專利名稱：廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢輪胎處理裝置的系統(tǒng)，尤其是涉及一種廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展導(dǎo)致了輪胎消費(fèi)量的急劇增加，有研究表明，2010年全球輪胎消費(fèi)量約14. 5億條，估計(jì)到2015年將達(dá)到17. 4億條，在2010年基礎(chǔ)上增長(zhǎng)20%左右，全球每年產(chǎn)生的廢舊輪胎超過(guò)10億條。目前我國(guó)輪胎年消費(fèi)量接近3億條，年產(chǎn)生廢舊輪胎2. 5億條左右，若將摩托車(chē)胎和力車(chē)胎統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，數(shù)量將更加驚人。另外，輪胎主要由橡 膠、炭黑以及多種有機(jī)、無(wú)機(jī)助劑組成，屬于不溶或難溶的高分子彈性材料，有著較高的彈性和韌性，在-50°C 150°C范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化，其大分子無(wú)害分解需要數(shù)百年時(shí)間；如果舊輪胎長(zhǎng)期露天堆放，不僅占用大量土地，而且會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，造成“黑色污染”。所以，隨著廢舊輪胎數(shù)量的逐年劇增，廢舊輪胎的回收和再利用已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)有的廢舊輪胎處理方式包括輪胎翻新、制再生膠和膠粉、熱解以及焚燒4種方式。廢舊輪胎在缺氧或惰性氣體氣氛下干餾，可以裂解為熱解油、熱解氣、鋼絲和炭黑等有用產(chǎn)品。與其他三種方法相比，廢舊輪胎熱解不但可以得到高附加值的產(chǎn)品，如油品、化學(xué)品、炭黑、高熱值的燃料氣以及鋼絲，而且具有對(duì)廢舊輪胎處理量大、效益高和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，更符合廢棄物處理的資源化、無(wú)害化和減量化原則，是一種附加值高且環(huán)境友好的處理方法。對(duì)比專利文件I (公開(kāi)號(hào)為CN101842464A)公開(kāi)了一種“對(duì)廢輪胎等進(jìn)行熱解的設(shè)備和方法”，該方法具體步驟為將所述材料進(jìn)料至第一反應(yīng)室，對(duì)所述第一反應(yīng)室內(nèi)的所述材料進(jìn)行熱解，將來(lái)自所述第一反應(yīng)室的經(jīng)過(guò)處理的材料輸送到第二反應(yīng)室中，對(duì)所述第二反應(yīng)室內(nèi)的所述材料進(jìn)行熱解，將所述第二反應(yīng)室內(nèi)的氣體熱解產(chǎn)物引導(dǎo)到至少兩個(gè)不同的終端。此專利盡管可以滿足在不同的溫度條件下對(duì)廢輪胎的熱解處理，但是要求設(shè)備至少包括第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室，并且每個(gè)所述第一反應(yīng)室與所述第二反應(yīng)室串聯(lián)的方式布置，設(shè)備體積龐大，投資成本高，同時(shí)還需保證密封以及物料傳送平穩(wěn)，對(duì)動(dòng)設(shè)備的要求很高，設(shè)備制造難度大，另外系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置專門(mén)的輪胎鋼絲拔絲設(shè)備，長(zhǎng)周期運(yùn)行會(huì)嚴(yán)重影響破碎設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而影響裝置的開(kāi)工率；同時(shí)采用外熱式的加熱方法，使傳熱效率受到限制，造成物料受熱不均勻，制約了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)由于采用部分液體產(chǎn)物作為燃料使用，嚴(yán)重影響了裝置的產(chǎn)油率。對(duì)比專利文件2 (公開(kāi)號(hào)為CN1428398A)公開(kāi)了一種“噴動(dòng)床低溫?zé)峤鈴U橡膠方法及裝置”，其特征為廢橡膠粒子由加料器進(jìn)入噴動(dòng)床反應(yīng)器，可燃?xì)怏w與空氣分別由風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入燃燒器，燃燒產(chǎn)生的煙道氣進(jìn)入噴動(dòng)床反應(yīng)器使橡膠粒子形成噴動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橡膠粒子的低溫?zé)峤?。?duì)比專利文件2由于受?chē)妱?dòng)床噴動(dòng)條件的限制使原料的處理量受到很大制約；此夕卜，以高溫?zé)煔庾鳛榱骰拜d熱介質(zhì)會(huì)增加反應(yīng)操作的危險(xiǎn)性，同時(shí)降低了熱解氣的熱值，嚴(yán)重影響熱解氣的品質(zhì)。對(duì)比專利文件3 (公開(kāi)號(hào)為CN1948435A)公開(kāi)了一種“采用間歇熱裂解裝置的廢輪胎資源化再生處理系統(tǒng)”，由燃燒室、多個(gè)廢輪胎間歇熱裂解裝置、冷卻器、余熱鍋爐、儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐等組成。