合成橡胶的分解蒸馏中 制备焦炭的方法。美国专利No. 3，582，279公开了一种通过不完全燃烧废橡胶来对硫化橡胶进行氧 化蒸馏的方法和设备，它在蒸馏釜和曲颈甑中利用了空气。美国专利No. 4，983，278公开了 主要用于处理油页岩和焦油砂的两段式处理设备，其中，进料在第一阶段中被蒸馏，并在随 后的第二阶段被热解。美国专利申请公开No. 2004/204620公开了一种大容积的热解反应 器，该反应器具有两个大小接近的反应室，用于以较高的能量效率对轮胎进行热解。欧洲专利公开No. EP 1,207, 190A2公开了这样的反应器，其中，在同一热解单元 中进行燃烧和热解，其中，可以将燃烧所产生的热量直接用来向同一热解单元中的热解提 供能量。美国专利申请公开No. 2002/0159931公开了一种间歇式热解设施，其中，对形成于热解反应器中的焦炭在随后的处理容器中进行处理，其中，利用较低的温度来除去保留 在热解反应器的残留物中的挥发性有机物(VOC)。国际专利申请公开No. WO 02/31082公开 了一种对橡胶和/或其他烃类物质进行真空热解的设备。该设备包括在真空下依次运行的 串联的间歇式进料斗(feed hooper)以向热解反应器中连续进料，以及在真空下依次运行 的串联的间歇式收集箱以收集来自反应器中的反应产物。总观现有技术，还不存在具有不同尺寸的热解室以迎合热解物质的降低尺寸的热 解设备。任何现有技术的设备都不能满足在不同的条件下(包括高温热解、低温热解和不 完全燃烧)对废轮胎等进行处理的可能性。因此，这些常规的设备和方法在操作灵活性、能 量利用效率或生产成本方面具有较低的满意度。因此，本专利技术的一个目的是提供一种减轻了上述不足的热解设备和方法，或者至 少向市场或公众提供一种有用的替代物。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种对可碳化的塑料和橡胶材料进行热解的设 备，该设备至少包括第一反应室和第二反应室，其中，所述第一反应室适合接收用于热解的 所述材料，其中所述第二反应室适合接收用于随后的热解的来自所述第一反应室的经过处 理的材料，其特征在于，该设备还包括适合将所述第二反应室内的气体热解产物引导至至 少两个不同终端的装置。根据本专利技术的第二方面，提供了一种对可碳化的塑料和橡胶材料进行热解的方 法，该方法包括以下步骤(a)将所述材料进料至第一反应室；(b)对所述第一反应室内的 所述材料进行热解；(C)将来自所述第一反应室的经过处理的材料输送到第二反应室中； (d)对所述第二反应室内的所述材料进行热解；其特征在于，该方法还包括将所述第二反 应室内的气体热解产物引导至至少两个不同终端的步骤(e)。附图说明结合附图仅通过实施例的方式对本专利技术的优选实施方式进行描述，在整个附图 中，相同的附图标记表示相同的部件，其中图1显示了热解的废轮胎关于热解温度的质量损失百分数；图2为设备示意图和结合了根据本专利技术的一种优选实施方式的热解反应器的方 法的工艺流程图；图3为图2所示设备的热解反应器的结构和布置的示意图；以及图4为图3所示热解反应器的透视图。 具体实施例方式应该注意到的是，本专利技术的主要目的是提供一种设备和方法，该设备和方法通过 利用热解反应器灵活地解决将不同来源的烃类废物热解成不同能量效率的不同目标产物 的问题，所述热解反应器具有多个独立可操作的反应室。图1显示了经过热解的废轮胎的质量损失百分数的热重分析(TGA)实验的结果。 可以发现，废轮胎中的天然橡胶在350°C左右发生热解和/或环化，被环化的成分、废轮胎中的聚丁二烯橡胶(PBR)和丁苯橡胶(SBR)在450°C左右发生热解/环化，而几乎全部的有 机挥发物在600°C以下的温度发生气化。废轮胎中的炭黑和钢丝不会发生热解，并在热解过 程后作为固体残留物而存在。考虑到废轮胎主要成分的热解温度，提供了一种新的多段热 解反应器来对废轮胎进行热解以将其转化为有用的终产品(包括燃烧气体、液态烃和固体 含碳残留物)。还应该注意到的是，在400°C之后，热解后余下的废轮胎的质量约为最初进 料质量的一半，并且本专利技术考虑到热解过程中的特定的热解温度和质量改变。如图2所示，可以将根据本专利技术的热解反应器107结合到更大的系统和设备中，通常表示为100，该更大的系统和设备用于将切碎的废轮胎转化为热解油和其他有用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对可碳化的塑料和橡胶材料进行热解的设备，该设备至少包括第一反应室和第二反应室，其中，所述第一反应室适合接收用于热解的所述材料，并且其中所述第二反应室适合接收用于随后的热解的来自所述第一反应室的经过处理的材料，其特征在于，该设备还包括适合将所述第二反应室内的气体热解产物引导至至少两个不同终端的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟德，许志伟，何柏如，吴志强，李敬龙，李展文，
申请(专利权)人：高宝能源有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]