本實用新型屬于廢舊輪胎熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蓄熱式輻射管加熱的廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)，用于制取清潔可燃氣。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高, 汽車已經(jīng)逐步進入人們的日常生活之中, 由此產(chǎn)生了大量的廢舊輪胎。2006年我國輪胎產(chǎn)量高達2.8億條,居世界第一,當(dāng)年產(chǎn)生的廢舊輪胎也多達1.4億條,約360萬噸。大量廢舊輪胎的堆積不僅占用土地, 還容易滋生蚊蟲細菌, 傳播疾病, 危害居民健康, 而且極易引起火災(zāi), 造成環(huán)境污染。對廢舊輪胎進行回收處理, 則不僅可以緩解其對環(huán)境的壓力, 減少污染, 更可實現(xiàn)資源的有效回收利用。目前處理廢舊輪胎的方法有原型改制、生產(chǎn)再生膠和膠粉、焚燒以及熱解等,其中熱解技術(shù)是一種很具潛力的處理廢舊輪胎的方法。廢舊輪胎熱解技術(shù)是將廢舊輪胎在缺氧或惰性氣體中進行熱分解,可產(chǎn)生熱解氣、熱解油和炭殘渣等。這些產(chǎn)品經(jīng)進一步加工處理可轉(zhuǎn)化成具有各種用途的高價值產(chǎn)品。與傳統(tǒng)處理方法相比，熱解法不僅可以回收高附加值的產(chǎn)物，而且可以回收近70％的能源, 具有較高的經(jīng)濟和環(huán)境效益。目前，廢舊輪胎的熱解技術(shù)主要有移動床熱解工藝、廢輪胎回收系統(tǒng)等。然而，經(jīng)過熱解技術(shù)得到的熱解輪胎油組分極為復(fù)雜，pH值較低、含氧量高、熱穩(wěn)定性較差、粘度大等缺點使得其難以直接利用和儲存，難以工業(yè)化應(yīng)用。因此，如何設(shè)計一種高效生產(chǎn)清潔可燃氣成為本領(lǐng)域亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計并開發(fā)一種廢舊輪胎熱解和催化裂解反應(yīng)系統(tǒng)，該反應(yīng)系統(tǒng)可進行熱解和催化裂解兩種作業(yè)，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，并通過催化裂解的方式，大量產(chǎn)生氫氣，氣體品質(zhì)高，從而避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

本實用新型提供了一種廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)，根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：加料斗；進料器，所述進料器與所述加料斗1連接；熱解和裂解反應(yīng)器，包括：進料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口，所述進料口設(shè)置在所述熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設(shè)置在所述裂解室的側(cè)壁上；以及：蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管沿所述反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解室和所述裂解室內(nèi)部，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管；隔熱磚墻，所述隔熱磚墻設(shè)置在所述反應(yīng)器橫向?qū)挾鹊?/3處，豎直地貫穿于所述反應(yīng)器內(nèi)，將所述反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室；催化劑加入裝置，其與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂解室中；連通構(gòu)件，所述連通構(gòu)件設(shè)置在所述隔熱磚墻的下部，用于將所述熱解室產(chǎn)生的油氣，通過所述連通構(gòu)件，通入到所述裂解室；陶瓷過濾器，所述陶瓷過濾器一端與所述裂解氣出口連接，另一端與所述噴淋塔連接；噴淋塔，所述噴淋塔與所述陶瓷過濾器連接；燃氣罐，所述燃氣罐與所述噴淋塔連接。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本實用新型實施例的系統(tǒng)工藝簡單，操作方便，該反應(yīng)系統(tǒng)可進行熱解和催化裂解兩種作業(yè)，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，并通過催化裂解的方式，大量產(chǎn)生氫氣，氣體品質(zhì)高，從而避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。同時，該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)無需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了系統(tǒng)工藝。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述連通構(gòu)件為設(shè)置在所述隔熱磚墻上的包括多個孔的孔帶；或者所述連通構(gòu)件為所述隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述隔熱磚墻的厚度為5-15cm，所述孔帶的高度為3-15cm，所述孔的直徑為1-3cm，所述開口的高度為3-15cm。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述系統(tǒng)進一步包括燃氣引風(fēng)機,其中，所述燃氣引風(fēng)機一端與所述噴淋塔的出口連接，另一端與所述燃氣罐進口連接。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述系統(tǒng)還包括氣化爐, 所述氣化爐分別與所述蓄熱式輻射管的燃氣入口和半焦輸送裝置連接；廢熱鍋爐，所述廢熱鍋爐與所述蓄熱式輻射管的煙氣出口相連接。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述催化劑加入裝置包括：催化劑料斗；催化劑主管，所述催化劑主管與所述催化劑料斗相連；催化劑支管，所述催化劑支管與所述催化劑主管相連通，所述催化劑支管穿過所述反應(yīng)器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內(nèi)部；多個催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內(nèi)部；優(yōu)選的，所述催化劑支管為多個并沿所述催化劑主管的長度方向彼此平行布置，所述催化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間；優(yōu)選的，所述催化劑噴射件包括催化劑噴出管道和設(shè)置在所述催化劑噴出管道上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述加料斗通過所述進料器與所述進料口相連。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述系統(tǒng)還包括半焦出口，所述半焦出口設(shè)置在所述熱解室的下部，所述半焦出口與所述半焦輸送裝置連接。

