水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝。屬廢橡膠回收利用領(lǐng)域。采用以下方法實(shí)現(xiàn)廢舊橡膠的環(huán)保節(jié)能再生：1.粉碎后的廢橡膠和助劑加入承壓的帶夾套的攪拌反應(yīng)容器內(nèi)。2.先向夾套內(nèi)通入水蒸汽進(jìn)行加熱，達(dá)到一定的溫度后，再向反應(yīng)器內(nèi)充入水蒸汽，以快速升溫達(dá)到反應(yīng)溫度并能減少膠料中的冷凝水。3.采用滾筒干燥器去除膠粉中殘余水份。4.冷凝水回收利用節(jié)約能源。采用這種工藝后，再生后的膠料中含水量少，便于干燥；水蒸汽加熱，加熱溫度低且穩(wěn)定，橡膠無裂解，污染低，產(chǎn)品質(zhì)量好；冷凝水回收利用節(jié)約能源。
【專利說明】
水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝
一.所屬
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種廢舊橡膠加熱再生工藝，屬廢橡膠回收利用領(lǐng)域。
二.【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的廢舊輪胎等廢舊硫化橡膠，即浪費(fèi)資源，又對(duì)環(huán)境造成危害。廢橡膠制取再生膠重復(fù)利用，是有效的處理方法。目前國內(nèi)外制取再生膠的方法是:依靠熱能、機(jī)械能、化學(xué)能、生物能等能量，打破廢舊硫化橡膠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其重新具備可硫化性(俗稱"脫硫")。此過程稱之為“再生"，所得產(chǎn)品謂"再生膠"。
[0003]提高溫度，依靠熱能再生是常用的方法，主要有:密封承壓容器內(nèi)加熱、常壓連續(xù)輸送加熱、機(jī)械摩擦生熱(擠出法、加壓攪拌、高速攪拌)等。
[0004]密封承壓容器內(nèi)加熱相對(duì)其它升溫方法具有產(chǎn)品質(zhì)量好、穩(wěn)定，是主要采用的方法。這種方法目前的工藝有:
[0005]a.油法。
[0006]將粉碎到一定程度的廢舊橡膠，與助劑拌和后，盛裝在托盤里，放置在承壓容器中，通入水蒸汽升高到一定的壓力，保溫一段時(shí)間后，泄壓降溫，取出膠料。由于這種方法的膠料處于靜止?fàn)顟B(tài)，膠料之間傳熱速度慢，受熱不均勻，再生時(shí)間長。該工藝目前已淘汰。
[0007]b.水油法。
[0008]將粉碎到一定程度的廢橡膠，與助劑、水加入帶夾套的承壓攪拌容器中，膠料浸沒在水溶液中。在攪拌狀態(tài)下，容器內(nèi)和夾套內(nèi)同時(shí)通入水蒸汽，進(jìn)行加熱，使容器內(nèi)升高到一定的壓力，保壓一段時(shí)間后，泄壓降溫，取出膠料，完成再生過程。這種方法是水和水蒸汽在攪拌狀態(tài)下直接對(duì)膠料加熱，傳熱系數(shù)大，需要的傳熱溫差小，受熱均勻，工藝可靠，質(zhì)量穩(wěn)定。但加熱時(shí)產(chǎn)生的冷凝水全部進(jìn)入膠料中，再生后的膠料中含水量大，不利于后續(xù)加工，需要復(fù)雜的擠水和干燥設(shè)備，能耗高。同時(shí)產(chǎn)生大量的廢水，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而凈化處理費(fèi)用過高。該工藝目前也已淘汰。
[0009]c.動(dòng)態(tài)脫硫法。
