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环保型废轮胎电能裂解工艺及设备

阅读:353发布:2021-06-09

专利汇可以提供环保型废轮胎电能裂解工艺及设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及废轮胎裂解工艺及其设备,将废轮胎前期清理后整体进行 电能 加温裂解,回收得到可燃气、混合油、 钢 丝和粗 碳 黑,本发明裂解工艺使用的裂解设备包括 裂解炉 、 冷凝器 和控制柜,本发明方法用电能作为加热源,减少了 燃烧器 、 燃烧室 、排烟管等相关设备,电热加热器直接作用于裂解炉内,将 热能 损失降至最低,裂解过程中无烟、无噪音、无 泄漏 、无污 水 、无废气、无废弃物,是废物循环利用的环保型工艺及设备。,下面是环保型废轮胎电能裂解工艺及设备专利的具体信息内容。

1、一种环保型废轮胎电能裂解设备,其特征在于包括裂解炉冷凝器和控制柜,裂解炉 和冷凝器通过排气管(5)连接,裂解炉中的热电偶(4)与控制柜通过电缆线连接、裂解炉 中的加热器(1-3)与控制柜通过电源控制线连接。
2、如权利要求1所说的裂解设备,其特征在于裂解炉主要包括裂解炉炉体(1)、裂解炉 炉体(1)一端有进料口(7),另一端出料口(2),采用液压开启密封装置,裂解炉炉体(1) 上还装有排气管(5)、安全防爆装置(3)、电源连接端子(6)和热电偶(4),热电偶(4) 的探头插入裂解炉炉体(1)最内层,测量炉体内温度;裂解炉炉体(1)炉壁由内到外共八 层,最里层为内胆(1-1),内胆(1-1)的外侧均匀排布着与炉体轴相平行的挂筋(1-2),挂 筋(1-2)焊接在内胆(1-1)的外侧上,挂筋(1-2)上装有加热器(1-3),加热器(1-3) 外侧包裹有一层保温被(1-4),保温被(1-4)外由一层网(1-5)固定,钢网(1-5)外是 一层保温板(1-6),保温板(1-6)外有一层结构板(1-7),结构板(1-7)外有一层不锈钢 外壳(1-8)。
3、一种使用权利要求2所说的裂解设备的裂解工艺,其特征在于包括:
(1)废轮胎在裂解处理前进行除垢清理,不解体、不粉碎、整体直接投入裂解炉内;
(2)裂解炉采用电能加热升温;
(3)裂解炉内温度达250-350℃时,废轮胎裂解,裂解反应持续60分钟;
(4)裂解炉的裂解气通过管道进入冷凝器冷凝分离,回收得到混合燃料油和可燃气;
(5)裂解炉底部剩余的固体物料排出,回收得到黑和钢丝。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种橡胶、塑料制品的裂解回收工艺及其设备,尤其涉及废轮胎裂解工艺及 其设备。