系統(tǒng)工作時(shí)，置于各間歇熱裂解裝置內(nèi)的廢輪胎在高溫?zé)煔饧訜嵯掳l(fā)生裂解，其中氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷卻后得到不凝氣和燃料油，燃料油再經(jīng)加熱氣部分氣化進(jìn)入蒸餾塔，進(jìn)一步得到輕油與渣油產(chǎn)品。以鋼絲和炭黑為主的固體產(chǎn)物則在裂解后磁選分離。由于采用了多個(gè)間歇熱裂解裝置，系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高；夾套式加熱方式使原料受熱不均勻換熱效果差，與間歇操作相結(jié)合更降低了廢輪胎的處理量。對(duì)比專利3以高溫?zé)煔庾鳛榱骰拜d熱介質(zhì)會(huì)增加反應(yīng)操作的危險(xiǎn)性，同時(shí)使熱解氣的熱值降低從而影響熱解氣的品質(zhì)?！?br/>實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，用于生產(chǎn)富含芳烴的油品、高熱值氣體燃料，實(shí)現(xiàn)熱解炭黑和鋼絲的資源化利用，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理量大、操作靈活、能耗低、污染小等特點(diǎn)、可以最大限度的回收利用廢舊輪胎自身的資源。一種廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，包括拔絲單元、廢輪胎破碎單元、儲(chǔ)料倉(cāng)、流化床干餾反應(yīng)器、除塵單元、油氣冷凝單元、油氣分離單元、油水分離單元、輕油儲(chǔ)罐、污水凈化單元、重油儲(chǔ)罐、過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元、半焦破碎單元、磁選單元、鋼絲收集單元以及炭黑收集單元；所述拔絲單元、廢輪胎破碎單元、儲(chǔ)料倉(cāng)、流化床干懼反應(yīng)器、除塵單元、油氣冷凝單元、油氣分離單元和油水分離單元依次連接，所述輕油儲(chǔ)罐、污水凈化單元和重油儲(chǔ)罐分別連接于油水分離單元，所述半焦破碎單元分別與流化床干餾反應(yīng)器和磁選單元相連，所述鋼絲收集單元和炭黑收集單元分別連接于磁選單元，所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元連接于流化床干餾反應(yīng)器，所述污水凈化單元凈化后的潔凈水經(jīng)油氣冷凝單元進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元。所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)還包括螺旋給料機(jī)，以從儲(chǔ)料倉(cāng)向流化床干餾反應(yīng)器輸送廢輪胎。所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)還包括螺旋出料機(jī)，以從流化床干餾反應(yīng)器向半焦破碎單元輸送固體產(chǎn)物。所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)中，所述油氣分離單元通過(guò)管路與過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元相連，用以向過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元輸送部分氣體燃料。進(jìn)一步的，所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)進(jìn)行處理的廢輪胎直徑^ 50mm。進(jìn)一步的，所述的流化床干餾反應(yīng)器的壓力為O. 1-l.OMPa，干餾溫度為450-550 O。進(jìn)一步的，所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元包括飽和蒸汽發(fā)生器和過(guò)熱蒸氣發(fā)生器，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣的溫度為600-800°C。[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I)本實(shí)用新型的蒸氣發(fā)生單元包括飽和蒸汽發(fā)生器和過(guò)熱蒸氣發(fā)生器，能夠充分利用系統(tǒng)余熱，節(jié)能效果顯著；2)本實(shí)用新型要求的廢輪胎破碎后粒徑< 50mm，既節(jié)省了投資和操作費(fèi)用，又顯著提高了系統(tǒng)的處理量和反應(yīng)器的使用效率；3)本實(shí)用新型采用過(guò)熱蒸氣作為熱載體，避免了采用高溫?zé)煔庾鳛闊彷d體時(shí)潛在的操作危險(xiǎn)性和對(duì)熱解氣品質(zhì)的影響；4)本實(shí)用新型中的過(guò)熱蒸氣具有流化介質(zhì)、熱載體和氣化劑三重功能，能夠有效提高干餾氣產(chǎn)率和有效氣體成分。

