一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)及工藝，屬于廢物回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元，炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；包括輪胎破碎，裂解反應(yīng)，油品生產(chǎn)及炭黑粉碎、研磨、分級、造粒機(jī)干燥改質(zhì)等程序，完全將廢橡膠充分再利用，將橡膠裂解成油氣再形成汽柴油及可燃?xì)馔咚?，排出的碳渣中炭黑與鋼絲徹底分離后制成正品炭黑，達(dá)到資源再利用的目標(biāo)。
【專利說明】一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢舊輪胎處理系統(tǒng)及工藝，屬于廢物回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，大量廢舊輪胎數(shù)量驚人，利用加熱裂解進(jìn)行資源回收 是很好的方式，但現(xiàn)有技術(shù)大部分都偏向于單一利用和發(fā)展，再生利用過程中的剩余產(chǎn)物 沒有進(jìn)行循環(huán)利用的全面思考，因此，處理中極易對環(huán)境產(chǎn)生污染。
[0003] 近年來，人們開發(fā)利用炭黑廢舊輪胎生產(chǎn)汽油、柴油和熱解炭黑，為廢舊輪胎的利 用提供了一個良好的方向。但現(xiàn)有技術(shù)的問題在于沒有考慮到尾氣處理，也沒有考慮到熱 氣回收利用等方面，對于裂解的剩余物的安全處理更是缺乏。
[0004] 中國專利號：95107978、96109172、分別公開了"利用廢橡膠制造汽油、柴油和炭黑 的方法及設(shè)備"和"用廢舊橡膠生產(chǎn)汽油、柴油和炭黑的方法"的發(fā)明專利，它們都是將廢舊 橡膠經(jīng)粉碎后進(jìn)行熱解，再經(jīng)催化裂解、蒸餾、冷凝和攪拌而得。該種辦法產(chǎn)出的炭黑一般 都不處理直接裝袋包裝，如此炭黑質(zhì)量不過關(guān)，銷售不易且價值低，常被任意處理或是再 次進(jìn)行批次加工精制，如此增加操作力度，造成二次污染，質(zhì)量也得不到保障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種廢輪胎裂解系統(tǒng)及新工藝，用于廢舊輪胎 的處理及炭黑的生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明首先公開了一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單 元，炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；
[0007] 所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪胎割圈機(jī)A1，用于破碎橡膠 的至少一臺破碎機(jī)A2,用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨粉機(jī)A3,用于將鋼絲和膠粉分離 的第一磁選機(jī)A4,以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單元提供膠粉的原料儲存場A5 ;
[0008] 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉1、物料推送機(jī)構(gòu)2、裂解爐3、出料機(jī)構(gòu)4以及向 所述裂解爐提供熱量的燃燒爐5 ;所述料倉包括錐形落料箱11，所述物料推送機(jī)構(gòu)包括圓 柱送料筒21、錐形擠壓筒22及送料活塞23,所述送料活塞23可滑動套裝在所述圓柱送料 筒21內(nèi)，所述圓柱送料筒21與所述錐形擠壓筒22的大直徑端密封連接，所述圓柱送料筒 21的上部與所述錐形落料箱11相連通，所述送料活塞23的外端設(shè)有活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)24 ;所 述裂解爐3包括裂解爐入口筒31，裂解爐體32,及裂解爐出料筒33 ;所述裂解爐入口筒31 與所述錐形擠壓筒22的小直徑端密封連接；所述出料機(jī)構(gòu)4包括筒形送料絞龍41及碳渣 出料筒42 ;所述送料絞龍的入口與所述裂解爐出料筒33密封連接，所述送料絞龍的出口連 接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒的開口向上；
