專利名稱：利用微波使廢輪胎資源再生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用微波使廢輪胎資源再生裝置，特別涉及一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化，真正環(huán)保、安全、高效、高附加值廢輪胎資源再生裝置。
技術背景有關廢輪胎污染已引起社會普遍重視。針對廢輪胎回收利用技術亦屢見不鮮，有 物理的、有化學的；社會上已有很多利用廢輪胎煉油的企業(yè)和設備，有的檔次高，有的檔次 低，特別是國內(nèi)參差不齊，甚至還有用“土爐”煉油。國內(nèi)外廣大專家和學者發(fā)表了很多論文 和專利，也有些已投入實際生產(chǎn)。目前國內(nèi)外在設備研制方面均存在一個很大的誤區(qū)，常常 以廢輪胎煉油為宗旨，以催化劑為核心技術，提高出油率和油品質量為目標；“十一五”國家 科技支撐計劃重大項目中，已把以上誤區(qū)進行糾正我們應該著眼于以廢輪胎完全高效的 環(huán)保性，資源化，高附加值再利用為目的，而不能局限于廢輪胎煉油方面。我國自改革開放 以來，微波能應用技術在國內(nèi)逐漸發(fā)展，它獨有的加熱效能已逐漸在各個領域得到應用。微 波在廢塑料(橡膠)裂解和活化方面，國內(nèi)很多高校和企業(yè)也做過大量研究和報道，而真正 工業(yè)化生產(chǎn)目前還沒有。如中國專利ZL20052007940. X其雖然發(fā)明連續(xù)微波裂解爐，但工 藝簡單、局限且沒有密封進料、出渣裝置，不存在密封無氧或者貧氧生產(chǎn)，導致實際工業(yè)生 產(chǎn)上的不可能性。中國專利200410101241. 1是利用微波和太陽能來裂解廢輪胎，沒有三廢 處理的配套工藝，實際工業(yè)化就更復雜。因此微波裂解廢輪胎在國內(nèi)還未見工業(yè)化生產(chǎn)的 報道，在山東鄒城已有一家投資2. 6億元人民幣引進加拿大技術利用微波裂解廢輪胎的項 目，預計2010年竣工。該設備為目前國際上最先進的生產(chǎn)線，該設備沒有真正的達到環(huán)保 設計，因為所有的廢輪胎裂解均有不等量的含油廢水產(chǎn)生，該設備不僅無處理廢水的功能， 而且在生產(chǎn)過程中還產(chǎn)生新的炭黑工業(yè)廢水和含油廢水；再者回收資源附加值不高；設備 投資巨大，運行成本高，常需十來年回收成本。國內(nèi)設備分兩類均是非微波類，一類是燃煤 型的爐、釜、管式煉油，該類設備雖投資小，但體形巨大，工藝粗糙，效率低，安全性、環(huán)保型 差，存在復雜的煙氣后處理和二次污染的隱患，謀取經(jīng)濟利益是以犧牲安全和環(huán)保為代價 的；一類是電加熱管式煉油，為間接式加熱，需要將廢輪胎粉碎，預處理能耗高、造價高、生 產(chǎn)成本高、附加值低下，且不能處理廢水，達不到環(huán)保要求。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種利用微波使廢輪胎資源再生裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案利用微波使廢輪胎資源再生裝置，該裝置包括進料系統(tǒng)、微波裂解柜、冷凝分離系 統(tǒng)、微波活化管、尾氣回收系統(tǒng)；所述的微波裂解柜上設有出渣口、出氣口，柜內(nèi)設有進料 口、微波加熱裝置、耐高溫輸送板、導炭板和軋輪；所述的微波裂解柜下方設排油清理口，微 波裂解柜通過軋輪與儲鋼絲罐相連；所述的進料口與進料系統(tǒng)連接，排渣口通過螺旋排渣 連接機與微波活化管連接，出氣口通過冷凝分離系統(tǒng)與尾氣回收系統(tǒng)相連，進料系統(tǒng)包括斜坡式輸送倉和干式進料塔；所述的微波裂解柜和微波活化管之間為螺旋排渣連接機，螺旋排渣連接機的螺旋葉片間距從進料端向出料端逐漸縮小或螺旋葉片外筒呈錐體的喇叭形，形成料封；所述的筒體進料端設對視高溫玻璃視鏡；所述的微波裂解柜設有遠紅外溫度表、壓力表、調(diào)節(jié)器、安全報警裝置、自動化PID 系統(tǒng)和動態(tài)觀察窗；所述的干式進料塔和微波裂解柜上還設有氧氣濃度監(jiān)測系統(tǒng)；所述的動態(tài)觀察窗 