熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：移動床熱解反應器和噴淋塔，其中，所述移動床熱解反應器包括：熱解進料口、熱解油氣出口、半焦出口和催化劑入口；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內(nèi)部沿著所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔；以及除塵裝置，所述除塵裝置部分嵌入到反應器中，除塵裝置與油氣導出管道通過集氣管連通，并且除塵裝置包括濾塵室、提升管和集氣室。該系統(tǒng)可以有效抑制油氣二次裂解，提高廢舊輪胎物料的油收率，并且提高系統(tǒng)的熱效率并簡化了系統(tǒng)工藝。
【專利說明】
熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)和方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于化工領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 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，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。
[0003] 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 可轉化成具有各種用途的高價值產(chǎn)品。
[0004] 在現(xiàn)有技術中，廢輪胎熱解工藝可以分為直接加熱技術和間接加熱技術。直接加 熱技術，是利用熱解炭燃燒后的煙氣，首先加熱惰性循環(huán)載氣，然后將高溫惰性循環(huán)載氣直 接接觸廢輪胎進行熱解。這會消耗大量熱解炭產(chǎn)品，而且在礦物油蒸汽冷卻過程中，伴隨著 大量循環(huán)載氣的冷卻，降低了系統(tǒng)熱效率，增加了冷卻設備的受熱面和投資。這在間接加熱 技術中避免了上述問題。間接加熱技術，一般采用臥式回轉設備進行生產(chǎn)，但是，卻存在物 料填充體積率不高、回轉部件和靜態(tài)部件間隙處容易泄漏有害氣體等問題，有的間接加熱 工藝甚至不能連續(xù)運行，這是現(xiàn)有技術所存在的不足之處。
[0005] 因而，目前的廢舊輪胎熱解技術仍有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)能夠有效抑制油氣二次裂解， 提尚廢舊輪胎油收率，并且可以提尚系統(tǒng)的熱效率并簡化系統(tǒng)工藝。
[0007] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實 施例，該系統(tǒng)包括:移動床熱解反應器和噴淋塔，
[0008] 其中，所述移動床熱解反應器包括：
[0009] 熱解進料口、半焦出口和催化劑入口；
[0010] 所述熱解進料口位于所述反應器的頂壁上；
[0011] 所述半焦出口位于所述反應器的底部；
[0012] 所述催化劑入口位于所述反應器的頂壁和/或側壁上；
[0013]蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內(nèi)部沿著所述反應 器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；
[0014] 油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔；以及
[0015] 除塵裝置，所述除塵裝置部分嵌入到所述反應器中，所述除塵裝置與所述油氣導 出管道通過集氣管連通，并且所述除塵裝置包括濾塵室、提升管和集氣室，其中，提升管的 頂部與濾塵室的頂部連通，提升管的底部與濾塵室的底部連通，濾塵室與提升管相連通構 成環(huán)形回路;濾塵室位于所述反應器內(nèi)，提升管和集氣室位于所述反應器外;濾塵室伸入所 述反應器內(nèi)部的側壁上設有用于與所述集氣管連通的熱解油氣入口，濾塵室與集氣室相鄰 且濾塵室與集氣室共用的側壁上設有孔道，集氣室的與濾塵室和集氣室共用的側壁相對的 側壁上設有熱解油氣出口，并且所述熱解油氣出口與所述噴淋塔相連;提升管的頂部設置 有含塵氣出口，提升管的底部設置有風帽。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng) 可以有效抑制油氣二次裂解，提高廢舊輪胎油收率，并且通過采用蓄熱式輻射管加熱技術， 提高了系統(tǒng)的熱效率并簡化了系統(tǒng)工藝。
[0016] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣導出管道沿所述熱解反應器的高度方向多層 布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。由此，可以顯著提高反應器中 的油氣導出效率。
[0017] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置，且 所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道。由此，可以進一步提高 反應器中的油氣導出效率。
[0018] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁 之間距離為所述油氣導出管道管徑d的1/2-3倍。由此，可以進一步提高反應器中的油氣導 出效率。
[0019] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述油氣導出管道的管壁上設置有多個通孔。由此，可 以進一步提高反應器中的油氣導出效率。
[0020] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述通孔在所述油氣導出管道的長度方向上均勻分 布。由此，可以進一步提高反應器中的油氣導出效率。
[0021] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述蓄熱式輻射管的兩側管壁上分別設置有擋板，所 述擋板位于所述油氣導出管道的上方，且覆蓋所述油氣導出管道的全部豎向投影。由此，不 僅可以有效防止油氣導出管道的堵塞，而且可以將下落的廢舊輪胎物料打散，從而提高廢 舊輪胎熱解效率。
[0022] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述擋板從所述蓄熱式輻射管的管壁的豎直切面的相 切線為起點，呈一定角度向下延伸至所述油氣導出管道的豎直切面。
[0023]在本發(fā)明的一些實施例中，所述角度為40-90度，不含90度。
[0024] 在本發(fā)明的一些實施例中，同一層所述油氣導出管道連通至同一個除塵裝置。
[0025] 在本發(fā)明的一些實施例中，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道連接至同一個除塵 裝置。
[0026] 在本發(fā)明的一些實施例中，同一層所述油氣導出管道通過同一根所述集氣管連通 至同一個除塵裝置。
[0027] 在本發(fā)明的一些實施例中，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道通過兩根或更多根 所述集氣管連通至同一個除塵裝置，并且所述油氣導出管的層數(shù)與所述集氣管的根數(shù)相 同。
[0028] 在本發(fā)明的一些實施例中，在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管均勻分布。