圖I是本實(shí)用新型所述廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)提供的實(shí)施例I的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)包括拔絲單元I、廢輪胎破碎單元2、儲(chǔ)料倉(cāng)3、螺旋給料機(jī)4、流化床干餾反應(yīng)器5、除塵單元6、油氣冷凝單元7、油氣分離單元8、油水分離單元9、輕油儲(chǔ)罐10、污水凈化單元11、重油儲(chǔ)罐12、過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13、螺旋出料機(jī)14、半焦破碎單元15、磁選單元16、鋼絲收集單元17以及炭黑收集單元18。所述拔絲單元I、廢輪胎破碎單元2、儲(chǔ)料倉(cāng)3、流化床干餾反應(yīng)器5、除塵單元6、油氣冷凝單元7、油氣分離單元8和油水分離單元9依次連接，所述輕油儲(chǔ)罐10、污水凈化單元11和重油儲(chǔ)罐12分別連接于油水分離單元9，所述半焦破碎單元15分別與流化床干餾反應(yīng)器5和磁選單元16相連，所述鋼絲收集單元17和炭黑收集單元18分別連接于磁選單元16，所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13連接于流化床干餾反應(yīng)器5，所述污水凈化單元11凈化后的潔凈水經(jīng)油氣冷凝單元7進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13。以廢輪胎處理量O. 5t/h的生產(chǎn)規(guī)模為例，廢輪胎經(jīng)拔絲單元I脫去鋼絲后進(jìn)入廢輪胎破碎單元2破碎到50mm以下，再進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng)3中，儲(chǔ)料倉(cāng)3中的廢輪胎經(jīng)螺旋給料機(jī)4輸送進(jìn)入流化床干餾反應(yīng)器5。來(lái)自過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元器13的550°C過(guò)熱蒸氣由流化床干餾反應(yīng)器5底部進(jìn)入流化床干餾反應(yīng)器5內(nèi)流化廢輪胎原料，所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元包括飽和蒸汽發(fā)生器和過(guò)熱蒸氣發(fā)生器，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣的溫度為600-800°C。廢輪胎原料在流化床干餾反應(yīng)器5內(nèi)進(jìn)行快速熱解反應(yīng)，熱解溫度為500°C，熱解壓力是O. IMPa，產(chǎn)生的固體產(chǎn)物經(jīng)螺旋出料機(jī)14進(jìn)入半焦破碎單元15破碎后進(jìn)入磁選單元16磁選,分離出的鋼絲收集到鋼絲收集單元17,炭黑則進(jìn)入炭黑收集單元18儲(chǔ)存。而熱解產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物由流化床干餾反應(yīng)器5頂部進(jìn)入除塵單元6進(jìn)行除塵凈化，凈化后的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入油氣冷凝單元7冷卻，冷卻后的氣液混合物進(jìn)入油氣分離單元8進(jìn)行氣液分離，分離后的油水混合物進(jìn)入油水分離罐9，而干餾氣一部分作為化工原料使用，另一部分分別進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13作為氣體燃料使用。油水分離罐9內(nèi)的油水混合物實(shí)現(xiàn)油水分離后，油水分離罐9上部的輕油進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐10儲(chǔ)存，油水分離罐9下部的重油進(jìn)入重油儲(chǔ)罐12儲(chǔ)存，油水分離罐9中部的污水進(jìn)入污水凈化單元11進(jìn)行凈化，凈化后的潔凈水分別進(jìn)入油氣冷凝單元7作為冷卻水使用，然后再依次進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13產(chǎn)生干餾需要的過(guò)熱蒸氣?？梢?jiàn)，廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾的方法，包括下列步驟I)將廢輪胎在拔絲單元I進(jìn)行脫絲，然后在廢輪胎破碎單元2破碎后存放到儲(chǔ)料倉(cāng)3 ;2)儲(chǔ)料倉(cāng)3中的廢輪胎進(jìn)入流化床干餾反應(yīng)器5進(jìn)行快速熱解反應(yīng)，產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入除塵單元6除塵，產(chǎn)生的固體產(chǎn)物在半焦破碎單元15破碎后進(jìn)入磁選單元16，分離出鋼絲和炭黑；3)除塵后的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入油氣冷凝單元7進(jìn)行冷凝，再進(jìn)入油氣分離單元8進(jìn)行油氣分離；·[0034]4)分離后的油水混合物進(jìn)入油水分離單元9進(jìn)行油水分離，上部的輕油進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐10，下部的重油進(jìn)入重油儲(chǔ)罐12，中部的污水進(jìn)入污水凈化單元11 ；5)凈化后的潔凈水作為冷卻水進(jìn)入油氣冷凝單元7，再進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元13產(chǎn)生干餾需要的過(guò)熱蒸氣。