本實用新型屬于廢舊輪胎熱解技術領域,主要是一種基于蓄熱式輻射管加熱的廢舊輪胎熱解和裂解管裂解系統,以制取清潔可燃氣。
背景技術:
隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的普遍提高, 汽車已經逐步進入人們的日常生活之中, 由此產生了大量的廢舊輪胎。2006年我國輪胎產量高達2.8億條,居世界第一,當年產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, 造成環境污染。對廢舊輪胎進行回收處理, 則不僅可以緩解其對環境的壓力, 減少污染, 更可實現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,可產生熱解氣、熱解油和炭殘渣等。這些產品經進一步加工處理可轉化成具有各種用途的高價值產品。與傳統處理方法相比,熱解法不僅可以回收高附加值的產物,而且可以回收近70%的能源, 具有較高的經濟和環境效益。目前,廢舊輪胎的熱解技術主要有移動床熱解工藝、廢輪胎回收系統等。然而,經過熱解技術得到的熱解輪胎油組分極為復雜,pH值較低、含氧量高、熱穩定性較差、粘度大等缺點使得其難以直接利用和儲存,難以工業化應用。因此,如何設計一種高效生產清潔可燃氣成為本領域亟需解決的問題。
技術實現要素:
本實用新型針對現有技術的不足,設計并開發一種廢舊輪胎熱解和裂解反應系統,該反應系統可進行熱解和裂解兩種作業,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室內的裂解管進行深度裂解,油氣在裂解管中停留時間長,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,該反應器可產生大量的裂解氣,從而避免了生產熱解油難以利用的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
本實用新型提供了一種廢舊輪胎熱解和裂解系統,根據本實用新型的實施例,該系統包括:加料斗;進料器,所述進料器與所述加料斗連接;熱解和裂解反應器,包括:進料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口,所述進料口設置在所述熱解室的頂壁上,所述裂解氣出口設置在所述裂解室的側壁上;以及:蓄熱式輻射管,所述蓄熱式輻射管沿所述反應器的高度方向多層布置在所述熱解室和所述裂解室內部,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,所述隔熱磚墻設置在所述反應器橫向寬度的2/3處,豎直地貫穿于所述反應器內,將所述反應器的內部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室;連通構件,所述連通構件設置在所述隔熱磚墻的下部,用于將所述熱解室產生的油氣,通過所述連通構件,通入到所述裂解室;裂解通道,所述裂解通道位于所述裂解室內,所述裂解通道的一端與所述連通構件位于所述裂解室的一端連接,所述裂解通道的另一端與所述裂解氣出口連接;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。
發明人發現,根據本實用新型實施例的系統工藝簡單,操作方便,該反應系統可進行熱解和裂解兩種作業,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室內的裂解管進行深度裂解,油氣在裂解管中停留時間長,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,該反應器可產生大量的裂解氣,從而避免了生產熱解油難以利用的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。同時,該反應器采用了蓄熱式輻射管加熱技術無需氣、固熱載體加熱,提高了反應器的熱效率的同時簡化了系統工藝。
根據本實用新型的實施例,所述連通構件為設置在所述隔熱磚墻上的包括多個孔的孔帶;或者所述連通構件為所述隔熱磚墻縱向長度上,位于下部位置的開口。
根據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。
根據本實用新型的實施例,所述系統進一步包括燃氣引風機,其中,所述燃氣引風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。
根據本實用新型的實施例,所述系統還包括氣化爐, 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。
根據本實用新型的實施例,所述裂解通道為裂解管,優選的,所述裂解管為易傳熱材料,所述裂解管盤旋分布于所述裂解室內,更優選的,所述裂解管圍繞著所述蓄熱式輻射管蜿蜒分布,多層布置;更優選的,所述裂解管的另一端焊接在所述裂解氣出口上。
根據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。
根據本實用新型的實施例,所述系統還包括半焦出口,所述半焦出口設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進行廢舊輪胎熱解和裂解的方法。根據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反應器中,在所述反應器的熱解室中完成熱解過程;
b. 熱解產生的油氣,通過所述反應器隔熱磚墻上設置的連通構件,進入到所述反應器的裂解室的裂解通道內;
c. 所述熱解產生的油氣在所述裂解室的所述裂解通道內,進行深度裂解,產生裂解氣;
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.經凈化的凈裂解氣經燃氣引風機進入燃氣罐中,進行儲存。
根據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器上部的所述進料口加入到所述反應器中,并被所述反應器內的蓄熱式輻射管打散,熱解半焦從所述反應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器熱解室中的所述蓄熱式輻射管加熱到500-700℃,所述步驟b中,所述熱解油氣被所述反應器裂解室中的所述蓄熱式輻射管加熱到650-900℃;優選的,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,反應系統結構簡單,操作方便。