[0029] 在本發(fā)明的一些實施例中，沿所述反應器的高度方向布置的蓄熱式輻射管彼此平 行并且錯開布置。
[0030] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述除塵裝置還包括隔板，隔板設置在連通濾塵室的 底部與提升管的底部的管道中。所述隔板用于調(diào)節(jié)過濾介質(zhì)的進出流量平衡，同時便于啟 動熱解反應器時過濾介質(zhì)的裝入。
[0031] 優(yōu)選，所述隔板是插板閥或蝶閥。
[0032] 在本發(fā)明的一些實施例中，濾塵室中容納有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)的粒徑為5-20mm 〇
[0033] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述孔道的直徑為2-10mm，優(yōu)選3mm。
[0034]在本發(fā)明的一些實施例中，所述孔道均勻分布在濾塵室的側壁上。需要說明的是， 將除塵裝置部分嵌入到熱解反應器內(nèi)部，無需添加外部熱源，除塵裝置溫度略低于熱解反 應器爐膛溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除塵裝置的過濾介質(zhì)可循環(huán)使用，除塵 效率高，操作簡單。
[0035]在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:鋼絲去除裝置、 破碎裝置、磁選裝置、粒徑篩選裝置、進料斗和螺旋進料器;所述鋼絲去除裝置、所述破碎裝 置、所述磁選裝置、所述粒徑篩選裝置、所述進料斗和所述螺旋進料器依次相連;所述進料 斗具有料斗入口和料斗出口，所述料斗入口與所述粒徑篩選裝置的出口相連;所述螺旋進 料器具有進料口和出料口，所述進料口與所述料斗出口相連，所述出料口與所述移動床熱 解反應器的熱解進料口相連。由此，能夠得到粒徑小于2mm的橡膠顆粒，可以進一步提高廢 舊輪胎物料的熱解效率。
[0036]在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:螺旋出料器，所 述螺旋出料器與所述移動床熱解反應器的半焦出口相連。由此，可以通過將系統(tǒng)內(nèi)部得到 的熱解產(chǎn)物半焦冷卻排出，便于后續(xù)利用。
[0037]在本發(fā)明的一些實施例中，所述熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括：多組旋風分離 裝置和一個共用的半焦收集器，其中，所述多組旋風分離裝置設置在所述移動床熱解反應 器和所述噴淋塔之間，每組旋風分離裝置包括一級旋風除塵器和設置在所述一級旋風除塵 器下方的二級旋風分離器，所述一級旋風除塵器與所述二級旋風分離器之間設置有用于連 通或隔斷所述一級旋風除塵器與所述二級旋風分離器的閥，后一組旋風分離裝置的一級旋 風除塵器的油氣入口與前一組旋風分離裝置的一級旋風除塵器的油氣出口相連，所述半焦 收集器與每組旋風分離裝置的所述二級旋風分離器的出口相連。由此，可以有效分離得到 較純凈的熱解氣，便于后續(xù)步驟的進行，使得到的焦油純度高。
[0038]在本發(fā)明的一些實施例中，每層所述蓄熱式輻射管包括多個平行并且均勻分布的 蓄熱式輻射管且每個所述蓄熱式輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個蓄熱式 輻射管平行。由此，廢舊輪胎物料進入反應器可以通過輻射管進行均布，保障了廢舊輪胎物 料在反應器的均勾加熱，從而進一步提尚廢舊輪胎的熱解效率。
[0039]在本發(fā)明的一些實施例中，所述反應器的高度為10~20m，寬度為2-6m，所述蓄熱 式輻射管的管徑為200~300mm，相鄰所述蓄熱式輻射管外壁間的水平距離為200~500mm， 相鄰所述蓄熱式輻射管外壁間的豎直距離為200~700mm。由此，可以保障廢舊輪胎熱解停 留時間，從而進一步提尚廢舊輪胎的熱解效率。
[0040] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種熱解廢舊輪胎的方法。根據(jù)本發(fā)明的 實施例，該方法是采用上述所述的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進行的。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例， 該方法包括：
[0041] 將廢舊輪胎物料輸送至所述移動床熱解反應器中進行熱解處理，以便分別得到半 焦和熱解油氣；
[0042] 將所述熱解油氣輸送至所述噴淋塔中進行冷卻處理，以便分別得到焦油和燃氣。 [0043]由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的方法可以有效抑制油氣二次裂解，提 高廢舊輪胎油收率，并且通過采用蓄熱式輻射管加熱技術，提高了系統(tǒng)的熱效率并簡化了 系統(tǒng)工藝。
[0044]在本發(fā)明的一些實施例中，在進行所述冷卻處理之前，進一步包括:將所述熱解油 氣輸送至所述多組旋風分離裝置進行分離純化處理。由此，可以有效分離得到較純凈的熱 解氣，便于后續(xù)冷凝步驟的進行，使得到的焦油純度高。
[0045]在本發(fā)明的一些實施例中，在進行所述熱解處理之前，進一步包括:使所述廢舊輪 胎物料依次通過所述鋼絲去除裝置、所述破碎裝置、所述磁選裝置和所述粒徑篩選裝置進 行預處理，然后使預處理產(chǎn)物依次通過所述進料斗和所述螺旋進料器輸送至所述移動床熱 解反應器。由此，能夠得到粒徑小于2mm的橡膠顆粒，可以進一步提高廢舊輪胎物料的熱解 效率。
[0046]在本發(fā)明的一些實施例中，所述廢舊輪胎物料的粒徑小于2mm，所述廢舊輪胎的熱 解反應時間為4-10秒，熱解反應溫度為450-550攝氏度。由此，可以進一步提高廢舊輪胎的 熱解效率。
[0047] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0048] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0049] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)結構示意圖；
[0050] 圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)中的移動床熱解反應 器的部分結構示意圖；
[0051] 圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)結構示意圖；
[0052]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱解廢舊輪胎的方法流程示意圖；
[0053]圖6是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的熱解廢舊輪胎的方法流程示意圖；
[0054]圖7是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的熱解廢舊輪胎的方法流程示意圖；