為對視高溫玻璃；所述的尾氣回收系統(tǒng)還包括尾氣凈化器、熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組；所述的熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組出氣口通過導熱管與斜坡式輸送倉相連；所述的冷凝分離系統(tǒng)包括組合式超重力旋轉床，冷凝管和油水氣分離罐，重油儲 罐，廢水儲罐，廢水導管；所述的組合式超重力旋轉床可為錯流式或填料式；所述的油水氣分離罐通過廢水導管和廢水罐與微波裂解柜和微波活化管之間的 螺旋排渣連接機相連；所述的微波活化管、螺旋排渣連接機均與調(diào)速減速機和電機相連，以上組件還連 接有自動化PID控制系統(tǒng)；所述的微波活化管包括有內(nèi)套硅玻璃圓筒的轉動外筒、微波加熱裝置和轉動外筒 兩端密封件；所述的內(nèi)套硅玻璃圓筒帶內(nèi)螺旋裝置；所述的轉動外筒上進料端連有螺旋連接機和出料端連有與排碳口連接的密封儲 碳罐；所述的轉動外筒兩端密封件為石墨盤根動密封裝置；所述的微波活化管上設有蒸汽入口，遠紅外溫度表、壓力表、調(diào)壓尾氣排放口、安 全報警裝置、CO濃度監(jiān)測系統(tǒng)，自動化PID控制系統(tǒng)；所述的斜坡式輸送倉連有導熱管；所述的干式進料塔包括由四組自動閘門控制的三個進料倉，并分別與氮氣發(fā)生器 相連；所述的軋輪結構的為軋輪為上下兩個圓形筒，互相咬合，其中下圓筒為空心結 構，上圓筒表面為帶齒輪狀橫槽的圓筒，下圓筒中間沿圓周縱向開槽，上圓筒的中間沿圓周 設置若干個鉤，且鉤突出于輪表面，鉤與鉤之間的間距以鋼絲圈厚度為準，且與下圓筒的開 槽相對應，軋輪通過軸橫架在裂解柜；所述的下圓筒表面光滑的不銹鋼圓筒。本實用新型的有益效果1、實用新型采用微波輻射使物料整體加熱的特性，使物 料加熱均勻、快速裂解、工業(yè)簡單、低能耗、高效率、無“逆聚”，不存在結焦和粘壁。2、本實用 新型采用微波為熱源，實行高效的熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組將尾氣回收發(fā)電供應本機用電 或上電網(wǎng)以及余熱預熱輪胎和廢水處理使整機生產(chǎn)過程無二次污染，用含油廢水混合碳黑 高溫活化制活性炭，避免了蒸汽發(fā)生器的配置杜絕廢水排放，體現(xiàn)了真正的綠色、環(huán)保、節(jié) 能。3、本實用新型實行裂解產(chǎn)物，液、固、氣全面回收和深加工利用實現(xiàn)高附加值資源再生，不需考慮裂解催化劑的使用。4、本實用新型方便采用整機自動PID控制系統(tǒng)使整個生產(chǎn)流 程流暢，操作簡單，極大減少勞力投入和勞動強度，實現(xiàn)真正的連續(xù)型現(xiàn)代化生產(chǎn)。5、本實 用新型原則上適用于各種有機廢棄物，混合廢塑料(橡膠)及其他含碳氫的化合物(如木 頭、樹葉、玉米、桔干等物質以及混合物)但需混合微波吸收介質如炭黑等。6、本實用新型 結構簡單，造價低，自動化控制，安裝維護方便，安全可靠。

圖1、是本實用新型的結構流程示意圖； 具體實施方案如圖1所示，本實用新型由進料系統(tǒng)、微波裂 解柜、冷凝分離系統(tǒng)、尾氣回收系統(tǒng)、 微波活化管共同組成。進料系統(tǒng)包括斜坡式輸送倉1和干式進料塔42，干式進料塔42分別 由2、4、6、8四道自動閘門控制三個氣密倉3、5、7 ；三個氣密倉3、5、7通過導氣管10連有氮 氣發(fā)生器9。廢輪胎經(jīng)過從導熱管19引來的余熱(含大量二氧化碳氣體)邊預熱邊從斜 坡式輸送倉1進入充滿氮氣的干式進料塔42，通過自動間門2、4、6、8間隔協(xié)調(diào)控制依次進 入3、5、7三個充滿氮氣氣密倉，最后進入裂解室11的進料口 41的耐高溫輸送板12上；在 氣密倉3、5、7設有氧氣監(jiān)測系統(tǒng)和PID控制系統(tǒng)相連，避免氧氣進入裂解室，形成無氧或者 貧氧環(huán)境。微波裂解柜是一種長方形密閉柜體，包括裂解室11，裂解室11上設有進料口 41， 排渣口 37，出氣口 15，遠紅外溫度表46，壓力表47 ；柜內(nèi)設有耐高溫輸送板12，微波加熱裝 置14，導炭板39，排油清理口 13，用于軋斷鋼絲的軋輪40和出鋼絲口 36，出炭黑口，與出炭 黑口相連的一螺旋排渣連接機35，與出鋼絲口 36連接的為密閉鋼絲儲罐34。