水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公布了一種水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝。屬廢橡膠回收利用領域。采用以下方法實現廢舊橡膠的環保節能再生：1.粉碎后的廢橡膠和助劑加入承壓的帶夾套的攪拌反應容器內。2.先向夾套內通入水蒸汽進行加熱，達到一定的溫度后，再向反應器內充入水蒸汽，以快速升溫達到反應溫度并能減少膠料中的冷凝水。3.采用滾筒干燥器去除膠粉中殘余水份。4.冷凝水回收利用節約能源。采用這種工藝后，再生后的膠料中含水量少，便于干燥；水蒸汽加熱，加熱溫度低且穩定，橡膠無裂解，污染低，產品質量好；冷凝水回收利用節約能源。
【專利說明】
水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝
一.所屬
技術領域
[0001]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】
[0002]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"。
[0003]提高溫度，依靠熱能再生是常用的方法，主要有:密封承壓容器內加熱、常壓連續輸送加熱、機械摩擦生熱(擠出法、加壓攪拌、高速攪拌)等。
[0004]密封承壓容器內加熱相對其它升溫方法具有產品質量好、穩定，是主要采用的方法。這種方法目前的工藝有:
[0005]a.油法。
[0006]將粉碎到一定程度的廢舊橡膠，與助劑拌和后，盛裝在托盤里，放置在承壓容器中，通入水蒸汽升高到一定的壓力，保溫一段時間后，泄壓降溫，取出膠料。由于這種方法的膠料處于靜止狀態，膠料之間傳熱速度慢，受熱不均勻，再生時間長。該工藝目前已淘汰。
[0007]b.水油法。
[0008]將粉碎到一定程度的廢橡膠，與助劑、水加入帶夾套的承壓攪拌容器中，膠料浸沒在水溶液中。在攪拌狀態下，容器內和夾套內同時通入水蒸汽，進行加熱，使容器內升高到一定的壓力，保壓一段時間后，泄壓降溫，取出膠料，完成再生過程。這種方法是水和水蒸汽在攪拌狀態下直接對膠料加熱，傳熱系數大，需要的傳熱溫差小，受熱均勻，工藝可靠，質量穩定。但加熱時產生的冷凝水全部進入膠料中，再生后的膠料中含水量大，不利于后續加工，需要復雜的擠水和干燥設備，能耗高。同時產生大量的廢水，對環境產生嚴重污染，而凈化處理費用過高。該工藝目前也已淘汰。
[0009]c.動態脫硫法。
[0010]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容器中，容器中加入少量的水，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。采用這種方法，承壓容器內不需要大量的水來強化傳熱，加入的水只是為滿足膠料排氣降溫，加入的水在排汽泄壓時能全部排出，再生后的膠料中沒有水份，可以直接進行下步的機械捏煉。排出的水蒸汽冷凝后的重復使用，無廢水排放。是目前廣范采用的方法。但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250度以上，甚至高達300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，熱慣性大、反應終止溫度不易掌控，導致質M不穩定。
[0011]所以，現有的密封承壓容器內加熱再生工藝中存在著:要么是廢水量大，污染約能源，無廢水排放。
四.【附圖說明】
[0012]附圖為本發明的工藝流程圖
1.空氣加熱器
2.反應器夾套充汽閥
3.反應器內充汽閥
4.反應器排汽泄壓閥
5.反應器加料口
6.反應器互相充汽閥
7.循環熱水栗
8.反應器排汽冷凝處理裝置
9.蒸汽發生器
10.帶夾套承壓攪拌反應器
11.反應器出料口
12.反應器夾套冷凝水排出閥
13.帶水夾套加熱輸送機
14.除塵器
15.引風機