[0055] 圖8是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的熱解廢舊輪胎的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0056] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0057]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"、"順時 針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或 位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0058]此外，術語"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 隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩個，三 個等，除非另有明確具體的限定。
[0059] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術語應做廣義理解，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系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0060] 在本發(fā)明中，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。
[0061] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)。下面參考圖1-4對 本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)包括:移 動床熱解反應器1〇〇和噴淋塔200。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，移動床熱解反應器100包括:熱解進料口 101、半焦出口 102、 催化劑入口 103、蓄熱式輻射管11、油氣導出管道12和除塵裝置15。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的實施例，熱解進料口 101位于反應器的頂壁上，且適于將廢舊輪胎原 料供給至反應器內(nèi)。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，半焦出口 102可以設置在反應器的底部，且適于將熱解生成 的半焦排出反應器。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，催化劑入口 103位于移動床熱解反應器100的頂壁和/或側 壁上。催化劑通過催化劑入口 103被噴入反應器內(nèi)并均勻的散落于物料間，通過催化熱解產(chǎn) 出更多焦油，由此，熱解效果好，油收率高。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以在移動床熱解反應器100的頂壁與兩個側壁上均設 置催化劑入口 103,由此，催化劑通過各個催化劑入口能夠均勻的噴入反應器，并散落于物 料間，從而使得粉碎的廢舊輪胎物料與催化劑能夠均勻混合于熱解反應器中。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的另一些具體示例，催化劑采用預熱的陶瓷固體酸，由此，在熱解溫度 為450 °C~550 °C及陶瓷固體酸催化劑的作用下能夠使廢舊輪胎固體物料快速而充分地進 行熱解。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，蓄熱式輻射管11在移動床熱解反應器100的內(nèi)部沿著反應 器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管。根據(jù)本發(fā) 明的具體實施例，在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管均勻分布，優(yōu)選地，沿反應器的高 度方向布置的蓄熱式輻射管彼此平行并且錯開布置。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，蓄熱式輻射管自反應器的上部至底部多層交錯布置 結構，采用交錯相間布置與順列布置相比，不僅能使輪胎顆粒在反應器內(nèi)運動有很好的流 線，避免在反應器內(nèi)局部受熱，而且能保證顆粒在反應器內(nèi)足夠的停留時間，能極大的提高 熱解效率。
[0070] 根據(jù)本發(fā)明的具體示例，蓄熱式輻射管的管徑可以為200~300mm。由此，可以顯著 提高廢舊輪胎物料的熱解效率，進而提高熱解油收率。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，相鄰蓄熱式輻射管外壁間的水平距離為200~500mm，相鄰 蓄熱式輻射管外壁間的豎直距離為200~700mm。需要解釋的是，相鄰蓄熱式輻射管外壁間 的水平距離可以理解為在同層上蓄熱式輻射管外壁間的距離，而相鄰蓄熱式輻射管外壁間 的豎直距離可以理解為相鄰上下兩層間的相鄰蓄熱式輻射管外壁間的距離。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，多層蓄熱式輻射管的層數(shù)可以為10-25層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該 種結構布置可以使得反應器內(nèi)溫度場分布均勻，從而可以顯著提高廢舊輪胎物料的熱解效 率，進而提高熱解油的收率。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的實施例，蓄熱式輻射管可以為單向蓄熱式燃氣蓄熱式輻射管，即通 過蓄熱式輻射管管體將燃燒燃氣產(chǎn)生的熱量以輻射的方式進行供熱。根據(jù)本發(fā)明的具體實 施例，蓄熱式輻射管上可以設置有燃氣調(diào)節(jié)閥（未示出）。由此，可以通過調(diào)整燃氣調(diào)節(jié)閥調(diào) 節(jié)通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來等實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，從而可以顯著提高廢 舊輪胎物料的熱解效率，進而提高熱解油的收率。
[0074] 具體的，蓄熱式輻射管沿水平方向從反應器側壁的一側伸入到反應器中且貫穿反 應器，即蓄熱式輻射管沿水平方向從反應器側壁的一側伸入反應器中且穿出反應器的另一 側壁，并且蓄熱式輻射管的兩端均伸出反應器側壁，其中，蓄熱式輻射管上的燃料入口位于 蓄熱式輻射管上伸出反應器的一端，蓄熱式輻射管上的煙氣出口位于蓄熱式輻射管上伸出 反應器的另一端，或者蓄熱式輻射管上的燃料入口和煙氣出口位于蓄熱式輻射管上的同一 端。通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量等實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且蓄熱式 輻射管采用定期換向的燃燒方式，使得單個蓄熱式輻射管的溫度場相差不大于30°C，從而 保證反應器內(nèi)溫度場的均勻性，例如通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量使得反應器 內(nèi)上段區(qū)域的蓄熱式輻射管的調(diào)節(jié)溫度范圍為500~800°C，保證廢舊輪胎物料的充分熱 解，通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量使得反應器內(nèi)下段區(qū)域的蓄熱式輻射管的調(diào) 節(jié)溫度范圍為450~650°C，從而進一步加熱一部分沒有完全熱解的廢舊輪胎物料。