專利名稱：用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高溫裂解爐降解廢橡膠特別是廢輪胎生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法及其專用設(shè)備。
目前世界上廢棄的橡膠特別是廢輪胎數(shù)量驚人，因降解困難，不僅造成日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)人類的生存環(huán)境形成威脅，而且也是對(duì)資源的很大浪費(fèi)。有關(guān)以廢橡膠為原料生產(chǎn)汽油、柴油和炭黑的方法，已有很多報(bào)道。如中國(guó)專利公報(bào)公開了一種公開號(hào)為CN1155571A、發(fā)明名稱為“用廢橡膠生產(chǎn)汽油、柴油和炭黑的方法”，還公開了另一種公開號(hào)為CN1123822A、發(fā)明名稱為“以廢塑料廢橡膠的混合物為原料生產(chǎn)石油產(chǎn)品的方法及設(shè)備”。這兩種專利申請(qǐng)技術(shù)存在的缺點(diǎn)是1、由于需要專用的設(shè)備對(duì)廢橡膠特別是廢輪胎進(jìn)行切割、粉碎處理，僅此一頂?shù)脑O(shè)備投資就很大，少則幾十萬元，多則上百萬元，而且對(duì)大量的鋼絲胎一般無法加工利用，其實(shí)用性差，很難推廣使用；2、按現(xiàn)有成熟并實(shí)施的處理利用技術(shù)是粉碎切割下來的橡膠，生產(chǎn)橡膠粉作為橡膠工業(yè)的原料，價(jià)值遠(yuǎn)高于用廢橡膠生產(chǎn)汽油和柴油；3、由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，只能將分散面很廣的廢輪胎集中進(jìn)行處理，造成運(yùn)輸費(fèi)用大，運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益差，難以推廣應(yīng)用；4、對(duì)廢橡膠裂解后的剩余物—炭黑，由于含有各種雜質(zhì)，很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的炭黑標(biāo)準(zhǔn)，但申請(qǐng)文件中沒有這方面的技術(shù)內(nèi)容。
本發(fā)明的目的是為了實(shí)用、有效地治理廢橡膠這一世界性的黑色污染源，提出一種設(shè)備投資少，投入產(chǎn)出比高，不需要將廢橡膠特別是廢輪胎切割粉碎就能生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法及設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的方法一種用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，包括如下步驟a、將廢橡膠直接放入高溫裂解爐；b、對(duì)高溫裂解爐加熱并維持在200℃～550℃；
c、將高溫裂解爐內(nèi)橡膠裂解后產(chǎn)生的汽體經(jīng)管道進(jìn)入冷卻池冷凝，冷凝后的氣液混合體經(jīng)分離容器進(jìn)行氣液分離；d、分離出來的液體經(jīng)過精鎦，120℃以下餾程組分作為橡膠工業(yè)軟化劑，120℃～240℃餾程組分作為溶劑油，240℃～280℃餾程組分作為橡膠工業(yè)增塑劑，280℃以后餾程組分作為防水油膏原料；e、當(dāng)分離容器內(nèi)無氣體分離出來時(shí)，停止對(duì)高溫裂解爐加熱；f、高溫裂解爐冷卻后取出爐內(nèi)剩余物，將該剩余物去雜質(zhì)粉磨精選后制得橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑。
上述將剩余物去雜質(zhì)粉磨精選制得橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑的工藝步驟分初選、粉磨、風(fēng)選、磁選等工序1、初選是將剩余物內(nèi)的鋼絲及品相不好或未充分裂解的橡膠分選出來；2、粉磨是將初選后的剩余物粉磨成細(xì)度不低于300目的粉末；3、風(fēng)選是通過吹風(fēng)分離出碎鋼絲及粗顆粒雜質(zhì)；4、磁選是將粉末內(nèi)的鐵粉吸附到磁鐵上。
步驟a中放入的度橡膠是廢輪胎，廢輪胎是不需要切割的整胎放入。
在步驟d精餾之前加入脫臭工序，脫臭是在分離出來的液體中加入1％的濃硫酸或磷酸，在常溫下攪伴均勻。
在步驟3和步驟4之間加入袋濾工序，袋濾是用袋式吸塵器收集風(fēng)選出來的氣流中的補(bǔ)強(qiáng)劑粉末。
補(bǔ)強(qiáng)劑用作活性炭。
補(bǔ)強(qiáng)劑用作塑料工業(yè)原料時(shí)，加入2～6％的油溶黑。
用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的專用設(shè)備，由高溫裂解爐、冷卻管、冷卻池和氣液分離容器組成，高溫裂解爐的密封裂解室具有長(zhǎng)方形加料口，密封裂解室的上方有出料口，出料口與冷卻管相通，冷卻管置于盛有冷卻液的冷卻池內(nèi)，冷卻管的出料口接氣液分離容器，氣液分離容器上端有氣體燃料出口，下端有液體出口。
