[發(fā)明專利]廢舊輪胎制備熱解油及炭黑工藝系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011068200.2
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112080297B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊松
• 申請（專利權）人: 黃鋒艷
• 主分類號: C10B53/07
• 分類號: C10B53/07;C10G1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.廢舊輪胎制備熱解油及炭黑工藝系統(tǒng)，其特征是：包括立式熱解塔、進料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、熱解油氣冷凝器、鏈輥回轉滾筒、循環(huán)流化床氣流粉碎機、造粒流化床；所述立式熱解塔包括立式熱解塔體、回轉耙輥、上軸承座、下軸承座、支承足，所述立式熱解塔體設計有夾套通450～500℃高溫煙氣，夾套內設計有空心螺旋葉片，高溫煙氣沿空心螺旋葉片形成的通道螺旋上升，均勻加熱立式熱解塔體，避免高溫煙氣無法流經立式熱解塔體死角造成鼓包的問題，立式熱解塔體上部設計有熱解油氣出口，所述上軸承座、下軸承座安裝在立式熱解塔體上下兩端，保證立式熱解塔體與回轉耙輥的中心軸線同軸度；所述回轉耙輥包括回轉耙輥體、進氣軸頭、排氣軸頭，所述回轉耙輥體外表面類螺旋線排布耙釘，通過調整耙釘與回轉耙輥體斷面的夾角，?數量的耙釘隨回轉耙輥體旋轉向膠塊施加向下的推力，?數量的耙釘隨回轉耙輥體旋轉向膠塊施加向上的推力，進氣軸頭與排氣軸頭分別設計在回轉耙輥體的下端和上端，回轉耙輥體、進氣軸頭、排氣軸頭繞同一中心軸回轉；所述進氣軸頭、排氣軸頭內孔通450～500℃高溫煙氣，從內孔向外依次設計隔熱瓦、迷宮冷卻槽、軸承位，所述迷宮冷卻槽包括螺旋盤管、汽水混合室、波紋板，螺旋盤管固定在汽水混合室內壁，冷卻水從螺旋盤管進入汽水混合室受熱蒸發(fā)汽化，沸騰產生的氣泡撞擊螺旋盤管、波紋板迅速破裂為更為細小的氣泡，從而使氣泡在冷卻水中均勻分布，避免水汽導熱系數相差過大導致室壁金屬局部過熱產生蠕變；所述進料系統(tǒng)包括提斗小車機構、三段式鐘罩進料機構，提斗小車機構包括自稱量小車、提升軌道、滑輪牽引組件；所述三段式鐘罩進料機構包括初段鐘罩儲倉、中段鐘罩儲倉、末段鐘罩儲倉，初段鐘罩儲倉設計有初段料斗體、上鐘罩、上鐘罩座、吊桿、銷軸組件，上鐘罩座設計在初段料斗體底部，銷軸組件通過吊桿與上鐘罩聯(lián)結，控制上鐘罩上下移動，上鐘罩與上鐘罩座密封面配合貼緊形成中段鐘罩儲倉的上密封；中段鐘罩儲倉設計有中段料斗體、中鐘罩、中鐘罩座、吊鏈、轉球組件、內外隔倉組件、尾氣回收緩沖罐，中鐘罩座設計在中段料斗體底部，轉球組件通過吊鏈與中鐘罩聯(lián)結，控制中鐘罩上下移動，中鐘罩與中鐘罩座密封面配合貼緊形成中段鐘罩儲倉的下密封及末段鐘罩儲倉的上密封，內外隔倉組件設計在中段料斗體上部，惰性尾氣從尾氣回收緩沖罐輸出，經內外隔倉組件外環(huán)氣道進入中段料斗體吹掃，將廢舊輪胎膠塊間隙中的空氣擠出排放；末段鐘罩儲倉設計有末段料斗體、下鐘罩、下鐘罩座、吊線、拉桿組件、多級蒸汽噴射器組件，下鐘罩座設計在末段料斗體底部，拉桿組件通過吊線與下鐘罩聯(lián)結，控制下鐘罩上下移動，下鐘罩與下鐘罩座密封面配合貼緊形成末段鐘罩儲倉的下密封，多級蒸汽噴射器組件包括一級噴射器、二級噴射器、三級噴射器