用于橡胶废料特别是废弃轮胎的多级热处理的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于橡胶废料特别是废弃轮胎的多级处理的方法。该方法包括将橡胶废料的产品颗粒转移至反应器（10）的三个不同的顺序加热区中的几个步骤。在加热区（11a、11b、11c）中，将产品颗粒在100-200℃，优选为150-180℃的第一温度下加热，然后在200-350℃的第二温度下加热，以及在300-600℃的第三温度下加热。将温度保持至在各自的加热区内不再有油排出时为止。作为最后一步，将产品颗粒从反应器（10）中移除，并分离想要的固体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于橡胶废料特别是废弃轮胎的多级热处理的方法和装置专利技术背景 本专利技术涉及从橡胶废料，特别是废弃轮胎中回收想要的材料的方法和装置。在欧盟每年有大约320万吨的废弃轮胎产生。在过去，大多数废弃轮胎沉积在垃圾填埋场。自从2003年以来，欧盟指导方针(EU Guideline)禁止了废弃轮胎的倾倒。目前，废弃轮胎作为锅炉燃料特别是水泥工业中的锅炉燃料烧掉。其他旧的车辆轮胎被回收用于路面。人们还知道废弃轮胎的热解已经有许多年了。热解是在500°C以上的缺氧条件下进行的，并且是吸热的过程，废弃轮胎通过热解分解。因此，可以从废弃轮胎中回收大量的炭黑、钢铁、油和气体。但是，废弃轮胎的热解方法没有得到广泛建立，特别是由于热解产品的质量低劣，达不到商业要求。在EP 1163092B I中，公开了一种废弃轮胎的热解方法，其中，提供了具有3个包括不同温度的加热区的热解室。使废弃轮胎以颗粒形式进料到热解室，该热解室包括不同的加热区。热解室相对于螺旋片(flight)旋转，以输送颗粒化的轮胎碎片。热解室的第一加热区的温度为700-800°C。热解室的第二加热区的第二温度为600-700°C。第三加热区的温度为500-600°C。在US 6835861B2中，公开了一种橡胶材料热解的低能热解方法。在第一个实施方案中，将橡胶材料与粘土催化剂一起加入具有3个不同加热阶段的热解装置中。在称为活化阶段的第一阶段中，将所述橡胶材料加热至68. 3-287. 8°C的温度。在第二阶段中，使反应温度保持在287. 8-454. 4°C。在第三阶段中，通过加热使温度保持在相同水平。在第二个实施方案中，将所述橡胶材料输送通过3个不同的区，每个区包括优选地约287. 8°C的温度，该第二个实施方案也公开于US 6833484B2和US 7341646B2中。两种方法中，在热解结束后均未除去所述催化剂。如上所述，废弃轮胎的已知方法的一个问题是回收的炭黑的质量超出了炭黑的商业规格，这是由于上述方法的温度过高或过低。因此，回收的炭黑只具有有限的商业用途。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于橡胶废料特别是废弃轮胎的热处理的热处理方法和装置，该方法和装置提供的回收材料具有如此高的纯度，使得其可以在商业上使用。专利技术概述本专利技术涉及一种用于橡胶废料特别是废弃轮胎的多级热处理的方法，该方法包括以下步骤-将橡胶废料的产品颗粒从供应源转移至热解反应器中；-在反应器的第一加热区中，将所述产品颗粒在100-200°C，优选为150_180°C的第一温度下加热，直至不再排出轻油；-将所述产品颗粒从所述反应器的第一加热区转移至所述反应器的第二加热区；-在所述反应器的第二加热区中，将所述产品颗粒在200-300°C的第二温度下加热，直至不再排出中等重油(medium heavy oil)；-将所述产品颗粒从所述反应器的第二加热区转移至所述反应器的第三加热区；-在第三加热区中，将所述产品颗粒在300-600°C，优选为400_550°C的第三温度下加热，直至不再排出重油；-将所述产品颗粒从所述热解反应器中移除，并分离想要的固体材料。其中，所述方法是在低压环境下进行的。在所述第一加热区中，发生橡胶废料的解聚作用。该过程与已知的热解过程不同。