一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造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自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)，用于制取清潔可燃氣。本發(fā)明針對現有技術的不足，設計并開發(fā)一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解反應系統(tǒng)，該反應系統(tǒng)可進行熱解和裂解兩種作業(yè)，熱解產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油氣經過濾除塵后，潔凈的油氣進入到裂解室，降低了后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)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。
【專利說明】
-種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造屬于廢舊輪胎熱解技術領域，主要是一種基于蓄熱式福射管加熱的自 除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)，用于制取清潔可燃氣。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟的快速發(fā)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±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(huán)境污染。對廢 舊輪胎進行回收處理，則不僅可W緩解其對環(huán)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W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。運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(tǒng)處理方法相比，熱解法不僅可W回收高附加 值的產物，而且可W回收近70%的能源，具有較高的經濟和環(huán)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(tǒng)等。然而，經過熱解技術得到的熱解輪胎油 組分極為復雜，抑值較低、含氧量高、熱穩(wěn)定性較差、粘度大等缺點使得其難W直接利用和 儲存，難W工業(yè)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。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明針對現有技術的不足，設計并開發(fā)一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解反應 系統(tǒng)，該反應系統(tǒng)可進行熱解和裂解兩種作業(yè)，熱解產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油 氣經過濾除塵后，潔凈的油氣進入到裂解室，降低了后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油 分子裂解為小分子的氣態(tài)控類，該反應器可產生大量的裂解氣，從而避免了生產熱解油難 W利用的問題，真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為： 本發(fā)明提供了一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)，根據本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng) 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；W及:蓄熱式福射管，所述蓄熱式福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福 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 件為所述隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口，用于將所述熱解室和所述裂解室連 通;顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開口固定連接，且所述顆 粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側沿水平方向延伸到所述熱解室內，用于將所述熱解室 產生的油氣，通過所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室；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。
[0005] 發(fā)明人發(fā)現，根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)工藝簡單，操作方便，該反應系統(tǒng)可進行熱 解和裂解兩種作業(yè)，熱解產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油氣經過濾除塵后，潔凈的油 氣進入到裂解室，降低了后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài) 控類，該反應器可產生大量的裂解氣，從而避免了生產熱解油難W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福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(tǒng)工藝。
[0006] 根據本發(fā)明的實施例，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的側面上設置具有多 個孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的底面上設有粉塵排出口，且所述顆粒 床除塵裝置位于裂解室一側的側面上部設有用于對所述除塵裝置進行反吹的吹掃口、下部 設有熱解氣排出口。
[0007] 根據本發(fā)明的實施例，所述隔熱磚墻的厚度為50-150mm;所述顆粒床除塵裝置的 高度為200-2000mm，寬度為IOO-SOOmm;所述孔帶的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為1- 30mm O
[0008] 根據本發(fā)明的實施例，所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所述開口內；所述顆粒床除塵 裝置位于熱解室一側的上部為斜面設計。
[0009] 根據本發(fā)明的實施例，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。
[0010] 根據本發(fā)明的實施例，還包括氣化爐，所述氣化爐分別與所述蓄熱式福射管的燃 氣入口和半焦輸送裝置連接;還包括廢熱鍋爐，所述廢熱鍋爐與所述蓄熱式福射管的煙氣 出口相連接。
[0011] 根據本發(fā)明的實施例，所述顆粒床除塵裝置內裝有l(wèi)mm-20mm高的過濾介質；所述 過濾介質為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆粒。
[0012] 根據本發(fā)明的實施例，所述加料斗通過所述進料器與所述進料口相連;并且還包 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。
[0013] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進行廢舊輪胎熱 解和裂解的方法。根據本發(fā)明的實施例，該方法包括W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顆粒床除塵裝置進行除塵處 理后，潔凈的油氣進入到所述反應器的裂解室； C.所述潔凈的油氣在所述裂解室內完成熱裂解過程，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。