[0009] 所述炭黑精制加工單元包括依次設(shè)置的第二磁選機(jī)B1、微米粉碎機(jī)B2、風(fēng)送風(fēng)機(jī) B3、至少一袋濾器M、造粒機(jī)B5以及干燥機(jī)B6,所述第二磁選機(jī)與所述出料機(jī)構(gòu)的碳渣出 料筒連接；
[0010] 所述油氣處理單元包括油品分餾塔C1，冷凝器C2以及油罐C3 ;所述裂解爐的出料 端通過出氣管與所述油品分餾塔的進(jìn)氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒爐 連通，油品分餾塔的出料端通過導(dǎo)油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設(shè)有所述泠凝器。
[0011] 進(jìn)一步的，所述油氣處理單元還包括油泵C4和瓦斯風(fēng)機(jī)C5;所述油品分餾塔與 所述燃燒爐之間的輸氣管上設(shè)有瓦斯風(fēng)機(jī)；所述油品分餾塔與油罐之間的導(dǎo)油管上設(shè)有油 栗。
[0012] 進(jìn)一步，所述活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動缸。
[0013] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，可以提供較大的 推動力。
[0014] 進(jìn)一步，所述活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電驅(qū)動裝置，所述電驅(qū)動裝置包括電動機(jī)及曲柄連 桿機(jī)構(gòu)。
[0015] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，采用電驅(qū)動裝置則無需為推送機(jī)構(gòu)配置液壓 油泵油箱。
[0016] 本發(fā)明第二方面公開了一種廢舊輪胎裂解工藝，采用前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包 括以下步驟：
[0017] 1)廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機(jī)A1、破碎機(jī)A2、磨粉機(jī)A3以及第 一磁選機(jī)A4,對廢舊輪胎進(jìn)行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場A5 ;
[0018] 2)將獲得的膠粉經(jīng)由錐形落料箱11送入物料推送機(jī)構(gòu)的圓柱送料筒21內(nèi)，由活 塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)24驅(qū)動送料活塞23將膠粉推向錐形擠壓筒22,通過與錐形擠壓筒小直徑端密 封連接的裂解爐入口筒31送入裂解爐體32進(jìn)行裂解，膠粉受熱分餾后產(chǎn)生的固態(tài)物質(zhì)通 過裂解爐出料筒33排出進(jìn)入送料絞龍41，在送料絞龍內(nèi)冷卻送往碳渣出料筒42排出，用于 下一步驟的精制；
[0019] 3)橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質(zhì)進(jìn)入炭黑精制加工單元，依次經(jīng)過第二磁選 機(jī)B1、微米粉碎機(jī)B2、風(fēng)送風(fēng)機(jī)B3、袋濾器M、造粒機(jī)B5以及干燥機(jī)B6,獲得炭黑制品；裂 解過程中產(chǎn)生的氣相物質(zhì)由裂解爐出料端的出氣管進(jìn)入油品分餾塔C1，經(jīng)過冷凝器C2冷 凝分餾后獲得的裂解油通過導(dǎo)油管進(jìn)入油罐C3,未冷凝的氣體脫硫并通過輸氣管輸送至燃 燒爐5。
[0020] 進(jìn)一步，獲得的炭黑制品依次經(jīng)過成品儲罐和成品包裝機(jī)進(jìn)行包裝處理。
