【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種新型廢橡膠裂解處理工藝，屬于固廢處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，廢舊橡膠的生產(chǎn)量日益增加。日前，全世界廢輪胎積存量已達(dá)30多億條，而且還以每年10億條的速度增長(zhǎng)。我國(guó)目前是汽車(chē)保有量第二大國(guó)，每年的廢輪胎產(chǎn)出量也數(shù)量巨大，每年的消耗量都達(dá)到了1000萬(wàn)噸以上，而且還在持續(xù)的大量增長(zhǎng)。中國(guó)廢輪胎存量巨大，而國(guó)內(nèi)對(duì)于廢輪胎的無(wú)害化利用率不足60％。廢輪胎經(jīng)熱解處理后生成炭黑和油品等能源物質(zhì)，能有效減輕環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，創(chuàng)造出極大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。廢輪胎資源化裂解處理項(xiàng)目市場(chǎng)潛能巨大。

傳統(tǒng)的廢輪胎裂解制炭黑和油品技術(shù)，通常都采用鍋爐燃燒生成高溫?zé)煔?、?jīng)高溫?zé)煔鈱?duì)回轉(zhuǎn)窯式裂解爐進(jìn)行間接加熱的方式。此種處理方式所需設(shè)備體積巨大、占地面積廣，煙氣熱利用效率低下，鍋爐的明火加熱也容易造成安全隱患；整個(gè)工藝系統(tǒng)包含的設(shè)備較多、使系統(tǒng)的操作和控制非常的繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種廢橡膠裂解系統(tǒng)，可以有效解決上述問(wèn)題。

一種廢橡膠裂解系統(tǒng)，包括：原料預(yù)處理單元，用于將廢輪胎中的鋼絲與 胎體分離和并切割所述胎體形成膠粒；進(jìn)料單元，與所述原料預(yù)處理單元連接，用于實(shí)現(xiàn)密封無(wú)氧進(jìn)料；熱解反應(yīng)單元，與所述進(jìn)料單元連接，包括反應(yīng)器以及纏繞于所述反應(yīng)器外部的加熱線(xiàn)圈，所述加熱線(xiàn)圈以電磁輻射的方式對(duì)反應(yīng)器供熱以使原料熱解形成油氣混合物，所述反應(yīng)器下端設(shè)有炭黑出料口，上端設(shè)有油氣出氣口；炭黑收集/精制單元，與所述炭黑出料口連接；油氣冷凝單元，與所述油氣出氣口連接，包括換熱器和油品收集罐，所述換熱器用于冷凝所述油氣混合物形成初級(jí)油品和可燃?xì)?，所述油品收集罐用于收集所述初?jí)油品；油品收集/精制單元，與所述油品收集罐連接；燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元，用于凈化所述換熱器產(chǎn)生的可燃?xì)?，并通過(guò)所述可燃?xì)獍l(fā)電；以及廢水處理單元，用于處理來(lái)自所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元和所述油品收集/精制單元產(chǎn)生的廢水。

進(jìn)一步的，所述原料預(yù)處理單元包括切割機(jī)、破碎機(jī)、研磨機(jī)和第一磁選機(jī)，所述切割機(jī)用于將廢輪胎中的鋼絲與胎體分離和并切割所述胎體，所述破碎機(jī)用于將胎體進(jìn)一步破碎成小塊，所述研磨機(jī)將小塊胎體磨碎成細(xì)小顆粒，所述第一磁選機(jī)用于將細(xì)小顆粒中的鋼絲分離出來(lái)形成所述膠粒。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料單元包括原料提升機(jī)、料斗和進(jìn)料螺旋，所述膠粒經(jīng)所述原料提升機(jī)進(jìn)入所述料斗，并經(jīng)所述料斗進(jìn)入所述進(jìn)料螺旋，所述進(jìn)料螺旋通過(guò)變螺距擠壓的方式，把膠粒中混進(jìn)的空氣排出，實(shí)現(xiàn)密封無(wú)氧進(jìn)料。

所述廢橡膠裂解系統(tǒng)進(jìn)一步包括料倉(cāng)，設(shè)置于所述原料預(yù)處理單元與所述進(jìn)料單元之間，用于儲(chǔ)存所述膠粒。

進(jìn)一步的，所述炭黑收集/精制單元包括炭黑出料輸送螺旋、第二磁選機(jī)、炭黑收集倉(cāng)、炭黑研磨機(jī)、炭黑打包機(jī)；所述炭黑出料輸送螺旋設(shè)置有冷凝水換熱器用于使高溫炭黑降至常溫；所述炭黑出料輸送螺旋的螺旋出口端連接所 述第二磁選機(jī)；所述第二磁選機(jī)用于將炭黑中混入的少量鋼絲分離出來(lái)，并送至所述炭黑收集倉(cāng)；所述炭黑研磨機(jī)用于將所述炭黑收集倉(cāng)中的炭黑研磨精制；所述炭黑打包機(jī)用于將精制后的炭黑打包。