廢輪胎由輸 送板12邊向前運動邊在微波輻射加熱裂解為油蒸汽和炭黑渣以及鋼絲，裂解油氣經(jīng)出氣 口 15進入冷凝分離系統(tǒng)；裂解殘渣(碳黑)經(jīng)導炭板39出排渣口 37下落于螺旋排渣連接 機內(nèi)，經(jīng)漸緊性強力擠壓推進并與廢水導管24排來的廢水混合共同作用形成料封以防裂 解氣外泄的同時連續(xù)不斷得被推進到微波活化管內(nèi)的進料口 33的硅玻璃31上。整個流程 為密閉無氧條件下的連續(xù)自動化工作并達到裂解和處理廢水的目的。微波活化管為一種長筒形密閉管體，包括管體32，管體32內(nèi)的硅玻璃31，和硅玻 璃圓筒內(nèi)的內(nèi)螺旋43 ；進料口 33，出碳口 44;管體32上設有壓力表27，尾氣排放出口 28，蒸 汽入口 29，微波加熱裝置45，遠紅外溫度表48，CO濃度監(jiān)測系統(tǒng)49以及和出碳口 44相連 的密封儲碳罐30.帶動管體32轉動的調(diào)速減速機驅動電機26，管體32轉動的兩端密封采 用石墨盤根動密封。裂解殘渣(碳黑混合含油廢水)經(jīng)進料口 33排放在帶內(nèi)螺旋43的硅 玻璃圓筒內(nèi)，通過調(diào)速減速機驅動電機26的驅動，使碳黑邊運動邊被微波加熱且蒸發(fā)水份 使管體32內(nèi)充滿正壓的水蒸氣，隨溫度同時升高和水蒸氣反應被活化還原，通過排碳口 44 下落到密封儲碳罐30。通過調(diào)節(jié)溫度，時間，內(nèi)部壓力，CO的濃度，來控制活性炭的品質。， 整個生產(chǎn)既密封而連續(xù)。冷凝分離系統(tǒng)包括組合式超重力旋轉床16，冷凝管17，18和油水氣分離罐22，重 油儲罐23，廢水儲罐25 ；廢水儲罐25，廢水導管24，油水氣分離罐22。油氣通過超重力旋 轉床16以及冷凝管17、18，分為輕油氣部分和重油部分分別進入油水氣分離罐22和重油儲罐23 ；輕油氣部分經(jīng)油水氣分離罐22分為不凝可燃氣，油和含油廢水。不凝可燃氣通向 尾氣回收系統(tǒng)用于發(fā)電和預熱；含油廢水經(jīng)廢水儲罐25、廢水導管24與螺旋排渣連接機35 相連后和裂解殘渣混合。尾氣回收系統(tǒng)主要由尾氣凈化器21、熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組20，導熱管19。尾 氣經(jīng)尾氣凈化器21凈化后再經(jīng)熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組20用于發(fā)電，同時發(fā)電產(chǎn)生的熱 能經(jīng)導熱管19引入斜坡式輸送倉用于輪胎預熱。軋輪40結構為上下兩個圓形筒，互相咬合，下面的圓筒里面空心的，表面光滑的 不銹鋼圓筒。上面的圓筒表面為帶齒輪樣橫槽的圓筒，兩個上下圓筒互相咬合，將鋼絲軋 斷，后落于儲鋼絲罐。另在上面的圓筒中間按圓周做鉤外伸，下面的圓筒中間按圓周開槽， 隨兩筒的轉動帶動鉤的轉動將前來的鋼絲鉤住，送到咬合部位軋斷之，同時可將附在鋼絲 上面的炭黑隨位置的改變的落下。上述實施例均采用自動化PID控制系統(tǒng)以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。本實用新型不僅適用 廢輪胎資源再生，各種有機廢棄物，還適用其它含碳氫的各種有機廢棄物(如混合廢塑料、 橡膠、生活垃圾，木頭、樹葉、玉米、桔干等物質以及混合物)，但有的需要混合微波吸收介質 如炭黑等混合裂解。由于上述實施例中原料變化進料系統(tǒng)及其他構造亦可相應有所改變， 也在本權利要求范圍之內(nèi)。如采用小塊或者粉狀的物料在進料系統(tǒng)方面可用螺旋進料機的 方式。上述實施例中采用負壓或微負壓裂解也在權利要求范圍之內(nèi)。
權利要求利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于該裝置包括進料系統(tǒng)、微波裂解柜、冷凝分離系統(tǒng)、微波活化管、尾氣回收系統(tǒng)；所述的微波裂解柜上設有出渣口、出氣口，柜內(nèi)設有進料口、微波加熱裝置、耐高溫輸送板、導炭板和軋輪；所述的微波裂解柜下方設排油清理口，微波裂解柜通過軋輪與儲鋼絲罐相連；所述的進料口與進料系統(tǒng)連接，排渣口通過螺旋排渣連接機與微波活化管連接，出氣口通過冷凝分離系統(tǒng)與尾氣回收系統(tǒng)相連，進料系統(tǒng)包括斜坡式輸送倉和干式進料塔。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的微波 裂解柜和微波活化管之間為螺旋排渣連接機，螺旋排渣連接機的螺旋葉片間距從進料端向 出料端逐漸縮小或螺旋葉片外筒呈錐體的喇叭形，形成料封；所述的筒體進料端設對視高 溫玻璃視鏡。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的 微波裂解柜設有遠紅外溫度表、壓力表、調(diào)節(jié)器、安全報警裝置、自動化PID系統(tǒng)和動態(tài)觀 察窗；所述的干式進料塔和微波裂解柜上還設有氧氣濃度監(jiān)測系統(tǒng)；所述的動態(tài)觀察窗為 對視高溫玻璃。
