一種橡膠氣化裝置及運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種橡膠氣化裝置及橡膠氣化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著廢輪胎的日益增多，廢輪胎廢橡膠的處理得到了越來(lái)越多的關(guān)注。廢橡膠熱解、氣化由于在處理廢橡膠的同時(shí)能獲得焦油和合成氣或單獨(dú)獲得合成氣，相比燃燒更受到青睞。高溫?zé)峤舛嘁援a(chǎn)油為主，氣化則以氣態(tài)產(chǎn)物為主。目前有固定床和流化床等多種方式的橡膠或輪胎氣化爐。固定式爐床容易造成物料堆積在底部，而流化床屬于等溫氣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種梯級(jí)熱解氣化的橡膠氣化爐裝置，以及相應(yīng)的橡膠氣化方法。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種橡膠氣化裝置，包括熱解氣化室、密封進(jìn)料口、爐篦、進(jìn)風(fēng)管、氣化室和凈化室；所述密封進(jìn)料口位于熱解氣化室的頂部；熱解氣化室底部收縮形成渣室，渣室底部出口插入渣水封槽的液面下；熱解氣化室底部收縮處，即渣室頂部設(shè)置爐篦。爐篦中間固定支撐，四周與熱解氣化室內(nèi)壁之間有落渣通道。進(jìn)風(fēng)管從渣室進(jìn)入熱解氣化室，進(jìn)風(fēng)管出口位于爐篦下方；進(jìn)水管出口端與爐篦底部焊接密封，形成風(fēng)室。按氣流方向，熱解氣化室上部與氣化室前端相連，氣化室后端與凈化室相連。所述凈化室底部設(shè)有下落管，下落管插入凈化水封槽的液面下，凈化室中部設(shè)置脫污板，脫污板上裝填脫污劑；凈化室頂部設(shè)脫污劑進(jìn)料口。所述熱解氣化室下部設(shè)有第一氣化劑口，熱解氣化室上部設(shè)有第二氣化劑口。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述熱解氣化室底部設(shè)有兩組逆向旋轉(zhuǎn)且在落渣通道內(nèi)均為向下旋轉(zhuǎn)的齒狀撥輪；所述齒狀撥輪對(duì)稱地設(shè)在熱解氣化室底部的左右兩側(cè)或者前后兩側(cè)。所述齒狀撥輪齒高小于20_，即外齒半徑R與內(nèi)齒半徑r之差(R-r) <20mm ;齒狀撥輪外輪廓與爐篦之間的落渣通道寬度L為100-200mm。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述氣化室內(nèi)壁敷設(shè)耐火材料；氣化室兩端窄中間寬，中間設(shè)一個(gè)以上氣體隔離墻；所述氣化室前端設(shè)置第三氣化劑口。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述爐篦為梯級(jí)結(jié)構(gòu)的倒鐘形，梯級(jí)臺(tái)面為傾斜狀，傾斜狀臺(tái)面與水平方向的夾角a〈60°，梯級(jí)的豎直面設(shè)有出氣孔。
[0008]本發(fā)明提供的一種橡膠氣化方法，其特征在于:
1)使橡膠顆粒批次從熱解氣化室頂部的密封進(jìn)料口落入熱解氣化室的爐篦上；
2)進(jìn)風(fēng)管從熱解氣化室底部的渣室通入，進(jìn)風(fēng)管出口位于爐篦下方形成的風(fēng)室；空氣或者富氧由進(jìn)風(fēng)管送入風(fēng)室，從爐篦上的出氣孔穿過(guò)爐篦上的橡膠顆粒，使橡膠顆粒發(fā)生熱解。通過(guò)調(diào)節(jié)氧化劑(空氣或富氧)量，使橡膠顆粒料層溫度為200-450°C，生成油和熱解氣；無(wú)法熱解的炭黑、金屬絲在向下?lián)苻D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的齒狀撥輪的撥動(dòng)下，從爐篦與熱解氣化室內(nèi)壁之間的落渣通道掉入渣室；
3)熱解氣化室下部設(shè)有第一氣化劑口，第一氣化劑口位于爐篦上方；熱解氣化室上部還設(shè)有第二氣化劑口 ；從第一氣化劑口和第二氣化劑口通入氣化劑，氣化劑為空氣和水蒸氣，或富氧和水蒸氣，使橡膠熱解氣及攜帶的焦油逐級(jí)氣化；通過(guò)調(diào)節(jié)氣化劑的量調(diào)節(jié)熱解氣化室內(nèi)溫度為800-1000°C ；