在本實用新型的另一個方面，本實用新型提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進行廢舊輪胎熱解和催化裂解的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括以下步驟：

a.將廢舊輪胎顆粒通過進料口加入到所述反應(yīng)器中，在所述反應(yīng)器的熱解室中完成熱解過程；

b. 熱解產(chǎn)生的油氣，通過所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的連通構(gòu)件，進入到所述反應(yīng)器的裂解室；

c. 所述熱解產(chǎn)生的油氣進入到所述裂解室內(nèi)，催化劑加入裝置將催化劑噴灑于所述裂解室中，所述熱解油氣在所述裂解室內(nèi)完成催化裂解過程，產(chǎn)生裂解氣；

d．所述裂解氣通過裂解氣出口進入到噴淋塔中，對所述裂解氣進行凈化處理；

e．經(jīng)凈化的凈裂解氣經(jīng)燃氣引風(fēng)機進入燃氣罐中，進行儲存。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述步驟a中，所述廢舊輪胎顆粒從所述反應(yīng)器上部的所述進料口加入到所述反應(yīng)器中，并被所述反應(yīng)器內(nèi)的蓄熱式輻射管打散，熱解半焦從所述反應(yīng)器底部的半焦出口排出；所述步驟a中，所述廢舊輪胎顆粒被所述反應(yīng)器熱解室中的所述蓄熱式輻射管加熱到500-600℃，所述步驟b中，所述熱解油氣被所述反應(yīng)器裂解室中的所述蓄熱式輻射管加熱到600-900℃；所述步驟c中，所述催化劑通過催化劑噴射件均勻地噴灑于所述裂解室中；優(yōu)選的，所述廢舊輪胎顆粒的粒度為20mm以下。

本實用新型的有益效果在于：

1）采取蓄熱式輻射管移動床工藝加熱20mm以下的廢舊輪胎，溫度分布均勻，加熱效果好，反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；

2）反應(yīng)器分為熱解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，可在裂解室進行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，并通過催化裂解的方式，產(chǎn)生大量氫氣，燃氣品質(zhì)高；

3）該反應(yīng)系統(tǒng)可產(chǎn)生大量的裂解氣產(chǎn)品，避免了熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用；

4）一個爐體內(nèi)可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。

附圖說明

圖1為本實用新型廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實用新型廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本實用新型反應(yīng)器中的隔熱磚墻的正視圖。

其中，1.加料斗；2.進料器；3.蓄熱式移動床反應(yīng)器；310.裂解氣出口；311.煙氣出口；320.進料口；321.空氣入口；322.燃氣入口；330.半焦出口；340.裂解室；350.熱解室；360.連通構(gòu)件；370.隔熱磚墻；380.蓄熱式輻射管；4.陶瓷過濾器；5.噴淋塔；6.燃氣引風(fēng)機；7.燃氣罐；8.氣化爐；9.螺旋輸送機；10.廢熱鍋爐；11.催化劑料斗；12.催化劑噴出管道；13.催化劑主管；14.催化劑支管。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。實施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。