[0010]將粉碎到一定程度的廢橡膠，與其它助劑一起加入帶攪拌器的承壓容器中，容器中加入少量的水，容器外壁用電或?qū)嵊瓦M(jìn)行加熱，加熱的同時(shí)進(jìn)行攪拌，膠料在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下與器壁換熱，達(dá)到一定的壓力、溫度和時(shí)間后，排汽泄壓降溫，利用水蒸發(fā)帶出熱量，使得膠料降溫，取出膠料，完成再生。采用這種方法，承壓容器內(nèi)不需要大量的水來強(qiáng)化傳熱，加入的水只是為滿足膠料排氣降溫，加入的水在排汽泄壓時(shí)能全部排出，再生后的膠料中沒有水份，可以直接進(jìn)行下步的機(jī)械捏煉。排出的水蒸汽冷凝后的重復(fù)使用，無廢水排放。是目前廣范采用的方法。但該方法的傳熱方式是器壁與膠料換熱、膠料之間再相互傳熱，由于固體膠粉(塊)與器壁間、膠粉(塊)與膠粉(塊)之間的傳熱系數(shù)較低，在一定的加熱時(shí)間內(nèi)，為使廢舊橡膠達(dá)到再生需要的溫度(攝氏180度以上)，需要較高的壁溫來提高傳熱能力，一般控制壁溫在250度以上，甚至高達(dá)300度，在此溫度下，與器壁接觸的橡膠會(huì)裂解為低分子物質(zhì)和碳化物。排汽泄壓降溫時(shí)低分子物質(zhì)隨水蒸汽帶出，產(chǎn)生污染；裂解產(chǎn)生的碳化物粘附在器壁上進(jìn)一步降低傳熱系數(shù)，在用電加熱時(shí)會(huì)造成器壁過熱鼓包，影響安全。同時(shí)，由于是高溫差傳熱，膠料與器壁的溫差大，熱慣性大、反應(yīng)終止溫度不易掌控，導(dǎo)致質(zhì)M不穩(wěn)定。
[0011]所以，現(xiàn)有的密封承壓容器內(nèi)加熱再生工藝中存在著:要么是廢水量大，污染約能源，無廢水排放。
四.【附圖說明】
[0012]附圖為本發(fā)明的工藝流程圖
1.空氣加熱器
2.反應(yīng)器夾套充汽閥
3.反應(yīng)器內(nèi)充汽閥
4.反應(yīng)器排汽泄壓閥
5.反應(yīng)器加料口
6.反應(yīng)器互相充汽閥
7.循環(huán)熱水栗
8.反應(yīng)器排汽冷凝處理裝置
9.蒸汽發(fā)生器
10.帶夾套承壓攪拌反應(yīng)器
11.反應(yīng)器出料口
12.反應(yīng)器夾套冷凝水排出閥
13.帶水夾套加熱輸送機(jī)
14.除塵器
15.引風(fēng)機(jī)
16.帶水夾套加熱滾筒干燥機(jī)五.具體實(shí)施方案
[0013]下面結(jié)合附圖做具體說明:
[0014]廢橡膠粉、助劑、通過反應(yīng)器加料口(5)加入帶夾套的承壓攪拌反應(yīng)器(10)內(nèi)；關(guān)閉反應(yīng)器(10)上所有管口，開啟攪拌裝置，然后先打開反應(yīng)器夾套充汽閥(2)，向反應(yīng)器
(10)夾套內(nèi)通入從蒸汽發(fā)生器(9)來的高壓水蒸汽，通過器壁對(duì)容器內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。打開夾套冷凝水排出閥(12)，夾套內(nèi)蒸汽冷凝水回到蒸汽發(fā)生器(9)重復(fù)利用。若是兩個(gè)以上反應(yīng)器同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，反應(yīng)器(10)加入物料料后先通過反應(yīng)器串汽閥(6)將第一個(gè)結(jié)束反應(yīng)的反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽向未開始加熱的另一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)充汽，平衡后關(guān)閉反應(yīng)器串汽閥
(6)，再向夾套通入水蒸汽進(jìn)行加熱。隨著加熱的進(jìn)行反應(yīng)器(10)內(nèi)的溫度、壓力逐漸上升，容器內(nèi)部溫度與夾套內(nèi)的溫差逐步降低，傳熱動(dòng)力減小。當(dāng)反應(yīng)器(10)內(nèi)達(dá)到一定的壓力時(shí)，打開充汽閥(3)向反應(yīng)器內(nèi)充入蒸汽發(fā)生器(9)來的水蒸汽，迅速達(dá)到需要的反應(yīng)壓力，并根據(jù)需要保溫一定的時(shí)間。然后關(guān)閉閥門(2)、(3)、(12)，打開反應(yīng)器(10)排汽泄壓閥⑷放出蒸汽。當(dāng)反應(yīng)器(10)內(nèi)壓力降為零時(shí)，打開反應(yīng)器出料口(11)，將熱膠料放出。熱膠料通過帶水夾套加熱輸送機(jī)(13)送入帶水夾套加熱的滾筒干燥器(16)內(nèi)，利用膠料自身的溫度和經(jīng)空氣加熱器(I)加熱的熱空氣將膠料中殘余的水份烘干，完成再生過程。濕空氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)(15)、除塵器(14)排出。
