专利名称：内热式废轮胎热解反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及从橡胶或者橡胶废料中制备液态烃混合物的反应器，尤其涉及一种内热式废轮胎热解反应器。
随着汽车工业的发展，废轮胎的产生量与日俱增。轮胎中主要有约60％(wt)的橡胶、30％(wt)的碳黑、1～2％(wt)的硫以及钢丝等。其中橡胶、碳黑、钢丝是宝贵的资源，如何有效地利用这些资源，已经成为一个节省资源、保护环境的重大社会问题。
据统计，90年代初，世界大然与合成橡胶制品年产量约3100万吨，其中50％是轮胎。面对如此大规模的橡胶制品，兴奋之余更令人担忧的是废橡胶尤其是废轮胎的数量也在不断积累增加。我国随着国民经济的发展，1996年橡胶工业生产总值达到465亿元，生胶耗量达到148万吨，仅次于美国和日本，居世界第3位。预计2000年我国汽车轮胎年产量将达到7500万条，自行车轮胎2.2亿条，摩托车轮胎4500万条。废轮胎的产量也逐年上升。
废弃轮胎的数量与日俱增，日益成为公共卫生、环境保护和资源利用等多方面的国际性问题。传统的处理方法如填埋法、焚烧法因产生严重的二次污染而在一些发达国家被禁止采用。废轮胎再生处理量仅占废轮胎总量的较少部分，而且这些再生橡胶经长时间使用报废后仍为废橡胶来源之一。因此，如何开发无二次污染、且能将废轮胎变废为宝并有利可图的连续化废轮胎终级处理方法已成为国际性的重大研究课题。
这样，利用废轮胎的热解以制取油品、碳黑等就成为一种非常有价值的废轮胎处理方法。国外已有废轮胎热解的研究和专利报道(如欧洲专利EP0768345A2、日本专利JP8-49823等)，且少数国家(美国、日本等)已建立废轮胎热解处理厂。国内这方面研究也在逐步开展，已有大量专利报道。据科技查新显示，与废轮胎热解技术有关的中国专利就接近20篇。尽管国内外对废轮胎热解进行了大量研究工作，但年处理量上万吨的废轮胎热解装置却寥寥无几，而废轮胎热解的经济效益很大程度上却依赖于规模效应。因此开发能实现大规模生产的废轮胎热解装置就显得非常重要。
目前专利和文献报道的热解反应器有流化床、螺旋反应器、带搅拌器的釜式反应器、滚釜式反应器(或回转窑)等。流化床反应器对于传热来说是一个很好的反应器，但涉及载气的选择，一般工业上考虑用水蒸气。由于为得到油品需将流化床尾气冷凝，大量的水蒸气冷凝导致能耗太高，而且，流化床热解反应器的投资也很大。螺旋反应器和滚釜式反应器实际上是同一类反应器，只不过螺旋反应器是中间螺杆旋转运动，而滚釜式反应器是壳体旋转运动。事实上，这两类反应器的吨位都不可能做得很高，原因在于这两类反应器都必须外部供热，若直径做得太大，热量很难传入反应器中心，而且吨位提高，为带动螺杆或反应器旋转，能耗也太高。而釜式反应器无论带不带搅拌，即使连续进料也由于传热问题而不可能提高产量。因此，反应器设计非常重要，否则规模效应不十分明显。
本实用新型的目的是提供一种热解效率高、能耗低、投资少、便于实现连续化大规模生产的内热式废轮胎热解反应器。
为了达到上述目的本实用新型采取下列措施内热式废轮胎热解反应器具有热解反应器本体，在热解反应器本体内设有电机带动的搅拌器，搅拌器具有间隔式使物料向内移动的搅拌桨或搅拌耙和使物料向外移动的搅拌桨或搅拌耙，在热解反应器本体内间隔设有与间隔式搅拌桨或搅拌耙相对应的加热板，热解反应器本体上端设有排气口和由电机、螺旋输送器、加料斗组成的给料器，热解反应器本体下端设有由电机、螺旋输送器、排料口组成的排料器。
本实用新型具有热解效率高、能耗低、投资少、便于实现连续化大规模生产等优点。