根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)，圖1為廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括加料斗1、進料器2，所述加料斗1和所述進料器2連接；熱解和裂解反應(yīng)器3，所述熱解和裂解反應(yīng)器3包括：進料口320、熱解室350、裂解室340、裂解氣出口310、蓄熱式輻射管380、隔熱磚墻370、催化劑加入裝置、連通構(gòu)件360，其中，所述進料口設(shè)置在所述熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設(shè)置在所述裂解室的側(cè)壁上，所述隔熱磚墻豎直地貫穿于所述反應(yīng)器內(nèi)，將所述反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室，所述催化劑加入裝置與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂解室中，所述連通構(gòu)件設(shè)置在所述隔熱磚墻上，將熱解室和裂解室連通，優(yōu)選的，所述連通構(gòu)件設(shè)置在所述隔熱磚墻的下部，用于將所述熱解室產(chǎn)生的油氣，通過所述連通構(gòu)件，通入到所述裂解室；陶瓷過濾器4，所述陶瓷過濾器與所述裂解氣出口連接；噴淋塔5，所述噴淋塔與所述陶瓷過濾器連接；燃氣罐7，所述燃氣罐與所述噴淋塔連接。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本實用新型實施例的系統(tǒng)工藝簡單，操作方便，該反應(yīng)系統(tǒng)可進行熱解和催化裂解兩種作業(yè)，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，并通過催化裂解的方式，大量產(chǎn)生氫氣，氣體品質(zhì)高，從而避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。同時，該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)無需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了系統(tǒng)工藝。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，適用于該廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)的廢舊輪胎的具體粒徑不受特別限制，根據(jù)本實用新型的實施例，廢舊輪胎可以為塊狀也可以為小顆粒，在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，該反應(yīng)器采用的廢舊輪胎顆粒的粒度為20mm以下，由此，可以充分利用小顆粒廢舊輪胎，資源利用率高，且能夠解決大量堆積污染環(huán)境的問題。

根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)用于熱解和催化裂解廢舊輪胎，裂解廢舊輪胎采用的催化劑的種類、粒徑和用量不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，催化劑可采用白云石、Ni基催化劑或Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用，催化劑的粒徑可以為不大于0.5 毫米，催化劑的用量可以為物料總質(zhì)量的1％～15％。由此，催化效率較高，熱解油氣在裂解室內(nèi)完成催化裂解過程，使得大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的富氫氣體，避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，適用于該系統(tǒng)的所述反應(yīng)器3的爐型不受特別限制，可以是蓄熱式移動床熱解和裂解反應(yīng)器3也可以是其它類型，如非蓄熱式或非移動式等，只要能通過隔熱磚墻一體化的分割為熱解室和裂解室即可。在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，該反應(yīng)器3采用蓄熱式移動床反應(yīng)器3。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，圖2為該廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)的熱解和裂解反應(yīng)器3結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，所述隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，優(yōu)選的，位于反應(yīng)器橫向?qū)挾鹊?/3處，隔熱磚墻的厚度為5-15cm。隔熱磚墻豎直地貫穿于反應(yīng)器內(nèi)，將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成熱解室和裂解室，該結(jié)構(gòu)使得在一個爐體內(nèi)設(shè)置了熱解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，從而避免了生產(chǎn)熱解油含塵的問題。并且，一個爐體內(nèi)可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，所述連通構(gòu)件360的具體種類不受特別限制，只要可以將熱解室和裂解室連通，從而將熱解室產(chǎn)生的油氣通入到裂解室即可。在本實用新型的一些實施例中，圖3為從反應(yīng)器的左向右看時，隔熱磚墻的正視圖，如圖3所示，連通構(gòu)件可以為設(shè)置在隔熱磚墻上的包括多個孔的孔帶，優(yōu)選情況下，所述孔帶的高度為3-15cm，所述孔的直徑為1-3cm。連通構(gòu)件也可以為隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口，優(yōu)選情況下，所述開口的高度為3-15cm。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，催化劑加入裝置包括：催化劑料斗11；催化劑主管13，所述催化劑主管與所述催化劑料斗相連；催化劑支管14，所述催化劑支管與所述催化劑主管相連通，所述催化劑支管穿過所述反應(yīng)器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內(nèi)部，催化劑支管設(shè)置在裂解室內(nèi)的蓄熱式輻射管的層間；至少一個催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內(nèi)部；優(yōu)選的，所述催化劑支管為多個并沿所述催化劑主管的長度方向彼此平行布置，催化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間；優(yōu)選的，所述催化劑噴射件包括催化劑噴出管道12和設(shè)置在所述催化劑噴出管道上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，優(yōu)選的，在裂解室內(nèi)每根輻射管周圍配有催化劑噴出管道。