采用上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)勢(shì)和效果設(shè)備投資大大減少，由于廢輪胎不需要切割粉碎，而是將整個(gè)廢輪胎直接從高溫裂解爐的長(zhǎng)方形加料口(也可以是大的園形加料口)放入，雖然這種加料方式的改變看似簡(jiǎn)單，但卻是人們對(duì)廢輪胎橡膠預(yù)處理技術(shù)傳統(tǒng)思維方式的突破，由此產(chǎn)生了意想不到的效果，僅此一項(xiàng)就大大節(jié)約了十萬元以上的設(shè)備投資，另外，在本發(fā)明制得產(chǎn)品補(bǔ)強(qiáng)劑中加入2～6％的油溶黑，達(dá)到了塑料顏料的色度，其售價(jià)成倍增長(zhǎng)，橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑經(jīng)多家橡膠廠使用，強(qiáng)度比高耐磨炭黑提高20％，生產(chǎn)出的液體經(jīng)相應(yīng)加工手段可生產(chǎn)橡膠工業(yè)軟化劑和增塑劑，也可作為工業(yè)燃料、防水材料廠瀝青等的溶劑以及汽油、煤油、柴油的調(diào)合組分。剩余的鋼絲經(jīng)表面處理、淬火銷售給輪胎廠可作為硫酸亞鐵的原料。
總之，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，真正實(shí)現(xiàn)了廢輪胎變廢為寶，造福人類，徹底消除了這一黑色污染。
下面通過實(shí)施例詳述本發(fā)明

圖1是本發(fā)明專用設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例參照?qǐng)D1，本發(fā)明專用設(shè)備主要是由密封裂解室1及下置的鑄成一體的燃燒室3、冷卻池10、多道彎曲的冷卻管11和氣液分離容器13組成，裂解室1具有出料口16、出汽口6及加料口7，加料口7為能投加整胎的長(zhǎng)方形料口(也可為比大輪胎直徑稍大的圓形口)，其上加蓋密封蓋8，出汽口6通過管道與冷卻管11上端的進(jìn)料口9相通，盛有冷卻液(水)的冷卻缸10內(nèi)置冷卻管11，冷卻管11下端的出料口12與氣液分離容器13相通，氣液分離容器13的下端有液體出口15，液體出口15經(jīng)開關(guān)外接收接裝置，氣液分離容器13的上端有氣體燃料出口14經(jīng)開關(guān)外接氣體燃料收接裝置，也可經(jīng)管道經(jīng)燃燒室入口2引入燃燒室3用于對(duì)高溫裂解室1的加熱。
采用上述專用設(shè)備，用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法將廢輪胎直接從長(zhǎng)方形加料口7放入高溫裂解爐的裂解室1并加蓋8密封，從燃燒室3對(duì)裂解室1加熱，反應(yīng)溫度達(dá)200℃以上時(shí)，廢輪胎開始裂解，產(chǎn)生汽體和液體，逐漸提高溫度，汽體產(chǎn)量明顯加大，汽體經(jīng)冷卻管11冷卻后的氣液混合體經(jīng)分離容器8分離，從出口15收集液體油，從氣體燃料出口14出來的氣體經(jīng)管道引入燃燒室3用于對(duì)高溫裂解室1繼續(xù)加熱，當(dāng)裂解產(chǎn)生的氣體足夠提供反應(yīng)所需的熱量時(shí)，停止加煤，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又充分利用了氣體的熱能，反應(yīng)溫度以200℃～500℃為宜，反應(yīng)速度逐漸提高，根據(jù)出油管15的出油情況，判斷反應(yīng)是否結(jié)束，當(dāng)出油管出油量很小時(shí)，裂解室1的溫度從500℃逐漸下降，繼續(xù)用反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體對(duì)裂解室1加熱保溫到氣體燃燒完結(jié)，當(dāng)氣體燃燒完結(jié)后，向高溫裂解室內(nèi)加少量冷水降溫，所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)一步將殘余的裂解氣和油帶走，整個(gè)反應(yīng)過程結(jié)束，然后從高溫裂解室1取出剩余物。
從出口15收集的液體油有臭味，可加入1％的濃硫酸或磷酸，在常溫下攪伴均勻(約半小時(shí))，然后將液體油采用現(xiàn)有精餾裝置進(jìn)行精餾，120℃以下餾程組分作為橡膠工業(yè)軟化劑，120℃～240℃餾程組分作為溶劑油，240℃～280℃餾程組分作為橡膠工業(yè)增塑劑，280C以后餾程組分作為防水油膏原料；從高溫裂解室內(nèi)取出的剩余物含雜質(zhì)太多，需經(jīng)初選、粉磨、風(fēng)選、磁選等工序制得橡膠工業(yè)的補(bǔ)強(qiáng)劑初選是將剩余物內(nèi)的鋼絲及品相不好或未充分裂解的橡膠分選出來；粉磨是將初選后的剩余物粉磨成細(xì)度不低于300目的粉末；風(fēng)選是通過吹風(fēng)分離出碎鋼絲及粗顆粒雜質(zhì)；磁選是將粉末內(nèi)的鐵粉吸附到磁鐵上。