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，油氣導出管道12的管壁上設置有通孔。由此，通過設置油氣 導出管道，使得熱解過程中產(chǎn)生的熱解油氣快速導出，從而有效抑制油氣二次裂解，提高熱 解油收率。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，油氣導出管道12沿反應器的高度方向多層布置，每層 具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道。由此，可以顯著提高反應器中的油氣導 出效率。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，油氣導出管道12與蓄熱式輻射管11平行布置，且蓄熱 式輻射管11的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道12。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在每根蓄熱式 輻射管兩側安裝油氣導出管道，熱解產(chǎn)生的油氣通過導出管道被迅速導出，從而有效地抑 制了油氣的二次裂解，進而提高熱解油的收率，經(jīng)濟效益好。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的具體示例，油氣導出管道的管徑可以為30~80mm。
[0079] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，油氣導出管道與鄰近的蓄熱式輻射管的管 壁之間距離為油氣導出管道管徑d的1/2-3倍。由此，可以立刻導出產(chǎn)生的熱解油，避免熱解 油裂解，從而能夠進一步提高熱解油產(chǎn)率。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，油氣導出管道12的管壁上設置有多個通孔，優(yōu)選地，多 個通孔在油氣導出管道12的長度方向上均勻分布。由此，便于熱解油快速導出，可以進一步 提高反應器中的油氣導出效率。
[0081 ]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，蓄熱式輻射管11的兩側管壁上分別設置有 擋板13,擋板13位于油氣導出管道12的上方，且覆蓋油氣導出管道12的全部豎向投影。通過 在蓄熱式輻射管12的兩側管壁上設置擋板13,可以防止廢舊輪胎物料下降過程中摩擦油氣 導出管道，進而延長油氣導出管道的壽命;并且擋板13還能起到對廢舊輪胎物料的引流作 用，防止廢舊輪胎物料卡在蓄熱式輻射管與油氣導出管道之間，造成廢舊輪胎物料堵塞。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖2所示，擋板13從蓄熱式輻射管11的管壁的豎直切 面A(A1)的相切線為起點，呈一定角度α向下延伸至油氣導出管道12的豎直切面B(B1)，角度 α為40-90度，不含90度。由此使得擋板的最短長度是能夠遮擋油氣導出管道。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，如圖1所示，除塵裝置15部分嵌入到反應器100中，除塵裝置 15與油氣導出管道12通過集氣管14連通。使得反應器內(nèi)的熱解油氣被油氣導出管道收集后 經(jīng)集氣管供給至除塵裝置15,即集氣管14分別與油氣導出管道12和除塵裝置15相連。
[0084] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，如圖3所示，除塵裝置15包括濾塵室151、提升管152和 集氣室153。
[0085] 具體地，參照圖3,提升管152的頂部與濾塵室151的頂部連通，提升管152的底部與 濾塵室151的底部連通，濾塵室151與提升管152相連通構成環(huán)形回路;濾塵室151位于所述 反應器內(nèi)，提升管152和集氣室153位于所述反應器外;濾塵室151伸入反應器100內(nèi)部的側 壁上設有用于與集氣管14連通的熱解油氣入口 154,濾塵室151與集氣室153相鄰且濾塵室 151與集氣室153共用的側壁上設有孔道159,集氣室153的與濾塵室和集氣室共用的側壁相 對的側壁上設有熱解油氣出口 155,并且熱解油氣出口 155與噴淋塔200相連;提升管152的 頂部設置有含塵氣出口 156,提升管152的底部設置有風帽157(用于向所述提升管152中吹 入氣體）。
[0086] 其中，濾塵室151位于熱解反應器100內(nèi)部，此設計有助于利用熱解反應器100的溫 度。
[0087]具體地，除塵裝置15的工作過程包括：
[0088]熱解油氣通過濾塵室151的伸入反應器100內(nèi)部的側壁上設置的熱解油氣入口 154 進入濾塵室，并流過過濾介質(zhì)，通過過濾介質(zhì)的碰撞可以除去灰塵，由此除去熱解油氣中的 灰塵，接著經(jīng)除塵的熱解油氣通過濾塵室151的另一側側壁(即濾塵室151與集氣室153共用 的側壁)上的孔道進入集氣室153,進而從集氣室153的與濾塵室和集氣室共用的側壁相對 的側壁上設置的熱解油氣出口 155排出。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，在一次除塵結束后，通過提升管152底部的風帽157 向提升管152內(nèi)部吹入氣體，一方面吹掃掉吸附有灰塵的過濾介質(zhì)上的灰塵，另一方面將經(jīng) 吹掃處理的過濾介質(zhì)吹動循環(huán)回至濾塵室151，以循環(huán)利用。
[0090] 在本發(fā)明的一些實施例中，除塵裝置15還包括隔板158,隔板158設置在連通濾塵 室151的底部與提升管152的底部的管道中。隔板158用于調(diào)節(jié)過濾介質(zhì)的進出流量平衡，同 時便于啟動熱解反應器時過濾介質(zhì)的裝入。優(yōu)選，所述隔板是插板閥或蝶閥。
[0091] 在本發(fā)明的一些實施例中，濾塵室151中容納有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)的粒徑為 5-20mm〇
[0092] 在本發(fā)明的一些實施例中，濾塵室151與集氣室153共用的側壁上設置的孔道159 的直徑為2-10mm，優(yōu)選3mm。
[0093] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述孔道159均勻分布在濾塵室151的側壁上。
[0094] 需要說明的是，將除塵裝置15部分嵌入到熱解反應器100內(nèi)部，無需添加外部熱 源，除塵裝置15溫度略低于熱解反應器100爐膛溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝， 除塵裝置15的過濾介質(zhì)可循環(huán)使用，除塵效率高，操作簡單。
[0095]具體地，除塵裝置15可以為多個。由此，可以顯著降低熱解油氣的含塵率。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，同一層油氣導出管道12連通至同一個除塵裝置15。由 此可以將油氣匯集并除塵，簡化工藝。
[0097] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道連接至同一個除塵 裝置15。由此，可以進一步簡化工藝。
[0098] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，同一層油氣導出管道12可以通過同一根集氣管14連通 至同一個除塵裝置15,即同一層油氣導出管道12和同一個除塵裝置15分別連接同一根集氣 管14。由此可以將油氣匯集并除塵，簡化工藝。