16.帶水夾套加熱滾筒干燥機五.具體實施方案
[0013]下面結合附圖做具體說明:
[0014]廢橡膠粉、助劑、通過反應器加料口(5)加入帶夾套的承壓攪拌反應器(10)內；關閉反應器(10)上所有管口，開啟攪拌裝置，然后先打開反應器夾套充汽閥(2)，向反應器
(10)夾套內通入從蒸汽發生器(9)來的高壓水蒸汽，通過器壁對容器內的物料進行加熱。打開夾套冷凝水排出閥(12)，夾套內蒸汽冷凝水回到蒸汽發生器(9)重復利用。若是兩個以上反應器同時生產時，反應器(10)加入物料料后先通過反應器串汽閥(6)將第一個結束反應的反應器內的蒸汽向未開始加熱的另一個反應器內充汽，平衡后關閉反應器串汽閥
(6)，再向夾套通入水蒸汽進行加熱。隨著加熱的進行反應器(10)內的溫度、壓力逐漸上升，容器內部溫度與夾套內的溫差逐步降低，傳熱動力減小。當反應器(10)內達到一定的壓力時，打開充汽閥(3)向反應器內充入蒸汽發生器(9)來的水蒸汽，迅速達到需要的反應壓力，并根據需要保溫一定的時間。然后關閉閥門(2)、(3)、(12)，打開反應器(10)排汽泄壓閥⑷放出蒸汽。當反應器(10)內壓力降為零時，打開反應器出料口(11)，將熱膠料放出。熱膠料通過帶水夾套加熱輸送機(13)送入帶水夾套加熱的滾筒干燥器(16)內，利用膠料自身的溫度和經空氣加熱器(I)加熱的熱空氣將膠料中殘余的水份烘干，完成再生過程。濕空氣經引風機(15)、除塵器(14)排出。
[0015]夾套加熱時產生的冷凝水通過夾套冷凝水排出閥(12)，回到蒸汽發生器(9)重復利用回收熱能。
[0016]反應器(10)泄壓放出的蒸汽，進入反應器排汽冷凝處理裝置(8)，在此裝置內先對循環熱水加熱以回收熱量，然后用冷卻水徹底冷凝。循環熱水做為帶水夾套加熱輸送機
[0017](13)、帶水夾套加熱滾筒干燥器(16)和空氣加熱器(I)的加熱介質。冷凝水凈化處理后做為蒸汽發生器(9)補充水重復使用，無廢水排放。
[0018]六.主要設備
[0019]1.承壓攪拌反應器
[0020]反應器是一內部有攪拌器、外部有夾套的圓筒型壓力容器。
[0021]2.帶水夾套加熱滾筒干燥器
[0022]帶水夾套加熱滾筒干燥器外部有水夾套，通入熱水進行加熱，增加干燥效果。
[0023]3.反應器排汽冷凝處理裝置
[0024]由膠粉分離、熱量回收、深度冷凝、負壓吸引四個過程組成，反應器中排出的高溫水蒸汽，先經過膠粉分離，再對循環熱水加熱以回收熱量，然后用冷卻水徹底冷凝為液體，排汽時采用文丘里水力負壓吸引，保證反應器內的水蒸汽能完全排出。
[0025]4.蒸汽發生器
[0026]由電能、導熱油、燃料等能源對水加熱產生蒸汽。
[0027]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圍。
【主權項】
1.水蒸汽兩步加熱法廢舊橡膠再生工藝，其特征是: (1)粉碎后的廢橡膠和助劑加入承壓的帶夾套的攪拌反應容器內后，分兩步采用不同的水蒸汽加熱方式進行加熱。 (2)對反應后的高溫物料進行干燥冷卻。2.根據權利要求1所敘述的加熱方法，其特征是:第一步，加熱初期，先只在夾套內通入水蒸汽，通過器壁對物料進行加熱；第二步，當反應器內達到一定的溫度時，向反應器內充入水蒸汽，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。3.根據權利要求1所敘述的干燥方法，其特征是:從反應器中放出的含有水分的熱膠料通過輸送機送入到滾筒干燥機內，利用膠料自身的熱量和經空氣加熱器加熱的熱空氣將膠料中的水份烘干；輸送機和滾筒干燥機外壁有水夾套，通入熱水進行加熱和保溫，以增加干燥效果。
【文檔編號】C08J11/14GK105968406SQ201510116188
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年3月11日
【發明人】索紅衛, 左棟, 劉高興, 李長樂, 宋紅峰, 王東才, 郭金梅, 易澤文, 雒有才
【申請人】索紅衛