專利名稱：一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置，屬于廢橡膠熱再生加工和利用的 范疇。
背景技術(shù)：
當(dāng)今是強調(diào)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的時代，廢橡膠的再生利用，本應(yīng)是我國這一 橡膠資源貧乏、環(huán)境污染嚴重的國家，實踐循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展，進行經(jīng)濟建設(shè)和民族復(fù) 興所必須著力大發(fā)展的陽光產(chǎn)業(yè)，但由于對超廢橡膠總量60%的廢輪胎橡膠的再生技術(shù)開 發(fā)得還不成熟，特別是對用廢輪胎經(jīng)破碎、分離、高溫斷硫等處理制備再生橡膠的技術(shù)，即 所謂“熱再生”技術(shù)開發(fā)得還很不夠，致使在我國超行業(yè)七成的以廢輪胎制再生橡膠的企 業(yè)，長期處于經(jīng)濟上微利、無利，產(chǎn)品的性價、性本比等內(nèi)涵少有進步，生產(chǎn)中毒塵大、污染 多，產(chǎn)品耗電量下降乏術(shù)的局面。再參照國外發(fā)達國家再生橡膠業(yè)的興衰軌跡，是乎以廢輪 胎制再生橡膠的產(chǎn)業(yè)也會步國外的后塵，成為發(fā)展前景暗淡的夕陽工業(yè)。廢輪胎經(jīng)傳統(tǒng)的破碎、分離、高溫斷硫、常溫精煉，或經(jīng)最新的破碎、分離、高溫膏 化或再向膏漿料中拌入普通炭黑的所謂熱再生技術(shù)處理，雖仍存在尼龍纖維骨架被污染化 低值利用，軟化劑毒素危害環(huán)境，膠料再生后物性復(fù)原率低等嚴重的工藝、產(chǎn)品缺陷，但用 此熱再生技術(shù)處理的膠料，因橡膠烴鏈經(jīng)高溫?zé)岷瓦^輥剪切力場的精塑煉，或經(jīng)高溫大劑 量熱溶劑溶脹成膏漿，橡膠烴鏈大都復(fù)原成線狀，致使再生橡膠或配有再生橡膠的制品膠 料具有較高的伸長率，這種膠料物性是試圖替代熱法再生橡膠的常溫或低溫冷凍法所得的 俗稱精細、超細膠粉所不具備的，也是近來新開發(fā)上市的僅經(jīng)高溫或常溫塑化處理，但沒經(jīng) 過輥剪力場，或沒經(jīng)過大劑量溶劑高溫強化溶脹的塑化膠粉所不具備的。所以熱法再生橡 膠，在眾多強調(diào)產(chǎn)品伸長率大的下游用戶中很受歡迎。由此看來廢橡膠的熱再生技術(shù)只要 經(jīng)過創(chuàng)新改良，使其符合可持續(xù)發(fā)展的普適指標(biāo)，即對包括廢輪胎在內(nèi)的廢橡膠熱再生技 術(shù)，使其符合“全額、綠色、高值、節(jié)能”化的四旗并舉式資源循環(huán)利用要求，就能實現(xiàn)使廢橡 膠的熱法再生產(chǎn)業(yè)重獲新生。系統(tǒng)提出對廢輪胎實施“全額、綠色、高值、節(jié)能”化的四旗并舉式資源循環(huán)利用方 案的文獻，首推中國專利申請(200810083330.6)。該方案采用將現(xiàn)有對包括廢輪胎等廢橡 膠制品在內(nèi)的各種利用工藝的組合實施，使本來各自獨立且競爭實施的再生利用過程，變 為有比例的協(xié)同實施過程。該廢輪胎再生利用方案，不再生成低值的尼龍骨架纖維，不再有 低值熱裂解炭黑的出路難題，所得的高值產(chǎn)品包括鋼絲，廢輪胎熱裂解燃料油或其分餾油 品，廢輪胎橡膠的100目粉與廢輪胎熱裂解的炭黑混合物即所謂超細膠粉母料等。該方案 還把對廢輪胎橡膠的利用過程，與用普通燃油、氣經(jīng)熱裂解法制普通炭黑的過程相聯(lián)合，使 排出某副產(chǎn)物的耗能過程與耗用某副產(chǎn)物的排能過程有機結(jié)合。但該方案在廢輪胎橡膠的 再生產(chǎn)品的高值化開發(fā)上，偏向于不經(jīng)過輥精塑煉的品種，對具有高伸長率的廢輪胎等廢 橡膠的熱再生過程本身未有改進，即該方案還不能包括現(xiàn)時用過5 40目篩膠粉經(jīng)高溫斷 硫、常溫精煉工序制備再生橡膠的所謂熱法工藝。
對廢輪胎橡膠熱再生過程及其產(chǎn)品的最新改進又有如中國專利申請(200710150962. 5)所述，用20 50目硫化膠粉，加入膠粉重量 60 115%的指定組份軟化劑，置其在耐壓加熱攪拌罐內(nèi)，經(jīng)160 200°C、0. 5 0. 7Mpa、 2 3小時罐內(nèi)保溫的熱再生處理，將膠粉變成膏漿狀，再拌入膠粉重量60 100%的炭 黑，得到充炭黑的膏狀再生橡膠產(chǎn)品。此申請案中所述的炭黑僅是指高耐磨炭黑或通用爐 黑炭黑，所用的軟化劑(其稱燃料油)僅是指松焦油或氧化妥爾油或煤焦油，都是有臭味的 污染性軟化劑。此申請案沒有提及所要用到的裝備，更沒有提及符合清潔生產(chǎn)要求的組合 裝備。 又如中國專利申請(200710024356. 9)所述，用過40目篩的輪胎膠粉，加入膠粉重 量21 30%的指定組份軟化劑，置其在耐壓加熱攪拌罐內(nèi)，經(jīng)240 260°C、2. 