[0099] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道12可以通過兩根或 更多根的集氣管14連通至同一個除塵裝置15,即油氣導出管道的層數(shù)與集氣管的根數(shù)相 同，同一層的油氣導出管道通過一根集氣管與同一個除塵裝置15相連，并且多根集氣管最 終匯集至同一個除塵裝置15,例如如圖1所示，中間相鄰兩層的油氣導出管道12通過兩根集 氣管14連通至同一個除塵裝置15。根據(jù)本發(fā)明的實施例，反應器頂部區(qū)域可以呈球面型或 錐形。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，反應器的底部可以呈倒錐形。由此，可以使得熱解生成的半 焦順利排出反應器。
[0101]根據(jù)本發(fā)明的實施例，反應器的高度可以為1〇~20m，寬度為2-6m。由此，可以實現(xiàn) 對廢舊輪胎物料的完全熱解。
[0102] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，噴淋塔200適于接收移動床熱解反應器100得到的熱解油 氣，并對其進行冷卻處理，以便分別得到焦油和可燃氣。需要說明的是，噴淋塔200包含循環(huán) 冷卻部件，可以通過循環(huán)冷卻水完成循環(huán)冷卻。
[0103] 在本發(fā)明的一些實施例中，參照圖4,所述熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:儲油 裝置1300。根據(jù)本發(fā)明的實施例，儲油裝置1300與噴淋塔200相連，用于收集噴淋塔200得到 的焦油。由此，可以通過儲油裝置1300收集焦油并將焦油靜置分離后再利用。
[0104] 根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)通過使用多組蓄熱式輻射管為熱解過 程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控 溫，并且蓄熱式輻射管通過蓄熱式燃燒，保證了溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪 胎物料的熱解效率，進而提高熱解油的收率，同時相對于傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱 載體作為熱解熱源的熱解反應裝置相比，本發(fā)明的移動床熱解反應器不需要設置預熱單元 和載體分離單元，從而可以極大簡化熱解反應工藝流程，進而顯著降低裝置的故障率且所 得熱解油中含塵率較低，并且排煙溫度低，其次本發(fā)明通過在蓄熱式輻射管的周圍布置油 氣導出管道，可以將熱解產(chǎn)生的油氣迅速導出，從而有效地抑制了油氣的二次裂解，進而提 高熱解油的收率，另外通過在油氣導出管道的上方設置擋板，不僅可以有效防止油氣導出 管道的堵塞，而且可以將下落的廢舊輪胎物料打散，使得廢舊輪胎物料在反應器中均勻分 散，從而提高廢舊輪胎物料熱解效率，并且通過采用噴淋塔對熱解油氣進行冷凝處理，可以 分離得到焦油和可燃氣，從而提高經(jīng)濟效益。
[0105] 具體的，通過調(diào)整燃氣管道上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)通入單向蓄熱式輻射管的燃氣的流量 等實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，使得蓄熱式輻射管溫度為500~700°C，廢舊輪胎物料經(jīng)熱 解進料口 101進入反應器內(nèi)，廢舊輪胎物料均勻散落在反應器內(nèi)且被加熱至500~600°C發(fā) 生熱解反應，生成的熱解油氣經(jīng)設置在蓄熱式輻射管周圍的油氣導出管道匯集至除塵裝置 (每2-3層油氣導出管道為一組，熱解產(chǎn)生的油氣通過油氣導出管道以組為單元在2秒內(nèi)匯 集到一起），并且廢舊輪胎物料在下落過程中被設置在油氣導出管道上方的擋板打散在反 應器中均勻分散，物料在反應器中停留時間為4-10秒，而得到的熱解油氣經(jīng)除塵裝置的熱 解油氣出口供給至噴淋塔中進行冷卻處理，得到焦油和可燃氣。
[0106] 參考圖4,根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括：鋼絲去除裝置 300、破碎裝置400、磁選裝置500、粒徑篩選裝置600、進料斗700和螺旋進料器800。
[0107]根據(jù)本發(fā)明的實施例，鋼絲去除裝置300、破碎裝置400、磁選裝置500、粒徑篩選裝 置600、進料斗700和螺旋進料器800依次相連;進料斗700具有料斗入口 701和料斗出口 702， 料斗入口 701與粒徑篩選裝置600的出口 601相連;螺旋進料器800具有進料口 801和出料口 802,進料口801與料斗出口702相連，出料口802與移動床熱解反應器100的熱解進料口 101 相連。
[0108] 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，廢舊輪胎經(jīng)鋼絲去除裝置300(例如抽鋼絲機)把整鋼 絲拔出，然后進入破碎裝置400(例如破碎機)破碎后，再將未拔出的鋼絲通過磁選裝置500 (例如磁選機)進行磁選，最后經(jīng)過粒徑篩選裝置600篩選(例如振動篩過篩），以篩選蝴獲得 粒徑小于2mm的橡膠顆粒，送入進料斗700中，經(jīng)螺旋進料器800送入移動床熱解反應器100。 由此，能夠有效得到粒徑小于2mm的橡膠顆粒，并提供給移動床熱解反應器，從而可以進一 步提高廢舊輪胎物料的熱解效率。
[0109] 參考圖4,根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:螺旋出料器900。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，螺旋出料器900與移動床熱解反應器100的半焦出口 102相連。由此， 可以有效將系統(tǒng)內(nèi)部沉降下來的熱解產(chǎn)物半焦冷卻排出，便于后續(xù)利用。
[0110]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以進一步將排出的半焦通過氣化爐等進行氣化處 理，以生產(chǎn)燃料氣和灰渣，并將該燃料氣輸送至蓄熱式輻射管作為燃料使用。由此，通過將 系統(tǒng)內(nèi)部得到的熱解產(chǎn)物半焦進行氣化，并將氣化得到的燃料氣供給至蓄熱式輻射管作為 燃料使用，可以顯著降低對外部補給燃料的依賴。
[0111] 參考圖4,根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:多組旋風分離裝 置1000和一個共用的半焦收集器1100,其中，多組旋風分離裝置1000設置在移動床熱解反 應器100和噴淋塔200之間，每組旋風分離裝置1000包括一級旋風除塵器1001和設置在一級 旋風除塵器1001下方的二級旋風分離器1002,一級旋風除塵器1001與二級旋風分離器1002 之間設置有用于連通或隔斷所述一級旋風除塵器與所述二級旋風分離器的閥，后一組旋風 分離裝置的一級旋風除塵器1001的油氣入口與前一組旋風分離裝置的一級旋風除塵器 1001的油氣出口相連，半焦收集器1100與每組旋風分離裝置1000的二級旋風分離器1002的 出口相連。
