处理轮胎的系统和方法 |
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| 申请号 | CN201611219206.9 | 申请日 | 2016-12-26 | 公开(公告)号 | CN106738458A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司; | 发明人 | 张宏伟; 赵延兵; 梅磊; 陈水渺; 张建强; 吴道洪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了处理轮胎的系统和方法，该系统包括：抽 钢 丝机、 粉碎 机、 磁选 机、 热解 反应器、 排渣 螺旋、成型装置和电石炉。该系统可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，热解油品质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式 辐射 管，且内部设置转动内构件，增加了 橡胶 颗粒间和辐射管间 传热 ，传热效率高，并且可以通过调整搅拌装置的转速来控制橡胶颗粒在热解反应器中 停留时间 ，从而保证橡胶颗粒充分热解，另外通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的 碳 基原料使用，不仅可以显著降低电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效益，非常适合于工业化。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种处理轮胎的系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 处理轮胎的系统和方法技术领域[0001] 本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种处理轮胎的系统和方法。 背景技术[0002] 随着我国经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高，汽车已经逐步进入人们的日常生活之中，由此产生了大量的废旧轮胎。2006年我国轮胎产量高达2.8亿条，居世界第 一，当年产生的废旧轮胎也多达1.4亿条，约360万吨。大量废旧轮胎的堆积不仅占用土地， 还容易滋生蚊虫细菌，传播疾病，危害居民健康，而且极易引起火灾，造成环境污染。对废旧 轮胎进行回收处理，则不仅可以缓解其对环境的压力，减少污染，更可实现资源的有效回收 利用。 [0003] 目前处理废旧轮胎的方法有原型改制、生产再生胶和胶粉、焚烧以及热解等，其中热解技术是一种很具潜力的处理废旧轮胎的方法。废旧轮胎热解技术是将废旧轮胎在缺氧 或惰性气体中进行热分解，可产生热解气、热解油和炭残渣等。这些产品经进一步加工处理 可转化成具有各种用途的高价值产品。与传统处理方法相比，热解法不仅可以回收高附加 值的产物，而且可以回收近70％的能源，具有较高的经济和环境效益。废旧轮胎热解处理工 艺主要包括催化热解、真空热解、加氢热解和自热热解等，各种工艺对原料预处理和粒径都 有严格要求，得到的产物也各不相同。 [0004] 因此，现有的轮胎热解技术有待进一步改善。 发明内容[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理轮胎的系统和方法，该系统可以将热解产生的油气资源迅速导 出，二次反应少，热解油品质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式辐 射管，且内部设置转动内构件，增加了橡胶颗粒间和辐射管间传热，传热效率高，并且可以 通过调整搅拌装置的转速来控制橡胶颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充 分热解，另外通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使 用，不仅可以显著降低电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效 益，非常适合于工业化。 [0006] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理轮胎的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括： [0008] 粉碎机，所述粉碎机具有抽钢丝后轮胎入口和混合料出口，所述抽钢丝后轮胎入口与所述抽钢丝后轮胎出口相连； [0010] 热解反应器，所述热解反应器包括： [0011] 橡胶颗粒入口和半焦出口； [0012] 所述橡胶颗粒入口位于所述反应器的顶部； [0013] 所述半焦出口位于所述反应器的底部； [0014] 蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管； [0015] 油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔； [0016] 搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述反应器的内部并被设置成可在所述反应器内旋转； [0017] 集气管，所述集气管包括集气总管以及与所述集气总管相连通的集气支管， [0018] 其中，所述集气总管竖直地设置在所述反应器外部， [0019] 所述集气支管延伸穿过所述反应器的侧壁伸入到所述反应器内且与所述油气导出管道相连通； [0020] 排渣螺旋，所述排渣螺旋具有半焦入口和冷态半焦出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连； [0021] 成型装置，所述成型装置具有冷态半焦入口、石灰石粉料入口、粘结剂入口和混合球团出口，所述冷态半焦入口与所述冷态半焦出口相连； [0022] 电石炉，所述电石炉具有混合球团入口和固态电石出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连。 [0023] 由此，根据本发明实施例的处理轮胎的系统可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，热解油品质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式辐 射管，且内部设置转动内构件，增加了橡胶颗粒间和辐射管间传热，传热效率高，并且可以 通过调整搅拌装置的转速来控制橡胶颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充 分热解，另外通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使 用，不仅可以显著降低电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效 益，非常适合于工业化。 [0024] 另外，根据本发明上述实施例的处理轮胎的系统还可以具有如下附加的技术特征： [0025] 在本发明的一些实施例中，所述处理轮胎的系统进一步包括：料斗，所述料斗具有进料口和出料口，所述进料口与所述橡胶颗粒出口相连；螺旋输送机，所述螺旋输送机具有 螺旋进料口和螺旋出料口，所述螺旋进料口与所述出料口相连，所述螺旋出料口与所述橡 胶颗粒入口相连；旋风分离器，所述旋风分离器具有热解油气入口、炭黑颗粒出口和净化油 气出口，所述热解油气出口与所述集气总管相连；喷淋塔，所述喷淋塔具有净化油气入口、 冷却介质入口、热解气出口和热解油出口，所述净化油气入口与所述净化油气出口相连；储 油罐，所述储油罐具有储油罐入口和储油罐出口，所述储油罐入口与所述热解油出口相连； 集气罐，所述集气罐具有集气罐入口和集气罐出口，所述集气罐入口与所述热解气出口相 连，所述集气罐出口与所述蓄热式辐射管相连。 [0026] 在本发明的一些实施例中，所述热解反应器外壁上设置有保温棉；任选的，所述集气支管为多个，并且沿所述集气总管的长度方向彼此平行布置，任选的，所述集气支管垂直 于所述集气主管。由此，可以显著提高反应器中的油气导出效率。 [0027] 在本发明的一些实施例中，，所述油气导出管道沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道，任选的，所述油气导出管道与所 述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出 管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。 [0028] 在本发明的一些实施例中，，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁之间距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍，任选的，所述油气导出管道的管壁上设 置有多个通孔，优选地，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分布，任选的，同 一层所述油气导出管道连通至同一根所述集气支管。由此，可以进一步提高反应器中的油 气导出效率。 [0029] 在本发明的一些实施例中，，所述搅拌杆介于所述蓄热式辐射管层与所述油气导出管道层之间，任选的，所述搅拌杆垂直于所述搅拌轴，并且沿所述搅拌轴的长度方向间隔 分布，任选的，所述搅拌杆在所述搅拌轴的同一横截面上的相邻投影呈一定角度，任选的， 所述角度为0～90度，不含端值，优选的，所述角度为30～90度，不含90度。由此，可以显著提 高橡胶颗粒的热解效率。 [0030] 在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上分别设置有挡板，所述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全部竖向投影，任选的， 所述挡板从所述蓄热式辐射管的管壁的竖直切面的相切线为起点，呈一定角度向下延伸至 所述油气导出管道的竖直切面，优选所述角度为40-90度，不含90度。由此，可以进一步提高 橡胶颗粒的热解效率。 [0031] 在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述所述的系统实施处理轮胎的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括： [0032] 将轮胎供给至所述抽钢丝机进行抽钢丝，以便得到钢丝和抽钢丝后轮胎； [0033] 将所述抽钢丝后轮胎供给至所述粉碎机进行粉碎处理，以便得到混合料； [0034] 将所述混合料供给至所述磁选机进行磁选处理，以便得到铁粉和橡胶颗粒； [0035] 将所述橡胶颗粒供给至所述热解反应器中进行热解处理，以便得到半焦和热解油气； [0036] 将所述半焦经所述排渣螺旋排出所述热解反应器，以便得到冷态半焦； [0037] 将所述冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂供给至所述成型装置中进行混合成型处理，以便得到混合球团； [0038] 将所述混合球团供给至所述电石炉中，以便得到固态电石。 [0039] 由此，根据本发明实施例的处理轮胎的方法通过采用设置有油气导出管道的热解反应器对橡胶颗粒进行热解处理，可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，热解 油品质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式辐射管，且内部设置转动 内构件，增加了橡胶颗粒间和辐射管间传热，传热效率高，并且可以通过调整搅拌装置的转 速来控制橡胶颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充分热解，另外通过将热 解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使用，不仅可以显著降低电 石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效益，非常适合于工业化。 [0040] 另外，根据本发明上述实施例的处理轮胎的方法还可以具有如下附加的技术特征： [0041] 在本发明的一些实施例中，所述处理轮胎的方法进一步包括：将所述热解油气供给至所述旋风分离器中进行旋风分离处理，以便得到炭黑颗粒和净化油气；将所述净化油 气供给至所述喷淋塔中进行喷淋处理，以便得到热解气和热解油，并将所述热解气经所述 集气罐供给至所述蓄热式辐射管作为燃料使用。 [0042] 在本发明的一些实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为10～15mm；任选的，所述蓄热式辐射管的管壁温度为600～700摄氏度；任选的，所述冷态半焦与石灰石粉料以1:1.5的比例 混合，所述粘结剂的添加量为所述冷态半焦与所述石灰石总量的10～15％；任选的，所述电 石炉中温度为1300～1700摄氏度。 [0044] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0045] 图1是根据本发明一个实施例的处理轮胎的系统结构示意图； [0046] 图2是根据本发明再一个实施例的处理轮胎的系统中的搅拌装置的俯视结构示意图； [0047] 图3是根据本发明又一个实施例的处理轮胎的系统中的蓄热式辐射管、挡板和油气导出管道的部分结构示意图； [0048] 图4是根据本发明又一个实施例的处理轮胎的系统中的热解反应器的结构示意图； [0049] 图5是根据本发明又一个实施例的处理轮胎的系统结构示意图； [0050] 图6是根据本发明一个实施例的处理轮胎的方法流程示意图； [0051] 图7是根据本发明再一个实施例的处理轮胎的方法流程示意图。 