本發明涉及一種廢舊橡膠加熱再生工藝,屬廢橡膠回收利用領域。
二.
背景技術:
隨著現代工業的發展,產生大量的廢舊輪胎等廢舊硫化橡膠,即浪費資源,又對環境造成危害。廢橡膠制取再生膠重復利用,是有效的處理方法。目前國內外制取再生膠的方法是:依靠熱能、機械能、化學能、生物能等能量,打破廢舊硫化橡膠的交聯結構,使其重新具備可硫化性(俗稱″脫硫″)。此過程稱之為″再生″,所得產品謂″再生膠″。
動態脫硫法是目前使用最普遍的再生方法,其工藝是:
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反應容器(俗稱動態脫硫罐)中,容器中加入少量的水或充入蒸汽到一定的壓力后,容器外壁用電或導熱油進行加熱,加熱的同時進行攪拌,膠料在運動狀態下與器壁換熱,達到一定的壓力、溫度和時間后,排汽泄壓降溫,利用水蒸發帶出熱量,使得膠料降溫,取出膠料,完成再生。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)之間的傳熱系數較低,在一定的加熱時間內,為使廢舊橡膠達到再生需要的溫度(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270度以上,甚至高達350度,在此溫度下,與器壁接觸的橡膠會裂解為低分子物質和碳化物。排汽泄壓降溫時低分子物質隨水蒸汽帶出,產生污染;裂解產生的碳化物粘附在器壁上進一步降低傳熱系數,在用電加熱時會造成器壁過熱鼓包,影響安全。同時,由于是高溫差傳熱,膠料與器壁的溫差大,反應器器壁儲熱量多,熱慣性大、反應終止溫度不易掌控,導致質量不穩定。而如果用水蒸汽直接充入罐內并達到預定的反應壓力,反應溫度 可以準確控制,罐壁也不會因過熱鼓包,但由于加熱過程全部依靠蒸汽冷凝進行,產生的冷凝水量大,排汽泄壓時水分不能全部排出,反應后的物料中殘余水量多,需要擠水烘干裝置。
因上述原因,制約著廢橡膠動態脫硫再生的發展,影響著廢橡膠的回收利用。
三.
技術實現要素:
a.發明的目的
為了克服現有廢橡膠動態再生工藝中存在的罐壁加熱溫度高,物料裂解污染、罐壁過熱鼓包影響安全、質量不易控制的不足之處,本發明提供了一種后期充汽法廢舊橡膠動態再生工藝,能夠有效降低污染、保證安全、穩定和提高再生膠質量。
b.技術方案
本發明解決技術問題所采用的方案是:加熱初期,容器壁與膠料的溫差大,傳熱動力大,采用較低加熱溫度(壁溫),滿足加熱的需要;隨著加熱的進行,罐內溫度逐步升高,內外溫差逐漸減小,傳熱動力降低,此時,直接向容器內充入水蒸汽,水蒸汽與物料直接換熱,利用水蒸氣冷凝的高效傳熱能力,快速升溫達到反應溫度,保溫到一定時間后,排汽泄壓降溫,放出膠料,完成再生。
c.有益效果
與現有的容器內加熱再生工藝相比該工藝的優點是:1.采用較低加熱溫度(壁溫),,加熱溫度不超過240度,減少熱裂解產物,降低污染。2.在加熱后期直接通入蒸汽又可使膠料在較短的時間內快速升溫到再生溫度(180-220度),滿足再生要求,并且容器器壁與反應后的膠料溫差小,熱慣性小,溫度容易控制,產品質量穩定。3.物料加熱所需要的部分熱量,由容器外加熱提供,在排汽泄壓時可以將水分全部蒸發出來。4.壁溫低,安全可靠。
四.具體實施方案
廢舊橡膠和助劑加入反應器(動態脫硫罐),后,先用電、導熱油或其它熱媒在外部加熱,控制壁溫<攝氏240度,防止物料裂解;當罐內壓力升高到>0.8MPa時,向反應器內充入高壓水蒸汽,迅速升高到需要的反應壓力(根據反應需要一般在1.8MPa以上),并保持穩定。保溫一定的時間后,放汽泄壓,打開罐口,放出膠料完成再生過程。
五.主要設備
1.反應器(動態脫硫罐)
反應器是一內部有攪拌器、外部有加熱夾套或電加熱裝置的圓筒型壓力容器。
2.蒸汽發生器
由電能、導熱油、燃料等能源對水加熱產生蒸汽。
上述僅本發明較佳可行的實施例而已,非因此局限本發明保護范圍,依照上述實施例所作各種變行或套用均在此技術方案保護范。