、中間冷凝器、末級噴射器，一級噴射器、二級噴射器、三級噴射器、中間冷凝器、末級噴射器依次連接，通過連續(xù)多級增壓將末段鐘罩儲倉真空度控制在1000～1300Pa；所述出料系統(tǒng)包括包括出料盤體、水循環(huán)機械密封、牛頭鏟刀出料組件；水循環(huán)機械密封包括水箱、動環(huán)摩擦副、靜環(huán)摩擦副、螺旋彈簧壓緊裝置、水冷排管，動環(huán)摩擦副設計在出料盤體上，靜環(huán)摩擦副設計為楔型，螺旋彈簧壓緊裝置能對楔型摩擦環(huán)提供軸向、徑向補償；所述靜環(huán)摩擦副包括楔型摩擦環(huán)、交疊葉片彈簧，所述楔型摩擦環(huán)由三等分分瓣環(huán)組成；牛頭鏟刀出料組件包括鏟刀、無軸螺旋葉片、牛頭出料口，由于出料盤體與回轉耙輥固結并一同回轉，熱解炭與鋼絲團被傾斜安裝的鏟刀鏟起，與鏟刀平行安裝的無軸螺旋葉片旋轉將熱解炭與鋼絲團刮入牛頭出料口，避免鋼絲團堵塞牛頭出料口；所述熱解油氣冷凝器包括二級冷凝器、水循環(huán)回路，二級冷凝器包括初級管板式冷凝器、次級管板式冷凝器、旋風分離器、回流器、U型液封回流管，初級管板式冷凝器、次級管板式冷凝器管箱內的管束也是水循環(huán)回路的上升管，熱解油氣自下而上沿初級管板式冷凝器、次級管板式冷凝器殼程流動，初級管板式冷凝器包括初級管程上接管、初級殼程上接管、初級殼程下接管、初級管程下接管、布液盤、初級冷凝液出口，次級管板式冷凝器包括次級管程上接管、次級殼程上接管、次級殼程下接管、次級管程下接管、次級冷凝液出口，熱解油氣從初級殼程下接管、初級殼程上接管、次級殼程下接管、次級殼程上接管依次流動冷凝進入旋風分離器，為防止熱解氣串流，初級冷凝液出口設計有擋堰板，旋風分離器底部設計有U型液封，初級冷凝分離的熱解油匯集到初級冷凝液出口，次級冷凝分離的熱解油與旋風分離的熱解油全部匯集到回流器，再經U型液封回流管輸送至布液盤，布液盤包括布氣板、分液蓋板，布氣板上的噴嘴與分液蓋板氣孔一一對應，布液盤覆蓋初級殼程下接管進口，熱解氣從布氣板上的噴嘴噴出，經分液蓋板氣孔流出時引射熱解油回流液混合并傳質傳熱；鏈輥回轉滾筒包括吹掃器、進料罩箱、筒體、鏈輥、托輥組件、驅動齒輪組件、出料罩箱、袋式捕集器、導流板，筒體由托輥組件承托，在驅動齒輪組件驅動下勻速回轉，轉速1.5～2.5r/min，筒體傾斜夾角1～2o，筒體首端、尾端分別伸入進料罩箱及出料罩箱，筒體與進料罩箱、出料罩箱設計有機械密封防止熱解碳顆粒泄漏，筒體內自由放置一條鏈輥，鏈輥由多組冷硬鑄鐵輥筒聯(lián)結而成，兩兩冷硬鑄鐵輥筒之間通過球鉸、錨鏈連接，球鉸、錨鏈外覆蓋波紋管防止廢鋼絲侵入，鏈輥通過錨鏈固定在進料罩箱上，跟隨筒體回轉自由滾動，每組冷硬鑄鐵輥筒可獨立工作，出現廢鋼絲聚集成團后其中一組冷硬鑄鐵輥筒無法緊貼筒體使兩者工作面失效的狀況下，不會影響相鄰冷硬鑄鐵輥筒繼續(xù)有效的工作，兩兩冷硬鑄鐵輥筒之間的空間可容納廢鋼絲起到容屑槽的作用，使廢鋼絲不能積聚成團并持續(xù)向筒體尾端移動，吹掃器將惰性不凝氣輸入筒體，熱解碳在冷硬鑄鐵輥筒與筒體之間的工作面碾壓研磨形成的顆粒物隨筒體回轉上升揚起和下落沉降的過程中與惰性不凝氣傳質傳熱，當熱解碳顆粒與廢鋼絲最后移動到筒體尾端時，設計在筒體尾端的導流板將熱解碳顆粒與廢鋼絲揚起?