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
图1是本实用新型结构示意图；图2(a)是向中心凹的加热板结构示意图；图2(b)是向中心凸的加热板结构示意图；图3是本实用新型固体物料流型示意图。
如图所示，经破碎后的废轮胎块(或加适量催化剂)加入加料斗12后用螺旋输送器13加入热解反应器中。热解反应器内每层加热板上设有电机11带动的搅拌器。轮胎块经搅拌桨或搅拌耙2的作用使其向加热板3的中心移动，然后轮胎块从加热板3的中心由重力的作用掉到下层加热板5上；在加热板5上的轮胎块经搅拌桨或搅拌耙4的作用移动到该加热板的四周，然后又由重力的作用掉到下层加热板上，如此反复经过多层加热板，最终轮胎块热解完全成为碳黑。碳黑在电机15带动的螺旋输送器10的作用下经排料口9排出后，通过磁选分离出钢丝，然后通过磨球机将碳黑磨细后包装。碳黑的冷却是通过在螺旋输送器10的外部设立夹套冷却水而冷却的。热解高温气从排气口1进入旋风分离器分离出部分夹带出去的碳黑后经过多级冷凝后得到不同品质的油品，如汽油、柴油、重油等。为保证良好的传热效果，可在热解反应器外部设立烟道气加热的螺旋通道7。加热板可以是电加热的或燃烧热解不凝气的烟道气加热。若用烟道气加热，烟道气的加热形成可以是并联的或串联的，以实现不同的热解温度分布。加热板为电加热板或燃烧烟道气加热板，燃烧烟道气加热板中空，加热板为平板或向中心凹、或向中心凸，倾角α为0～20度。搅拌桨或搅拌耙下部与加热板接触处设有刮板，以防止加热板结焦。
权利要求1．一种内热式废轮胎热解反应器，其特征在于它具有热解反应器本体，在热解反应器本体内设有电机[11]带动的搅拌器，搅拌器具有间隔式使物料向内移动的搅拌桨或搅拌耙[2]和使物料向外移动的搅拌桨或搅拌耙[4]，在热解反应器本体内间隔设有与间隔式搅拌桨或搅拌耙相对应的加热板[3]、[5]，热解反应器本体上端设有排气口[1]和由电机[14]、螺旋输送器[13]、加料斗[12]组成的给料器，热解反应器本体下端设有由电机[15]、螺旋输送器[10]、排料口[9]组成的排料器。
2．根据权利要求1所述的一种内热式废轮胎热解反应器，其特征在于所说加热板为电加热板或燃烧烟道气加热板，燃烧烟道气加热板中空，加热板为平板或向中心凹、或向中心凸，倾角α为0～20度。
3．根据权利要求1或2所述的一种内热式废轮胎热解反应器，其特征在于所说的多层燃烧烟道气加热板的通道为串联或并联式或部分串联式。
4．根据权利要求1或2所述的一种内热式废轮胎热解反应器，其特征在于所说的热解反应器本体壁上设有螺旋形燃烧烟气通道[7]。
5．根据权利要求1或2所述的一种内热式废轮胎热解反应器，其特征在于所说搅拌桨或搅拌耙下部与加热板接触处设有刮板。
专利摘要本实用新型公开了一种内热式废轮胎热解反应器。它具有热解反应器本体,在热解反应器本体内设有电机带动的搅拌器,搅拌器具有间隔式使物料向内移动的搅拌桨或搅拌耙和使物料向外移动的搅拌桨或搅拌耙,在热解反应器本体内间隔设有与间隔式搅拌桨或搅拌耙相对应的加热板,热解反应器本体上端设有排气口和给料器,热解反应器本体下端设有排料器。本实用新型具有热解效率高、能耗低、投资少、便于实现连续化大规模生产等优点。
文档编号C10G1/10GK2422285SQ0020800
公开日2001年3月7日 申请日期2000年4月4日 优先权日2000年4月4日
发明者赵贵兵, 阳永荣, 王荣华, 陈伯川, 盛德法 申请人:浙江大学, 杭州永欣科技开发有限公司