6 3. OMPa, 少于1小時罐內(nèi)保溫的熱再生處理，將出罐降溫后呈松散糕狀的膠粉經(jīng)過輥精塑煉，得到 扯斷強度在12 ISMPa的高強度再生橡膠產(chǎn)品。此申請案中所用及的軟化劑僅是包括固 體煤焦油，這是一種有惡臭味的污染性軟化劑。又如中國專利申請(200710192039.8)所述，用過20目篩的輪胎膠粉，加入膠粉 重量20. 54 25. 1 %的指定組份軟化劑，置其在耐壓加熱攪拌罐內(nèi)，經(jīng)蒸汽壓力0. 6 1. OMPa,20 40分鐘罐內(nèi)保溫的熱再生處理，將出罐降溫后呈松散糕狀的膠粉經(jīng)過輥精塑 煉，得到扯斷強度在15 16MPa的高強度再生橡膠產(chǎn)品。此申請案中所用及的軟化劑僅是 包括妥爾油、煤浙青等，都是有臭味的污染性軟化劑。再如中國專利申請(200810146444. 0)所述，為一種橡膠瞬間活化還原法，其特 征是a、可調(diào)式壓力艙適應(yīng)各種粒徑的膠粉；b、一大一小對旋螺桿在無水狀態(tài)下形成剪切 力；C、摩擦自行生成高溫瞬間與剪切力作用；d、密封空間水冷卻；e、S助劑加速熱氧解聚過 程，且保護不被高溫裂解。此申請案中，膠料所受的熱，是源于由電機帶動的摩擦生成，其用 熱費用必定大于燃料直接供熱或余熱利用供熱，另外此申請案沒有對S助劑和自述是高于 國標(biāo)的產(chǎn)品作出明確的詳細說明，提供的對旋螺桿機械示意圖也不明了，故此申請案的公 開程度，沒有達到普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動，就能重現(xiàn)此發(fā)明效果的地步。另外，現(xiàn)有再生橡膠技術(shù)還不能對低含膠量或/和混雜的所謂低品位廢橡膠資源 實現(xiàn)真正意義上的資源可持續(xù)利用。廢輪胎等廢橡膠經(jīng)熱再生處理得到的再生橡膠產(chǎn)品，在下游的橡膠制品配方中應(yīng) 用，按《橡膠制品實用配方大全》(謝忠麟、楊敏芳編，化學(xué)工業(yè)出版社、材料科學(xué)與工程出版 中心出版發(fā)行，2004年2月第2版)所列配方進行統(tǒng)計，可總結(jié)出其應(yīng)用特征是在下游的 配方應(yīng)用中至少有95%以上應(yīng)用例，是用符合所謂國標(biāo)的再生橡膠，再加新橡膠、補強劑、 填料、軟化劑等物料，經(jīng)再次進行吃粉打膠。經(jīng)此統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的再生橡膠生產(chǎn) 技術(shù)，普遍沒有重視利用其受高溫處理的粒狀或膏漿狀物料易于低能耗拌吃粉料的優(yōu)勢， 最大限度地開發(fā)出可使下游應(yīng)用時能減少高耗電吃粉打膠的再生橡膠產(chǎn)品，即現(xiàn)有再生橡 膠生產(chǎn)技術(shù)，沒有包含能環(huán)保化的，使所得產(chǎn)品在下游配方應(yīng)用中，如何最大限度地替代由 再生橡膠和軟化劑、粉末輔料所組集合物的技術(shù)方案，產(chǎn)業(yè)鏈對廢橡膠的再生、回用處理中 存在嚴重的過量重復(fù)加工問題?，F(xiàn)有廢輪胎等廢橡膠的熱再生處理，其所用組合裝備，由于其所服務(wù)的熱再生處 理工藝中，沒有要求要能配加大量的具有高飛揚性污染的粉末輔料，所以就沒有配備密閉的供料機械裝置，現(xiàn)有技術(shù)在向動態(tài)罐中配加物料時，都采用人工開放式操作，高溫處理后 的物料都是直接暴露在空氣中的開放式出料，所以進、出物料都存在嚴重的環(huán)境污染
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是本申請案的目的是重點提出一種適于廢橡膠熱再生的集成裝 置，其優(yōu)點是能適應(yīng)加入環(huán)保化的高劑量軟化劑或/和高劑量粉末輔料的多品種組合物 的清潔、節(jié)能化生產(chǎn)，能避免或抑制空氣中氧對高溫物料中橡膠烴的劇烈降解。技術(shù)方案一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置，所述集成裝置適用于清潔化實施如下所述的 一種廢橡膠熱再生的方法，具體是所述“熱再生”即過程A，包括按配方“過5 40目篩的廢橡膠粗粉料/環(huán)保化 軟化劑/粉末輔料”的重量比在100/8 150/20 1500范圍的投料，一次性將其加入攪拌 加熱器中，先被絕氧加熱，然后導(dǎo)入攪拌冷卻器，冷至100°C以下，出料即得產(chǎn)品；或?qū)⑴浞?投料中的粉末輔料的一部分或全部扣出緩?fù)叮谇捌谌霐嚢杓訜崞鞯南韧恫糠治锪弦隽?前，再將先期扣出的粉末輔料加入攪拌加熱器中混合，或/和在熱料導(dǎo)入攪拌冷卻器中時 再被加入，待混合料冷至100°C以下，出料得到產(chǎn)品；或?qū)⑴浞酵读辖?jīng)初混后，直接導(dǎo)進熱 螺桿擠出機中，被擠過200°C 300°C的加熱、混合段后，冷卻料溫至100°C以下，出料得到
女口