[0014] 根據本發(fā)明的實施例，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福射管打散，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 蓄熱式福射管加熱到500-600°C，所述步驟b中，所述熱解油氣被所述反應器裂解室中的所 述蓄熱式福射管加熱到650-900°C;優(yōu)選的，所述廢舊輪胎顆粒的粒度為20mmW下。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于： 1)采取蓄熱式福射管移動床工藝加熱20mmW下的廢舊輪胎，溫度分布均勻，加熱效果 好，反應系統(tǒng)結構簡單，操作方便。
[0016] 2)反應器分為熱解室和裂解室，熱解室產生的油氣，可在裂解室進行深度裂解，大 分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)控類。
[0017] 3)該反應系統(tǒng)可產生大量的裂解氣產品，避免了熱解油難W利用的問題，真正實 現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
[0018] 4)-個爐體內可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。
[0019] 5)熱解室油氣出口處設有顆粒床除塵裝置，熱解室產生的油氣，經過顆粒床除塵 裝置除塵后，潔凈的油氣再進入裂解室進行深度裂解，降低了后端除塵壓力，生成潔凈的裂 解氣。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的結構圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的反應器結構圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明安裝有顆粒床除塵裝置的隔熱磚墻的正視圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明顆粒床除塵裝置的結構圖。
[0024] 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.蓄熱式福射管；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、顆粒床除塵裝置；111、吹掃口； 112、熱解氣排出口； 113、粉塵排出口； 114、孔帶。
【具體實施方式】
[0025] 為了使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合具體實施例對本 發(fā)明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解 為對本發(fā)明的限制。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。
[00%]根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)， 圖1為自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的結構圖，如圖1所示，該系統(tǒng)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、蓄熱式福射管380、隔熱磚墻370、連通 構件360和顆粒床除塵裝置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(yōu)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；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。顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開口固定 連接。
[0027] 發(fā)明人發(fā)現，根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)工藝簡單，操作方便，該反應系統(tǒng)可進行熱 解和裂解兩種作業(yè)，熱解產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油氣經過濾除塵后，潔凈的油 氣進入到裂解室，降低了后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài) 控類，該反應器可產生大量的裂解氣，從而避免了生產熱解油難W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福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(tǒng)工藝。
[0028] 根據本發(fā)明的具體實施例，適用于該廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的廢舊輪胎的具體 粒徑不受特別限制，根據本發(fā)明的實施例，廢舊輪胎可W為塊狀也可W為小顆粒，在本發(fā)明 的一些優(yōu)選實施例中，該反應器采用的廢舊輪胎顆粒的粒度為20mmW下，由此，可W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(huán)境的問題。
[0029] 根據本發(fā)明的具體實施例，適用于該系統(tǒng)的所述反應器3的爐型不受特別限制，可 W是蓄熱式移動床熱解和裂解反應器3也可W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。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該 反應器3采用蓄熱式移動床反應器3。
[0030] 根據本發(fā)明的具體實施例，圖2為該自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)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(yōu)選的，位于反應器橫向 寬度的2/3處，隔熱磚墻的厚度為50-150mm。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 產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油氣經過濾除塵后，潔凈的油氣進入到裂解室，降低了 后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)控類，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(yè)，合二為一，節(jié)省建 造成本和占地面積。
[0031] 根據本發(fā)明的具體實施例，所述連通構件360的具體種類不受特別限制，只要可W 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。在本發(fā)明的一些實 施例中，圖2為該自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的熱解和裂解反應器3結構圖，如圖2所 示，該反應器還包括連通構件，連通構件可W為隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開 P。
[0032] 根據本發(fā)明的具體實施例，圖2為該自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)的熱解和 裂解反應器3結構圖，如圖2所示，該反應器還包括顆粒床除塵裝置11，所述顆粒床除塵裝置 位于所述熱解室的一側沿水平方向延伸到所述熱解室內，用于將所述熱解室產生的油氣， 通過所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室。在本發(fā)明的一些實施例中，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，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所 述開口固定連接。優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所述開口處的連通構件內。并且，所 述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的側面上設置具有多個孔的孔帶114。優(yōu)選的，所述孔帶 的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為l-30mm。
