專利名稱：內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及從橡膠或者橡膠廢料中制備液態(tài)烴混合物的反應(yīng)器，尤其涉及一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，廢輪胎的產(chǎn)生量與日俱增。輪胎中主要有約60％(wt)的橡膠、30％(wt)的碳黑、1～2％(wt)的硫以及鋼絲等。其中橡膠、碳黑、鋼絲是寶貴的資源，如何有效地利用這些資源，已經(jīng)成為一個節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的重大社會問題。
據(jù)統(tǒng)計，90年代初，世界大然與合成橡膠制品年產(chǎn)量約3100萬噸，其中50％是輪胎。面對如此大規(guī)模的橡膠制品，興奮之余更令人擔(dān)憂的是廢橡膠尤其是廢輪胎的數(shù)量也在不斷積累增加。我國隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，1996年橡膠工業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)到465億元，生膠耗量達(dá)到148萬噸，僅次于美國和日本，居世界第3位。預(yù)計2000年我國汽車輪胎年產(chǎn)量將達(dá)到7500萬條，自行車輪胎2.2億條，摩托車輪胎4500萬條。廢輪胎的產(chǎn)量也逐年上升。
廢棄輪胎的數(shù)量與日俱增，日益成為公共衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和資源利用等多方面的國際性問題。傳統(tǒng)的處理方法如填埋法、焚燒法因產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染而在一些發(fā)達(dá)國家被禁止采用。廢輪胎再生處理量僅占廢輪胎總量的較少部分，而且這些再生橡膠經(jīng)長時間使用報廢后仍為廢橡膠來源之一。因此，如何開發(fā)無二次污染、且能將廢輪胎變廢為寶并有利可圖的連續(xù)化廢輪胎終級處理方法已成為國際性的重大研究課題。
這樣，利用廢輪胎的熱解以制取油品、碳黑等就成為一種非常有價值的廢輪胎處理方法。國外已有廢輪胎熱解的研究和專利報道(如歐洲專利EP0768345A2、日本專利JP8-49823等)，且少數(shù)國家(美國、日本等)已建立廢輪胎熱解處理廠。國內(nèi)這方面研究也在逐步開展，已有大量專利報道。據(jù)科技查新顯示，與廢輪胎熱解技術(shù)有關(guān)的中國專利就接近20篇。盡管國內(nèi)外對廢輪胎熱解進(jìn)行了大量研究工作，但年處理量上萬噸的廢輪胎熱解裝置卻寥寥無幾，而廢輪胎熱解的經(jīng)濟(jì)效益很大程度上卻依賴于規(guī)模效應(yīng)。因此開發(fā)能實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的廢輪胎熱解裝置就顯得非常重要。
目前專利和文獻(xiàn)報道的熱解反應(yīng)器有流化床、螺旋反應(yīng)器、帶攪拌器的釜式反應(yīng)器、滾釜式反應(yīng)器(或回轉(zhuǎn)窯)等。流化床反應(yīng)器對于傳熱來說是一個很好的反應(yīng)器，但涉及載氣的選擇，一般工業(yè)上考慮用水蒸氣。由于為得到油品需將流化床尾氣冷凝，大量的水蒸氣冷凝導(dǎo)致能耗太高，而且，流化床熱解反應(yīng)器的投資也很大。螺旋反應(yīng)器和滾釜式反應(yīng)器實際上是同一類反應(yīng)器，只不過螺旋反應(yīng)器是中間螺桿旋轉(zhuǎn)運動，而滾釜式反應(yīng)器是殼體旋轉(zhuǎn)運動。事實上，這兩類反應(yīng)器的噸位都不可能做得很高，原因在于這兩類反應(yīng)器都必須外部供熱，若直徑做得太大，熱量很難傳入反應(yīng)器中心，而且噸位提高，為帶動螺桿或反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)，能耗也太高。而釜式反應(yīng)器無論帶不帶攪拌，即使連續(xù)進(jìn)料也由于傳熱問題而不可能提高產(chǎn)量。因此，反應(yīng)器設(shè)計非常重要，否則規(guī)模效應(yīng)不十分明顯。
本實用新型的目的是提供一種熱解效率高、能耗低、投資少、便于實現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)的內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器。
為了達(dá)到上述目的本實用新型采取下列措施內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器具有熱解反應(yīng)器本體，在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)有電機(jī)帶動的攪拌器，攪拌器具有間隔式使物料向內(nèi)移動的攪拌槳或攪拌耙和使物料向外移動的攪拌槳或攪拌耙，在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)間隔設(shè)有與間隔式攪拌槳或攪拌耙相對應(yīng)的加熱板，熱解反應(yīng)器本體上端設(shè)有排氣口和由電機(jī)、螺旋輸送器、加料斗組成的給料器，熱解反應(yīng)器本體下端設(shè)有由電機(jī)、螺旋輸送器、排料口組成的排料器。