廣 PFt ；或由過程A，與對廢橡膠的熱裂解處理過程B，或再加上由可燃油或/和可燃氣經(jīng) 熱裂解制備普通炭黑的過程C之間，建立有物料或/和能的多向遷移關(guān)系。具體地講，實現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案是這樣的一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置，至少包括完成“熱再生”過程的組合裝置A，該 組合裝置A包括以下結(jié)構(gòu)在對廢橡膠配方料實施混合或/和加熱操作的單元或組合裝備 (1)的該進料口上，或/和對廢橡膠配方料實施熱處理后的放出料實施攪拌冷卻或/和拌粉 冷卻操作的單元或組合裝備(2)的進料口上，設(shè)置有密閉的配供料機械(3)。所述組合裝置A，可再進一步增加更趨完善的設(shè)置，具體描述如下在設(shè)置具備密閉、攪拌、加熱或再加上耐壓功能的釜或罐或槽的單元或組合裝備 (1)，在所述(1)的下出料口，設(shè)置有具備密閉、攪拌、冷卻或再加上耐壓功能的釜或罐或槽 的單元或組合裝備(2)，在所述(2)的下出料口，或再設(shè)置有碾壓或/和塑煉或/和混煉功 能的橡膠單元機械(4)，或/和設(shè)置有具備有對粉末料進行劇烈攪拌的單元機械(5)，另外 還設(shè)置有具備有向單元或組合裝備(1)提供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置(6)，設(shè)置有具 備有移去單元或組合裝備(2)或/和(4)或/和(5)熱量的冷卻裝置(7)；更佳的是組合裝置A還可設(shè)置有如下所列的一種或一種以上的組合在單元或組合裝備(1)的下出口再設(shè)置有密閉串聯(lián)的濾膠或精碾螺桿等公知單 元機械(1-1)[以便于脫除熱處理后物料中尚存在的硬質(zhì)粗顆粒雜質(zhì)，然后將此進一步脫 雜的物料再導(dǎo)入實施攪拌、冷卻或再施吃粉操作的單元機械或組合裝備(2)]，設(shè)置向單元 或組合裝備(1)或/和(2)或/和配供料機械(3)的供給氮氣的氣源裝置(8)，設(shè)置有吸收 單元或組合裝備(1)或/和(2)在存有熱物料的同時所排出的廢氣吸收或/和再利用裝置 (9)，設(shè)置有余能利用系統(tǒng)(10)，設(shè)置自動化操控系統(tǒng)(11)。
更具體的是 所述的“實施混合或/和加熱操作的單元機械或組合裝備(1) ”，可選用如下所列 機械的一種或一種以上的組合間隙式操作的廢橡膠再生用密閉動態(tài)加熱脫硫罐，連續(xù)式操作的廢橡膠再生用密 閉攪拌加熱脫硫列管，間隙式操作的化工通用型密閉攪拌加熱釜，間隙式操作的浙青膠粉 改性用密閉攪拌加熱釜等；所述的“實施攪拌冷卻或/和拌粉冷卻操作的單元機械或組合裝備(2) ”，可選用 如下所列機械的一種或一種以上的組合化工通用型密閉攪拌冷卻或再加上耐壓功能的釜，通用型帶冷卻或再加上耐壓功 能的粉體混合攪拌槽，帶冷卻或再加上耐壓功能的攪拌管，橡膠制品業(yè)所用的橡膠、粉體混 合機，食品工業(yè)用再添加密閉、冷卻功能的面團混合機，飼料工業(yè)用再添加密閉、冷卻功能 的面團混合機等；所述的具備供給粗膠粉?；?和助劑、粉末輔料的配供料組合裝備(3)，可選用如 下所列機械的一種或一種以上的組合料槽、輸送管、計量衡器、風(fēng)機，橡膠制品業(yè)中混煉工段所用的自動化密閉配料機 械，配合飼料工業(yè)中所用的自動化密閉配料機械等；所述的具備碾壓或/和塑煉或/和混煉功能的橡膠單元機械(4)，可選用如下所列 機械的一種或一種以上的組合橡膠工業(yè)用的軋輥機，螺桿擠出機(如帶有夾套冷卻的單螺桿擠出機，帶有夾套 冷卻的雙螺桿擠出機，帶有夾套冷卻的組合式單螺桿擠出機，帶有夾套冷卻的組合式雙螺 桿擠出機等)；所述的具備有對粉末料進行劇烈攪拌的單元機械(5)，可選用如下所列機械的一 種或一種以上的組合轉(zhuǎn)速可在每分鐘200 1200轉(zhuǎn)的管式攪拌混合器，轉(zhuǎn)速可在每分鐘200 1200 轉(zhuǎn)的錐形攪拌混合器，轉(zhuǎn)速可在每分鐘200 1200轉(zhuǎn)的臥式攪拌混合器等；所述的具備提供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置(6)，可選用如下所列機械的一種 或一種以上的組合燃料蒸汽鍋爐，燃料導(dǎo)熱油鍋爐，燃料鹽浴爐，紅外電熱裝置，微波電熱裝置，電熱 棒裝置，電熱板裝置等；所述的具備有移去熱量的冷卻裝置(7)，可選用如下所列機械的一種或一種以上 的組合水管，水泵，風(fēng)道管，風(fēng)機，水噴淋冷卻塔，散熱片，導(dǎo)向閥門，儲水槽等；所述的具備供給氮氣的氣源裝置(8)，可選用如下所列機械的一種或一種以上的 組合鋼瓶氮氣、輸送管路等；所述的具備有吸收廢氣或/和再利用裝置(9)，可選用如下所列機械的一種或一 種以上的組合耐壓、耐熱管路，水噴射泵、水吸收液儲料槽、熱交換器、風(fēng)機，旋風(fēng)分離器，散熱片 等；