4)橡膠熱解氣化后的氣體混合物從熱解氣化室頂部進(jìn)入氣化室；氣化室前端的第三氣化劑口噴入氣化劑，氣化劑為空氣和水蒸氣，或富氧和水蒸氣，使氣體混合物徹底氣化；通過(guò)調(diào)節(jié)氣化劑的量調(diào)節(jié)氣化室內(nèi)溫度為1000-1200°C ；
5)氣化后的氣體混合物進(jìn)入到氣化室后端相連的凈化室，氣體混合物經(jīng)過(guò)裝有填料的脫污板后，粘附的固體懸浮物被阻隔，氣體里的H2S被吸收脫除，凈化后的氣體進(jìn)入后續(xù)收集系統(tǒng)；脫污劑從凈化室頂部的脫污劑進(jìn)料口裝填或者補(bǔ)充。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:1)爐篦的應(yīng)用強(qiáng)化了橡膠熱解的效果，減少團(tuán)聚；2)梯級(jí)熱解氣化兼顧炭黑和合成氣的生成，多級(jí)氣化可以獲得中等熱值的合成氣。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明所涉及的一種橡膠氣化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明所涉及的一種橡膠氣化裝置的俯視示意圖:a)撥輪在左右兩側(cè)；b)撥輪在前后兩側(cè)。
[0012]圖3是本發(fā)明所涉及的一種橡膠氣化裝置的撥輪示意圖。
[0013]圖中一熱解氣化室；2—密封進(jìn)料口 ；3 —爐篦；4 一進(jìn)風(fēng)管；5—?dú)饣遥?—凈化室；7 —落渣通道；8a —第一氣化劑口 ；8b —第二氣化劑口 ；8c —第三氣化劑口 ；9a —渣水封槽；10 —脫污板；11 —澄室；12 —齒狀撥輪；13 —風(fēng)室；14 —脫污劑進(jìn)料口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方法和實(shí)施方法進(jìn)行詳細(xì)論述。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明包括熱解氣化室1、密封進(jìn)料口 2、氣化室5、凈化室6等。熱解氣化室I底部收縮形成渣室11，渣室11底部出口插入渣水封槽9a的液面下，以達(dá)到較好的密封。熱解氣化室I底部收縮處，即渣室11頂部設(shè)置爐篦3。爐篦3采用中間固定支撐、四周定位的方式設(shè)置。密封進(jìn)料口 2位于熱解氣化室I的頂部，橡膠顆粒批次從密封進(jìn)料口2落入熱解氣化室的爐篦3上。進(jìn)風(fēng)管4從渣室11進(jìn)入，進(jìn)風(fēng)管出口位于爐篦3下方，進(jìn)水管4出口端與爐篦3底部焊接密封，形成風(fēng)室13。爐篦3底部與進(jìn)風(fēng)管4的焊接同時(shí)起到中間支撐的作用?？諝饣蛘吒谎跤蛇M(jìn)風(fēng)管4送入爐篦3下方的風(fēng)室13。爐篦3為梯級(jí)結(jié)構(gòu)的倒鐘形，梯級(jí)臺(tái)面傾斜，斜面與水平方向的夾角a〈60°，便于橡膠或熱解后的固體殘余物下滑；梯級(jí)的豎直面設(shè)有出氣孔?？諝饣蛘吒谎鯊臓t篦3豎直面的出氣孔穿過(guò)爐篦上的橡膠顆粒，使橡膠顆粒發(fā)生熱解反應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)氧化劑(空氣或富氧)量，使橡膠顆粒料層溫度為200-450°C，生成焦油和熱解氣，無(wú)法熱解的炭黑、金屬絲順著爐篦3的傾斜臺(tái)面下落。
[0016]爐篦3四周與熱解氣化室I內(nèi)壁之間有落渣通道7。為防止炭黑和金屬絲團(tuán)聚在落渣通道，熱解氣化室I底部設(shè)有兩組齒狀撥輪12，兩組齒狀撥輪12的旋轉(zhuǎn)方向相反(如圖1所示)，即在落渣通道內(nèi)的每組齒狀撥輪12的旋轉(zhuǎn)方向均為向下旋轉(zhuǎn)，形成在落渣通道內(nèi)的相向向下轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，齒狀撥輪12設(shè)在熱解氣化室I底部的左右兩側(cè)的中部或者前后兩側(cè)的中部，為對(duì)稱布置。如圖2a，當(dāng)齒狀撥輪12在熱解氣化室底部I呈左右兩側(cè)對(duì)稱布置時(shí)，右側(cè)齒狀撥輪12為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而左側(cè)齒狀撥輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩者形成相