申请人:发现，在第一加热区中，在低温下缓慢且持久的热处理工艺具有使轻油不形成不可移除的产物的效果，所述不可移除的产物污染炭黑。该工艺也适用于在反应器的其他加热区中进行的其他步骤。热解仅在所述第三加热区中进行，在所述第三加热区中所有可能的污染物均已去除，结果是在第三加热区后得到具有非常高纯度的炭黑。另外，炭黑 具有大的表面，从而使其具有高的吸附性能。所述回收的炭黑由于其特殊的结构而漂浮在水上。因此，在第三加热区后得到的炭黑可以用作吸附材料，特别是用于油类和脂类吸附的吸附材料。与权利要求I 一致的进一步开发参考从属权利要求。所述多级热处理方法是在低压环境下进行的，其中，所述压力有利地为20-50mbar。所述方法在每个加热区中非常缓慢地进行2-4小时的时间。如此缓慢的热处理过程防止了不可移除产物的形成，该不可移除产物污染想要的材料。根据一个优选的实施方案，将在所述第三加热区后回收的炭黑在高温下精炼约2小时的时间。精炼工艺后得到的炭黑具有可与商业级炭黑相比的非常高的纯度百分比。因此，所述回收的炭黑可以在商业上使用。特别地，所述回收的炭黑可以在工业生产中再次使用。有利的是，所述产品颗粒在反应器内缓慢移动并通过反应器。根据一个优选的实施方案,所述产品借助于螺旋输送机(conveyor screw)移动。将所述反应器装填至其体积的约60%。在不进一步进给产品的情况下，可以在高温下进行清洗步骤约2小时。根据另一个方面，本专利技术还涉及一种用于橡胶废料特别是废弃轮胎的多级热处理的装置，该装置具有反应器，所述反应器包括-第一加热区，所述第一加热区可以加热至100-200°C，优选为150_180°C的第一温度;-第二加热区，所述第二加热区可以加热至200-300°C的第二温度；和-第三加热区，所述第三加热区可以加热至300-600°C，优选为400_550°C的温度；以及-输送设备(conveyormeans),所述输送设备在反应器内输送产品颗粒并使产品颗粒通过反应器。相应地，所述产品颗粒借助于所述输送设备输送通过所述反应器的不同加热区。根据一个优选的实施方案，所述输送设备为驱动的螺旋输送机。为了在反应器中提供不同的速度，所述螺旋输送机可以包括不同螺距的蜗杆。根据一个优选的实施方案，所述螺旋输送机包括凹槽，将辊置于该凹槽中以防止产品的沉积。更有利的是，所述辊应沿螺旋输送机的圆周方向交错排列。根据更进一步的实施方案，所述螺旋输送机在其外圆周上包括由有色金属(non-ferrous metal)制成的支撑体，以支撑反应器的内壁。更有利的是，所述反应器包括外壳，所述外壳在螺旋输送机的有色金属支撑体(non-ferrous support)区域内被加强。有利的是，在所述反应器的加强区域中，降低的温度应占优势。这导致反应器内油的冷凝，由此使螺旋输送机在有色金属支撑体的区域中被润滑。根据一个优选的实施方案，所述反应器包括上部，在该上部中设置有蒸汽排出装置。在热处理过程中，所述蒸汽排出装置接纳通过本专利技术的方法从产品颗粒中回收的气体 和油。根据一个优选的实施方案，所述蒸汽排出装置包括与冷凝器连接的环形管。更有利的是，所述蒸汽排出装置内设置有清洗设备。根据一个优选的实施方案，所述清洗设备为环形驱动链，该环形驱动链上配置有刷或刷元件。根据进一步的实施方案，所述反应器的外壳包括纵向槽，该纵向槽在蒸汽排出装置处具有穿孔板，在纵向槽中导向清洗设备。有利的是，所述穿孔板包括纵向狭槽。清洗设备的这些刷元件通过啮合所述纵向狭槽能够适当地清洗环形管。在所述反应器的出口处配置有出口螺旋输送机。该螺旋输送机输送来自反应器的热解后的产品颗粒。在本专利技术的另一特征中，用于加热所述加热区的加热垫配置在反应器外壳的外面。由以下实施方案的更加详细的描述，本专利技术的其他特征和优点将变得更加明显，所述实施方案通过实例的方式描述本专利技术的原理。附图简述图I显示了在根据本专利技术的多级热处理方法中使用的反应器的示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：N·雷德尔，F·都格，
申请(专利权)人：盾牌资本股份公司，
类型：发明
国别省市：