所述的具備有余熱利用的系統(tǒng)(10)，可選用如下所列機械的一種或一種以上的組 合帶有熱水散熱管、片的循環(huán)管路，帶有余熱水利用的管路等。為便于清潔化實施所述“將配方投料經(jīng)初混后，直接導(dǎo)進熱螺桿擠出機中，被擠過的加熱、混合段后，冷卻料溫至100°c以下，出料得到產(chǎn)品”的工藝指令，所述組合裝置A包 含有涉及熱螺桿擠出機組合裝備(12)，所述熱螺桿擠出機組合裝備(12)是由單元熱螺桿 擠出機與帶有如下所列的一種或一種以上的組合設(shè)置相附配設(shè)置有包接在熱螺桿擠出機出口的水劇冷腔裝置，在水劇冷腔裝置的上部設(shè)置有 水噴淋頭或和水蒸汽抽排管，在水劇冷腔裝置的下部設(shè)置有放水出料口或和水封彎頭，或 再在水劇冷腔裝置的側(cè)面設(shè)置有玻璃密封的觀察視窗；在水劇冷腔裝置中的熱螺桿擠出機出料口上，設(shè)置有對擠出膠料實施絞碎的機 構(gòu)，在擠出機螺桿同軸外延伸的軸頭上，設(shè)置有同向旋轉(zhuǎn)絞碎的旋刀，旋刀的工作動力來源 于擠出機螺桿的帶動；或在擠出機出料口外的下方，設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)的絞碎刀，絞碎刀的工作 動力來源于另一獨立的動力軸的帶動；所述的水劇冷腔裝置，在其下出口，設(shè)置有循環(huán)冷卻水池的液封，所述循環(huán)冷卻水 液封池可選用水池、水泵、冷卻塔、管路、閥門中的一種或一種以上裝置所組合而成；所述的循環(huán)冷卻水池，在其中設(shè)置有由滾動篩、螺旋輸送器、管鏈?zhǔn)捷斔推?、刮?式輸送器、帶式輸送器中的一種或一種以上的組合裝置所構(gòu)成的膠料出水機構(gòu)。所述及的熱螺桿擠出機，可選用如下所列機械的任一種或一種以上的組合帶有壁加熱的單螺桿擠出機，帶有壁加熱的雙螺桿擠出機，帶有壁加熱的組合式 單螺桿擠出機，帶有壁加熱的組合式雙螺桿擠出機等；對所述的包含熱螺桿擠出機組合裝備(12)，可再進一步增加更趨完善的設(shè)置，具 體描述如下在所述的水劇冷腔裝置(12-1)下出料口，設(shè)置有具備碾壓或/和塑煉或/和混煉 功能的橡膠單元機械(4)，另外還設(shè)置有具備有向組合裝備(12)中的熱擠出單元機械提供 熱能的電熱裝置或燃料爐裝置(6)，還設(shè)置有具備有移去(12)熱量的冷卻裝置(7)，設(shè)置有 具備有移去水劇冷腔裝置(12-1)的吸收廢氣或/和再利用裝置(9)。所述的組合裝置A，還可包括將廢輪胎等廢橡膠制品實施預(yù)處理加工的組合裝備 (13)予以配套銜接，所述預(yù)處理加工的組合裝備(13)可以選用各種市售的將廢輪胎等廢 橡膠制品破碎處理成過5 40目篩的成套組合裝備。更佳的是能夠清潔化實施所述“由過程A，與對廢橡膠的熱裂解處理過程B，或再 加上由可燃油或/和可燃氣經(jīng)熱裂解制備普通炭黑的過程C之間，建立有物料或/和能的 多向遷移關(guān)系”的工藝指令，包括技術(shù)方案2或2至3所述的組合裝置A ；對廢橡膠實施熱 裂解以提取燃料油、可燃氣、廢橡膠裂解炭黑或/和填料的公知組合裝置B ；或再加上以可 燃的油、氣為炭源、燃料，經(jīng)熱裂解制備炭黑的公知組合裝置C所集成，建立起A、B、C之間有 傳質(zhì)聯(lián)系的集成裝置。所述A、B、C之間有傳質(zhì)聯(lián)系的集成裝置，至少包括如下所述的一條或一條以上的
組合組合裝置A與B或/和C之間存在有B或/和C向A供給炭黑或/和填料的機構(gòu)，或/和A向B供給含膠粒的纖維、鋼絲骨架副產(chǎn)物的機構(gòu)，或/和A向C供給膠漿狀廢 橡膠再生質(zhì)產(chǎn)品作炭黑的造粒粘結(jié)劑的機構(gòu)，或/和B向C供給可燃氣或/和熱裂解油的 機構(gòu)；所述機構(gòu)包括輸送管道、輸送皮帶、輸送車輛的一種或一種以上的組合；組合裝置A與B或/和C之間存在有B、C向A供給熱能的管路或/和電能的纜 線。所述的各種單元或組合機械、裝置、機構(gòu)、系統(tǒng)，均可采用公知技術(shù)和市售產(chǎn)品。在前述技術(shù)方案中，對廢橡膠熱再生的配方投料，是強調(diào)了采用密閉機械實施操 作，將原本在橡膠制品企業(yè)中用于煉膠工序混配和在飼料、食品等工業(yè)中用于配料混合的 密閉配料機械及其使用的成功方案，移植于廢橡膠的熱再生的配方投料操作中。在前述方案中，對粉末輔料還提供了一種在密閉冷卻罐里與正在冷卻的膏漿或松 糕狀膠料實現(xiàn)混合的技術(shù)方案，這一技術(shù)方案不但會使被冷物料加快冷卻速度，而且充分 利用了此時物料具有的低混合阻力特性，減少了下游混煉的高能耗；同時還改變了現(xiàn)時技 術(shù)采用開放式，在車間室內(nèi)地面冷卻高溫罐放出料的操作，消除了熱膠料對車間空氣的嚴 重污染，消除了含氧空氣對熱膠料的劇烈焦燒；再者也為裝備化余熱利用提供了方便。本發(fā)明所述的集成裝置，至少包含有清潔化實施廢橡膠的熱再生組合裝置A，本發(fā) 明述的廢橡膠的熱再生組合裝置A，是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了改良和功能拓展，在對粗廢橡膠粉粒與環(huán)?