[0112] 由此，可以在將移動床熱解反應器100得到的熱解油氣輸送至噴淋塔200之前，對 熱解油氣進行進一步的除塵和凈化處理，以便使經(jīng)過一級旋風除塵器1001與二級旋風分離 器1002后下來的細半焦進入半焦收集器1100,而經(jīng)過除塵和分離后得到的較純凈的熱解氣 則可以輸送送入噴淋塔內(nèi)快速冷卻，由此，可以提高后續(xù)冷卻的效率，以及噴淋塔中所得油 品和可燃氣的品質(zhì)，得到的焦油純度高。
[0113] 在本發(fā)明的一些實施例中，參照圖4,所述熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進一步包括:集氣 罐1200。根據(jù)本發(fā)明的實施例，集氣罐1200與噴淋塔200相連，用于收集噴淋塔200排出的燃 氣。
[0114] 在本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提出了一種熱解廢舊輪胎的方法。根據(jù)本發(fā)明的 實施例，該方法是采用上述描述的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)進行的。
[0115] 下面參考附圖對本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的方法進行詳細描述。
[0116] 如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：
[0117] S100:將廢舊輪胎物料輸送至移動床熱解反應器中進行熱解處理
[0118] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，將廢舊輪胎物料從熱解進料口輸送至移動床熱解反應器 中，將燃料和空氣分別供給至蓄熱式輻射管中，使得燃料在蓄熱式輻射管中燃燒產(chǎn)生熱量 對廢舊輪胎物料輻射加熱進行熱解處理，從而可以得到熱解油氣和半焦。
[0119]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，廢舊輪胎物料的粒度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，廢舊輪胎物料的粒度小于2mm， 也即得到的橡膠顆粒的粒度小于2_。由此，可以提高熱解效率。
[0120] 根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，廢舊輪胎物料的熱解反應時間為4-10秒，熱解反應 溫度為450-550攝氏度。由此，熱解效率高，生物品質(zhì)好。具體地，可以通過調(diào)整通入蓄熱式 輻射管的燃氣的流量等實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且蓄熱式輻射管采用定期換向的燃 燒方式，使得單個蓄熱式輻射管的溫度場相差不大于30°C，從而保證反應器內(nèi)溫度場的均 勻性，例如通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量使得反應器內(nèi)上段區(qū)域的蓄熱式輻射 管的調(diào)節(jié)溫度范圍為500~800°C，保證廢舊輪胎物料的充分熱解，通過調(diào)整通入蓄熱式輻 射管的燃氣的流量使得反應器內(nèi)下段區(qū)域的蓄熱式輻射管的調(diào)節(jié)溫度范圍為450~650°C， 從而進一步加熱一部分沒有完全熱解的廢舊輪胎物料。
[0121] S200:將熱解油氣輸送至噴淋塔中進行冷卻處理
[0122] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，將移動床熱解反應器中得到的熱解油氣經(jīng)除塵裝置的熱解 油氣出口輸送至噴淋塔中進行冷卻處理，從而可以得到焦油和可燃氣。需要說明的是，本領 域技術人員可以根據(jù)實際需要對噴淋塔中冷卻處理的條件進行選擇。
[0123] 根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的方法通過使用多組蓄熱式輻射管為熱解過 程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控 溫，并且蓄熱式輻射管通過蓄熱式燃燒，保證了溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪 胎物料的熱解效率，進而提高熱解油的收率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體 作為熱解熱源的熱解反應裝置相比，本發(fā)明的移動床熱解反應器不需要設置預熱單元和載 體分離單元，從而可以極大簡化熱解反應工藝流程，進而顯著降低裝置的故障率且所得熱 解油中含塵率較低，并且排煙溫度低，其次本發(fā)明通過在蓄熱式輻射管的周圍布置油氣導 出管道，可以將熱解產(chǎn)生的油氣迅速導出，從而有效地抑制了油氣的二次裂解，進而提高熱 解油的收率，另外通過在油氣導出管道的上方設置擋板，不僅可以有效防止油氣導出管道 的堵塞，而且可以將下落的廢舊輪胎物料打散，使得廢舊輪胎物料在反應器中均勻分散，從 而提高廢舊輪胎物料熱解效率，并且通過采用噴淋塔對熱解油氣進行冷卻處理，可以分離 得到焦油和可燃氣，從而提高經(jīng)濟效益。
[0124] 具體地，通過調(diào)整燃氣管道上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)通入單向蓄熱式輻射管的燃氣的流量 等實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，使得反應器內(nèi)上段區(qū)域的蓄熱式輻射管的調(diào)節(jié)溫度范圍為 500~800°C，保證廢舊輪胎物料的充分熱解，通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量使 得反應器內(nèi)下段區(qū)域的蓄熱式輻射管的調(diào)節(jié)溫度范圍為450~650°C，從而進一步加熱一部 分沒有完全熱解的廢舊輪胎物料。生成的熱解油氣經(jīng)設置在蓄熱式輻射管周圍的油氣導出 管道匯集至除塵裝置(每2-3層油氣導出管道為一組，熱解產(chǎn)生的油氣通過油氣導出管道以 組為單元在2秒內(nèi)匯集到一起），并且廢舊輪胎物料在下落過程中被設置在油氣導出管道上 方的擋板打散在反應器中均勻分散，物料在反應器中停留時間為1-10秒，而得到的熱解油 氣經(jīng)除塵裝置的熱解油氣出口供給至噴淋塔中進行冷卻處理，得到焦油和可燃氣。
[0125] 在本發(fā)明的一些實施例中，在進行所述冷卻處理之前，進一步包括:將所述熱解油 氣輸送至所述多組旋風分離裝置進行分離純化處理。具體地，如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施 例的熱解廢舊輪胎的方法進一步包括：
[0126] S300:將熱解油氣輸送至多組旋風分離裝置進行分離純化處理
[0127] 由此，可以在將移動床熱解反應器100得到的熱解油氣輸送至噴淋塔200之前，對 熱解油氣進行進一步的除塵和凈化處理，以便使經(jīng)過一級旋風除塵器1001與二級旋風分離 器1002后下來的細半焦進入半焦收集器1100,而經(jīng)過除塵和分離后得到的較純凈的熱解氣 則輸送至噴淋塔內(nèi)快速冷卻，由此，可以提高后續(xù)冷卻的效率，以及噴淋塔中所得油品和可 燃氣的品質(zhì)，得到的焦油純度高。
[0128] 如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的方法進一步包括：
[0129] S400:將廢舊輪胎進行預處理并輸送至移動床熱解反應器