2)裂解室內盤旋分布著裂解管,裂解管圍繞著輻射管蜿蜒分布,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室內的裂解管進行深度裂解,油氣在裂解管中停留時間長,大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類。
3)該反應系統可產生大量的裂解氣產品,避免了熱解油難以利用的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
4)一個爐體內可進行兩種作業,合二為一,節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裂解管裂解系統的結構圖。
圖2為本實用新型廢舊輪胎熱解和裂解管裂解系統的反應器結構圖。
圖3為本實用新型反應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.燃氣引風機;7.燃氣罐;8.氣化爐;9.螺旋輸送機;10.廢熱鍋爐;11.裂解管。
具體實施方式
為了使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案,下面結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或條件的,按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。
根據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裂解管裂解系統,圖1為廢舊輪胎熱解和裂解管裂解系統的結構圖,如圖1所示,該系統包括加料斗1、進料器2,所述加料斗1和所述進料器2連接;熱解和裂解反應器3,所述熱解和裂解反應器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、連通構件360 、裂解通道11,其中,所述進料口設置在所述熱解室的頂壁上,所述裂解氣出口設置在所述裂解室的側壁上,所述隔熱磚墻豎直地貫穿于所述反應器內,將所述反應器的內部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室,所述連通構件設置在所述隔熱磚墻上,將熱解室和裂解室連通,優選的,所述連通構件設置在所述隔熱磚墻的下部,用于將所述熱解室產生的油氣,通過所述連通構件,通入到所述裂解室,所述裂解通道位于所述裂解室內,所述裂解通道的一端與所述連通構件位于所述裂解室的一端連接,所述裂解通道的另一端與所述裂解氣出口連接;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。
發明人發現,根據本實用新型實施例的系統工藝簡單,操作方便,該反應系統可進行熱解和裂解兩種作業,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室內的裂解管進行深度裂解,油氣在裂解管中停留時間長,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,該反應器可產生大量的裂解氣,從而避免了生產熱解油難以利用的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。同時,該反應器采用了蓄熱式輻射管加熱技術無需氣、固熱載體加熱,提高了反應器的熱效率的同時簡化了系統工藝。
根據本實用新型的具體實施例,適用于該廢舊輪胎熱解和裂解系統的廢舊輪胎的具體粒徑不受特別限制,根據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選實施例中,該反應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境的問題。
根據本實用新型的具體實施例,適用于該系統的所述反應器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選實施例中,該反應器3采用蓄熱式移動床反應器3。
根據本實用新型的具體實施例,圖2為該廢舊輪胎熱解和裂解管裂解系統的熱解和裂解反應器3結構圖,如圖2所示,所述隔熱磚墻設置在反應器內,優選的,位于反應器橫向寬度的2/3處,隔熱磚墻的厚度為5-15cm。隔熱磚墻豎直地貫穿于反應器內,將反應器的內部空間分隔成熱解室和裂解室,該結構使得在一個爐體內設置了熱解室和裂解室,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室進行深度裂解,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,產生大量的裂解氣,從而避免了生產熱解油含塵的問題。并且,一個爐體內可進行兩種作業,合二為一,節省建造成本和占地面積。
根據本實用新型的實施例,裂解通道11的具體材質和形狀不受特別限制,本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本實用新型的一些實施例中,裂解通道11可以采用圓形的裂解管11,材質為易傳熱材料,優先的情況下,為鐵管,由此,有利于熱解油氣在裂解室中進行加熱和運輸,進而提高生產效率。
根據本實用新型的實施例,裂解通道的具體長度不受特別限制,本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本實用新型的一些實施例中,裂解通道可以為總長度5-50m的裂解管,所述裂解管圍繞著沿垂直方向的蓄熱式輻射管蜿蜒分布,呈多層布置,由此,熱解油氣在裂解管中停留時間長,有利于熱解油氣進行深度裂解,從而提高了裂解效率。
根據本實用新型的實施例,裂解通道的一端與所述連通構件位于所述裂解室的一端連接,裂解通道的另一端與所述裂解氣出口連接,所述裂解通道兩端的連接方式不受特別限制,本領域技術人員可以根據實際工作條件進行選擇。在本實用新型的一些實施例中,裂解通道與所述裂解氣出口的連接方式包括但不限于可拆卸地或焊接地連接至所述裂解氣出口,并且,裂解通道與所述連通構件位于所述裂解室的一端的連接方式包括但不限于可拆卸地或用鋼制鉚釘固定于隔熱磚墻的格子磚上去連接所述連通構件位于所述裂解室的一端。
根據本實用新型的具體實施例,所述連通構件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為從反應器的左向右看時,隔熱磚墻的正視圖,如圖3所示,連通構件可以為設置在隔熱磚墻上的包括多個孔的孔帶,優選情況下,所述孔帶的高度為3-15cm,所述孔的直徑為1-3cm。連通構件也可以為隔熱磚墻縱向長度上,位于下部位置的開口,優選情況下,所述開口的高度為3-15cm。