[0033] 根據本發(fā)明的具體實施例，所述顆粒床除塵裝置的具體結構不受特別限制，只要 能夠對熱解室產生的油氣進行除塵處理即可。在本發(fā)明的一些實施例中，圖4為本發(fā)明顆粒 床除塵裝置的結構圖，如圖4所示，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的底面上設有粉塵 排出口 113,且所述顆粒床除塵裝置位于裂解室一側的側面上部設有用于對所述除塵裝置 進行反吹的吹掃口 111、下部設有熱解氣排出口 112。優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝置位于熱解 室一側的上部為斜面設計，便于熱解物料下落;優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝置的高度為200- 2000mm，寬度為100-500mm。在本發(fā)明的一些實施例中，熱解產生的油氣，通過與反應器隔熱 磚墻下部開口固定連接的所述顆粒床除塵裝置，在孔帶中進行除塵處理后，得到潔凈的熱 解氣，經熱解氣排出口進入到裂解室。當裝置運行一段時間后，可將氮氣通入吹掃口對顆粒 床除塵裝置進行反吹，保證顆粒床的除塵效果，反吹出的灰塵從顆粒床除塵裝置左下方粉 塵排出口或左側孔帶排出，落入熱解室，由冷渣螺旋排出。由此，熱解室產生的油氣，進入顆 粒床除塵裝置，經過除塵后，得到潔凈的油氣，從而降低了后端除塵壓力。
[0034] 根據本發(fā)明的具體實施例，所述顆粒床除塵裝置中過濾介質的具體種類和尺寸不 受特別限制，只要能夠對熱解室產生的油氣有效地進行除塵處理即可。在本發(fā)明的一些實 施例中，圖4為本發(fā)明顆粒床除塵裝置的結構圖，如圖4所示，所述顆粒床除塵裝置內可W裝 有過濾介質，優(yōu)選的，該過濾介質可W為高lmm-20mm的過濾介質，優(yōu)選珍珠巖、砂石、陶瓷球 顆粒等。
[0035] 根據本發(fā)明的具體實施例，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。根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W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。根據本發(fā)明的實施例，進料器的具體種類不受特別限制，只要可W將加 料斗中的廢舊輪胎有效地輸送至反應器中即可。在本發(fā)明的一些實施例中，進料器可W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。
[0036] 根據本發(fā)明的具體實施例，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 W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。
[0037] 根據本發(fā)明的實施例，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福射管，每層蓄熱式福射管可W包括多 個彼此平行且沿水平方向間隔分布的蓄熱式福射管。根據本發(fā)明的實施例，所述熱解室和 裂解室內分別分布了至少一根所述蓄熱式福射管，優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式福射管均 勻分布。蓄熱式福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W向蓄熱式福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福射管加熱技術，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(tǒng)工藝，反應系統(tǒng)結構簡單，操作方便。
[0038] 根據本發(fā)明的實施例，在所述反應器的熱解室中，熱解料自上而下運動，所述反應 器中設置的蓄熱式福射管可W將熱解料打散使其均勻分布，熱解料在反應器中自上而下停 留1-50分鐘，并加熱到500-60(TC。根據本發(fā)明的實施例，蓄熱式福射管的形狀不受特別限 審IJ，在本發(fā)明的一些實施例中，可W為圓柱形，由此有利于熱解料的打散，實現混合熱解料 在熱解室中的均勻分散。福射管的水平間距為200-500mm，垂直間距為200-700mm，福射管層 數為10-25層，反應器寬度為2-6m，反應器高度為3-20m。另外，蓄熱式福射管可W為均勻布 置的單向蓄熱式福射管，管壁溫度利用燃氣調節(jié)閥控制在500-70(TC范圍，熱解料在反應器 中自上而下停留1-50分鐘，并加熱到500-600°C，完成熱解過程。同時，蓄熱式福射管可W采 取定期換向的燃燒方式，使得單根蓄熱式福射管的表面溫差只有30°C左右，沒有局部高溫 區(qū)，由此，有利于提高熱效率。
[0039] 根據本發(fā)明的具體實施例，所述反應器設有燃氣入口 322、空氣入口 321W及煙氣 出口 311，其中，燃氣入口和煙氣出口分別與蓄熱式福射管連接，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福射管連接，用于將氣源產生的空氣通入蓄熱式福 射管中。由此，可W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，W獲得可燃氣和灰渣，得到的可燃氣可W通過燃氣入口進入到蓄熱式福射管中，同時， 可W通過空氣入口來使用風機向蓄熱式福射管中通入空氣，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福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W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(huán)境污染，綠色環(huán)保。
[0040] 根據本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)可W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W將裂解氣出口排出的裂解氣有效地進行除塵處理即可。
[0041] 根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W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， 只要能夠洗涂凈化裂解氣即可。
[0042] 根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W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。
[0043] 根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W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。
[0044] 根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W進一步包括:氣化爐8,所述氣化爐 設置在所述蓄熱式福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福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，W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W通過蓄熱式福射管的燃氣入口進入到蓄熱式福射管 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。