[0021] 本發(fā)明第三方面公開了前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)在廢舊輪胎處理及炭黑生產(chǎn)中的 應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明對廢舊輪胎進(jìn)行一體化裂解及精制處理，不用二次 再處理，簡化了生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)的正品炭黑可作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑用于輪胎的生產(chǎn)，生產(chǎn)過程符 合環(huán)保要求。本發(fā)明工藝完全將廢橡膠充分再利用，將橡膠裂解成油氣再形成混合油品及 可燃?xì)馔咚?，排出碳渣中炭黑與鋼絲徹底鋒利后制成正品炭黑，達(dá)到資源再利用的目標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0024] 圖2為一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0025] 圖3除燃燒爐外的橡膠裂解輸送單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖1-3中各標(biāo)號所標(biāo)明的配件如下：
[0027] A1輪胎割圈機(jī)
[0028] A2破碎機(jī)
[0029] A3磨粉機(jī)
[0030] A4第一磁選機(jī)
[0031] A5原料儲存場
[0032] 1 料倉
[0033] 2物料推送機(jī)構(gòu)
[0034] 3裂解爐
[0035] 4 出料機(jī)構(gòu)
[0036] 5燃燒爐
[0037] 11錐形落料箱
[0038] 21圓柱送料筒
[0039] 22錐形擠壓筒
[0040] 23送料活塞
[0041] 24活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)
[0042] 31裂解爐入口筒
[0043] 32裂解爐體
[0044] 33裂解爐出料筒
[0045] 41送料絞龍
[0046] 42碳渣出料筒
[0047] B1第二磁選機(jī)
[0048] B2微米粉碎機(jī)
[0049] B3風(fēng)送風(fēng)機(jī)
[0050] B4袋濾器
[0051] B5造粒機(jī)
[0052] B6干燥機(jī)
[0053] C1油品分餾塔
[0054] C2冷凝器
[0055] C3 油罐
[0056] C4 油泵
[0057] C5瓦斯風(fēng)機(jī)

【具體實(shí)施方式】
[0058] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0059] 如圖1、3所示的一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元， 炭黑精制加工單元，以及油氣處理單元；
[0060] 所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪胎割圈機(jī)A1，用于破碎橡膠 的至少一臺破碎機(jī)A2,用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨粉機(jī)A3,用于將鋼絲和膠粉分離 的第一磁選機(jī)A4,以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單元提供膠粉的原料儲存場A5 ;
[0061] 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉1、物料推送機(jī)構(gòu)2、裂解爐3、出料機(jī)構(gòu)4以及向 所述裂解爐提供熱量的燃燒爐5 ;所述料倉包括錐形落料箱11，所述物料推送機(jī)構(gòu)包括圓 柱送料筒21、錐形擠壓筒22及送料活塞23,所述送料活塞23可滑動套裝在所述圓柱送料 筒21內(nèi)，所述圓柱送料筒21與所述錐形擠壓筒22的大直徑端密封連接，所述圓柱送料筒 21的上部與所述錐形落料箱11相連通，所述送料活塞23的外端設(shè)有活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)24 ;所 述裂解爐3包括裂解爐入口筒31，裂解爐體32,及裂解爐出料筒33 ;所述裂解爐入口筒31 與所述錐形擠壓筒22的小直徑端密封連接；所述出料機(jī)構(gòu)4包括筒形送料絞龍41及碳渣 出料筒42 ;所述送料絞龍的入口與所述裂解爐出料筒33密封連接，所述送料絞龍的出口連 接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒的開口向上；
[0062] 所述炭黑精制加工單元包括依次設(shè)置的第二磁選機(jī)B1、微米粉碎機(jī)B2、風(fēng)送風(fēng)機(jī) B3、至少一袋濾器M、造粒機(jī)B5以及干燥機(jī)B6,所述第二磁選機(jī)與所述出料機(jī)構(gòu)的碳渣出 料筒連接；