筒體高度拋落，利用鏈輥破碎研磨后熱解碳顆粒與廢鋼絲的沉降速率的明顯差別，在筒體通流的惰性不凝氣將熱解碳顆粒攜帶經出料罩箱送至袋式捕集器捕集，廢鋼絲落入出料罩箱內；循環(huán)流化床氣流粉碎機包括氣流粉碎器、循環(huán)流化床返料器；氣流粉碎器包括壓縮惰性不凝氣噴嘴、混氣錐、進口圍殼、一級靜葉柵、一級主動葉輪、一級差動葉輪、二級靜葉柵、二級主動葉輪、二級差動葉輪、工作圍殼、渦輪風扇、出口圍殼、軸承箱、主動軸，料倉中的熱解碳顆粒流動性較差，需要壓縮惰性不凝氣分散導入進口圍殼，同時壓縮惰性不凝氣噴嘴引射的循環(huán)流化床返料器返回的粗熱解碳顆粒經混氣錐噴射到進口圍殼與料倉中的熱解碳顆粒混合，混合氣流經進口圍殼流道的導引均勻分布撲向一級靜葉柵，一級靜葉柵鑲嵌緊固在工作圍殼內，混合氣流通過一級靜葉柵窄喉處后，混合氣流加速至超音速，此時一級主動葉輪、一級差動葉輪在主動軸驅動下高速旋轉，對混合氣流做功增壓的同時其流道導引氣流反復轉折、持續(xù)沖擊、壓縮碰撞，熱解碳顆粒在高速氣流引導下相互碰撞、摩擦、剪切破碎為超細顆粒，一級主動葉輪、一級差動葉輪葉根氣流沖角相差1～2o，除了增加氣流轉折強度外，保持動平衡、降低主動軸振動與提高軸承箱使用壽命也是考慮因素，一級主動葉輪、一級差動葉輪設計有通流孔供混合氣流通流，二級靜葉柵、二級主動葉輪、二級差動葉輪工作原理同上，出口圍殼內設計有渦輪風扇，將混合氣流排向循環(huán)流化床返料器；循環(huán)流化床返料器包括循環(huán)流化床體、振動式袋濾器、立管、U型返料彎管、風帽、流化風室，循環(huán)流化床體對輸入混合氣流起擴壓勻速的作用，混合氣流經循環(huán)流化床體進入振動式袋濾器后，合格的超細熱解碳顆粒隨混合氣流濾過后捕集歸倉，不合格的粗熱解碳顆粒落入立管內堆積一定高度形成料柱，立管內粗熱解碳顆粒料柱形成的靜壓力驅動其通過U型返料彎管輸往混氣錐，料柱堆積越高移動的速度越快，使得立管內粗熱解碳顆粒收納排出量兩者實現平衡，料柱保持一定高度并形成料封，從出口圍殼側支路引出的流化風經流化風室、風帽對粗熱解碳顆粒實施分散流化，并持續(xù)將粗熱解碳顆粒經U型返料彎管輸送到混氣錐；造粒流化床包括集氣室、旋風分離器組、流化床體、Y型返料器、蝸殼入口、出料彎管、干燥室、脈沖布袋收塵器、壁流器，流化惰性尾氣攜帶熱解炭黑顆粒從蝸殼入口高速進入流化床體，出口速度20～25m/s，受離心力的作用，熱解炭黑顆粒被甩往流化床體壁，并隨流化惰性尾氣風帶螺旋上升；壁流器包括環(huán)形流道、噴孔、輸水環(huán)管，麥芽糖糊精水溶液經輸水環(huán)管后進入流道變窄的環(huán)形流道，流速急劇增加，為防止高速水流沖刷損壞流道，流道設計為環(huán)形，高速水流經噴孔自上而下緊貼流化床體壁噴出，濕潤并沖刷流化床體壁，及時清理粘附沉積層，熱解炭黑顆粒沿流化床體壁螺旋上升的過程中被麥芽糖糊精水溶液濕潤集聚成團，并在離心力的作用下沿流化床體壁滾圓，從流化惰性尾氣流橫截斷面來觀察，流化惰性尾氣流形成圓周外圍流速快、中心流速慢，外圍較中心壓力大的特征，驅使不斷長大和滾圓的熱解炭黑顆粒在摩擦碰撞中失去動能向中心聚集，流化惰性尾氣與熱解炭黑顆粒分離排向旋風分離器組，在這里流化惰性尾氣與熱解炭黑細粉再次分離，流化惰性尾氣經集氣室排放，細粉經Y型返料器返回流化床體繼續(xù)造粒；熱解炭黑顆粒滾圓直徑長大到沉降速度超過流化惰性尾氣流通流速度后，在重力的作用下經出料彎管落入干燥室，干燥惰性尾氣從干燥室底部側支管進入對熱解炭黑顆粒加熱烘干，由于出料彎管中的熱解炭黑成品顆粒形成料封，干燥惰性尾氣不會經出料彎管竄出影響流化床體氣流運動環(huán)境，完成干燥工藝過程排放的干燥惰性尾氣與集氣室排放的流化惰性尾氣一同混合共同排往脈沖布袋收塵器，為防止冷凝水與炭黑堵塞布袋，利用干燥惰性尾氣余熱加熱流化惰性尾氣，保持脈沖布袋收塵器工作溫度在110℃以上，脈沖布袋收塵器收集的炭黑細粉回收利用。