為了提高補(bǔ)強(qiáng)劑粉末的質(zhì)量，加入袋濾工序，袋濾是用袋式吸塵器收集風(fēng)選出來的氣流中的補(bǔ)強(qiáng)劑粉末。
補(bǔ)強(qiáng)劑用作塑料工業(yè)原料時(shí)，加入2～6％的油溶黑。
本發(fā)明生產(chǎn)出的補(bǔ)強(qiáng)劑主要成分是高耐磨碳黑和氧化鋅。
采用本發(fā)明，1噸廢輪胎約產(chǎn)出液體油350～400公斤，補(bǔ)強(qiáng)劑400～500公斤，將液體油精餾后制得軟化劑35～40公斤，溶劑油70～8O公斤，增塑劑140～160公斤，防水油膏100～120公斤。
本發(fā)明所制得的產(chǎn)品經(jīng)多廠家使用，效果很好，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，綜合治理了廢橡膠廢輪胎黑色污染。
權(quán)利要求
1.一種用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于包括如下步驟a、將廢橡膠直接放入高溫裂解爐；b、對(duì)高溫裂解爐加熱并維持在200℃～550℃；c、將高溫裂解爐內(nèi)橡膠裂解后產(chǎn)生的汽體經(jīng)管道進(jìn)入冷卻池冷凝，冷凝后的氣液混合體經(jīng)分容器進(jìn)行氣液分離；d、分離出來的液體經(jīng)過精餾，120℃以下餾程組分作為橡膠工業(yè)軟化劑，120℃～240℃餾程組分作為溶劑油，240℃～280℃餾程組分作為橡膠工業(yè)增塑劑，280℃以后餾程組分作為防水油膏原料；e、當(dāng)分離容器內(nèi)無氣體分離出來時(shí)，停止對(duì)高溫裂解爐加熱；f、高溫裂解爐冷卻后取出爐內(nèi)剩余物，將該剩余物去雜質(zhì)粉磨精選后制得橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于將剩余物去雜質(zhì)粉磨精選制得橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑的工藝步驟分初選、粉磨、風(fēng)選、磁選等工序a、初選是將剩余物內(nèi)的鋼絲及品相不好或未充分裂解的橡膠分選出來；b、粉磨是將初選后的剩余物粉磨成細(xì)度不低于300目的粉末；c、風(fēng)選是通過吹風(fēng)分離出碎鋼絲及粗顆粒雜質(zhì)；d、磁選是將粉末內(nèi)的鐵粉吸附到磁鐵上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于步驟a中放入的廢橡膠是廢輪胎，廢輪胎是不需要切割的整胎放入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于在步驟d精餾之前加入脫臭工序，脫臭是在分離出來的液體中加入1％的濃硫酸或磷酸，在常溫下攪伴均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于本橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑用作活性炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法，其特征在于在步驟3和步驟4之間加入袋濾工序，袋濾是用袋式吸塵器收集風(fēng)選出來的氣流中的補(bǔ)強(qiáng)劑粉末。
7.用廢橡膠生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的專用設(shè)備，其特征在于由高溫裂解爐、冷卻管、冷卻池和氣液分離容器組成，高溫裂解爐的密封裂解室具有長(zhǎng)方形加料口，密封裂解室的上方有出料口，出料口與冷卻管相通，冷卻管置于盛有冷卻液的冷卻池內(nèi)，冷卻管的出料口接氣液分離容器，氣液分離容器上端有氣體燃料出口，下端有液體出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用廢橡膠特別是廢輪胎生產(chǎn)橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑和增塑劑的方法及專用設(shè)備，是將整個(gè)輪胎或橡膠直接放入高溫裂解室裂解，裂解后產(chǎn)生的汽體經(jīng)冷凝后進(jìn)行氣液分離，分離出的氣體用管道引入裂解爐的燃燒室繼續(xù)對(duì)裂解爐加熱，分離出的液體經(jīng)精餾制得橡膠工業(yè)軟化劑和增塑劑，爐內(nèi)的剩余物經(jīng)初選、粉磨、風(fēng)選和磁選等工序制得橡膠工業(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑。本發(fā)明實(shí)用、有效、低投入、高產(chǎn)出地解決了廢橡膠這一世界性的污染源，極具推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)C08J11/00GK1239108SQ99114968
公開日1999年12月22日 申請(qǐng)日期1999年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月26日
發(fā)明者田余寬 申請(qǐng)人:田余寬, 劉秀, 張繼安