本實用新型具有熱解效率高、能耗低、投資少、便于實現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)是向中心凹的加熱板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)是向中心凸的加熱板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型固體物料流型示意圖。
如圖所示，經(jīng)破碎后的廢輪胎塊(或加適量催化劑)加入加料斗12后用螺旋輸送器13加入熱解反應(yīng)器中。熱解反應(yīng)器內(nèi)每層加熱板上設(shè)有電機(jī)11帶動的攪拌器。輪胎塊經(jīng)攪拌槳或攪拌耙2的作用使其向加熱板3的中心移動，然后輪胎塊從加熱板3的中心由重力的作用掉到下層加熱板5上；在加熱板5上的輪胎塊經(jīng)攪拌槳或攪拌耙4的作用移動到該加熱板的四周，然后又由重力的作用掉到下層加熱板上，如此反復(fù)經(jīng)過多層加熱板，最終輪胎塊熱解完全成為碳黑。碳黑在電機(jī)15帶動的螺旋輸送器10的作用下經(jīng)排料口9排出后，通過磁選分離出鋼絲，然后通過磨球機(jī)將碳黑磨細(xì)后包裝。碳黑的冷卻是通過在螺旋輸送器10的外部設(shè)立夾套冷卻水而冷卻的。熱解高溫氣從排氣口1進(jìn)入旋風(fēng)分離器分離出部分夾帶出去的碳黑后經(jīng)過多級冷凝后得到不同品質(zhì)的油品，如汽油、柴油、重油等。為保證良好的傳熱效果，可在熱解反應(yīng)器外部設(shè)立煙道氣加熱的螺旋通道7。加熱板可以是電加熱的或燃燒熱解不凝氣的煙道氣加熱。若用煙道氣加熱，煙道氣的加熱形成可以是并聯(lián)的或串聯(lián)的，以實現(xiàn)不同的熱解溫度分布。加熱板為電加熱板或燃燒煙道氣加熱板，燃燒煙道氣加熱板中空，加熱板為平板或向中心凹、或向中心凸，傾角α為0～20度。攪拌槳或攪拌耙下部與加熱板接觸處設(shè)有刮板，以防止加熱板結(jié)焦。
權(quán)利要求1．一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器，其特征在于它具有熱解反應(yīng)器本體，在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)有電機(jī)[11]帶動的攪拌器，攪拌器具有間隔式使物料向內(nèi)移動的攪拌槳或攪拌耙[2]和使物料向外移動的攪拌槳或攪拌耙[4]，在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)間隔設(shè)有與間隔式攪拌槳或攪拌耙相對應(yīng)的加熱板[3]、[5]，熱解反應(yīng)器本體上端設(shè)有排氣口[1]和由電機(jī)[14]、螺旋輸送器[13]、加料斗[12]組成的給料器，熱解反應(yīng)器本體下端設(shè)有由電機(jī)[15]、螺旋輸送器[10]、排料口[9]組成的排料器。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器，其特征在于所說加熱板為電加熱板或燃燒煙道氣加熱板，燃燒煙道氣加熱板中空，加熱板為平板或向中心凹、或向中心凸，傾角α為0～20度。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器，其特征在于所說的多層燃燒煙道氣加熱板的通道為串聯(lián)或并聯(lián)式或部分串聯(lián)式。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器，其特征在于所說的熱解反應(yīng)器本體壁上設(shè)有螺旋形燃燒煙氣通道[7]。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器，其特征在于所說攪拌槳或攪拌耙下部與加熱板接觸處設(shè)有刮板。
專利摘要本實用新型公開了一種內(nèi)熱式廢輪胎熱解反應(yīng)器。它具有熱解反應(yīng)器本體,在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)有電機(jī)帶動的攪拌器,攪拌器具有間隔式使物料向內(nèi)移動的攪拌槳或攪拌耙和使物料向外移動的攪拌槳或攪拌耙,在熱解反應(yīng)器本體內(nèi)間隔設(shè)有與間隔式攪拌槳或攪拌耙相對應(yīng)的加熱板,熱解反應(yīng)器本體上端設(shè)有排氣口和給料器,熱解反應(yīng)器本體下端設(shè)有排料器。本實用新型具有熱解效率高、能耗低、投資少、便于實現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
文檔編號C10G1/10GK2422285SQ0020800
公開日2001年3月7日 申請日期2000年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月4日
發(fā)明者趙貴兵, 陽永榮, 王榮華, 陳伯川, 盛德法 申請人:浙江大學(xué), 杭州永欣科技開發(fā)有限公司