；浕瘎┗颦h(huán)保化軟化劑和粉末輔料，實施攪拌、混合、 加熱操作的單元或組合裝備的進料口上，或/和對廢橡膠與軟化劑的熱混料實施攪拌或拌 粉的冷卻操作的單元機械或組合裝備的進料口上，設(shè)置有可自動化操控的供給粗膠粉粒或 /和助劑、粉末輔料的密閉配供料組合裝備系統(tǒng)；這是將在橡膠制品行業(yè)的配料打膠工段 或飼料行業(yè)的配方混料工段等都已成功應(yīng)用的配供料組合裝備系統(tǒng)，嫁接在廢橡膠的熱再 生工藝組合裝置中，使此熱再生工藝組合裝置能適應(yīng)配方中的非廢橡膠成份的大量增加， 同時又不出現(xiàn)高劑量的粉塵污染；另外，在本發(fā)明中所述的包含于組合裝置A中的熱擠出機組合裝備(12)，避免了 現(xiàn)有熱擠出機在高溫下擠出膠料被含氧空氣劇烈氧化，車間里彌漫著異味熱蒸汽的弊?。?本發(fā)明將改良后能實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的組合裝置A又可與對廢橡膠實施熱裂解以提 取燃料油、可燃氣、廢橡膠裂解炭黑或/和填料的公知組合裝置B，或再加上以可燃的油、氣 為炭源、燃料，經(jīng)熱裂解制備炭黑的公知組合裝置C集成在一起，建立起A、B、C之間有傳質(zhì) 聯(lián)系的集成裝置，從而在裝備層面上實現(xiàn)了將橡膠產(chǎn)業(yè)鏈中有對應(yīng)關(guān)系的排能、排廢過程 與耗能、吃廢過程實現(xiàn)了和諧銜接；同時這也是繼中國專利申請(200810083330. 6)將廢橡 膠的膠粉制備過程，與廢橡膠熱裂解、普通炭黑制備過程聯(lián)系起來后，又將廢橡膠的清潔化 熱法再生過程，與廢橡膠熱裂解、普通炭黑制備過程也聯(lián)系起來，不但是徹底解決了廢輪胎 等廢橡膠的“全額、綠色、高值、節(jié)能”化資源循環(huán)利用，也解決了現(xiàn)有綠色二次橡膠產(chǎn)品在 “全額、綠色、高值、節(jié)能”化工藝框架下，由包含常溫細碎機所組成的組合裝備中，所得的品 種只能是偏硬、耐磨，而缺少柔軟、耐折品種的不足。


圖1為本發(fā)明所述一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合裝置A的一 種示意方框圖。
圖2為本發(fā)明所述一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合裝置A的另 一種示意方框圖。圖3為本發(fā)明所述組合裝置A中可包括的一種擠出機組合裝備(12)的示意圖。圖4為本發(fā)明所述一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合裝置A、B、C 之間有傳質(zhì)聯(lián)系的集成裝置的示意圖。
具體實施例方式接下來再通過實施例進一步說明本發(fā)明提出的技術(shù)方案的具體實施方式
，但這些具體實施方式
所介紹的實施例，都僅是作為代表，不應(yīng)被看作是對本發(fā)明保護范圍的限制。 實施例1、如附圖1所示，為本發(fā)明所述一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合 裝置A的一個實施例的示意方框圖，整個組合裝置A中，具體包括將廢輪胎等廢橡膠制品 實施預(yù)處理加工成過5 40目篩的粗廢橡膠粉粒成套組合裝備-13，對廢橡膠粗粉料與軟 化劑或軟化劑和粉末輔料，實施攪拌、混合、加熱操作的單元機械或組合裝備-1，在單元或 組合裝備-1的下出口設(shè)置有密閉串聯(lián)的濾膠或精碾螺桿等公知單元機械(1-1)，對廢橡膠 與軟化劑的熱混料實施攪拌、冷卻或再施吃粉操作的單元機械或組合裝備_2，具備碾壓、塑 煉或混煉和塑煉功能的橡膠單元機械_4，具備有對粉末料進行劇烈攪拌的單元機械_5，向 單元機械或組合裝備-1提供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置_6，能夠移去單元機械或組合 裝備-2或/和4或/和5熱量的冷卻裝置_7，向單元機械或組合裝備-1或/和2供給粗 膠粉?；?和助劑、輔料的配供料組合裝備_3，向單元機械或組合裝備1或/和2供給氮氣 的氣源裝置_8，具有對單元機械或組合裝備1或/和2在存有熱物料的同時所排出的廢氣 吸收或/和再利用裝置_9，余能利用系統(tǒng)-10，自動化操控系統(tǒng)-11。圖中所述的成套組合裝備，單元機械或組合裝備，裝置、系統(tǒng)都可選用公知產(chǎn)品或 公知技術(shù)制造所得；針對本發(fā)明所須執(zhí)行工藝指令的特征，更具體地講，本實施例所述的單元機械或 組合裝備-1，可選用公知產(chǎn)品，如可選用如下所述的一種或一種以上的組合如高密市永進機械科技有限公司出品的高壓動態(tài)脫硫罐(DTY)，上海依卡機電制 造有限公司供應(yīng)廢橡膠粉改性浙青用加熱均質(zhì)化攪拌罐；鑫業(yè)公司研制成功廢輪胎改浙青 成套設(shè)備等；本實施例所述的單元機械或組合裝備_2，可選用公知產(chǎn)品，如可選用如下所述的 一種或一種以上的組合化工通用型密閉攪拌冷卻或再加上耐壓功能的釜，通用型帶冷卻或再加上耐壓功 