具体实施方式[0052] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0053] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0054] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0055] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0056] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理轮胎的系统。根据本发明的实施例，参考图1-5，该系统包括：抽钢丝机100、粉碎机200、磁选机300、热解反应器400、排渣螺旋 500、成型装置600和电石炉700。 [0057] 根据本发明的实施例，抽钢机100具有轮胎入口101、钢丝出口102和抽钢丝后轮胎出口103，且适于抽出轮胎中的钢丝，得到抽钢丝后轮胎。由此，可以有效回收轮胎中的钢 丝，并且避免钢丝对后续橡胶颗粒快速热解反应的影响。具体的，将轮胎的圈口切割下来后 用内圈抽钢丝机将轮胎中的钢丝去除。 [0058] 根据本发明的实施例，粉碎机200具有抽钢丝后轮胎入口201和混合料出口202，抽钢丝后轮胎入口201与抽钢丝后轮胎出口103相连，且适于将抽钢丝后轮胎进行粉碎，从而 可以得到含有橡胶颗粒和铁粉的混合料。由此，可以显著提高后续热解过程中橡胶颗粒的 热解效率。 [0059] 根据本发明的实施例，磁选机300具有混合料入口301、铁粉出口302和橡胶颗粒出口303，混合料入口301与混合料出口202相连，且适于对粉碎机中得到的含有橡胶颗粒和铁 粉的混合料进行磁选处理，从而可以得到橡胶颗粒和铁粉。 [0060] 根据本发明的一个实施例，橡胶颗粒的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，橡胶颗粒的粒径可以为10～ 15mm。由此，可以使得橡胶颗粒在后续的热解反应器的反应空间中均匀分散，从而可以显著 提高橡胶颗粒的快速热解效率，进而提高热解油的产率。 [0061] 根据本发明的实施例，热解反应器400包括：橡胶颗粒入口401、蓄热式辐射管41、油气导出管道42、半焦出口402、搅拌装置43和集气管44。 [0062] 根据本发明的实施例，橡胶颗粒入口401位于反应器的顶部，且适于将磁选机中得到的橡胶颗粒供给至反应器内。 [0063] 根据本发明的实施例，半焦出口402可以设置在反应器的底部，且适于将热解生成的半焦排出反应器。 [0064] 根据本发明的实施例，蓄热式辐射管41在移动床热解反应器的内部沿着反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管，根据本发明的 具体实施例，在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管均匀分布，优选地，沿反应器的高度方 向布置的蓄热式辐射管彼此平行并且错开布置。根据本发明的具体示例，蓄热式辐射管的 管径可以为100～300mm。根据本发明的实施例，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离为200 ～500mm，相邻蓄热式辐射管外壁间的竖直距离为200～700mm。需要解释的是，相邻蓄热式 辐射管外壁间的水平距离可以理解为在同层上蓄热式辐射管外壁间的距离，而相邻蓄热式 辐射管外壁间的竖直距离可以理解为相邻上下两层间的相邻蓄热式辐射管外壁间的距离。 [0065] 根据本发明的实施例，多层蓄热式辐射管的层数可以为10-25层。发明人发现，该种结构布置可以使得反应器内温度场分布均匀，从而可以显著提高橡胶颗粒的热解效率。 [0066] 根据本发明的实施例，蓄热式辐射管可以为单向蓄热式燃气蓄热式辐射管，即通过蓄热式辐射管管体将燃烧燃气产生的热量以辐射的方式进行供热。根据本发明的具体实 施例，蓄热式辐射管上可以设置有燃气调节阀(未示出)。由此，可以通过调整燃气调节阀调 节通入蓄热式辐射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控温，从而可以显著提高橡 胶颗粒的热解效率，进而提高热解油的收率。 [0067] 具体的，蓄热式辐射管沿水平方向从反应器侧壁的一侧伸入到反应器中且贯穿反应器，即蓄热式辐射管沿水平方向从反应器侧壁的一侧伸入反应器中且穿出反应器的另一 侧壁，并且蓄热式辐射管的两端均伸出反应器侧壁，其中，蓄热式辐射管上的燃料入口位于 蓄热式辐射管上伸出反应器的一端，蓄热式辐射管上的烟气出口位于蓄热式辐射管上伸出 反应器的另一端，或者蓄热式辐射管上的燃料入口和烟气出口位于蓄热式辐射管上的同一 端。