一種輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解爐爐體結(jié)構(gòu)及裂解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎裂解裝置及方法，具體涉及一種輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解爐爐體結(jié)構(gòu)及裂解方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通及汽車(chē)業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊輪胎變成了環(huán)境處理的巨大負(fù)擔(dān)，將其與塑料等其他物料一同處理的難度非常大，則將廢舊輪胎單獨(dú)處理是現(xiàn)在業(yè)界共識(shí)，其中一般的做法主要是將廢舊輪胎裂解，油氣冷凝成產(chǎn)品，不能裂解的部分做成碳黑制品，用于路基鋪制等。現(xiàn)在的廢舊輪胎處理設(shè)備問(wèn)題多多，一個(gè)突出的問(wèn)題是裂解不充分，且裂解過(guò)程難以調(diào)配，雖然知道在過(guò)程中換種催化劑可以提高裂解效果，且再進(jìn)行攪拌可以將輪胎未充分裂解的部分翻置出來(lái)，但目前的一般設(shè)備難以做到這些步驟，而多是利用高溫、延長(zhǎng)時(shí)間、過(guò)量催化劑以進(jìn)行裂解，這種方法既不經(jīng)濟(jì)，也不高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明希望通過(guò)一種方案解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，我們這里所說(shuō)的問(wèn)題主要是分為以下三個(gè)方面:熱量和催化劑的過(guò)度利用，現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)裂解倉(cāng)往往采用高熱和過(guò)量添加催化劑的方式，本發(fā)明的爐體結(jié)構(gòu)中，裂解用熱可以從冷凝油氣中得到部分，不足部分再由加熱裝置供給，這建立在我們的前期研究分析之上，應(yīng)用鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，如附(:12、？6(:12、1102，則溫度低至450°(3即可進(jìn)行充分地裂解。在應(yīng)用鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，如NiC12、FeC12、Ti02的前提下，催化變得十分高效，而這些催化劑價(jià)格較高，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中常常過(guò)量使用催化劑的情形，本發(fā)明使用水、乙醇、異丙醇等溶劑/分散介質(zhì)，用于溶解/分散鹵化物過(guò)渡金屬催化劑、氧化物過(guò)度金屬催化劑，并以加壓噴灑的形式噴涂于破碎處理后的輪胎原料上，以形成較高的催化劑利用率，而經(jīng)過(guò)再次翻攪和再次催化劑噴涂，輪胎原料中可以裂解的部分得到了更充分地裂解，進(jìn)而，介于輪胎中不同的催化劑能夠催化裂解的部分可能不同，則在三個(gè)不同的裂解倉(cāng)內(nèi)噴灑不同的催化劑，可以達(dá)到整體裂解率更高的效果。再有，針對(duì)不同階段的裂解油氣都收入冷凝器進(jìn)行處理，并且在前一部分物料進(jìn)行深度裂解時(shí)，前一裂解倉(cāng)同時(shí)用于裂解沒(méi)處理過(guò)的/裂解程度更低的物料，體現(xiàn)了充分裂解措施和工業(yè)化流程處理的較好結(jié)合，本發(fā)明的方案相較現(xiàn)有技術(shù)克服了上述問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明要求保護(hù)一種輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解爐爐體結(jié)構(gòu)，其特征在于:爐體結(jié)構(gòu)包括裂解倉(cāng)、進(jìn)料倉(cāng)、冷凝器、催化劑供給器、儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐、出料倉(cāng)、分離設(shè)備;裂解倉(cāng)包括三段第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)。
