专利名称：一种用废旧轮胎制备胶粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备胶粉的方法，特别是涉及一种用废旧轮胎制备胶粉的方法。
据统计，全世界旧轮胎的废弃量每年有100万吨左右，仅中国便有88万吨，如此大量的废旧轮胎不仅占去许多空地，而且成为细菌和携带病菌的昆虫的滋生地，很好地将它们回收再利用，至今仍然是个难以解决的问题。
将这些废旧轮胎变废为宝，最为有效和最具经济效益的方法之一，是将它们加工成一定粒度的胶粉。不同粒度的胶粉有不同的用途，可以掺入胶料代替部分生胶，用于耗胶量最大的汽车轮胎胎面；可以与沥青混合用于高质量公路建筑和房屋防水层；可以作为改性塑料的添加剂；可以制成胶板，胶块，用于城市防滑人行道，室内装修等，而且在其生产过程中无“三废”污染，因而利用废旧轮胎制备胶粉受到各国普遍重视。
由于橡胶为弹性材料，粘性大，常温下难于将其加工成粉状，于是人们试图采用将废旧轮胎先进行冷冻处理，然后再粉碎加工成胶粉的工艺。
在国外，普遍采用较为成熟的液氮冷冻粉碎工艺，因为国外液氮价格低廉，而且政府为鼓励回收废旧轮胎，还给予一定的经济补贴。由于液氮是由空气液化并分离而得来，工艺上采用回热原理的空气压缩与膨胀降温，橡胶玻璃化的温度为-80℃左右，而液氮在常压下的气化温度为-196℃，其间的温差为116℃，众所周知，气体分离与制冷降温在热力学上是不可逆转的，制冷温度越低，不可逆性越大，能耗就越大，因此采用液氮冷冻粉碎加工工艺，用废旧轮胎制备胶粉，能耗太高，不适合我国国情。
申请号为96118817.0(申请日为1996年7月17日，
公开日为1997年4月9日)的发明专利申请公开了一种空气制冷低温精细粉碎的方法，该方法是一种将物料首先低温预冷，之后再粉碎的方法，在其实施例中，冷源的获取是采用将高压空气先在氟利昂制冷机中制冷后，分二部分，一部分直接进入一级透平机，在透平机中绝热膨胀，获得的低温空气进入空气-空气回热式换热器(以下简称换热器)冷却另一部分高压空气，这股高压空气再进入二级透平膨胀机，再次绝热膨胀，进一步获得作为冷源的更低水平的低冷空气，并将冷源的低温空气送入低温粉碎机中；另外，该方法中，被粉碎的物料首先预冷却，进入物料冷却换热器与逆流而来的冷源冷空气换热，而被冷冻至玻璃化温度以下，再送入低温粉碎机中，进行粉碎，由于粉碎机中始终通有冷源冷气，所以粉碎机出口的产品需要回热处理。
该方法由于冷源的获取需要换热器和经过二级透平膨胀机的绝热膨胀，所以需要的设备多，投资大，而且工艺复杂，能耗也高，还由于其物料要预冷却，之后进入换热器与逆流而来的冷源冷空气换热，而被降至玻璃化温度以下，之后进入粉碎机又和通入粉碎机中的冷源冷空气汇合，其粉碎过程始终在低温下进行，实在没有必要，而且浪费大量能耗。
本发明的目的在于克服上述专利申请中提供的方法所需设备多，投资大，工艺复杂，能耗高的诸多缺陷，而提供一种用废旧轮胎制备胶粉的方法，该方法中冷源的获取无需换热器和二级透平膨胀机，而是采用氟利昂制冷机多段制冷，一个透平膨胀机绝热膨胀制冷，透平膨胀机的排气直接进入冷塔，而不是进入粉碎机，在冷塔中和物料逆向换热冷却物料，因此粉碎机出口的产品为常温，大大节省冷量消耗，而且产品不需要回热处理，所以本发明提供的方法工艺简单，所需设备少，投资小，而且可大大节省能耗。
本发明实施方案如下本发明提供的用废旧轮胎制备胶粉的方法，特征在于包括以下具体步骤1.常温下首先将废旧轮胎经清洗，干燥并破碎成粒度为8-40目的胶粒，去除其中的钢丝和纤维，送入流化移动床的冷塔中；2.冷源的获取采用普冷和空气透平膨胀制冷获取冷源，即将纯净干燥的高压空气经氟利昂制冷机组多段制冷获-60℃--80℃冷空气，此冷空气再进入一个空气透平机进行绝热膨胀，即获得-110℃--130℃的冷源冷空气；3.将冷源的冷空气由冷塔的底部通入冷塔，在冷塔中与自上而下的废旧轮胎胶粒逆向汇合，而被冷冻至玻璃化温度以下，再送入粉碎机，在粉碎机中被精细粉碎成粉末状。
4.后续处理对粉碎机出口的粉末状产品进行筛分，分选成用作不同用途的不同粒度的胶粉。