[0015]夾套加熱時(shí)產(chǎn)生的冷凝水通過夾套冷凝水排出閥(12)，回到蒸汽發(fā)生器(9)重復(fù)利用回收熱能。
[0016]反應(yīng)器(10)泄壓放出的蒸汽，進(jìn)入反應(yīng)器排汽冷凝處理裝置(8)，在此裝置內(nèi)先對(duì)循環(huán)熱水加熱以回收熱量，然后用冷卻水徹底冷凝。循環(huán)熱水做為帶水夾套加熱輸送機(jī)
[0017](13)、帶水夾套加熱滾筒干燥器(16)和空氣加熱器(I)的加熱介質(zhì)。冷凝水凈化處理后做為蒸汽發(fā)生器(9)補(bǔ)充水重復(fù)使用，無廢水排放。
[0018]六.主要設(shè)備
[0019]1.承壓攪拌反應(yīng)器
[0020]反應(yīng)器是一內(nèi)部有攪拌器、外部有夾套的圓筒型壓力容器。
[0021]2.帶水夾套加熱滾筒干燥器
[0022]帶水夾套加熱滾筒干燥器外部有水夾套，通入熱水進(jìn)行加熱，增加干燥效果。
[0023]3.反應(yīng)器排汽冷凝處理裝置
[0024]由膠粉分離、熱量回收、深度冷凝、負(fù)壓吸引四個(gè)過程組成，反應(yīng)器中排出的高溫水蒸汽，先經(jīng)過膠粉分離，再對(duì)循環(huán)熱水加熱以回收熱量，然后用冷卻水徹底冷凝為液體，排汽時(shí)采用文丘里水力負(fù)壓吸引，保證反應(yīng)器內(nèi)的水蒸汽能完全排出。
[0025]4.蒸汽發(fā)生器
[0026]由電能、導(dǎo)熱油、燃料等能源對(duì)水加熱產(chǎn)生蒸汽。
[0027]上述僅本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，非因此局限本發(fā)明保護(hù)范圍，依照上述實(shí)施例所作各種變行或套用均在此技術(shù)方案保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝，其特征是: (1)粉碎后的廢橡膠和助劑加入承壓的帶夾套的攪拌反應(yīng)容器內(nèi)后，分兩步采用不同的水蒸汽加熱方式進(jìn)行加熱。 (2)對(duì)反應(yīng)后的高溫物料進(jìn)行干燥冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的加熱方法，其特征是:第一步，加熱初期，先只在夾套內(nèi)通入水蒸汽，通過器壁對(duì)物料進(jìn)行加熱；第二步，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)達(dá)到一定的溫度時(shí)，向反應(yīng)器內(nèi)充入水蒸汽，水蒸汽與物料直接換熱，利用水蒸氣冷凝的高效傳熱能力，快速升溫達(dá)到反應(yīng)溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的干燥方法，其特征是:從反應(yīng)器中放出的含有水分的熱膠料通過輸送機(jī)送入到滾筒干燥機(jī)內(nèi)，利用膠料自身的熱量和經(jīng)空氣加熱器加熱的熱空氣將膠料中的水份烘干；輸送機(jī)和滾筒干燥機(jī)外壁有水夾套，通入熱水進(jìn)行加熱和保溫，以增加干燥效果。
【文檔編號(hào)】C08J11/14GK105968406SQ201510116188
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日
【發(fā)明人】索紅衛(wèi), 左棟, 劉高興, 李長樂, 宋紅峰, 王東才, 郭金梅, 易澤文, 雒有才
【申請(qǐng)人】索紅衛(wèi)