根據本實用新型的具體實施例,如圖1所示,所述進料口設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。根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括: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,能夠實現對熱加料的自動化輸送,輸送量可控,且設備結構簡單,操作方便。
根據本實用新型的具體實施例,如圖1所示,所述反應器進一步還包括半焦出口330,所述半焦出口設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,能夠實現對半焦的自動化輸送,且輸送量可控,設備結構簡單,操作方便。
根據本實用新型的實施例,參照圖2,所述反應器內部布置有多層沿所述反應器的高度方向布置在所述熱解室和所述裂解室內部的蓄熱式輻射管,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。根據本實用新型的實施例,所述熱解室和裂解室內分別分布了至少一根所述蓄熱式輻射管,優選的,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的油氣進行加熱,使其進行熱解和裂解反應,具體地,可以向蓄熱式輻射管內通入可燃氣和空氣,使可燃氣燃燒實現對熱解料和裂解室內的油氣的加熱功能。該反應器采用蓄熱式輻射管加熱技術,無需氣、固熱載體加熱,熱解氣不會被稀釋,熱值高,且反應器內溫度分布均勻,表面溫差小,排煙溫度低,熱效率高,提高了反應器的熱效率的同時簡化了系統工藝,反應系統結構簡單,操作方便。
根據本實用新型的實施例,在所述反應器的熱解室中,熱解料自上而下運動,所述反應器中設置的蓄熱式輻射管可以將熱解料打散使其均勻分布。根據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,輻射管層數為10-25層,反應器寬度為2-6m,反應器高度為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節閥控制在500~700℃范圍,物料在反應器中自上而下停留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,由此,有利于提高熱效率。
根據本實用新型的具體實施例,所述反應器設有燃氣入口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,經濟性好,并且,對煙氣進行回收,不造成環境污染,綠色環保。
根據本實用新型的實施例,該系統可以進一步包括:陶瓷過濾器,所述陶瓷過濾器設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。
根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括:噴淋塔,所述噴淋塔設置在所述陶瓷過濾器和所述燃氣引風機之間。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。
根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括:燃氣引風機6,其中,所述燃氣引風機布置在所述噴淋塔和所述燃氣罐之間。所述燃氣引風機入口與所述噴淋塔的出口連接,所述燃氣引風機出口與所述燃氣罐進口連接。
根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括:燃氣罐,所述燃氣罐設置在所述燃氣引風機的一端。所述燃氣罐的入口與所述燃氣引風機的出口連接。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。
根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括:氣化爐8,所述氣化爐設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,只要能夠將半焦進行氣化處理,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,能夠實現對半焦進行充分的利用,不造成浪費,經濟性好。
根據本實用新型的實施例,如圖1所示,該系統可以進一步包括:廢熱鍋爐10,所述廢熱鍋爐設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,不造成環境污染,綠色環保。
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進行廢舊輪胎熱解和裂解管裂解的方法。根據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反應器中,在所述反應器的熱解室中完成熱解過程。其中,所述廢舊輪胎從加料斗進入到進料器中,經反應器上部的進料口加入到蓄熱式移動床反應器中,并被所述反應器內的蓄熱式輻射管打散,熱解半焦從反應器底部的半焦出口排出,并經半焦輸送裝置(優選為螺旋輸送機)排出。
根據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選實施例中,該反應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境的問題。
根據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器中自上而下停留1-50分鐘,廢舊輪胎顆粒被反應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. 熱解產生的油氣,通過所述反應器隔熱磚墻上設置的連通構件,進入到所述反應器的裂解室的裂解通道內。
根據本實用新型的實施例,隔熱磚墻設置在反應器內,優選的,位于反應器橫向寬度的2/3處,隔熱磚墻的厚度為5-15cm,隔熱磚墻豎直地貫穿于反應器內,將反應器的內部空間分隔成熱解室和裂解室,該結構使得在一個爐體內設置了熱解室和裂解室,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室進行深度裂解,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類。由此,一個爐體內可進行兩種作業,合二為一,節省建造成本和占地面積。根據本實用新型的實施例,連通構件可以為設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,熱解產生的油氣,通過反應器隔熱磚墻下部的孔帶或者開口,進入到裂解室。