本方法中所选用的粉碎机可为离心冲击式粉碎机，或为锤击式粉碎机，或为高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机，并以高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机效果最好。
本发明提供的用废旧轮胎制备胶粉的方法，由于冷源的获取无需换热器和二级透平膨胀机，而是将纯净干燥的高压空气采用氟利昂机组多段制冷，一个透平膨胀机绝热膨胀，其排气直接进入冷塔底部(而不是进入粉碎机)和冷塔中自上而下的废旧轮胎胶粒逆向汇合而被冷冻至玻璃化温度以下，并在粉碎机中粉碎，粉碎机出口的产品为常温，不需要回热处理，所以本发明提供的方法工艺简单，所需的设备少，因此投资也少，生产成本也低，再加上不需要向粉碎机中提供冷源冷空气，其产品不需要回热处理，物料进入冷塔前也不需要预冷冻，一般情况下，处理相同吨数的废旧轮胎可节省50％的能耗。
下面结合实施例对本发明进一步描述常温下，首先将废旧轮胎进行清洗，除尘，干燥等预处理后，破碎成8-40目的粗胶粒，之后送入流化移动床的冷塔中；将环境大气中的空气经过滤器过滤除去其中的机械颗粒和灰尘，之后送入压缩机，绝热压缩至0.8Mpa后，在后冷却器中温度降至30℃-40℃，然后将冷凝下来的水分和油分分离出去，再进一步纯化干燥，成为干燥无尘的压缩空气。流程中，纯化设备非常重要，必须将空气露点温度降至低于-70℃，以确保换热器不堵塞和冷冻的胶粒不冻结成块状。纯净的高压空气经由氟利昂制冷机组多段制冷，使高压空气温度降至-60℃-80℃，之后进入一个透平机进行绝热膨胀，即获得-110℃-130℃的冷源冷空气；将冷源冷空气由流化移动床冷塔的底部通入冷塔，和冷塔中自上而下的废旧轮胎胶粒逆向汇合，而将废旧轮胎胶粒冷冻至玻璃化温度以下，之后送入粉碎机中进行精细粉碎成粉末状；粉碎机可以是离心冲击式粉碎机，可以是锤击式粉碎机，也可以是高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机，并以高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机效果最好。
后续处理将粉碎机出口的产品经筛分机筛分，并按不同粒度进行分装。较粗的胶粒可以用作细粒子再生胶或浮化胶粉或其它用途，但不能回到粉碎机中进行再粉碎，因为已经被冷冻粉碎过的40-60目的胶粉是很难再次被粉碎的。
权利要求
1.一种用废旧轮胎制备胶粉的方法，其特征在于包括以下具体步骤1)常温下首先将废旧轮胎经清洗，干燥并破碎成粒度为8-40目的胶粒，去除其中的机械颗粒和灰尘后，送入流化移动床的冷塔中；2)冷源的获取采用普冷和空气透平膨胀制冷获取冷源，即将纯净干燥的高压空气经氟利昂制冷机组多段制冷获-60℃-80℃冷空气，此冷空气再进入一个透平机进行绝热膨胀，即获得-110℃-130℃的冷源冷空气；3)将冷源的冷空气由冷塔的底部通入冷塔，在冷塔中与自上而下的废旧轮胎胶粒逆向汇合，使胶粒被冷冻至玻璃化温度以下，再送入粉碎机，在粉碎机中被精细粉碎成粉末状。4)后续处理对粉碎机出口的粉末状产品进行筛分，分选成用作不同用途的不同粒度的胶粉。
2.按权利要求1所述的用废旧轮胎制备胶粉的方法，其特征在于所选用的粉碎机为离心冲击式粉碎机，或为锤击式粉碎机，或为高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机，并以高速齿盘磨冲击剪切式粉碎机效果最佳。
全文摘要
一种用废旧轮胎制备胶粉的方法包括的步骤为:先将废旧轮胎破碎成8—40目的胶粒送入冷塔,采用普冷和空气透平膨胀制冷获取冷源,即将纯净干燥的高压空气经氟利昂制冷机组多段制冷,之后进入一个透平机进行绝热膨胀,获－110℃—130℃冷源冷空气;冷源冷空气由冷塔底部通入冷塔,与冷塔中自上而下的胶粒逆向汇合,胶粒被冷冻至玻璃化温度以下,再送入粉碎机中精细粉碎成粉末状;并进行筛分,分选成不同粒度的胶粉,该方法工艺简单,所需设备少,投资小,且节省能耗。
文档编号B02C19/00GK1262987SQ9910066
公开日2000年8月16日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者柯钢, 高树武, 李刚, 夏洪飞, 李浩明 申请人:中国科学院低温技术实验中心