4.根據(jù)權利要求3所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的尾氣 回收系統(tǒng)還包括尾氣凈化器、熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組；所述的熱電聯(lián)合型燃氣發(fā)電機組 出氣口通過導熱管與斜坡式輸送倉相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的冷凝 分離系統(tǒng)包括組合式超重力旋轉床，冷凝管和油水氣分離罐，重油儲罐，廢水儲罐，廢水導 管；所述的組合式超重力旋轉床可為錯流式或填料式，所述的油水氣分離罐通過廢水導管 和廢水罐與微波裂解柜和微波活化管之間的螺旋排渣連接機相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的微波 活化管、螺旋排渣連接機均與調(diào)速減速機和電機相連，以上組件還連接有自動化PID控制 系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求6所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的微波 活化管包括有內(nèi)套硅玻璃圓筒的轉動外筒、微波加熱裝置和轉動外筒兩端密封件；所述的 內(nèi)套硅玻璃圓筒帶內(nèi)螺旋裝置；所述的轉動外筒上進料端連有螺旋連接機和出料端連有與 排碳口連接的密封儲碳罐；所述的轉動外筒兩端密封件為石墨盤根動密封裝置；所述的微 波活化管上設有蒸汽入口，遠紅外溫度表、壓力表、調(diào)壓尾氣排放口、安全報警裝置、CO濃度 監(jiān)測系統(tǒng)，自動化PID控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求7所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的斜坡 式輸送倉連有導熱管；所述的干式進料塔包括由四組自動間門控制的三個進料倉，并分別 與氮氣發(fā)生器相連。
9.根據(jù)權利要求8所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的軋輪 結構的為軋輪為上下兩個圓形筒，互相咬合，其中下圓筒為空心結構，上圓筒表面為帶齒 輪狀橫槽的圓筒，下圓筒中間沿圓周縱向開槽，上圓筒的中間沿圓周設置若干個鉤，且鉤突 出于輪表面，鉤與鉤之間的間距以鋼絲圈厚度為準，且與下圓筒的開槽相對應，軋輪通過軸 橫架在裂解柜。
10.根據(jù)權利要求9所述的利用微波使廢輪胎資源再生裝置，其特征在于所述的下圓筒表面光滑的不銹鋼圓筒.
專利摘要本實用新型是一種利用微波使廢輪胎資源再生裝置，該裝置包括進料系統(tǒng)、微波裂解柜、冷凝分離系統(tǒng)、微波活化管、尾氣回收系統(tǒng)；所述的微波裂解柜上設有出渣口、出氣口，柜內(nèi)設有進料口、微波加熱裝置、耐高溫輸送板、導炭板和軋輪；所述的微波裂解柜下方設排油清理口，微波裂解柜通過軋輪與儲鋼絲罐相連；所述的進料口與進料系統(tǒng)連接，排渣口通過螺旋排渣連接機與微波活化管連接，出氣口通過冷凝分離系統(tǒng)與尾氣回收系統(tǒng)相連，進料系統(tǒng)包括斜坡式輸送倉和干式進料塔。本實用新型的有益效果是本實使物料加熱均勻、快速裂解、工業(yè)簡單、高效率、低能耗、無“逆聚”、不存在結焦和粘壁、環(huán)境好。
文檔編號C01B31/10GK201553708SQ20092018939
公開日2010年8月18日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者劉毅 申請人:劉毅