[0130]在本發(fā)明的一些實施例中，S400包括:使廢舊輪胎依次通過鋼絲去除裝置300、破 碎裝置400、磁選裝置500和粒徑篩選裝置600進行預處理，然后使預處理產(chǎn)物依次通過進料 斗700和螺旋進料器800輸送至移動床熱解反應器100。由此，能夠有效得到粒徑小于2mm的 橡膠顆粒，并提供給移動床熱解反應器，從而可以進一步提高廢舊輪胎物料的熱解效率。
[0131]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，本發(fā)明的熱解廢舊輪胎的方法可以進一步包括:將系 統(tǒng)內(nèi)部沉降下來的熱解半焦通過與移動床熱解反應器100的半焦出口 102相連的螺旋出料 器900冷卻排出。由此，便于后續(xù)利用。
[0132] 此外，參照圖8,根據(jù)本發(fā)明的一個具體示例，本發(fā)明的熱解廢舊輪胎的方法包括：
[0133] S400:將廢舊輪胎進行預處理并輸送至移動床熱解反應器；
[0134] S100:將廢舊輪胎物料輸送至移動床熱解反應器中進行熱解處理；
[0135] S300:將熱解油氣輸送至多組旋風分離裝置進行分離純化處理；
[0136] S200:將熱解油氣輸送至噴淋塔中進行冷卻處理；
[0137] 也即，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，本發(fā)明的熱解廢舊輪胎的方法可以包括：
[0138] 首先，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，廢舊輪胎經(jīng)鋼絲去除裝置300(例如抽鋼絲機)把 整鋼絲拔出，然后進入破碎裝置400(例如破碎機)破碎后，再將未拔出的鋼絲通過磁選裝置 500(例如磁選機)進行磁選，最后經(jīng)過粒徑篩選裝置600篩選(例如振動篩過篩），以篩選獲 得粒徑小于2mm的橡膠顆粒，將該廢舊輪胎物料送入進料斗700中，經(jīng)螺旋進料器800送入移 動床熱解反應器100。
[0139] 接著，使廢舊輪胎物料在熱解反應器100中停留4-10s，并升溫至450_550°C，其中 粉碎的廢舊輪胎物料顆粒與催化劑混合于熱解反應器中，在熱解溫度為450°C~550°C及陶 瓷固體酸催化劑的作用下使廢舊輪胎物料進行熱解，得到熱解油氣和熱態(tài)半焦，并且，該熱 解油氣(500 °C)是經(jīng)由除塵裝置15除塵處理過的；
[0140] 接下來，將熱態(tài)半焦通過螺旋出料器900冷卻排出；將熱解反應器100中得到的高 溫熱解油氣輸送至多組旋風分離裝置1000,并使經(jīng)過一級旋風除塵器1001和設置在一級旋 風除塵器1001下方的二級旋風分離器1002后下來的細半焦進入半焦收集裝置1100,然后將 經(jīng)過除塵和分離后得到的較純凈的熱解油氣輸送至噴淋塔200中。
[0141] 然后，利用噴淋塔200對純凈的熱解油氣進行冷卻處理，得到焦油和燃氣;經(jīng)過冷 卻后的焦油被輸送至儲油裝置1300。
[0142] 另外，根據(jù)本發(fā)明的一些具體實施例，本發(fā)明的熱解廢舊輪胎的方法可以進一步 包括:將排出的半焦通過氣化爐等進行氣化處理，以生產(chǎn)燃料氣和灰渣，并將該燃料氣輸送 至蓄熱式輻射管作為燃料使用。由此，通過將系統(tǒng)內(nèi)部得到的熱解產(chǎn)物半焦進行氣化，并將 氣化得到的燃料氣供給至蓄熱式輻射管作為燃料使用，可以顯著降低對外部補給燃料的依 賴。
[0143] 如前所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)及方法可以具有選自下列的 優(yōu)點至少之一：
[0144] 1)移動床熱解反應器采用蓄熱式輻射管供熱，反應系統(tǒng)結構簡單，操作方便，溫度 分布均勻，加熱效果好。
[0145] 2)移動床熱解反應器中，蓄熱式輻射管自反應器的上部至底部多層布置，將反應 器區(qū)域分為兩段，可對上下段反應區(qū)域進行精確控溫，自由調(diào)節(jié)控制一部分沒有完全熱解 的物料。輻射管定期換向的燃燒方式，不僅能提高系統(tǒng)的熱效率，而且能夠保證溫度場的均 勻性；
[0146] 3)蓄熱式輻射管自反應器的上部至底部多層交錯布置結構，采用交錯相間布置與 順列布置相比，不僅能使輪胎顆粒在反應器內(nèi)運動有很好的流線，避免在反應器內(nèi)局部受 熱，而且能保證顆粒在反應器內(nèi)足夠的停留時間，能極大的提高熱解效率。
[0147] 4)在每根蓄熱式輻射管周圍安裝油氣導出管道，例如在每根蓄熱式輻射管兩邊配 有兩根油氣導出管道，在反應器側部與頂部設有多個熱解油氣出口，能促進油氣及時有效 地排出，抑制油氣的二次裂解提高焦油產(chǎn)率，經(jīng)濟效益好。
[0148] 5)在油氣導出管道的上方安裝擋板，既能防止熱解油氣快速導出管道堵塞，又有 利于物料的打散，從而能夠更好地促進熱解。
[0149] 6)催化劑通過催化劑入口被噴入以均勻的散落于物料間，通過催化熱解產(chǎn)出更多 焦油；
[0150] 7)整個工藝沒有熱載體，工藝流程得到了極大的簡化，能延長系統(tǒng)的無故障連續(xù) 運行時間，適合工業(yè)化推廣。
[0151 ] 8)熱解產(chǎn)物中的熱態(tài)半焦由移動床熱解反應器底部排出，經(jīng)排渣冷卻螺旋冷卻得 到冷態(tài)半焦直接進入半焦收集裝置，進一步，對熱態(tài)焦油和熱解氣分別冷卻凈化處理后，能 夠極大地對熱解產(chǎn)品進行綜合利用。
[0152] 9)廢舊輪胎經(jīng)抽鋼絲機把整鋼絲拔出，然后經(jīng)過破碎、磁選后經(jīng)過振動篩過篩，篩 選出粒徑小于2mm的橡膠顆粒，有效地避免了因物料帶鋼絲直接入爐帶來的后續(xù)復雜的分 離工藝。
[0153] 10)根據(jù)本發(fā)明實施例的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)能夠處理2mm以下的廢舊輪胎顆粒， 原料利用率高，工藝簡單，適于推廣。
[0154] 11)將除塵裝置部分嵌入到熱解反應器內(nèi)部，無需添加外部熱源，除塵裝置溫度略 低于熱解反應器爐膛溫度，可有效避免焦油的二次裂解或冷凝，除塵裝置的過濾介質(zhì)可循 環(huán)使用，除塵效率高，操作簡單。
[0155] 下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述 性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實施例中未注明具體技術或條件的，按照本領域內(nèi)的文 獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用材料或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均 為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0156] 實施例
[0157] 采用圖1-4的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)對廢舊輪胎進行處理。其中，廢舊輪胎預先經(jīng)過 預處理:廢舊輪胎經(jīng)鋼絲去除裝置300(抽鋼絲機)把整鋼絲拔出，然后進入破碎裝置400(破 碎機)破碎后，再將未拔出的鋼絲通過磁選裝置500(磁選機)進行磁選，最后經(jīng)過粒徑篩選 裝置600篩選(振動篩過篩），最終篩選獲得粒徑小于2mm的橡膠顆粒，送入進料斗700中，經(jīng) 螺旋進料器800送入移動床熱解反應器100。