[0063] 所述油氣處理單元包括油品分餾塔C1，冷凝器C2以及油罐C3 ;所述裂解爐的出料 端通過出氣管與所述油品分餾塔的進(jìn)氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒爐 連通，油品分餾塔的出料端通過導(dǎo)油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設(shè)有所述泠凝器。 [0064] 采用前述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)裂解廢舊輪胎裂解的工藝包括以下步驟：
[0065] 1)廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機(jī)A1、破碎機(jī)A2、磨粉機(jī)A3以及第 一磁選機(jī)A4,對廢舊輪胎進(jìn)行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場A5 ;
[0066] 2)將獲得的膠粉經(jīng)由錐形落料箱11送入物料推送機(jī)構(gòu)的圓柱送料筒21內(nèi)，由活 塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)24驅(qū)動送料活塞23將膠粉推向錐形擠壓筒22,通過與錐形擠壓筒小直徑端密 封連接的裂解爐入口筒31送入裂解爐體32進(jìn)行裂解，膠粉受熱分餾后產(chǎn)生的固態(tài)物質(zhì)通 過裂解爐出料筒33排出進(jìn)入送料絞龍41，在送料絞龍內(nèi)冷卻送往碳渣出料筒42排出，用于 下一步驟的精制；
[0067] 3)橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質(zhì)進(jìn)入炭黑精制加工單元，依次經(jīng)過第二磁選 機(jī)B1、微米粉碎機(jī)B2、風(fēng)送風(fēng)機(jī)B3、袋濾器M、造粒機(jī)B5以及干燥機(jī)B6,獲得炭黑制品；裂 解過程中產(chǎn)生的氣相物質(zhì)由裂解爐出料端的出氣管進(jìn)入油品分餾塔C1，經(jīng)過冷凝器C2冷 凝分餾后獲得的裂解油通過導(dǎo)油管進(jìn)入油罐C3,未冷凝的氣體脫硫并通過輸氣管輸送至燃 燒爐5。
[0068] 采用本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)對廢輪胎片進(jìn)行裂解處理，主要產(chǎn)品包括裂解油 (43%)、環(huán)保炭黑（33%)、裂解氣（15%)及鋼絲（余量）。其中，裂解氣可直接回收于裂 解過程作為燃料；生產(chǎn)的裂解油比重約0. 92±0. 05,裂解油熱值為9800?10200Kcal/Kg ; 生產(chǎn)的環(huán)保炭黑的碘吸附表面積值為85± 10，DBP油吸附值為70± 10與ASTM分類之N-300 系列類似，屬于中等表面積，低吸油值產(chǎn)品。
[0069] 本發(fā)明的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)還可如圖2-3所示，油氣處理單元還包括油泵C4和瓦 斯風(fēng)機(jī)C5 ;所述油品分餾塔與所述燃燒爐之間的輸氣管上設(shè)有瓦斯風(fēng)機(jī)；所述油品分餾塔 與油罐之間的導(dǎo)油管上設(shè)有油泵。
[0070] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，包括輪胎破碎單元，橡膠裂解輸送單元，炭黑精制加工單 元，以及油氣處理單元，其特征在于，所述輪胎破碎單元包括用于分離胎唇鋼絲和胎體的輪 胎割圈機(jī)（A1)，用于破碎橡膠的至少一臺破碎機(jī)（A2)，用于將破碎的橡膠粉碎成膠粉的磨 粉機(jī)（A3)，用于將鋼絲和膠粉分離的第一磁選機(jī)（A4)，以及用于儲存并向橡膠裂解輸送單 元提供膠粉的原料儲存場（A5); 所述橡膠裂解輸送單元包括料倉（1)、物料推送機(jī)構(gòu)（2)、裂解爐（3)、出料機(jī)構(gòu)（4)以 及向所述裂解爐提供熱量的燃燒爐（5);所述料倉包括錐形落料箱（11)，所述物料推送機(jī) 構(gòu)包括圓柱送料筒（21)、錐形擠壓筒（22)及送料活塞（23)，所述送料活塞（23)可滑動套 裝在所述圓柱送料筒（21)內(nèi)，所述圓柱送料筒（21)與所述錐形擠壓筒（22)的大直徑端密 封連接，所述圓柱送料筒（21)的上部與所述錐形落料箱（11)相連通，所述送料活塞（23) 