一种节能型橡胶裂解装置的制作方法

本发明涉及一种节能型橡胶裂解装置，属于新能源技术领域。

背景技术

随着世界经济的快速发展，橡胶材料被广泛运用于各个行业，橡胶制品的需求量也随之越来越高。汽车作为最主要的交通运输工具之一，许多国家都对汽车工业给予了高度重视。近年来，我国汽车工业依靠不断革新的科学技术飞速发展，且已经颇具规模，在经济发展中逐渐起到了支柱的作用。汽车的产生给人类的生产和生活带来了极大的便利，推动了社会的进步，但同时也带来了一些难以忽视的隐患，即环境和资源问题的加剧。随着汽车制造量的逐年增长，资源的消耗量和轮胎的废弃量也持续增多。

废弃的轮胎占用了大量的土地资源和环境空间，加上废旧轮胎分解所需时间的未知性，它们不但不便于进行压缩清理，而且也很难发生生物降解。轮胎本身的结构特点及其耐久性和保热能力在具有较高利用价值的同时，又成为了环境恶化的隐患。废旧轮胎具有超强的力学性能和难降解性，若不加处理的随意堆放将直接导致蚊虫、鼠类等大量滋生问题的出现。一旦将其跨区域转移，将极大的增加疾病的扩散范围，而且还会对生态系统造成一定的破坏。由于轮胎性质稳定、极易保持热量，并且又具有开放性结构，所以大量堆积的轮胎很容易因人为因素或者偶然因素发生火灾。轮胎燃烧时火势难以控制，而且会产生大量有毒气体和有害烟雾，降低土壤和空气质量，还会对人类的活动造成干扰。在垃圾填埋场，填埋的轮胎占据了土地资源，并且会高出地表，从而形成一系列新的环境问题，包括使与之一同填埋的其他危险垃圾废弃物散落出来。废旧轮胎对环境造成了巨大的危我国的橡胶资源非常短缺，更应当加快橡胶工业的循环利用。节能、环保、低碳的“绿色轮胎”理念，正日益成为我国轮胎产业发展的方向。

世界各国在经济发展的过程中都面临两个不可避免的重要问题：能源和环保。随着人口数量的逐年增长，人们对能源的需求量也会日益增加，废旧橡胶就是一个被忽略的资源。因此，如何合理处置废旧橡胶资源使其变废为宝、实现废旧橡胶的高值化利用，已经成为如今亟待解决的问题。尤其是对废旧轮胎的裂解处理，可以得到钢丝、燃料油、燃料气和炭黑等产物，实现了产物100%完全资源化利用。废旧轮胎资源再利用所带来的一系列产业符合我国的可持续发展战略，对促进我国的经济发展、节能环保等方面都具有至关重要的现实意义。

关于废旧橡胶裂解机理的研究以及裂解设备的研发，已经有几十年的历史，但它仍然是一门很年轻的学科，是一个比较新的研究方向。无论是从裂解工艺还是裂解设备的角度出发，整个裂解流程涉及较多的学科，包括高分子物理学、材料学、机械学、力学、传热学及电磁学等等，通过各种复杂学科的交叉组合才能更好地对它进行研究。由于各学科发展的进度各不相同，许多理论问题和应用技术还有待进一步验证和优化。特别地，在研究废旧橡胶的裂解利用时，仍然存在一些需要解决和优化的问题，如：

（1）设备的长期良好密封。橡胶裂解会产生易燃的油气，若空气进入裂解腔体，则会发生爆炸的危险，而若产生的油气泄漏到外部环境中，则会影响工人的工作环境并造成大气污染。因此，必须确保设备的密封性良好，但由于裂解设备的结构以及零部件在高温下的稳定性以及使用寿命问题，往往会影响密封效果；