能的粉體混合攪拌槽，橡膠制品業(yè)所用的橡膠、粉體混合機，食品工業(yè)用再加添密閉、冷卻 功能的面團混合機，飼料工業(yè)用再加添密閉、冷卻功能的面團混合機等；本實施例所述的配供料組合裝備_3，可選用公知產(chǎn)品，如可選用如下所述的一種 或一種以上的組合由包括料槽、輸送管、計量衡器、自動化操控電路、控制軟件等組成的如寧波申科 工業(yè)秤重技術(shù)有限公司出品的自動配料稱量系統(tǒng)配料機，乳山市申德飼料機械有限公司出 品的自動化成套控制系統(tǒng)，上海貝丁漢工業(yè)自動化設(shè)備有限公司出品的橡膠行業(yè)稱重配料系統(tǒng)，常州市科航公司出品的橡膠自動配料系統(tǒng)等；產(chǎn)品能從本實施所述的組合裝置A中4的下出口出料，能得到呈膠條、膠片狀或片、屑顆粒狀的組合物產(chǎn)品；或從組合裝置A中2的下出口出料，能得到呈松糕狀的組合物 產(chǎn)品；或組合裝置A中5的下出口出料，得到膏漿狀或粉末狀的組合物產(chǎn)品。實施例2、如附圖2所示，一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合裝置A的另一 種示意方框圖，整個組合裝置A中，具體包括將廢輪胎等廢橡膠制品實施預(yù)處理加工成過 5 40目篩的粗廢橡膠粉粒成套組合裝備-13，在對5 40目粗廢橡膠粉粒與軟化劑和粉 末輔料，實施攪拌、混合、加熱再加上混煉功能的含螺桿擠出單元或組合裝備-12，在組合裝 備12的出料口，設(shè)置的具備絕氧、密閉的水劇冷腔裝置-12-1，在所述12-1的出料口，設(shè)置 有具備塑煉或混煉和塑煉功能的螺桿擠出機單元機械_4，另外還設(shè)置有向組合裝備12提 供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置_6，還設(shè)置有具備有移去螺桿擠出機單元機械4熱量的冷 卻裝置——7，設(shè)置有移去螺桿擠出機單元機械4熱出料的潮熱汽和風(fēng)冷、集料的裝置-14， 向組合裝備12供給粗膠粉?；?和助劑、輔料的配供料組合裝備-3，在水劇冷腔裝置12-1 中設(shè)置有對擠出膠料實施絞碎的機構(gòu)-12-2，有吸收組合裝備12或/和12-1在存有物料受 熱所放出的廢氣吸收或/和再利用裝置_9，有余熱利用系統(tǒng)-10 ；(注本實施例中的編號 與技術(shù)方案中的編號相同)。產(chǎn)品能從本實施所述的組合裝置A中14的下出口出料，能得到呈膠團粒狀的組合 物產(chǎn)品。圖中所述的成套組合裝備，單元機械或組合裝備，裝置、系統(tǒng)都可選用公知產(chǎn)品或 公知技術(shù)制造所得。實施例3、如附圖3所示，為本發(fā)明所述的組合裝置A中可包括的一種擠出機組合裝備(12) 的示意圖，在實施加熱操作的擠出機出口設(shè)置有密閉的水劇冷腔裝置；它能避免現(xiàn)有擠出 機在高溫下擠出膠料被含氧空氣劇烈氧化，車間里彌漫著異味熱蒸汽的弊病；這種組合裝備-12中，除了含有具備加熱和混煉功能的螺桿擠出機單元機械外， 具體設(shè)置還可包括具備絕氧、密閉的水劇冷腔裝置-12-1，帶有水冷夾套的具備塑煉或混 煉和塑煉功能的螺桿擠出機單元機械-4，具備有移去螺桿擠出機單元機械熱出料的潮熱 汽和風(fēng)冷、集料的裝置-14，設(shè)置在水劇冷腔裝置12-1中，有對擠出機所出膠料實施絞碎 的機構(gòu)-12-2，向加熱螺桿擠出機單元機械提供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置_6，設(shè)置有 具備有移去單元機械_4熱量的冷卻裝置_7，設(shè)置有循環(huán)冷卻水液封池-12-3，膠料出水滾 篩-12-4等。產(chǎn)品從組合裝置中的旋風(fēng)分離器-14的下出口出料，能得到呈膠?；蚰z團粒狀的 組合物產(chǎn)品。實施例4、如附圖4所示，一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置中所包含的組合裝置A、B、C之 間有傳質(zhì)聯(lián)系的集成裝置的示意圖，所述組合裝置是由對廢橡膠實施熱再生的組合裝置A， 與公知的對廢橡膠實施熱裂解以提取燃料油、可燃氣、廢橡膠裂解炭黑或/和填料的組合 裝置B，或再加上公知的以可燃的油、氣為炭源、燃料，經(jīng)熱裂解制備炭黑的組合裝置C所集成；A、B、C各組合裝置具體分別設(shè)置包括組合裝置A，其中又包括粗膠粉粒加工成套組合裝備1，攪拌、混合、加熱操作組 合裝備2，攪拌、冷卻、吃粉的組合裝備3，配供料組合裝備4，碾壓、混煉、塑煉機械5，粉末料 劇烈攪拌的機械6，蒸汽包7，供電變壓器8等；組合裝置B，其中又包括廢輪胎熱裂解爐9，冷凝器10，油水分離器11，油儲器 12，貯氣柜13，粗炭黑集料倉14，粗碎機15，震蕩篩16，磁選機17，精碎機18，鋼絲集料斗 19，細于500目的超細炭黑集料倉20，供電變壓器21等；組合裝置C，其中又包括原料油脫水罐22，導(dǎo)油泵23，原料油罐24，燃料油罐25， 燃料油過濾器26，燃料泵27，原料油過濾器28，原料油泵29，噴燃霧化器30，水泵31，炭黑 反應(yīng)爐燃燒段32，空氣預(yù)熱器33，余熱鍋爐34，原料油預(yù)熱器35，燃料油預(yù)熱器36，壓縮空 氣37，主供風(fēng)機38，原料油噴嘴39，泵40，主濾袋器41，袋濾器儲斗42，旋風(fēng)分離器43，濕法 造粒機44，反吹風(fēng)機45，蒸汽包46，余熱鍋爐47，蒸汽包48，汽輪機49，產(chǎn)品儲罐50，成品輸 送器51，濾器氣密閥52，篩選機53，微粉碎機54，干燥機55，貯斗56，主供料輸送器57等。組合裝置A、B、C之間的聯(lián)系特征，至少包括