的外端設(shè)有活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)（24);所述裂解爐（3)包括裂解爐入口筒（31)，裂解爐體（32)， 及裂解爐出料筒（33);所述裂解爐入口筒（31)與所述錐形擠壓筒（22)的小直徑端密封連 接；所述出料機(jī)構(gòu)（4)包括筒形送料絞龍（41)及碳渣出料筒（42);所述送料絞龍的入口與 所述裂解爐出料筒（33)密封連接，所述送料絞龍的出口連接碳渣出料筒，所述碳渣出料筒 的開口向上； 所述炭黑精制加工單元包括依次設(shè)置的第二磁選機(jī)（B1)、微米粉碎機(jī)（B2)、風(fēng)送風(fēng)機(jī) (B3)、至少一袋濾器（B4)、造粒機(jī)（B5)以及干燥機(jī)（B6)，所述第二磁選機(jī)與所述出料機(jī)構(gòu) 的碳渣出料筒連接； 所述油氣處理單元包括油品分餾塔（C1)，冷凝器（C2)以及油罐（C3);所述裂解爐的出 料端通過出氣管與所述油品分餾塔的進(jìn)氣口相連，油品分餾塔的出氣端通過輸氣管與燃燒 爐連通，油品分餾塔的出料端通過導(dǎo)油管與油罐連接，油品分餾塔的頂端設(shè)有所述泠凝器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣處理單元還包括 油泵（C4)和瓦斯風(fēng)機(jī)（C5);所述油品分餾塔與所述燃燒爐之間的輸氣管上設(shè)有瓦斯風(fēng)機(jī)； 所述油品分餾塔與油罐之間的導(dǎo)油管上設(shè)有油泵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓 驅(qū)動缸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊輪胎裂解系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電驅(qū) 動裝置，所述電驅(qū)動裝置包括電動機(jī)及曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
5. -種廢舊輪胎裂解工藝，采用權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)， 包括以下步驟： 1) 廢舊輪胎在輪胎破碎單元依次通過輪胎割圈機(jī)（A1)、破碎機(jī)（A2)、磨粉機(jī)（A3)以 及第一磁選機(jī)（A4)，對廢舊輪胎進(jìn)行割圈、破碎、磨粉及磁選，獲得膠粉儲于原料儲蓄場 (A5)； 2) 將獲得的膠粉經(jīng)由錐形落料箱（11)送入物料推送機(jī)構(gòu)的圓柱送料筒（21)內(nèi)，由活 塞驅(qū)動機(jī)構(gòu)（24)驅(qū)動送料活塞（23)將膠粉推向錐形擠壓筒（22)，通過與錐形擠壓筒小直 徑端密封連接的裂解爐入口筒（31)送入裂解爐體（32)進(jìn)行裂解，膠粉受熱分餾后產(chǎn)生的 固態(tài)物質(zhì)通過裂解爐出料筒（33)排出進(jìn)入送料絞龍（41)，在送料絞龍內(nèi)冷卻送往碳渣出 料筒（42)排出，用于下一步驟的精制； 3) 橡膠裂解輸送單元排出的固態(tài)物質(zhì)進(jìn)入炭黑精制加工單元，依次經(jīng)過第二磁選機(jī) (Bl)、微米粉碎機(jī)（B2)、風(fēng)送風(fēng)機(jī)（B3)、袋濾器（B4)、造粒機(jī)（B5)以及干燥機(jī)（B6)，獲得炭 黑制品；裂解過程中產(chǎn)生的氣相物質(zhì)由裂解爐出料端的出氣管進(jìn)入油品分餾塔（C1)，經(jīng)過 冷凝器（C2)冷凝分餾后獲得的裂解油通過導(dǎo)油管進(jìn)入油罐（C3)，未冷凝的氣體脫硫并通 過輸氣管輸送至燃燒爐（5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裂解工藝，其特征在于，獲得的炭黑制品依次經(jīng)過成品儲罐 和成品包裝機(jī)進(jìn)行包裝處理。
7. 權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述廢舊輪胎裂解系統(tǒng)在廢舊輪胎處理及炭黑生產(chǎn)中 的應(yīng)用。
【文檔編號】C10G1/10GK104194419SQ201410394656
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】王曉燕, 張建雄, 王春 申請人:山東華東橡膠材料有限公司