[發明專利]一種連續高效的廢舊輪胎氣化資源化處理系統及其處理方法

在審

• 申請號: 201911191696.X
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110835544A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 戴欣;何曦;萬飛;吳志恒
• 申請（專利權）人: 長沙凱天工研院環保服務有限公司
• 主分類號: C10G1/10
• 分類號: C10G1/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 趙進;顏勇

本發明公開了一種連續高效的廢舊輪胎氣化資源化處理系統及其處理方法，包括回轉窯式氣化爐、冷凝器、油水分離器、焚燒爐和尾氣處理系統，所述回轉窯式氣化爐分為熱解段和氣化段，所述回轉窯式氣化爐與冷凝器的進口相連，所述冷凝器的液體出口與油水分離器相連，所述冷凝器的氣體出口與焚燒爐的進口相連，所述焚燒爐的出口與回轉窯式氣化爐相連，所述回轉窯式氣化爐尾氣出口連接有尾氣處理系統。本發明通過自產的富含氫氣的合成氣對主要的油相及固相產品進行了改性，使得本工藝產品與現有工藝生產的產品相比，品質得到較大的提升。

技術領域

本發明屬于廢舊輪胎資源化利用技術領域，具體涉及一種連續高效的廢舊輪胎氣化資源化處理系統及其處理方法。

背景技術

廢舊輪胎是由橡膠、炭黑、磺化劑等化學添加劑以及鋼絲和尼龍材料等制成。輪胎廢棄后，由于其在生境中的難降解性，被稱為“黑色污染”。但同時，廢舊輪胎是一種高熱值的具有高回收價值的資源。解決好廢舊輪胎的資源化問題，對于消除廢棄輪胎帶來的環境污染以及發展資源循環型社會均具有重要意義。

目前我國廢舊輪胎資源化利用主要采取的是原形直接利用的方式，以廢舊輪胎為原料，生產再生膠、翻新輪胎、硫化膠粉等，這些企業80％以上為中小企業或者是家庭作坊，形不成規模，市場競爭能力低，同時還存在著環境污染的問題。熱解法是指將原料在無氧的條件下進行加熱處理，使其在高溫下分解為氣(熱解氣)、液(油)和固相產物(炭)。通常來說，熱解油為熱解工藝的主要產品。對于廢舊輪胎的熱解工藝來說，由于原料本身的組成的復雜性，導致熱解油含氧量高，油品質較低。加氫脫氧是常用的油品改性方法，但由于氫氣是一種昂貴的化工原料，使得改性工藝成本較高。輪胎氣化是廢棄輪胎的另一種的資源化方案。氣化是一種通入受控量氣化劑(水蒸氣，空氣等)的熱處理技術。在氣化條件下，原料分解為氣(合成氣)、液(油)、固(炭)三相產物，通常來說，合成氣是氣化過程的主要產品，同時，通過調節氣化條件，可以聯產油相及固相產品。目前廢舊輪胎的氣化常以水蒸氣為氣化劑，來生產高含氫量的合成氣，其中氫氣體積比通常可達40％以上。但通常對于化工行業來說，此含量仍然太低，達不到化工利用的標準。比如費托合成通常要求氫氣體積含量在60％以上，對于二氧化碳制甲醇工藝對氫氣含量要求在71％以上，而對于合成氨工藝，對氫氣含量的要求更是在75％以上。因此，無論輪胎的熱解或是氣化工藝，目前均存在著資源化利用的瓶頸，開發一種有效的聯產高附加值產品的廢舊輪胎的處置工藝成為迫切需求。

發明內容

針對目前廢舊輪胎資源化過程中的困境，本發明的目的是在于提供了一種連續的、高效的、聯產高附加值產品的廢舊輪胎氣化資源化處理系統。

為了實現上述技術目的，本發明一種連續高效的廢舊輪胎氣化資源化處理系統，包括回轉窯式氣化爐、冷凝器、油水分離器、焚燒爐和尾氣處理系統，所述回轉窯式氣化爐分為熱解段和氣化段，所述回轉窯式氣化爐與冷凝器的進口相連，所述冷凝器的液體出口與油水分離器相連，所述冷凝器的氣體出口與焚燒爐的進口相連，所述焚燒爐的出口與回轉窯式氣化爐相連，所述回轉窯式氣化爐尾氣出口連接有尾氣處理系統。

本發明中的回轉窯式氣化爐為夾套式設計，夾套中通入焚燒爐出口熱氣對物料進行間接式加熱，焚燒爐出口熱氣的流通方向與廢舊輪胎進料方向相反，為對流式，使得整個回轉窯氣化爐的溫度從進料口到出料口逐漸升高，從500℃逐漸上升到約800℃。相較于常見的固定床式氣化爐，回轉窯式氣化爐采用間接加熱，使得合成氣品質更高，從而影響后續冷凝階段的油相產品的品質。回轉窯式氣化爐相較于流化床式氣化爐，其制造及運行成本大大降低，同時操作也簡單。一般回轉窯式氣化爐的氣化溫度較低，只能控制在1000℃以下，低溫氣化有利于液相產品的生成，從有利于本工藝油相產品的生成率。