c. 所述熱解產生的油氣在所述裂解室的所述裂解通道內,進行深度裂解,產生裂解氣。
根據本實用新型的實施例,該系統用于熱解和裂解廢舊輪胎,裂解廢舊輪胎采用的裂解通道11的具體材質、形狀和長度不受特別限制,本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本實用新型的一些實施例中,裂解通道11可以采用圓形的裂解管,材質為易傳熱材料(優先的情況下,為鐵管),總長度可以為5-50m,由此,有利于熱解油氣在裂解室中進行深度裂解,使得大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,產生大量的裂解氣,避免了生產熱解油難以利用的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
根據本實用新型的實施例,所述裂解室內分布了至少一根所述蓄熱式輻射管,優選的,所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布,并且,裂解通道圍繞著所述蓄熱式輻射管蜿蜒分布,呈多層布置。蓄熱式輻射管能夠有效用于對裂解室內的油氣進行加熱,使其在熱解通道中進行深度裂解。在本實用新型的一些優選實施例中,熱解油氣被反應器裂解室中的蓄熱式輻射管加熱到650-900℃,具體地,裂解通道圍繞著蓄熱式輻射管蜿蜒分布,呈多層布置,可以通過燃氣閥控制蓄熱式輻射管管壁的溫度為650~900℃,熱解油氣在熱解管中停留時間長,在裂解室內被加熱到650-900℃,完成深度裂解過程,由此,大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,產生大量的裂解氣,避免了熱解油難以利用的問題,真正實現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排出,經陶瓷過濾器進行除塵處理后進入到噴淋塔中,對所述裂解氣進行凈化處理。
根據本實用新型的實施例,與裂解氣出口連接的是陶瓷過濾器,所述陶瓷過濾器還與噴淋塔相連,其中,所述的陶瓷過濾器是用于將裂解氣出口排出的裂解氣有效地進行除塵處理,所述的噴淋塔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,進入陶瓷過濾器中除塵凈化,然后進入噴淋塔中洗滌凈化,得到凈化后的裂解氣,從而避免了生產熱解油含塵的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
e.經凈化的凈裂解氣經燃氣引風機進入燃氣罐中,進行儲存。
根據本實用新型的實施例,與噴淋塔相連的是燃氣罐,所述燃氣罐是用于儲存裂解氣的,凈化后的裂解氣經燃氣引風機送入燃氣罐,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中經進料器2進入蓄熱式移動床反應器3,移動床反應器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節閥控制在500~700℃范圍,廢舊輪胎在反應器中自上而下停留1-50分鐘,并加熱到500~600℃,完成熱解過程。
(3)熱解產生的油氣,通過反應器下部隔熱磚墻的開口,進入到裂解室內的裂解通道11(優先為裂解管)中,裂解管圍繞著輻射管蜿蜒分布,多層布置,油氣在熱解管中停留時間長,進行深度裂解。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節閥控制在650~900℃范圍,熱解油氣在裂解室內被加熱到650-900℃,完成熱裂解過程,大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,產生大量的裂解氣,避免了熱解油含塵的問題,真正實現了真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
(4)裂解氣通過反應器出口,進入陶瓷過濾器4中除塵,經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燃氣風機6送入燃氣罐7,可用于生產人造天然氣等產品。
(5)廢舊輪胎熱解產生的半焦,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生的煙氣,進入廢熱鍋爐10回收熱量,產生高品質蒸汽。
發明人發現,根據本實用新型實施例的該方法,根據本實用新型實施例的系統結構簡單,操作方便,溫度分布均勻,加熱效果好。反應器分為熱解室和裂解室,熱解室產生的油氣,可以進入裂解室在裂解通道中進行深度裂解,將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類,產生大量的裂解氣,從而避免了生產熱解油含塵的問題,真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。并且,該系統中將一個爐體內設置了熱解室和裂解室,使得一個爐體內可進行兩種作業,合二為一,節省建造成本和占地面積。同時,該反應器采用了蓄熱式輻射管加熱技術無需氣、固熱載體加熱,提高了反應器的熱效率的同時簡化了系統工藝。
利用廢舊輪胎熱解和裂解系統對廢舊輪胎進行處理,原料的基礎數據見表1。
表1:廢舊輪胎基礎數據
利用該反應系統處理廢舊輪胎,得到的氣體產品產率為58%,熱解焦油幾乎全部裂解為氣態產物,產氣率高。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,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,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術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。
盡管上面已經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,本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型,同時,對于本領域的一般技術人員,依據本申請的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。