[0045] 根據本發(fā)明的實施例，如圖1所示，該系統(tǒng)可W進一步包括:廢熱鍋爐10,所述廢熱 鍋爐設置在所述蓄熱式福射管的煙氣出口一端。所述廢熱鍋爐的入口與所述蓄熱式福射管 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(huán)境污染，綠色環(huán)保。
[0046] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進行廢舊輪胎熱 解和裂解的方法。根據本發(fā)明的實施例，該方法包括W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福射管打散，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(yōu)選為螺旋輸送機)排出。
[0047] 根據本發(fā)明的實施例，廢舊輪胎的具體粒徑不受特別限制，廢舊輪胎可W為塊狀 廢舊輪胎也可W為小顆粒廢舊輪胎，在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該反應器采用的廢舊 輪胎顆粒的粒度為20mmW下，由此，可W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(huán)境的問題。
[0048] 根據本發(fā)明的實施例，在熱解室中，廢舊輪胎自上而下運動，熱解室中設置的15蓄 熱式福射管可W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福射管加熱到500-600°C。具體的，可W 通過燃氣閥控制蓄熱式福射管管壁的溫度在500-700°C范圍，并加熱到500-600°C，完成熱 解過程。
[0049] 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，進入顆粒床除 塵裝置，經過顆粒床除塵裝置除塵后，潔凈的油氣再進入到所述反應器的裂解室。
[0050] 根據本發(fā)明的實施例，隔熱磚墻設置在反應器內，優(yōu)選的，位于反應器橫向寬度的 2/3處，隔熱磚墻的厚度為50-150mm，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，進入顆粒床除塵裝置，經過顆粒床除塵裝置除塵后，潔凈的油氣再進入裂解室進行 深度裂解，降低了后端除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)控類。由此，一 個爐體內可進行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。根據本發(fā)明的實施例，連 通構件可W為隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口。顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除 塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開口固定連接，且所述顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一 側沿水平方向延伸到所述熱解室內，用于將所述熱解室產生的油氣，通過所述顆粒床除塵 裝置，通入到所述裂解室。具體的，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的側面上設置具有 多個孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的底面上設有粉塵排出口，且所述顆 粒床除塵裝置位于裂解室一側的側面上部設有用于對所述除塵裝置進行反吹的吹掃口、下 部設有熱解氣排出口。優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝置的高度為200-2000mm，寬度為100- 500mm，所述孔帶的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為l-30mm;優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝 置位于熱解室一側的上部為斜面設計，便于熱解物料下落;優(yōu)選的，所述顆粒床除塵裝置內 裝有l(wèi)mm-20mm高的過濾介質，優(yōu)選珍珠巖、砂石、陶瓷球顆粒等。在本發(fā)明的一些實施例中， 熱解產生的油氣，通過與反應器隔熱磚墻下部開口固定連接的所述顆粒床除塵裝置，在孔 帶中進行除塵處理后，得到潔凈的熱解氣，經熱解氣排出口進入到裂解室。當裝置運行一段 時間后，可將氮氣通入吹掃口對顆粒床除塵裝置進行反吹，保證顆粒床的除塵效果，反吹出 的灰塵從顆粒床除塵裝置左下方粉塵排出口或左側孔帶排出，落入熱解室，由冷渣螺旋排 出。由此，熱解室產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，經過除塵后，得到潔凈的油氣，從而降 低了后續(xù)工藝的除塵壓力。
[0051 ] C.所述潔凈的油氣在所述裂解室內完成熱裂解過程，產生裂解氣。
[0052] 根據本發(fā)明的實施例，所述裂解室內分布了至少一根所述蓄熱式福射管，優(yōu)選的， 所述至少一根蓄熱式福射管均勻分布。蓄熱式福射管能夠有效用于對裂解室內的油氣進行 加熱，使其進行熱裂解反應。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，潔凈的油氣被反應器裂解室中 的蓄熱式福射管加熱到650-90(TC，具體地，可W通過燃氣閥控制蓄熱式福射管管壁的溫度 為650-900°C，潔凈的油氣在反應器中迅速被加熱至650-900°C，完成熱裂解過程，由此，大 分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)控類，產生大量的裂解氣，避免了生產熱解油難W利 用的問題，真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
[0053] 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。
[0054] 根據本發(fā)明的實施例，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涂凈化處理。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涂凈化，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。
[0055] 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。
[0056] 根據本發(fā)明的實施例，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。
[0057] 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。
[0058] (2)熱解室中均勻布置了單向蓄熱式福射管，管壁溫度利用燃氣調節(jié)閥控制在 500-700°C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°C，完成熱 解過程。
[0059] (3)熱解產生的油氣，通過反應器下部隔熱磚墻的開口，進入顆粒床除塵裝置，經 過顆粒床除塵裝置除塵后，潔凈的油氣再進入到所述反應器的裂解室，裂解室中均勻布置 了單向蓄熱式福射管，管壁溫度利用燃氣調節(jié)閥控制在650-90(TC范圍，潔凈的油氣在裂解 室內被加熱到650-90(TC，完成熱裂解過程，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)控類， 產生大量的裂解氣，避免了熱解油難W利用的問題，真正實現了廢舊輪胎的清潔高效利用。
[0060] (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中洗涂進一步凈化，洗涂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。
[0061] 巧)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,氣化氣可供給福射 管燃燒，氣化后的灰渣排出。
[0062] (6)蓄熱式福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。