其中，所述步驟2)中分離出的鋼絲進(jìn)入鋼絲收集單元(17)，分離出的炭黑進(jìn)入炭黑收集單元(18)。進(jìn)一步的，所述步驟3)中油氣分離后產(chǎn)生的干餾氣一部分作為化工原料，另一部分進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)作為氣體燃料使用。本實(shí)用新型的節(jié)能效果顯著，所要求的廢輪胎破碎后粒徑< 50_，既節(jié)省了投資和操作費(fèi)用，又顯著提高了系統(tǒng)的處理量和反應(yīng)器的使用效率，操作安全，能夠有效提高干餾氣產(chǎn)率和有效氣體成分。
權(quán)利要求1.一種廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于包括拔絲單元(I)、廢輪胎破碎單元(2)、儲(chǔ)料倉(cāng)(3)、流化床干餾反應(yīng)器(5)、除塵單元(6)、油氣冷凝單元(7)、油氣分離單元(8)、油水分離單元(9)、輕油儲(chǔ)罐(10)、污水凈化單元(11)、重油儲(chǔ)罐(12)、過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)、半焦破碎單元(15)、磁選單元(16)、鋼絲收集單元(17)以及炭黑收集單元(18);所述拔絲單元(I)、廢輪胎破碎單元(2)、儲(chǔ)料倉(cāng)(3)、流化床干餾反應(yīng)器(5)、除塵單元(6)、油氣冷凝單元(7)、油氣分離單元(8)和油水分離單元(9)依次連接，所述輕油儲(chǔ)罐(10)、污水凈化單元(11)和重油儲(chǔ)罐(12)分別連接于油水分離單元(9)，所述半焦破碎單元(15)分別與流化床干餾反應(yīng)器(5)和磁選單元(16)相連，所述鋼絲收集單元(17)和炭黑收集單元(18)分別連接于磁選單元(16)，所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)連接于流化床干餾反應(yīng)器(5)，所述污水凈化單元(11)凈化后的潔凈水經(jīng)油氣冷凝單元(7)進(jìn)入過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于還包括螺旋給料機(jī)(4)，以從儲(chǔ)料倉(cāng)(3)向流化床干餾反應(yīng)器(5)輸送廢輪胎。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于還包括螺旋出料機(jī)(14)，以從流化床干餾反應(yīng)器(5)向半焦破碎單元(15)輸送固體產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于所述油氣分離單元(8)通過(guò)管路與過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)相連，用以向過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)輸送部分氣體燃料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于所述的廢輪胎直徑< 50mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于所述的流化床干餾反應(yīng)器(5)的壓力為0. 1-1. OMPa，干餾溫度為450-550°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元(13)包括飽和蒸汽發(fā)生器和過(guò)熱蒸氣發(fā)生器，產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣的溫度為600-800。。。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種廢輪胎流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，包括拔絲單元、廢輪胎破碎單元、儲(chǔ)料倉(cāng)、螺旋給料機(jī)、流化床干餾反應(yīng)器、除塵單元、油氣冷凝單元、油氣分離單元、油水分離單元、輕油儲(chǔ)罐、污水凈化單元、重油儲(chǔ)罐、過(guò)熱蒸氣發(fā)生單元、螺旋出料機(jī)、半焦破碎單元、磁選單元、鋼絲收集單元以及炭黑收集單元。本實(shí)用新型的節(jié)能效果顯著，所要求的廢輪胎破碎后粒徑≤50mm，既節(jié)省了投資和操作費(fèi)用，又顯著提高了系統(tǒng)的處理量和反應(yīng)器的使用效率，操作安全，能夠有效提高干餾氣產(chǎn)率和有效氣體成分。
文檔編號(hào)C10B53/07GK202754955SQ20122032043
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者吳道洪, 王其成, 裴培 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司