(4-1)、組合裝置A的配供料組合裝備4與B中的超細炭黑集料倉20和C中的炭 黑產(chǎn)品儲罐50之間存在有B、C向A供給炭黑的機構(gòu)，所述機構(gòu)包括輸送管道、輸送皮帶、輸 送車輛的一種或一種以上的組合；(4-2)、組合裝置A的供電變壓器8與B的供電變壓器21和C的汽輪機49之間存 在有C向A、B供給電能的纜線；(4-3)、組合裝置A的蒸汽包7與C的汽輪機49之間存在有C向A供給汽輪機低 壓蒸汽的管路；(4-4)、組合裝置A的粗膠粉粒加工成套組合裝備1與B的廢輪胎熱裂解爐9之間 存在有A向B供給雜廢纖維、低品位廢橡膠的的機構(gòu)，所述機構(gòu)包括輸送管道、輸送皮帶、輸 送車輛的一種或一種以上的組合。上述用實施例所表述的具體實施方式
，對本發(fā)明的內(nèi)容作了進一步的描述，這僅 是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可 以容易地對這些實施例所表述的具體實施方式
做出各種變化，譬如將本發(fā)明提供的各單元 或組合裝備、裝置、系統(tǒng)，按公知的產(chǎn)能匹配原理，給出各種產(chǎn)能的組合裝置A或含有組合 裝置A的A、B、C集成裝置。這些具體實施方式
的變化，并不能脫離本發(fā)明的保護范圍。因 此，本發(fā)明不限于這里的具體實施方式
，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容和實施例所揭 示的具體實施方式
，在本發(fā)明技術(shù)方案框架下做出不脫離本發(fā)明范疇的變動都應(yīng)該在本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置，其特征是至少包括完成“熱再生”過程的組合 裝置A，該組合裝置A包括以下結(jié)構(gòu)在對廢橡膠配方料實施混合或/和加熱操作的單元或 組合裝備(1)的該進料口上，或/和對廢橡膠配方料實施熱處理后的放出料實施攪拌冷卻 或/和拌粉冷卻操作的單元或組合裝備(2)的進料口上，設(shè)置有密閉的配供料機械(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，，其特征是所述集成裝置適用于清潔化實施如下 所述的一種廢橡膠熱再生的方法，所述“熱再生”即過程A，包括按配方“過5 40目篩的廢橡膠粗粉料/環(huán)?；浕?劑/粉末輔料”的重量比在100/8 150/20 1500范圍的投料，一次性將其加入攪拌加熱 器中，先被絕氧加熱，然后導(dǎo)入攪拌冷卻器，冷至100°C以下，出料即得產(chǎn)品；或?qū)⑴浞酵读?中的粉末輔料的一部分或全部扣出緩?fù)叮谇捌谌霐嚢杓訜崞鞯南韧恫糠治锪弦隽锨埃?再將先期扣出的粉末輔料加入攪拌加熱器中混合，或/和在熱料導(dǎo)入攪拌冷卻器中時再被 加入，待混合料冷至100°C以下，出料得到產(chǎn)品；或?qū)⑴浞酵读辖?jīng)初混后，直接導(dǎo)進熱螺桿 擠出機中，被擠過加熱、混合段后，冷卻料溫至100°C以下，出料得到產(chǎn)品；或由過程A，與對廢橡膠的熱裂解處理過程B，或再加上由可燃油或/和可燃氣經(jīng)熱裂 解制備普通炭黑的過程C之間，建立有物料或/和能的多向遷移關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征是該組合裝置A包括在設(shè)置具備密閉、攪拌、加熱或再加上耐壓功能的釜或罐或槽的單元或組合裝備(1) 的下出料口，設(shè)置有具備密閉、攪拌、冷卻或再加上耐壓功能的釜或罐或槽的單元或組合裝 備(2)，在所述(2)的下出料口，或再設(shè)置有碾壓或/和塑煉或/和混煉功能的橡膠單元機 械(4)，或/和設(shè)置有具備有對粉末料進行劇烈攪拌的單元機械(5)，另外還設(shè)置有具備有 向單元或組合裝備(1)提供熱能的電熱裝置或燃料爐裝置(6)，設(shè)置有具備有移去單元或 組合裝備⑵或/和⑷或/和(5)熱量的冷卻裝置(7)；或和更佳的是組合裝置A還可設(shè)置有如下所列的一種或一種以上的組合在單元或組合裝備(1)的下出口再設(shè)置有密閉串聯(lián)的濾膠或精碾螺桿等公知單元機 械(1-1)，設(shè)置向單元或組合裝備⑴或/和⑵或/和配供料機械⑶的供給氮氣的氣源 裝置(8)，設(shè)置有吸收單元或組合裝備(1)或/和(2)在存有熱物料的同時所排出的廢氣吸 