背景技术

我们处于汽车越来越多的时代,这无疑为我们带来了机遇与挑战,汽车时代的来临,意 味着废旧轮胎越来越多,黑色的污染给环境造成了危害,给人类带来压。要缓解这一问题, 目前较为理想的是采用高温裂解方法,传统的方法是将废轮胎料放入裂解炉中进行干馏裂 解,从中回收燃料油、可燃气和黑,但大多要先将废轮胎里的环状丝拉出,再将废轮胎 切割成块,投入裂解炉中进行热温裂解,加工环节多,生产流程长,且容易造成二次污染。 专利申请号为200610028197.5,公开日是2006年12月06日,公开号是CN1872953的中国 发明专利申请公开了一种“整体废轮胎裂解工艺”,能将整体废轮胎投入裂解釜内一次性快速 裂解为可燃气、油、粗碳黑和废钢丝,减少了工艺环节,但其裂解釜需要600-800℃的热气 流加热升温,热气流由燃烧室燃烧可燃气、油产生,这本身就需要消耗大量的燃料能源,且 由于燃烧室独立于裂解釜外,燃烧产生的热量在传递过程中损失较大,也不利于节约能源, 提高效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保节能型的废轮胎裂解工艺及设备,设计了一种用电能加 温裂解废轮胎的工艺和使用电能的裂解炉。
本发明裂解工艺使用的裂解设备包括裂解炉、冷凝器和控制柜,裂解炉和冷凝器通过排 气管连接,裂解炉中的热电偶与控制柜通过电缆线连接、裂解炉中的电加热器与控制柜通过 电源控制线连接;所述的裂解炉主要包括炉体、炉体上部有进料口,下部有出料口,采用液 压开启密封装置,炉体上还装有排气管、安全防爆装置、电源连接端子和热电偶,热电偶的 探头插入炉体最内层,测量炉体内温度;炉体炉壁由内到外共8层,最里层为内胆,内胆的 外侧均匀排布着与炉体轴向平行的挂筋,挂筋焊接在内胆的外侧上,挂筋上装有加热器,加 热器外侧包裹有一层保温被,保温被外由一层钢网固定,钢网外是一层保温板,保温板外有 一层结构板,结构板外有一层不锈钢外壳
本发明公开的环保型废轮胎电能裂解工艺包括下列步骤:
1、废轮胎在裂解处理前进行除垢清理,不解体、不粉碎、整体直接投入裂解炉内;
2、裂解炉用电能加热升温;
3、裂解炉内温度达250-350℃时,废轮胎裂解,裂解反应持续40-70分钟;
4、裂解炉的裂解气通过管道进入冷凝器冷凝分离,回收得到混合燃料油和可燃气;
5、裂解炉底部剩余的固体物料排出,回收得到碳黑和钢丝。
本发明裂解工艺的产物,以投入废轮胎料重量为基数100,则可得到
混合燃料油             35~40重量%
粗碳黑                 35重量%
废钢丝                 15~20重量%
可燃气                 5~10重量%
本发明的裂解工艺与专利申请号为200610028197.5的中国发明专利申请公开的裂解工 艺相比,克服了使用可燃气、油作为加热源所带来的能耗大,热能在传导过程中热损失大, 产生废气三个缺陷,改进的本发明方法用电能作为加热源,减少了燃烧器、燃烧室、排烟管 等相关设备,电热加热器直接作用于裂解炉内,将热能损失降至最低。先进性还在于,裂解 炉在运行中无烟、无噪音、无泄漏、无污、无废气、无废弃物,是废物循环利用的环保型 设备。该发明的设备对能耗和反应时间的记录数据统计如下:
  序号 原料名称 投料重量 (kg) 温度 (℃) 时间 (小时) 燃料名称 耗用量 燃料能耗 成本 1 废轮胎 100 250-350 2.4 液化气 4瓶 13.5kg/ 每瓶 368元 2 废轮胎 100 250-350 2.1 0#柴油 40kg 219元 3 废轮胎 100 250-350 1 电 40度 40元
从以上记录数据中可以看出,用电能作为本发明裂解工艺的加热源,相同单位裂解量能 降低能耗81%(0#柴油/电);时间缩短47.6%(0#柴油/电),裂解后的产物用肉眼观察即能 明显看到废钢丝与粗碳黑的分离程度更好。
本发明裂解工艺使用的裂解炉是专为这种环保型废轮胎电能裂解工艺设计的,由内而外 共8层,通过保温被、绝缘保护板能有效降低热能损失,更为有效的利用热能,使得废轮胎 能在更短的时间内迅速裂解,热电偶探头插入到裂解炉最内层,便于控制裂解温度,裂解炉 炉体上装有安全防爆装置,控制炉体内的压力,裂解炉炉体上端开有进料口,下端开有出料 口,用液压装置控制进料口、出料口的密封,整个装置结构紧凑,占地面积小,操作方便。
附图说明
图1是废轮胎电能裂解工艺。
图2是废轮胎电能裂解设备框图
图3是裂解炉结构示意图。
图4是图3的A-A向剖视图。
图中1.裂解炉炉体,1-1.内胆,1-2.挂筋,1-3.加热器,1-4.保温被,1-5.钢网,1-6. 保温板,1-7.结构板,1-8.不锈钢外壳,2.出料口,3.安全防爆装置,4.热电偶,5.排气管, 6.电源连接端子,7进料口。

具体实施方式

实施例1、如图1、2、3所示,将裂解炉炉体(1)的进料口(7)打开,将清理除垢后 无需破碎或切断的整体废旧轮胎100kg投入到裂解炉内,关闭进料口(7),开启电源,使裂 解炉内温度升高,通过热电偶(4)探头测量炉内温度,并将炉内温度信息传输到控制柜,由 控制柜根据炉内温度控制加热器,让裂解炉内的废轮胎在250℃-350℃反应60分钟,废轮胎 裂解,产生大量裂解气,裂解气通过裂解炉炉体上的排气管(5)进入冷凝器进行冷却分离, 通过两次冷凝得到可燃气和混合油,关闭电源后,打开裂解炉炉体的出料口(2),裂解炉底 部的剩余固体物粗炭黑和废钢丝经出料口滑出,落入到移动冷却仓,自然冷却至室温,再按 照常规操作送到下一工序继续处理,回收得到工业用碳黑和钢丝。
实施例2、如图2、3、4所示,环保型废轮胎电能裂解设备包括裂解炉、冷凝器和控制 柜,裂解炉和冷凝器通过排气管(5)连接,裂解炉中的热电偶(4)与控制柜通过电缆线连 接、裂解炉中的加热器(1-3)与控制柜通过电源控制线连接;裂解炉主要包括裂解炉炉体(1)、 裂解炉炉体(1)一端有进料口(7),另一端出料口(2),采用液压开启密封装置,裂解炉炉 体(1)上还装有排气管(5)、安全防爆装置(3)、电源连接端子(6)和热电偶(4),热电 偶(4)的探头插入裂解炉炉体(1)最内层,测量炉体内温度;裂解炉炉体(1)炉壁由内到 外共八层,最里层为内胆(1-1),内胆(1-1)的外侧均匀排布着与炉体轴相平行的挂筋(1-2), 挂筋(1-2)焊接在内胆(1-1)的外侧上,挂筋(1-2)上装有加热器(1-3),加热器(1-3) 外侧包裹有一层保温被(1-4),保温被(1-4)外由一层钢网(1-5)固定,钢网(1-5)外是 一层保温板(1-6),保温板(1-6)外有一层结构板(1-7),结构板(1-7)外有一层不锈钢 外壳(1-8)。
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