根據(jù)本實用新型的實施例，催化劑支管可以延伸至裂解室的中心位置。由此，有利于催化劑和熱解油氣混合均勻。且催化劑支管可以為多個并沿催化劑主管的長度方向彼此平行布置。由此，有利于催化劑在裂解室內(nèi)均勻分布，進而提高催化效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，催化劑加入裝置可以包括10-25層催化劑噴射件。由此，有利于催化劑在裂解室分布均勻，提高催化效率。根據(jù)本實用新型的實施例，催化劑噴射件可以包括催化劑噴出管道和設(shè)置在催化劑噴出管道上的噴嘴，由此，催化劑可以在載氣的作用下經(jīng)過催化劑噴出管道，并通過噴嘴噴射于裂解室的熱解油氣中，進一步地，噴嘴上還可以設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，由此便于精確控制催化劑的加入量。

根據(jù)本實用新型的實施例，催化劑噴射件的數(shù)量不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)定。在本實用新型的實施例中，每個催化劑支管上設(shè)置有多個催化劑噴射件，其上可以設(shè)置有4-15個噴嘴。由此，有利于催化劑和熱解油氣混合均勻，提高催化效率。

根據(jù)本實用新型的實施例，催化劑支管與催化劑主管的連接方式不受特別限制，包括但不限于可拆卸地或焊接地連接至催化劑主管。本領(lǐng)與技術(shù)人員可以根據(jù)實際工作條件進行選擇。

根據(jù)本實用新型的實施例，載氣遞送件可以連接至催化劑主管的末端，具體連接方式不受特別限制，可以可拆卸地連接或焊接至催化劑主管。由此，便于載氣遞送件工作，有利于提高工作效率。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，如圖1所示，所述進料口設(shè)置在熱解室上部的頂壁上，加料斗通過進料器與所述進料口相連。根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：加料斗和進料器，所述加料斗的出口與所述進料器的入口連接，所述進料器的出口與所述進料口連接。根據(jù)本實用新型的實施例，進料器的具體種類不受特別限制，只要可以將加料斗中的廢舊輪胎有效地輸送至反應(yīng)器中即可。在本實用新型的一些實施例中，進料器可以為星形送料機或螺旋送料機。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱加料的自動化輸送，輸送量可控，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，如圖1所示，所述反應(yīng)器進一步還包括半焦出口330，所述半焦出口設(shè)置在所述熱解室的下部，所述半焦出口與所述半焦輸送裝置9連接。由此，可以利用半焦輸送裝置將反應(yīng)器中獲得的半焦進行輸送。半焦輸送裝置的具體種類不受特別限制，包括但不限于星形或螺旋輸送機9。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對半焦的自動化輸送，且輸送量可控，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

根據(jù)本實用新型的實施例，參照圖2，所述反應(yīng)器內(nèi)部布置有多層沿所述反應(yīng)器的高度方向布置在所述熱解室和所述裂解室內(nèi)部的蓄熱式輻射管，每層蓄熱式輻射管可以包括多個彼此平行且沿水平方向間隔分布的蓄熱式輻射管。根據(jù)本實用新型的實施例，所述熱解室和裂解室內(nèi)分別分布了至少一根所述蓄熱式輻射管，優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布。蓄熱式輻射管能夠有效用于對熱解料和裂解室內(nèi)的油氣進行加熱，使其進行熱解和裂解反應(yīng)，具體地，可以向蓄熱式輻射管內(nèi)通入可燃氣和空氣，使可燃氣燃燒實現(xiàn)對熱解料和裂解室內(nèi)的油氣的加熱功能。該反應(yīng)器采用蓄熱式輻射管加熱技術(shù)，無需氣、固熱載體加熱，熱解氣不會被稀釋，熱值高，且反應(yīng)器內(nèi)溫度分布均勻，表面溫差小，排煙溫度低，熱效率高，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了系統(tǒng)工藝，反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