[0158] 廢舊輪胎分析數(shù)據(jù)、工藝操作參數(shù)和物料平衡見表1 -表3。
[0159]表1廢舊輪胎分析數(shù)據(jù)
[0161] 表2工藝操作參數(shù)
[0166] 從表3可以看出，廢舊輪胎物料熱解得到的焦油產(chǎn)率為64.5%，油收率較高。且所 得燃氣純凈，再利用價值高。
[0167] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、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合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技 術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 合和組合。
[0168] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)，其特征在于，包括:移動床熱解反應器和噴淋塔， 其中，所述移動床熱解反應器包括： 熱解進料口、半焦出口和催化劑入口； 所述熱解進料口位于所述反應器的頂壁上； 所述半焦出口位于所述反應器的底部； 所述催化劑入口位于所述反應器的頂壁和/或側壁上； 蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述移動床熱解反應器的內(nèi)部沿著所述反應器的 高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管； 油氣導出管道，所述油氣導出管道的管壁上設置有通孔；以及 除塵裝置，所述除塵裝置部分嵌入到所述反應器中，所述除塵裝置與所述油氣導出管 道通過集氣管連通，并且所述除塵裝置包括濾塵室、提升管和集氣室，其中，提升管的頂部 與濾塵室的頂部連通，提升管的底部與濾塵室的底部連通，濾塵室與提升管相連通構成環(huán) 形回路;濾塵室位于所述反應器內(nèi)，提升管和集氣室位于所述反應器外;濾塵室伸入所述反 應器內(nèi)部的側壁上設有用于與所述集氣管連通的熱解油氣入口，濾塵室與集氣室相鄰且濾 塵室與集氣室共用的側壁上設有孔道，集氣室的與濾塵室和集氣室共用的側壁相對的側壁 上設有熱解油氣出口，并且所述熱解油氣出口與所述噴淋塔相連;提升管的頂部設置有含 塵氣出口，提升管的底部設置有風帽。2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣導出管道沿所述熱解反應器的高 度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導出管道， 任選的，所述油氣導出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置，且所述蓄熱式輻射管各自 的左右兩側對稱設置有兩根油氣導出管道， 任選的，所述油氣導出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油氣導 出管道管徑d的1/2-3倍。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣導出管道的管壁上設置有多 個通孔，優(yōu)選地，所述通孔在所述油氣導出管道的長度方向上均勻分布。4. 根據(jù)權利要求1-3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱式輻射管的兩側管壁上 分別設置有擋板，所述擋板位于所述油氣導出管道的上方，且覆蓋所述油氣導出管道的全 部豎向投影， 任選的，所述擋板從所述蓄熱式輻射管的管壁的豎直切面的相切線為起點，呈一定角 度向下延伸至所述油氣導出管道的豎直切面，優(yōu)選所述角度為40-90度，不含90度， 任選的，同一層所述油氣導出管道連通至同一個除塵裝置， 任選的，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道連接至同一個除塵裝置， 任選的，同一層所述油氣導出管道通過同一根所述集氣管連通至同一個除塵裝置， 任選的，相鄰兩層或更多層的油氣導出管道通過兩根或更多根所述集氣管連通至同一 個除塵裝置， 任選的，在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管均勻分布，優(yōu)選地，沿所述反應器的高 度方向布置的蓄熱式輻射管彼此平行并且錯開布置， 任選的，所述除塵裝置還包括隔板，隔板設置在連通濾塵室的底部與提升管的底部的 管道中， 任選的，所述隔板是插板閥或蝶閥， 任選的，濾塵室中容納有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)的粒徑為5-20_， 任選的，所述孔道的直徑為2-10_，優(yōu)選3_， 任選的，所述孔道均勻分布在濾塵室的側壁上。5. 根據(jù)權利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括:鋼絲去除裝置、破碎 裝置、磁選裝置、粒徑篩選裝置、進料斗和螺旋進料器； 所述鋼絲去除裝置、所述破碎裝置、所述磁選裝置、所述粒徑篩選裝置、所述進料斗和 所述螺旋進料器依次相連； 所述進料斗具有料斗入口和料斗出口，所述料斗入口與所述粒徑篩選裝置的出口相 連； 所述螺旋進料器具有進料口和出料口，所述進料口與所述料斗出口相連，所述出料口 與所述移動床熱解反應器的熱解進料口相連。6. 根據(jù)權利要求1-5任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括:螺旋出料器，所述螺 旋出料器與所述移動床熱解反應器的半焦出口相連。7. 根據(jù)權利要求1-6任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括：多組旋風分離裝置 和一個共用的半焦收集器， 其中， 所述多組旋風分離裝置設置在所述移動床熱解反應器和所述噴淋塔之間，每組旋風分 離裝置包括一級旋風除塵器和設置在所述一級旋風除塵器下方的二級旋風分離器，所述一 級旋風除塵器與所述二級旋風分離器之間設置有用于連通或隔斷所述一級旋風除塵器與 所述二級旋風分離器的閥，后一組旋風分離裝置的一級旋風除塵器的油氣入口與前一組旋 風分離裝置的一級旋風除塵器的油氣出口相連， 所述半焦收集器與每組旋風分離裝置的所述二級旋風分離器的出口相連。8. -種利用權利要求1-7任一項所述的熱解廢舊輪胎的系統(tǒng)熱解廢舊輪胎的方法，其 特征在于，包括： 將廢舊輪胎物料輸送至所述移動床熱解反應器中進行熱解處理，以便分別得到半焦和 熱解油氣； 將所述熱解油氣輸送至所述噴淋塔中進行冷卻處理，以便分別得到焦油和燃氣。9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，在進行所述冷卻處理之前，進一步包括： 將所述熱解油氣輸送至所述多組旋風分離裝置進行分離純化處理。10. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，在進行所述熱解處理之前，進一步包括： 使所述廢舊輪胎物料依次通過所述鋼絲去除裝置、所述破碎裝置、所述磁選裝置和所 述粒徑篩選裝置進行預處理，然后使預處理產(chǎn)物依次通過所述進料斗和所述螺旋進料器輸 送至所述移動床熱解反應器。
【文檔編號】C10B53/07GK105950201SQ201610438553
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】張宏偉, 趙延兵, 陳水渺, 肖磊, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司