CN1228367C - 喷动床低温热解废橡胶方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃物处理领域，主要用于废橡胶处理，其采用废橡胶粒子由加料器进入喷动床反应器，可燃气体与空气分别由风机驱动进入燃烧器，燃烧产生的烟道气进入喷动床反应器使橡胶粒子形成喷动，实现橡胶粒子的低温热解。其装置由风机、可燃气体源、燃烧器、加料器、喷动床、旋风分离器、静电除尘器、冷凝器及流量计、温度计、控制装置等组成。利用本工艺可回收废橡胶中的碳黑作为橡胶制品的添加剂，回收有机液体作为化工原料，反应中产生的气体可作为热解反应的补充能源，从而达到废橡胶无害化处理与综合利用的目的。
Description
所属技术领域
本发明涉及废弃物处理领域，主要用于废橡胶处理，特指喷动床低温热解废橡胶方法及其装置。
背景技术
目前国内废橡胶处理的主要方法是生产再生胶，约占再生利用橡胶的90％。国外的情况是很少生产再生胶，主要是生产精细胶粉。生产再生胶的过程中会产生二次污染，因此再生胶不是今后的发展方向。把废橡胶制成精细胶粉时有一系列优点，如不存在二次污染、在工业制品中的胶料中可掺用达50％(而再生胶掺入量只能小于20％。且仅能在力车胎等低档产品中掺用)。但生产精细胶粉要用液氮冷冻粉碎法，将橡胶冷冻至-90℃以下再粉碎。但生产过程耗电太多而造成生产成本过高。
热解技术是一种新颖的废橡胶处理技术，有高温热解和低温热解之分。目前国外采用高温热解技术，德国的流化床高温热解工艺采用500--800℃。温度越高，固体物得率越低，主要得到可燃气体并得到部分液体。可燃气体的贮存、运输、使用是个复杂的系统工程，因而这种技术建设投资大，不适合中小企业采用。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷动床低温热解废橡胶的方法及其装置，其热解温度≤500℃。利用本技术可回收废橡胶中的碳黑作为橡胶制品的添加剂，回收有机液体作为化工原料，反应中产生的气体可作为热解反应的补充能源。
其目的是这样实现的
本发明方法的特征为废橡胶粒子由加料器进入喷动床反应器，可燃气体与空气分别由风机驱动进入燃烧器，燃烧产生的烟道气进入喷动床反应器使橡胶粒子形成喷动，实现橡胶粒子的低温热解。反应温度200～500℃。
在旋风分离器和静电除尘器内进行气固分离，然后在冷凝器内冷凝有机液体成分，冷凝后的排气中所含可燃气体和部分未冷凝的有机液体则可作为热解反应的补充能源，从而达到废橡胶无害化处理与综合利用的目的。
实现本发明方法的装置由加料器、烟道气发生部件、反应器、气固分离部件、冷凝器、控制系统组成，其特征是反应器为喷动床反应器，喷动床反应器为传统喷动床、导向管喷动床、多喷口喷动床、旋转喷口喷动床、喷动流化床五种形式的反应器中任一种。风机、可燃气体源、燃烧器组成烟道气发生部件，旋风分离器、静电除尘器组成气固分离部件。
本发明的优点：
(1)采用喷动床作为反应器，废橡胶粒子在喷动床内的有规则运动与循环提高了传热传质效率，大大加速了热解反应的进程。
(2)采用低温热解，温度≤500℃。采用低温热解后主要产品是碳黑，则可回收废橡胶中的碳黑作为橡胶制品的添加剂，同时回收有机液体作为化工原料。
(3)由于是低温热解排气中的硫化物含量明显减少，排出的气体可作为热解反应的补充能源循环使用，既节省了能源费用又提高了环保效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明实施例1-传统喷动床结构示意图
图3为本发明实施例2-导向管喷动床结构示意图
图4为本发明实施例3-多喷口喷动床结构示意图
图5为本发明实施例4-旋转喷口喷动床结构示意图
图6为本发明实施例5-喷动流化床结构示意图
1风机 2可燃气体 3燃烧器 4加料器 5喷动流化床反应器 6旋风分离器 7静电除尘器 8冷凝器 9喷泉区 10环形区 11喷动区12气流 13导向管 14喷口 15干燥室 16密封室 17调速电机18进气管 19机架 20入射口 21进气口 22喷射孔
具体实施方式
如图1所示，废橡胶由加料器4加入到喷动床反应器5内。可燃气体2与空气分别由风机1驱动按一定比例进入燃烧器3，风机1、可燃气体2、燃烧器3组成高温烟道气发生部件。燃烧产生的烟道气具有一定的压力和速度，以保证烟道气进入喷动床反应器5后能使橡胶粒子形成喷动。
如图2、3所示，以传统喷动床或导向管喷动床为反应器的实施例1、2，工作时喷动床反应器中心部分(即喷动区)的橡胶粒子以稀相形态高速向上喷动，在喷动床其它部分(即环形区)橡胶粒子以密相形态低速向下移动。
如图4所示，以多喷口喷动床为实施例3，喷动床反应器底部为平面，高温气体经几个喷口14同时喷入反应器内。
如图5所示，以旋转喷口喷动床为实施例4，高温气体经旋转喷口进入喷动床反应器，使废橡胶粒呈此起彼伏的脉冲环带。
如图6所示，以喷动流化床为实施例5，喷动流化床中央有入射口20，高温气体从入射口20喷入反应器，在反应器中心部位形成喷动带。在倒锥形壁面上设有喷射孔22，高温气体从这些孔喷入喷动流化床底部，使喷动区以外的废橡胶呈流化状态。
喷动床反应器内物料的有规则运动与循环大大加速了热解反应的进程。高温烟道气使喷动床反应器内产生一定温度(200--500℃)，促使橡胶粒子在喷动床反应器内低温热解。在喷动床反应器5底部、旋风分离器6和静电除尘器7可得到固体产品碳黑，通过冷凝器8得到的冷凝液是有机液体与水的混合液，需进一步进行油水分离。排气中含可燃气体和部分未冷凝的有机液体可以作为热解反应的补充能源。
本装置既可连续作业又可批量作业。
Claims (3)
1.喷动床低温热解废橡胶方法，其特征为废橡胶粒子由加料器进入喷动床反应器，可燃气体与空气分别由风机驱动进入燃烧器，燃烧产生的烟道气进入喷动床反应器使橡胶粒子形成喷动，实现橡胶粒子的反应温度在200～500℃之间的低温热解。
2.实现权利要求1所述的喷动床低温热解废橡胶方法的装置，由加料器、烟道气发生部件、反应器、气固分离部件、冷凝器、控制系统组成，其特征是反应器为喷动床反应器。
3.根据权利要求2所述的喷动床低温热解废橡胶装置，其特征是喷动床反应器为传统喷动床、导向管喷动床、多喷口喷动床、旋转喷口喷动床、喷动流化床五种形式的反应器中任一种。
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