進(jìn)一步的，所述換熱器為三級(jí)換熱，采用立式列管式換熱器，換熱器殼程為冷凝水，所述換熱器頂部采用冷凝后的初級(jí)油品進(jìn)行噴淋。

進(jìn)一步的，所述油品收集罐中的初級(jí)油品液位達(dá)到高位時(shí)，被向外輸出；所述油品收集罐中的初級(jí)油品液位在低位時(shí)，停止向外輸出，并將初級(jí)油品經(jīng)輸油泵輸送至所述換熱器頂端進(jìn)行噴淋來(lái)冷卻所述油氣混合物。

進(jìn)一步的，所述油品收集/精制單元包括油水分離罐和油品精餾器；所述初級(jí)油品在所述油水分離罐中經(jīng)重力作用將水、油分離；所述油水分離罐下層分離出來(lái)的廢水，送往所述廢水處理單元進(jìn)行處理；所述油水分離罐上層為脫水后的初級(jí)油品，送往所述油品精餾器進(jìn)行精餾。

進(jìn)一步的，所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元包括燃?xì)鈨艋?、凈化液罐、?chǔ)氣罐和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)；所述燃?xì)鈨艋糜趯⑺鰞艋汗拗械膲A性?xún)艋簢娏芟礈焖隹扇細(xì)?；所述?chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存凈化后的可燃?xì)?；所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)與所述儲(chǔ)氣罐連接，用于將凈化后的可燃?xì)獍l(fā)電并供電給所述熱解反應(yīng)單元。

進(jìn)一步的，所述廢水處理單元包括廢水中和池、超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的新型廢橡膠裂解系統(tǒng)，由煙氣加熱方式改為電加熱方式，有效的提高了熱利用效率；取消了鍋爐燃燒生成煙氣的模塊和廢氣處理模塊，極大的減少了設(shè)備數(shù)量、減小了設(shè)備體積，不僅降低了設(shè)備投資成本，還使系統(tǒng)的運(yùn)行更加的安全和簡(jiǎn)便。另外，本發(fā)明的設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小，極大降低了設(shè)備和廠房投資成本。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行效果良好，能有效對(duì)廢橡膠進(jìn)行 裂解反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)資源化回收利用。系統(tǒng)無(wú)廢氣和廢渣產(chǎn)生，廢水經(jīng)處理后回用，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。系統(tǒng)產(chǎn)生的燃?xì)膺M(jìn)行發(fā)電，生產(chǎn)的電能供給反應(yīng)器電能消耗，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部能源回收和循環(huán)利用。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的廢橡膠裂解系統(tǒng)的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種廢橡膠裂解系統(tǒng)，包括：原料預(yù)處理單元10、進(jìn)料單元11、熱解反應(yīng)單元12、炭黑收集/精制單元13、油氣冷凝單元14、油品收集/精制單元15、燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元16以及廢水處理單元17。

所述原料預(yù)處理單元10，用于將廢輪胎中的鋼絲與胎體分離并切割所述胎體形成膠粒。所述原料預(yù)處理單元10進(jìn)一步包括切割機(jī)、破碎機(jī)、研磨機(jī)和第一磁選機(jī)。所述切割機(jī)用于將廢輪胎中的鋼絲與胎體分離和并切割所述胎體。所述破碎機(jī)用于將胎體進(jìn)一步破碎成小塊，大小達(dá)到5cm左右。所述研磨機(jī)將小塊胎體磨碎成細(xì)小顆粒。所述第一磁選機(jī)用于將細(xì)小顆粒中的鋼絲分離出來(lái)形成所述膠粒，優(yōu)選的，所述膠粒的粒徑不大于2cm。

所述進(jìn)料單元11，與所述原料預(yù)處理單元10連接，用于實(shí)現(xiàn)密封無(wú)氧進(jìn) 料。所述進(jìn)料單元進(jìn)一步包括原料提升機(jī)、料斗和進(jìn)料螺旋。所述膠粒經(jīng)所述原料提升機(jī)進(jìn)入所述料斗，并經(jīng)所述料斗進(jìn)入所述進(jìn)料螺旋。所述進(jìn)料螺旋通過(guò)變螺距擠壓的方式，把膠粒中混進(jìn)的空氣排出，從而實(shí)現(xiàn)密封無(wú)氧進(jìn)料。

所述熱解反應(yīng)單元12，與所述進(jìn)料單元11連接，包括反應(yīng)器以及纏繞于所述反應(yīng)器外部的加熱線(xiàn)圈。所述加熱線(xiàn)圈以電磁輻射的方式對(duì)反應(yīng)器供熱以使原料熱解形成油氣混合物。所述反應(yīng)器下端設(shè)有炭黑出料口，上端設(shè)有油氣出氣口。