根據(jù)本實用新型的實施例，在所述反應(yīng)器的熱解室中，熱解料自上而下運動，所述反應(yīng)器中設(shè)置的蓄熱式輻射管可以將熱解料打散使其均勻分布。根據(jù)本實用新型的實施例，蓄熱式輻射管的形狀不受特別限制，在本實用新型的一些實施例中，可以為圓柱形，由此有利于物料的打散，實現(xiàn)混合熱解料在熱解室中的均勻分散。輻射管的水平間距為200-500mm，垂直間距為200-700mm，輻射管層數(shù)為10-25層，反應(yīng)器寬度為2-6m，反應(yīng)器高度為3-20m。另外，蓄熱式輻射管可以為均勻布置的單向蓄熱式輻射管，管壁溫度利用燃氣調(diào)節(jié)閥控制在500～700℃范圍，熱解料在反應(yīng)器中自上而下停留1-50分鐘，并加熱到500～600℃，完成熱解過程。同時，蓄熱式輻射管可以采取定期換向的燃燒方式，使得單根蓄熱式輻射管的表面溫差只有30℃左右，沒有局部高溫區(qū)，由此，有利于提高熱效率。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，所述反應(yīng)器設(shè)有燃氣入口322、空氣入口321以及煙氣出口311，其中，燃氣入口和煙氣出口分別與蓄熱式輻射管連接，分別用于通入可燃氣和排出煙氣，空氣入口分別與氣源和蓄熱式輻射管連接，用于將氣源產(chǎn)生的空氣通入蓄熱式輻射管中。由此，可以通過燃氣入口將熱解室中獲得半焦輸送至氣化爐中，對半焦進行氣化處理，以獲得可燃氣和灰渣，得到的可燃氣可以通過燃氣入口進入到蓄熱式輻射管中，同時，可以通過空氣入口來使用風(fēng)機向蓄熱式輻射管中通入空氣，使可燃氣燃燒對熱解室中的熱解料進行加熱。另外，通過煙氣出口將蓄熱式輻射管中的煙氣輸送到廢舊鍋爐中，回收煙氣，使煙氣不會排放到空氣中。由此，可以對半焦進行充分的利用，不造成浪費，經(jīng)濟性好，并且，對煙氣進行回收，不造成環(huán)境污染，綠色環(huán)保。

根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)可以進一步包括：陶瓷過濾器，所述陶瓷過濾器設(shè)置在所述裂解室的裂解氣出口和所述噴淋塔之間。所述陶瓷過濾器的入口與所述裂解室的裂解氣出口連接，所述陶瓷過濾器的出口和所述噴淋塔的入口連接。陶瓷過濾器的具體種類不受特別限制，只要可以將裂解氣出口排出的裂解氣有效地進行除塵處理即可。

根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：噴淋塔，所述噴淋塔設(shè)置在所述陶瓷過濾器和所述燃氣引風(fēng)機之間。所述噴淋塔的入口與所述陶瓷過濾器的出口連接，所述噴淋塔的出口與所述燃氣引風(fēng)機的入口連接。噴淋塔的具體種類不受特別限制，只要能夠洗滌凈化裂解氣即可。

根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：燃氣引風(fēng)機6,其中，所述燃氣引風(fēng)機布置在所述噴淋塔和所述燃氣罐之間。所述燃氣引風(fēng)機入口與所述噴淋塔的出口連接，所述燃氣引風(fēng)機出口與所述燃氣罐進口連接。

根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：燃氣罐，所述燃氣罐設(shè)置在所述燃氣引風(fēng)機的一端。所述燃氣罐的入口與所述燃氣引風(fēng)機的出口連接。燃氣罐的具體種類不受特別限制，只要能夠儲存裂解氣即可。

根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：氣化爐8，所述氣化爐設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的燃氣入口和半焦輸送裝置之間。所述氣化爐入口與所述半焦輸送裝置的出口連接，所述氣化爐出口與所述蓄熱式輻射管的燃氣入口連接。氣化爐的具體種類不受特別限制，只要能夠?qū)虢惯M行氣化處理，以獲得可燃氣和灰渣即可，并且，氣化后得到的灰渣排出，得到的可燃氣可以通過蓄熱式輻射管的燃氣入口進入到蓄熱式輻射管中，通過可燃氣燃燒對熱解室中的熱解料進行加熱。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對半焦進行充分的利用，不造成浪費，經(jīng)濟性好。

根據(jù)本實用新型的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可以進一步包括：廢熱鍋爐10，所述廢熱鍋爐設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的煙氣出口一端。所述廢熱鍋爐的入口與所述蓄熱式輻射管的煙氣出口相連接。廢舊鍋爐的具體種類不受特別限制，只要能夠回收煙氣即可。由此，對煙氣進行回收，不造成環(huán)境污染，綠色環(huán)保。