收或/和再利用裝置(9)，設(shè)置有余能利用系統(tǒng)(10)，設(shè)置自動化操控系統(tǒng)(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征是所述“單元機械或組合裝備(1)”，可選 用如下所列機械的一種或一種以上的組合間隙式操作的廢橡膠再生用密閉動態(tài)加熱脫硫罐，連續(xù)式操作的廢橡膠再生用密閉攪 拌加熱脫硫列管，間隙式操作的化工通用型密閉攪拌加熱釜，間隙式操作的浙青膠粉改性 用密閉攪拌加熱釜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征是所述“單元機械或組合裝備(2)”，可選 用如下所列機械的一種或一種以上的組合化工通用型密閉攪拌冷卻或再加上耐壓功能的釜，通用型帶冷卻或再加上耐壓功能 的粉體混合攪拌槽，帶冷卻或再加上耐壓功能的攪拌管，橡膠制品業(yè)所用的橡膠、粉體混合 機，食品工業(yè)用再添加密閉、冷卻功能的面團混合機，飼料工業(yè)用再添加密閉、冷卻功能的 面團混合機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征是“配供料機械(3)”，可選用如下所列機械的一種或一種以上的組合料槽、輸送管、計量衡器、風(fēng)機，橡膠制品業(yè)中混煉工段所用的自動化密閉配料機械，配 合飼料工業(yè)中所用的自動化密閉配料機械。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成裝置，其特征是所述組合裝置A包含有涉及熱螺桿擠 出機組合裝備(12)，所述熱螺桿擠出機帶有如下所列的一種或一種以上的組合設(shè)置相附 配(7-1)、設(shè)置有包接在熱螺桿擠出機出口的水劇冷腔裝置，在水劇冷腔裝置的上部設(shè)置 有水噴淋頭或和水蒸汽抽排管，在水劇冷腔裝置的下部設(shè)置有放水出料口或和水封彎頭， 或再在水劇冷腔裝置的側(cè)面設(shè)置有玻璃密封的觀察視窗；(7-2)、在水劇冷腔裝置中的熱螺桿擠出機出料口上，設(shè)置有對擠出膠料實施絞碎的機 構(gòu)，在擠出機螺桿同軸外延伸的軸頭上，設(shè)置有同向旋轉(zhuǎn)絞碎的旋刀，旋刀的工作動力來源 于擠出機螺桿的帶動；(7-3)、(7-1)所述的水劇冷腔裝置，在其下出口，設(shè)置有循環(huán)冷卻水池的液封；(7-4)、在(7-3)所述的循環(huán)冷卻水池，在其中設(shè)置有由滾動篩、螺旋輸送器、管鏈?zhǔn)捷?送器、刮板式輸送器、帶式輸送器中的一種或一種以上的組合裝置所構(gòu)成的膠料出水機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的集成裝置，其特征是所述組合裝置A還包括將 廢輪胎橡膠制品實施預(yù)處理，加工破碎處理成過5 40目篩的成套組合裝備(13)與組合 裝置A予以配套銜接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一所述的集成裝置，其特征是還包括對廢橡膠實施熱裂解以提取燃料油、可燃氣、廢橡膠裂解炭黑或/和填料的組合裝置 B;或再加上以可燃的油、氣為炭源、燃料，經(jīng)熱裂解制備炭黑的組合裝置C所集成，建立起 A、B、C之間有傳質(zhì)聯(lián)系的集成裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成裝置，其特征是所述“A、B、C之間有傳質(zhì)聯(lián)系的集成 裝置”至少包括如下所述的一條或一條以上的組合(10-1)、組合裝置A與B或/和C之間存在有B或/和C向A供給炭黑或/和填料的 機構(gòu)，或/和A向B供給含膠粒的纖維、鋼絲骨架副產(chǎn)物的機構(gòu)，或/和A向C供給膠漿狀 廢橡膠再生質(zhì)產(chǎn)品作炭黑的造粒粘結(jié)劑的機構(gòu)，或/和B向C供給可燃氣或/和熱裂解油 的機構(gòu)；所述機構(gòu)包括輸送管道、輸送皮帶、輸送車輛的一種或一種以上的組合；(10-2)、組合裝置A與B或/和C之間存在有B、C向A供給熱能的管路或/和電能的 纜線。
全文摘要
一種適于廢橡膠熱再生的集成裝置，至少包括完成“熱再生”過程的組合裝置A，該組合裝置A包括以下結(jié)構(gòu)在對廢橡膠配方料實施混合或/和加熱操作的單元或組合裝備(1)的該進料口上，或/和對廢橡膠配方料實施熱處理后的放出料實施攪拌冷卻或/和拌粉冷卻操作的單元或組合裝備(2)的進料口上，設(shè)置有密閉的配供料機械(3)。本發(fā)明將在橡膠制品行業(yè)的配料打膠工段或飼料行業(yè)的配方混料工段等都已成功應(yīng)用的配供料組合裝備系統(tǒng)，嫁接在廢橡膠的熱再生工藝組合裝置中，使此熱再生工藝組合裝置能適應(yīng)配方中的非廢橡膠成份的大量增加，同時又不出現(xiàn)高劑量的粉塵污染。
文檔編號C08L21/00GK102030916SQ201010275839
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者胡嘉慶, 陳匯宏 申請人:胡嘉慶, 陳匯宏