[0005]其中，第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)內(nèi)都設(shè)有位于下方的主動(dòng)鏈輪和位于上方的被動(dòng)鏈輪，共有三對(duì)主動(dòng)和被動(dòng)鏈輪，在每對(duì)主動(dòng)鏈輪和被動(dòng)鏈輪之間設(shè)有托料架，第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)內(nèi)分別設(shè)有第一托料架、第二托料架、第三托料架。
[0006]在第一裂解倉(cāng)和第二裂解倉(cāng)之間設(shè)有攪料裝置一，在第二裂解倉(cāng)和第三裂解倉(cāng)之間設(shè)有攪料裝置二。
[0007]在第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)的出料口處都具備推料裝置，前述第一托料架、第二托料架、第三托料架上都有托料帶，借助托料帶和推料裝置在進(jìn)料倉(cāng)、第一托料架、第二托料架、第三托料架和出料倉(cāng)之間進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移;經(jīng)過(guò)第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)的裂解處理，經(jīng)過(guò)出料倉(cāng)的初步處理，送至分離設(shè)備進(jìn)行處理。
[0008]在第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)上部分別設(shè)有催化劑噴嘴一、催化劑噴嘴二、催化劑噴嘴三，所述催化劑噴嘴一、催化劑噴嘴二、催化劑噴嘴三均連接至催化劑供給器并由催化劑供給器給料。
[0009]在第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)上部還各設(shè)有油氣出口，均連接至冷凝器，冷凝器與熱交換器換熱，經(jīng)過(guò)冷凝，將油品和氣體分別送入儲(chǔ)油罐和儲(chǔ)氣罐。
[0010]前述的輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解爐爐體結(jié)構(gòu)，還具有熱風(fēng)輸送裝置，用于給第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)可控地輸送熱空氣，氮?dú)廨斔脱b置，用于給進(jìn)料倉(cāng)輸送熱氮?dú)?，所述熱風(fēng)輸送裝置和氮?dú)廨斔脱b置均從熱交換器取得熱量；
[0011]所述第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)分別設(shè)有內(nèi)腔體和外腔體，所述熱風(fēng)輸送裝置將熱空氣送入外腔體和內(nèi)腔體之間，外腔體上設(shè)有熱空氣進(jìn)口及出口，前述油氣出口設(shè)在內(nèi)腔體上，直接通到外面至冷凝器;外腔體上還具備加熱裝置。
[0012]所述氮?dú)廨斔脱b置具備制氮機(jī)，用于從大氣提取制成氮?dú)猓笆鲞M(jìn)料倉(cāng)之前還依次設(shè)置輪胎清洗機(jī)構(gòu)、鋼絲去雜機(jī)、輪胎破碎機(jī)。所述分離設(shè)備后連接碳黑粉碎設(shè)備，分離設(shè)備將處理過(guò)的碳黑送至碳黑粉碎設(shè)備。前述進(jìn)料倉(cāng)、冷凝器、催化劑供給器、儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐、出料倉(cāng)、分離設(shè)備、第一裂解倉(cāng)、第二裂解倉(cāng)、第三裂解倉(cāng)、外腔體上的加熱裝置由裂解控制裝置控制。前述油氣出口、熱交換器、熱風(fēng)輸送裝置、氮?dú)廨斔脱b置由氣體交換控制裝置控制。前述輪胎清洗機(jī)構(gòu)、鋼絲去雜機(jī)、輪胎破碎機(jī)、碳黑粉碎設(shè)備由前后處理控制裝置控制。
[0013]前述主動(dòng)鏈輪、被動(dòng)鏈輪、第一托料架、第二托料架、第三托料架、攪料裝置一、攪料裝置二、推料裝置由送料控制裝置控制；前述催化劑噴嘴一、催化劑噴嘴二、催化劑噴嘴三、催化劑供給器由催化供給控制裝置控制。