在本實用新型的另一個方面，本實用新型提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進行廢舊輪胎熱解和催化裂解的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括以下步驟：

a.將廢舊輪胎顆粒通過進料口320加入到所述反應(yīng)器中，在所述反應(yīng)器的熱解室中完成熱解過程。其中，所述廢舊輪胎從加料斗1進入到進料器2中，經(jīng)反應(yīng)器上部的進料口320加入到蓄熱式移動床反應(yīng)器3中，并被所述反應(yīng)器內(nèi)的蓄熱式輻射管打散，熱解半焦從反應(yīng)器底部的半焦出口330排出，并經(jīng)半焦輸送裝置9（優(yōu)選為螺旋輸送機）排出。

根據(jù)本實用新型的實施例，廢舊輪胎的具體粒徑不受特別限制，廢舊輪胎可以為塊狀廢舊輪胎也可以為小顆粒廢舊輪胎，在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，該反應(yīng)器采用的廢舊輪胎顆粒的粒度為20mm以下，由此，可以充分利用小顆粒廢舊輪胎，資源利用率高，且能夠解決大量堆積污染環(huán)境的問題。

根據(jù)本實用新型的實施例，在熱解室中，廢舊輪胎自上而下運動，熱解室中設(shè)置的15蓄熱式輻射管可以將廢舊輪胎打散使其均勻分布，廢舊輪胎顆粒在反應(yīng)器中自上而下停留1-50分鐘，廢舊輪胎顆粒被反應(yīng)器熱解室中的蓄熱式輻射管加熱到500～600℃。具體的，可以通過燃氣閥控制蓄熱式輻射管管壁的溫度在500～700℃范圍，并加熱到500～600℃，完成熱解過程。

b. 熱解產(chǎn)生的油氣，通過所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的連通構(gòu)件，進入到所述反應(yīng)器的裂解室。

根據(jù)本實用新型的實施例，隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，優(yōu)選的，位于反應(yīng)器橫向?qū)挾鹊?/3處，隔熱磚墻的厚度為5-15cm，隔熱磚墻豎直地貫穿于反應(yīng)器內(nèi)，將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成熱解室和裂解室，該結(jié)構(gòu)使得在一個爐體內(nèi)設(shè)置了熱解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類。由此，一個爐體內(nèi)可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。根據(jù)本實用新型的實施例，連通構(gòu)件可以為設(shè)置在隔熱磚墻上的包括至少一個孔的孔帶，也可以為隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口。具體的，熱解產(chǎn)生的油氣，通過反應(yīng)器隔熱磚墻下部的孔帶或者開口，進入到裂解室。

c. 所述熱解產(chǎn)生的油氣進入到所述裂解室內(nèi)，催化劑加入裝置將催化劑噴灑于所述裂解室中，所述熱解油氣在所述裂解室內(nèi)完成催化裂解過程，產(chǎn)生裂解氣。

根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)用于熱解和催化裂解廢舊輪胎，裂解廢舊輪胎采用的催化劑的種類、粒徑和用量不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，催化劑可采用白云石、Ni基催化劑或Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用，催化劑的粒徑可以為不大于0.5 毫米，催化劑的用量可以為廢舊輪胎總質(zhì)量的1％～15％。由此，催化效率較高，熱解油氣在裂解室內(nèi)完成催化裂解過程，使得大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的富氫氣體，避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。

根據(jù)本實用新型的實施例，所述裂解室內(nèi)分布了至少一根所述蓄熱式輻射管，優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布，并且，在所述每根蓄熱式輻射管周圍配有至少一根的催化劑噴出管道12，優(yōu)選的，所述蓄熱式輻射管和所述催化劑噴出管道12交替平行分布。蓄熱式輻射管能夠有效用于對裂解室內(nèi)的油氣進行加熱，使其進行催化裂解反應(yīng)。在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中，熱解油氣被反應(yīng)器裂解室中的蓄熱式輻射管加熱到600-900℃，具體地，在每根輻射管周圍配有催化劑噴出管道12，粒徑≤0.5mm的催化劑通過催化劑噴出管道12均勻地噴灑于裂解室中，可以通過燃氣閥控制蓄熱式輻射管管壁的溫度為600～900℃，熱解油氣在反應(yīng)器中迅速被加熱至600-900℃，完成熱裂解過程，由此，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣（富氫氣體），避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。