[0063] 發(fā)明人發(fā)現，根據本發(fā)明實施例的系統(tǒng)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，熱解產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，油氣經過濾 除塵后，潔凈的油氣進入到裂解室，降低了后續(xù)工藝的除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解 為小分子的氣態(tài)控類，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(tǒng)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(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。同時，該反應器采用了蓄熱 式福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(tǒng)工藝。
[0064] 利用自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)對廢舊輪胎進行處理，原料的基礎數據見 表1。
[00化]表1:廢舊輪胎基礎數據
[0066] 利用該反應系統(tǒng)處理廢舊輪胎，得到的氣體產品產率為55%，熱解焦油幾乎全部裂 解為氣態(tài)產物，產氣率高。該系統(tǒng)產出的裂解氣中粉塵含量低于1%，氣體較為清潔。
[0067] 在本發(fā)明的描述中，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W明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[006引在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)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W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或成一體;可W是機械連 接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W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W根據具體情 況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0069] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可W 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W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。
[0070] 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 點包含于本發(fā)明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W在任一 個或多個實施例或示例中W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W將本說明書中描述的不同實施例或示例W及不同實施例或示例的特征進行結 合和組合。
[0071] 盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可W理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可W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。
【主權項】
1. 一種自除塵型廢舊輪胎熱解和裂解系統(tǒng)，其特征在于，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，所述連通構件為所述隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口，用于將所 述熱解室和所述裂解室連通； 顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開口固定連接，且所述 顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側沿水平方向延伸到所述熱解室內，用于將所述熱解 室產生的油氣，通過所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室； 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。2. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的側 面上設置具有多個孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的底面上設有粉塵排出 口，且所述顆粒床除塵裝置位于裂解室一側的側面上部設有用于對所述除塵裝置進行反吹 的吹掃口、下部設有熱解氣排出口。3. 根據權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱磚墻的厚度為50-150mm;所述顆 粒床除塵裝置的高度為200-2000mm，寬度為100-500mm;所述孔帶的高度為150-1500mm，所 述孔的直徑為卜30_。4. 根據權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所 述開口內；所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的上部為斜面設計。5. 根據權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。6. 根據權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，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;還包括廢熱鍋爐，所述廢熱鍋爐 與所述蓄熱式輻射管的煙氣出口相連接。7. 根據權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒床除塵裝置內裝有 lmm-20mm高的過濾介質;所述過濾介質為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆粒。8. 根據權利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加料斗通過所述進料器與 所述進料口相連;并且還包括半焦出口，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。9. 一種利用權利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)進行廢舊輪胎熱解和裂解的方法，其特 征在于，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顆粒床除塵裝置進行除塵處 理后，潔凈的油氣進入到所述反應器的裂解室； C.所述潔凈的油氣在所述裂解室內完成熱裂解過程，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。10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，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500-600°C，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°C;優(yōu)選的，所述廢舊輪胎顆粒的粒度為 20mm以下。
【文檔編號】C10B47/20GK105925293SQ201610489916
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】耿層層, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司