所述炭黑收集/精制單元13與所述熱解反應(yīng)單元12的炭黑出料口連接。所述炭黑收集/精制單元13進(jìn)一步包括炭黑出料輸送螺旋、第二磁選機(jī)、炭黑收集倉(cāng)、炭黑研磨機(jī)、炭黑打包機(jī)。所述炭黑出料輸送螺旋設(shè)置有冷凝水換熱器用于使高溫炭黑降至常溫。所述炭黑出料輸送螺旋的螺旋出口端連接所述第二磁選機(jī)。所述第二磁選機(jī)用于將炭黑中混入的少量鋼絲分離出來(lái)，并送至所述炭黑收集倉(cāng)。所述炭黑研磨機(jī)用于將所述炭黑收集倉(cāng)中的炭黑研磨精制。所述炭黑打包機(jī)用于將精制后的炭黑打包。

所述油氣冷凝單元14，與所述熱解反應(yīng)單元12的油氣出氣口連接，包括換熱器和油品收集罐。所述換熱器用于冷凝所述油氣混合物形成初級(jí)油品和可燃?xì)猓鲇推肥占抻糜谑占龀跫?jí)油品。所述換熱器為三級(jí)換熱，采用立式列管式換熱器，換熱器殼程為冷凝水，所述換熱器頂部采用冷凝后的初級(jí)油品進(jìn)行噴淋。進(jìn)一步的，當(dāng)所述油品收集罐中的初級(jí)油品液位達(dá)到高位時(shí)，被向外輸出。當(dāng)所述油品收集罐中的初級(jí)油品液位在低位時(shí)，停止向外輸出，并將初級(jí)油品經(jīng)輸油泵輸送至所述換熱器頂端進(jìn)行噴淋來(lái)冷卻所述油氣混合物。這樣設(shè)置有利于減少冷凝水的使用。

所述油品收集/精制單元15與所述油氣冷凝單元14的油品收集罐連接。所述油品收集/精制單元包括油水分離罐151和油品精餾器。所述初級(jí)油品在所述油水分離罐中經(jīng)重力作用將水、油分離；所述油水分離罐下層分離出來(lái)的廢水，送往所述廢水處理單元17進(jìn)行處理。所述油水分離罐151上層為脫水后的初級(jí)油品，送往所述油品精餾器進(jìn)行精餾。從所述油水分離罐151下層分離出來(lái)的廢水一般呈酸性。

所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元16用于凈化所述換熱器產(chǎn)生的可燃?xì)猓⑼ㄟ^(guò)所述可燃?xì)獍l(fā)電。所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元包括燃?xì)鈨艋艋汗?、?chǔ)氣罐和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。所述燃?xì)鈨艋糜趯⑺鰞艋汗拗械膲A性?xún)艋簢娏芟礈焖隹扇細(xì)狻Ｋ鰞?chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存凈化后的可燃?xì)?。所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)與所述儲(chǔ)氣罐連接，用于將凈化后的可燃?xì)獍l(fā)電并供電給所述熱解反應(yīng)單元。從所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元流出的廢水主要為堿性?xún)艋骸?/p>

所述廢水處理單元17用于處理來(lái)自所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元16和所述油品收集/精制單元15產(chǎn)生的廢水。所述廢水處理單元17包括廢水中和池、超濾裝置和納濾裝置。經(jīng)所述油品收集/精制單元分離得到的廢水呈酸性，經(jīng)所述燃?xì)鈨艋?發(fā)電單元凈化噴淋后收集的廢水呈堿性，二種廢水進(jìn)入所述廢水中和池中和，再經(jīng)沉降后通過(guò)所述超濾裝置和納濾裝置過(guò)濾后得到凈化。凈化后的水返回所述廢橡膠裂解系統(tǒng)的油氣冷凝單元，實(shí)現(xiàn)了資源的系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)利用。

所述廢橡膠裂解系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括料倉(cāng)18。所述料倉(cāng)18設(shè)置于所述原料預(yù)處理單元與所述進(jìn)料單元之間，用于儲(chǔ)存所述膠粒。

本發(fā)明實(shí)施例中的廢橡膠裂解系統(tǒng)采用電加熱方式，替代了傳統(tǒng)的鍋爐煙氣加熱方法，削減了大量的供熱系統(tǒng)設(shè)備、減少了大量設(shè)備占地面積。另外， 本工藝產(chǎn)生的可燃?xì)庥糜谌細(xì)獍l(fā)電，電能供給裂解反應(yīng)器；而廢水進(jìn)行中和、凈化，供給油氣冷凝單元循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了能源的系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)利用。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。