通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式 辐射管采用定期换向的燃烧方式，使得单个蓄热式辐射管的温度场相差不大于30℃，从而 保证反应器内温度场的均匀性，例如通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量使得反应器 内蓄热式辐射管的管壁温度为600～700℃，从而保证橡胶颗粒的充分热解。 [0068] 根据本发明的实施例，油气导出管道42的管壁上设置有通孔，根据本发明的具体实施例，油气导出管道42沿反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此 平行的油气导出管道。 [0069] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道42与蓄热式辐射管41平行布置，且蓄热式辐射管41的左右两侧对称设置有两根油气导出管道42。发明人发现，通过在每根蓄热式 辐射管两侧安装油气导出管道，热解产生的油气通过油气导出管道被迅速导出，从而有效 地抑制了油气的二次裂解，进而提高热解油的收率，经济效益好。根据本发明的具体示例， 油气导出管道的管径可以为30～80mm。 [0070] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道42与邻近的蓄热式辐射管41的管壁之间距离可以为油气导出管道管径d的1/2-3倍。由此可以立刻导出产生的热解油气，避免热解 油裂解，提高热解油产率。 [0071] 根据本发明的具体实施例，油气导出管道42的管壁上设置有多个通孔，优选地，多个通孔在油气导出管道42的长度方向上均匀分布。由此可以便于热解油气快速导出。 [0072] 根据本发明的实施例，搅拌装置43包括搅拌轴45和连接在搅拌轴45上的多个搅拌杆46，从而搅拌轴45在驱动电机的驱动下带动搅拌杆46旋转，根据本发明的具体实施例，搅 拌轴45可旋转地从半焦出口402伸入到反应器内部。发明发现，通过在反应器内设置搅拌装 置，搅拌杆在来回转动的过程中，可以有效避免辐射管表面的结焦，进而避免因辐射管结焦 而降低传热效率，从而能够增强传热效果，并且可以通过调整搅拌装置的转速来控制橡胶 颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充分热解。 [0073] 根据本发明的具体实施例，每层辐射管的上方均有一根或多根搅拌杆，且搅拌杆与辐射管的垂直距离为20～300mm。由此可以避免辐射管的上结焦，保证设备正常运行。例 如，搅拌杆可以介于辐射管层与油气导出管道层之间。 [0074] 根据本发明的具体实施例，搅拌杆46垂直于搅拌轴45，并且沿搅拌轴45的长度方向间隔分布。 [0075] 根据本发明的具体实施例，搅拌杆46在搅拌轴45的同一横截面上的相邻投影呈一定角度。例如，如图2所示，所述角度θ可以为0～90度(不含端值)，优选30～90度(不含90 度)。由此，可以使得搅拌杆有效地松动反应器内部橡胶颗粒，从而能够快速导出热解反应 器中产生的热解油气。具体的，中心搅拌轴的长度可为1-18m，可拆卸搅拌杆垂直间距可以 为0.4-1m，层数可以为11-26层。 [0076] 根据本发明的实施例，集气管44包括集气总管47和与集气总管47连通的集气支管48，根据本发明的具体实施例，集气总管47竖直地设置在反应器外部，集气支管48延伸穿过 反应器的侧壁伸入到反应器内且与油气导出管道42相连通。由此，进入油气导出管道热解 油气经集气支管汇集至集气总管。 [0077] 根据本发明的具体实施例，集气支管48为多个，并且多个集气支管48可以沿集气总管47的长度方向彼此平行布置，根据本发明的具体示例，集气支管48垂直于集气主管47。 由此，多个集气支管可以保证油气导出管道中热解油气的快速导出，从而显著提高热解油 的收率。 [0078] 根据本发明的具体示例，如图1所示，同一层油气导出管道42连通至同一根集气支管48。 [0079] 根据本发明的实施例，反应器顶部可以呈球面型或锥形。 [0080] 根据本发明的实施例，反应器的底部可以呈倒锥形。由此，可以使得热解生成的半焦顺利排出反应器。 [0081] 根据本发明的具体实施例，如图3所示，蓄热式辐射管41的两侧管壁上分别设置有挡板49，挡板49位于油气导出管道42的上方，且覆盖油气导出管道42的全部竖向投影。由 此，通过在蓄热式辐射管41的两侧管壁上设置挡板49，可以防止物料下降过程中摩擦油气 导出管道，进而延长油气导出管道的寿命；并且挡板49还能起到对物料的引流作用，防止物 料卡在蓄热式辐射管与油气导出管道之间，造成物料堵塞。 [0082] 根据本发明的具体实施例，如图3所示，挡板49从蓄热式辐射管41的管壁的竖直切面A(A1)的相切线为起点，呈一定角度α向下延伸至油气导出管道42的竖直切面B(B1)，角度 α为40-90度，不含90度。由此使得挡板的最短长度是能够遮挡油气导出管道。 [0083] 根据本发明的再一个具体实施例，如图4所示，热解反应器400的外壁上可以设置有保温棉50。由此，可以防止热解反应器内热量损失，从而进一步提高热解反应器内橡胶颗 粒的热解效率。 [0084] 根据本发明的实施例，排渣螺旋500具有半焦入口501和冷态半焦出口502，半焦入口501与半焦出口402相连，且适于将热解反应器中得到的半焦进行冷却处理，从而得到冷 态半焦。具体的，排渣螺旋的管内设置有循环冷却水，通过冷却水的间壁换热，将热解反应 器中得到的热态半焦冷却为冷态半焦。 [0085] 根据本发明的实施例，成型装置600具有冷态半焦入口601、石灰石粉料入口602、粘结剂入口603和混合球团出口604，冷态半焦入口601与冷态半焦出口502相连，且适于将 上述得到的冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂进行混合成型处理，从而可以得到混合球团。 需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对粘结剂的具体类型以及混合球团的粒 径进行选择，例如，粘结剂可以选择粘结性煤、加热到120℃左右的沥青、或含有少量水的淀 粉溶液或膨润土。 [0086] 根据本发明的一个实施例，冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂的混合比例并不说特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，所述 冷态半焦与石灰石粉料以1:1.5的比例混合，所述粘结剂的添加量为所述冷态半焦与所述 石灰石总量的10～15％。发明人发现，如果添加的粘结剂比例过低会不易成型，添加的粘结 剂比例过大也能成型但是会明显增加成本，影响经济效益。 [0087] 根据本发明的实施例，电石炉700具有混合球团入口701和固态电石出口702，混合球团入口701与混合球团出口604相连，且适于将上述得到的混合球团供给至电石炉中生产 电石，得到固态电石。由此，通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的 碳基原料使用，不仅可以显著降低电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提 高了经济效益，非常适合于工业化。具体的，电石炉可以为密闭式电石炉，并且炉内温度可 以为1300～1700摄氏度。 [0088] 根据本发明实施例的处理轮胎的系统可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，热解油品质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式辐射管，且 内部设置转动内构件，增加了橡胶颗粒间和辐射管间传热，传热效率高，并且可以通过调整 搅拌装置的转速来控制橡胶颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充分热解， 另外通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使用，不仅可 以显著降低电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效益，非常适 合于工业化。 [0089] 参考图5，根据本发明实施例的处理轮胎的系统进一步包括：料斗800、螺旋输送机900、旋风分离器1000、喷淋塔1100、储油罐1200和集气罐1300。 [0090] 根据本发明的实施例，料斗800具有进料口801和出料口802，进料口801与橡胶颗粒出口303相连，且适于在将磁选机中得到的橡胶颗粒供给至热解反应器中之前，预先供给 至料斗中存储。 [0091] 根据本发明的实施例，螺旋输送机900具有螺旋进料口901和螺旋出料口902，螺旋进料口901与出料口802相连，螺旋出料口902与401橡胶颗粒入口相连，且适于将存储在料 斗中的橡胶颗粒供给至热解反应器中。 [0092] 根据本发明的实施例，旋风分离器1000具有热解油气入口1001、炭黑颗粒出口1002和净化油气出口1003，热解油气出口1001与集气总管47相连，且适于对热解油气进行 旋风分离处理，从而得到炭黑颗粒和净化油气。由此，可以显著提高后续所得热解油气的品 质。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对旋风分离器的级数进行选择，例如 可以采用两级旋风分离器。 [0093] 根据本发明的实施例，喷淋塔1100具有净化油气入口1101、冷却介质入口1102、热解气出口1103和热解油出口1104，净化油气入口1101与净化油气出口1003相连，且适于采 用冷却介质对净化油气进行喷淋处理，其中净化油气中的热解油被捕捉下来，从而实现热 解油和热解气的分离。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对采用的冷却介 质的具体类型进行选择，例如可以采用冷却热解油作为冷却介质。 [0094] 根据本发明的实施例，储油罐1200具有储油罐入口1201和储油罐出口1202，储油罐入口1201与热解油出口1104相连，且适于存储喷淋塔分离得到的热解油。 [0095] 根据本发明的实施例，集气罐1300具有集气罐入口1301和集气罐出口1302，集气罐入口1301与热解气出口1103相连，集气罐出口1302与蓄热式辐射管41相连，且适于存储 喷淋塔分离得到的热解气，并将所得热解气供给至蓄热式辐射管作为燃料使用。由此，可以 显著降低处理成本。 [0096] 如上所述，根据本发明实施例的处理轮胎的系统可具有选自下列的优点至少之一： [0097] 根据本发明实施例的处理轮胎的系统利用蓄热式辐射管作为加热源，没有热载体，工艺流程得到了极大的简化； [0100] 根据本发明实施例的处理轮胎的系统对反应后得到的热态半焦进行冷却处理，使之变成冷态半焦，可随时进行排料以及便于运输和进行下一步工艺等； [0101] 根据本发明实施例的处理轮胎的系统对半焦进行深入利用，作为一部分原料与廉价的粉石灰及粘结剂混合物送入电石炉中，生成固态电石，直接生成了终极产品，解决了半 焦的处理难题，极大地提高了经济效益，非常适合工业化。 [0102] 在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述处理轮胎的系统实施处理轮胎的方法。下面参考图6和7对本发明实施例的处理轮胎的方法进行详细描述。根据本发明 的实施例，该方法包括： [0103] S100：将轮胎供给至所述抽钢丝机进行抽钢丝 [0104] 该步骤中，将轮胎供给至抽钢丝机进行抽钢丝，得到抽钢丝后轮胎。由此，可以有效回收轮胎中的钢丝，并且避免钢丝对后续橡胶颗粒快速热解反应的影响。具体的，将轮胎 的圈口切割下来后用内圈抽钢丝机将轮胎中的钢丝去除。 [0105] S200：将抽钢丝后轮胎供给至粉碎机进行粉碎处理 [0106] 该步骤中，将上述得到的抽钢丝后轮胎供给至粉碎机进行粉碎处理，从而可以得到含有橡胶颗粒和铁粉的混合料。由此，可以显著提高后续热解过程中橡胶颗粒的热解效 率。 [0107] S300：将混合料供给至磁选机进行磁选处理 [0108] 该步骤中，将上述得到的含有橡胶颗粒和铁粉的混合料进行磁选处理，从而可以得到橡胶颗粒和铁粉。 [0109] 根据本发明的一个实施例，橡胶颗粒的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，橡胶颗粒的粒径可以为10～ 15mm。由此，可以使得橡胶颗粒在后续的热解反应器的反应空间中均匀分散，从而可以显著 提高橡胶颗粒的快速热解效率，进而提高热解油的产率。 [0110] S400：将橡胶颗粒供给至热解反应器中进行热解处理 [0111] 该步骤中，将上述得到的橡胶颗粒供给至热解反应器中进行热解处理，得到半焦和热解油气。具体的，将橡胶颗粒从橡胶颗粒入口供给至热解反应器中，将燃料和空气分别 供给至蓄热式辐射管中，使得燃料在蓄热式辐射管中燃烧产生热量对橡胶颗粒辐射加热进 行热解处理，从而可以得到热解油气和半焦。 [0112] S500：将半焦经排渣螺旋排出热解反应器 [0113] 该步骤中，将上述得到的半焦经排渣螺旋排出热解反应器，得到冷态半焦。具体的，排渣螺旋的管内设置有循环冷却水，通过冷却水的间壁换热，将热解反应器中得到的热 态半焦冷却为冷态半焦。 [0114] S600：将冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂供给至成型装置中进行混合成型处理 [0115] 该步骤中，将上述得到的冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂供给至成型装置中进行混合成型处理，得到混合球团。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对粘结剂 的具体类型以及混合球团的粒径进行选择，例如，粘结剂可以选择粘结性煤、加热到120℃ 左右的沥青、或含有少量水的淀粉溶液或膨润土。 [0116] 根据本发明的一个实施例，冷态半焦与石灰石粉料和粘结剂的混合比例并不说特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，所述 冷态半焦与石灰石粉料以1:1.5的比例混合，所述粘结剂的添加量为所述冷态半焦与所述 石灰石总量的10～15％。发明人发现，如果添加的粘结剂比例过低会不易成型，添加的粘结 剂比例过大也能成型但是会明显增加成本，影响经济效益。 [0117] S700：将混合球团供给至电石炉中 [0118] 该步骤中，将上述得到的混合球团供给至电石炉中，得到固态电石。由此，通过将热解反应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使用，不仅可以显著降低 电石生产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效益，非常适合于工业 化。具体的，电石炉可以为密闭式电石炉，并且炉内温度可以为1300～1700摄氏度。 [0119] 根据本发明实施例的处理轮胎的方法通过采用设置有油气导出管道的热解反应器对橡胶颗粒进行热解处理，可以将热解产生的油气资源迅速导出，二次反应少，热解油品 质高，热解油中轻质组分含量高，同时热解反应器采用蓄热式辐射管，且内部设置转动内构 件，增加了橡胶颗粒间和辐射管间传热，传热效率高，并且可以通过调整搅拌装置的转速来 控制橡胶颗粒在热解反应器中停留时间，从而保证橡胶颗粒充分热解，另外通过将热解反 应器中所得半焦供给至电石炉中作为生产电石的碳基原料使用，不仅可以显著降低电石生 产成本，而且可以解决半焦的处理难题，极大的提高了经济效益，非常适合于工业化。 [0120] 参考图7，根据本发明实施例的处理轮胎的方法进一步包括： [0121] S800：将热解油气供给至旋风分离器中进行旋风分离处理 [0122] 该步骤中，将热解反应器中得到热解油气供给至旋风分离器中进行旋风分离处理，得到炭黑颗粒和净化油气。由此，可以显著提高后续所得热解油气的品质。需要说明的 是，本领域技术人员可以根据实际需要对旋风分离器的级数进行选择，例如可以采用两级 旋风分离器。 [0123] S900：将净化油气供给至喷淋塔中进行喷淋处理，并将热解气经集气罐供给至蓄热式辐射管作为燃料使用 [0124] 该步骤中，将旋风分离器中得到的净化油气供给至喷淋塔中采用冷却介质对其进行喷淋处理，其中净化油气中的热解油被捕捉下来，从而实现热解油和热解气的分离，并将 分离得到的热解气经集气罐供给至蓄热式辐射管作为燃料使用。由此，可以显著降低处理 成本。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对采用的冷却介质的具体类型进 行选择，例如可以采用冷却热解油作为冷却介质。 [0125] 需要说明的是，上述针对处理轮胎的系统所描述的特征和优点同样适用于该处理轮胎的方法，此处不再赘述。 [0126] 下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。 [0127] 实施例 [0128] 本实施例采用图5的处理轮胎的系统，其中，15层蓄热式辐射管在热解反应器内中沿反应器本体高度方向间隔分布，并且相邻的蓄热式辐射管沿水平和反应器本体高度两个 方向上以相同间距隔开且平行错落分布。蓄热式辐射管采用管径为100mm的圆形管，水平上 相邻辐射管的外壁距离为100mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为200mm。其轮胎分析数据、 工艺操作参数和物料平衡见表1-3，快速热解时间10s，将所述冷态半焦与石灰石粉料以1: 1.5的比例混合，添加入的粘结剂为半焦与石灰石总量的10％，按照以上所述比例混合成型 处理，然后将得到的混合球团供给至电石炉中在1300～1700摄氏度的条件下生产固态电 石，固态电石中含碳化钙wt80％，发气量282L/kg。 [0129] 表1废旧轮胎分析数据 [0130] [0131] 表2工艺操作参数 [0132]序号 参数名称 参数值 序号 参数名称 参数值 1 上部辐射管壁面温度 680℃ 6 反应器下部温度 580℃ 2 中部辐射管壁面温度 700℃ 7 反应器出口温度 540℃ 3 下部辐射管壁面温度 650℃ 8 旋风出口温度 450℃ 4 反应器上部温度 580℃ 9 反应器压力 5KPa 5 反应器中部温度 610℃ [0133] 注：表2中的反应器指热解反应器。 [0134] 表3物料平衡表 [0135] [0136] [0137] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。 |
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