[0014]前述裂解控制裝置控制、氣體交換控制裝置控制、前后處理控制裝置、送料控制裝置均連接至中央控制裝置，由中央控制裝置控制，并由中央控制裝置得到的信息送至中央控制面板進(jìn)行顯示，中央控制裝置具備中央控制平臺(tái)可用于人機(jī)交互。
[0015]—種輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解方法，其利用如前所述的輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解爐爐體結(jié)構(gòu)進(jìn)行，其特征在于，分為以下步驟:
[0016]I)將廢舊輪胎通過(guò)輪胎清洗機(jī)構(gòu)清洗臟污、經(jīng)過(guò)鋼絲去雜機(jī)去除鋼絲和輪胎內(nèi)雜物，再經(jīng)過(guò)輪胎破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，送入進(jìn)料倉(cāng);2)在進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)利用通入氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，并進(jìn)行適當(dāng)攪拌;3)將進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輪胎原料送入第一裂解倉(cāng)，向第一裂解倉(cāng)中通入熱空氣，催化劑供給器控制催化劑噴嘴一噴入催化劑，經(jīng)過(guò)30-180min裂解，裂解后的油氣由第一裂解倉(cāng)的油氣出口送至冷凝器進(jìn)行冷凝，裂解后的輪胎原料送出第一裂解倉(cāng)，經(jīng)過(guò)第一攪料裝置的攪拌，送入第二裂解倉(cāng);4)經(jīng)過(guò)第一攪料裝置攪拌的輪胎原料，送入第二裂解倉(cāng)，同時(shí)將進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輪胎原料送入第一裂解倉(cāng)，向第一、二裂解倉(cāng)中通入熱空氣，催化劑供給器控制催化劑噴嘴一和催化劑噴嘴二噴入催化劑，經(jīng)過(guò)30-180min裂解，裂解后的油氣由第一、二裂解倉(cāng)的油氣出口送至冷凝器進(jìn)行冷凝，裂解后的輪胎原料送出第一、二裂解倉(cāng)，經(jīng)過(guò)第一、二攪料裝置的攪拌，送入第二、三裂解倉(cāng);5)經(jīng)過(guò)第一攪料裝置攪拌的輪胎原料，送入第二裂解倉(cāng)，經(jīng)過(guò)第二攪料裝置攪拌的輪胎原料，送入第三裂解倉(cāng)，同時(shí)將進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輪胎原料送入第一裂解倉(cāng)，向第一、二、三裂解倉(cāng)中通入熱空氣，催化劑供給器控制催化劑噴嘴一和催化劑噴嘴二、催化劑噴嘴三噴入催化劑，經(jīng)過(guò)30-180min裂解，裂解后的油氣由第一、二、三裂解倉(cāng)的油氣出口送至冷凝器進(jìn)行冷凝，裂解后的輪胎原料送出第一、二裂解倉(cāng)，經(jīng)過(guò)第一、二攪料裝置的攪拌，送入第二、三裂解倉(cāng)，從第三裂解倉(cāng)送出的原料送入出料倉(cāng);6)不斷重復(fù)步驟5以對(duì)輪胎進(jìn)行裂解產(chǎn)生油氣，并對(duì)裂解過(guò)后送入出料倉(cāng)進(jìn)行裂解的原料，送入分離設(shè)備，處理成碳黑后送至碳黑粉碎設(shè)備，制成碳黑制品；7)步驟6所述產(chǎn)生的油氣通過(guò)冷凝器與熱交換器換熱，經(jīng)過(guò)冷凝，將油品和氣體分別送入儲(chǔ)油罐和儲(chǔ)氣罐。
[0017]前述的輪胎再生循環(huán)利用多段式裂解方法，其特征在于:前述油氣出口、熱交換器、熱風(fēng)輸送裝置、氮?dú)廨斔脱b置由氣體交換控制裝置控制，以保證進(jìn)料倉(cāng)、第一、二、三裂解倉(cāng)的氣壓保持在合適范圍內(nèi)。
[0018]前述輪胎清洗機(jī)構(gòu)、鋼絲去雜機(jī)、輪胎破碎機(jī)、碳黑粉碎設(shè)備由前后處理控制裝置控制，使得原料輪胎在輪胎清洗機(jī)構(gòu)、鋼絲去雜機(jī)、輪胎破碎機(jī)中經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間的工序的清洗、去雜、破碎，以使得到的輪胎原始適于進(jìn)行裂解。
[0019]前述主動(dòng)鏈輪