d．所述裂解氣通過裂解氣出口310排出，經(jīng)陶瓷過濾器4進行除塵處理后進入到噴淋塔5中，對所述裂解氣進行凈化處理。

根據(jù)本實用新型的實施例，與裂解氣出口310連接的是陶瓷過濾器4，所述陶瓷過濾器4還與噴淋塔5相連，其中，所述的陶瓷過濾器4是用于將裂解氣出口310排出的裂解氣有效地進行除塵處理，所述的噴淋塔5是用于將除塵后的裂解氣進行洗滌凈化處理。具體的，裂解氣通過裂解氣出口310，進入陶瓷過濾器4中除塵凈化，然后進入噴淋塔5中洗滌凈化，得到凈化后的裂解氣，從而避免了生產(chǎn)熱解油含塵的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。

e．經(jīng)凈化的凈裂解氣經(jīng)燃氣引風(fēng)機6進入燃氣罐7中，進行儲存。

根據(jù)本實用新型的實施例，與噴淋塔5相連的是燃氣罐7，所述燃氣罐7是用于儲存裂解氣的，凈化后的裂解氣經(jīng)燃氣引風(fēng)機6送入燃氣罐7，進行儲存。

實施例一：

（1）破碎至粒度≤20mm的廢舊輪胎在加料斗1中經(jīng)進料器2進入蓄熱式移動床反應(yīng)器3，移動床反應(yīng)器3被隔熱磚墻分為熱解室和裂解室。

（2）熱解室中均勻布置了單向蓄熱式輻射管，管壁溫度利用燃氣調(diào)節(jié)閥控制在500～700℃范圍，廢舊輪胎在反應(yīng)器中自上而下停留1-50分鐘，并加熱到500～600℃，完成熱解過程。

（3）熱解產(chǎn)生的油氣，通過反應(yīng)器下部隔熱磚墻的開口，進入到裂解室，裂解室中均勻布置了單向蓄熱式輻射管，管壁溫度利用燃氣調(diào)節(jié)閥控制在600～900℃范圍，在每根輻射管周圍配有催化劑噴出管道，粒徑≤0.5mm的催化劑通過催化劑噴出管道12均勻地噴灑于裂解室中，熱解油氣在裂解室內(nèi)被加熱到600-900℃，完成催化裂解過程，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的富氫氣體，避免了生產(chǎn)熱解油難以利用的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。催化劑可采用白云石、Ni基催化劑或Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用。

（4）裂解氣通過反應(yīng)器出口，進入陶瓷過濾器4中除塵，經(jīng)過除塵后的裂解氣進入噴淋塔5中洗滌進一步凈化，洗滌后的凈裂解氣經(jīng)燃氣風(fēng)機6送入燃氣罐7，可用于生產(chǎn)人造天然氣等產(chǎn)品。

（5）廢舊輪胎熱解產(chǎn)生的半焦，通過螺旋輸送機9送入氣化爐8，氣化氣可供給輻射管燃燒，氣化后的灰渣排出。

（6）蓄熱式輻射管燃燒產(chǎn)生的煙氣，進入廢熱鍋爐回收熱量，產(chǎn)生高品質(zhì)蒸汽。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本實用新型實施例的該方法，根據(jù)本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，溫度分布均勻，加熱效果好。反應(yīng)器分為熱解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，可以進入裂解室進行催化裂解，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，從而避免了生產(chǎn)熱解油含塵的問題，真正實現(xiàn)了廢舊輪胎的清潔高效利用。并且，該系統(tǒng)中將一個爐體內(nèi)設(shè)置了熱解室和裂解室，使得一個爐體內(nèi)可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。同時，該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)無需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了系統(tǒng)工藝。

利用廢舊輪胎熱解和催化裂解系統(tǒng)對廢舊輪胎進行處理，原料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1。

表1：廢舊輪胎基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

利用該反應(yīng)系統(tǒng)處理廢舊輪胎，得到的氣體產(chǎn)品產(chǎn)率為58%，熱解焦油幾乎全部裂解為氣態(tài)產(chǎn)物，產(chǎn)氣率高。裂解氣中氫氣含量為45%，品質(zhì)高。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、 或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個 或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型，同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。