（2）进一步提高能量利用率。裂解反应采用何种加热技术，如何充分利用热能、减少能耗仍是今后研究的重点；

（3）选择性的得到裂解产物。橡胶裂解产生固体炭黑和可燃的油气，所得油品具有较高的利用价值，如何通过控制反应条件（温度、加热速度、催化剂等）来有目的地控制产物比例；

（4）对与橡胶裂解行为的研究和相关实验的开展已经有了很多，但大多都处于小型实验研究和中试阶段，要实现真正的工业化推广还需要对裂解设备和生产工艺反复试验、不断改进，最大限度的降低能耗，创造价值。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题：针对目前传统的橡胶裂解生产过程中需要消耗大量的能量的问题，本发明提供了一种节能型橡胶裂解装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种节能型橡胶裂解装置，包括进料装置、裂解装置以及温差发电装置，所述的进料装置上方连接进料漏斗，进料装置与裂解装置相连接，所述的裂解装置内部设置有油气管道，裂解装置外侧设置有加热装置，裂解装置底部设置有支架，裂解装置左侧设置有出料口，所述的温差发电装置与油气管道相连接，温差发电装置左侧通过气体管道与储气罐相连接，温差发电装置通过输电线路连接蓄电池，蓄电池为电加热装置供电。

一种节能型橡胶裂解装置的应用方法是：将胶粉从进料漏斗加入进料装置中，进料装置通过内部的螺旋进料轴将胶粉输送到裂解装置内部，然后电加热装置对裂解装置内部进行加热，在高温作用下胶粉在裂解装置内部裂解产生油气和废料，产生的油气经油气管道进入温差发电装置中，油气在温差发电装置中冷却然后经气体管道输送到储气罐中，裂解产生的废料经出料口排出，温差发电装置利用油气的热能进行发电，将电能储存在蓄电池中，蓄电池为电加热装置供电，以实现连续式橡胶裂解作业。

所述的裂解装置呈密封状态。

所述的进料装置内部设置有螺旋推料轴。

本发明的有益效果是：

本发明中在裂解装置内部的油气管道处设置了一组温差发电装置，温差发电装置主要包括热交换器、冷凝器、压缩机以及发电装置，温差发电装置工作时通过热交换器将裂解装置产生的油气所含热量交换出来，使得油气冷却便于储藏，交换出来的热量经冷凝器交换到发电装置中，利用油气的热量进行发电，产生的电力储存在蓄电池中为电加热装置供电，采用这种方式有效实现了对油气余热的重复利用，大大降低了裂解装置在裂解过程中所需的能耗，节约了能源，且提高了裂解装置连续工作的能力。

附图说明

图1为节能型橡胶裂解装置的构造示意图。

其中，1、储气罐；2、气体管道；3、温差发电装置；4、蓄电池；5、裂解装置；6、油气管道；7、进料漏斗；8、出料口；9、支架；10、电加热装置；11、进料装置。

具体实施方式

一种节能型橡胶裂解装置，包括进料装置10、裂解装置5以及温差发电装置3，所述的进料装置10上方连接进料漏斗7，进料装置10与裂解装置5相连接，所述的裂解装置5内部设置有油气管道6，裂解装置5外侧设置有加热装置10，裂解装置5底部设置有支架9，裂解装置5左侧设置有出料口8，所述的温差发电装置3与油气管道6相连接，温差发电装置3左侧通过气体管道2与储气罐1相连接，温差发电装置3通过输电线路连接蓄电池4，蓄电池4为电加热装置10供电。一种节能型橡胶裂解装置的应用方法是：将胶粉从进料漏斗7加入进料装置11中，进料装置11通过内部的螺旋进料轴将胶粉输送到裂解装置5内部，然后电加热装置10对裂解装置5内部进行加热，在高温作用下胶粉在裂解装置5内部裂解产生油气和废料，产生的油气经油气管道6进入温差发电装置3中，油气在温差发电装置3中冷却然后经气体管道2输送到储气罐1中，裂解产生的废料经出料口8排出，温差发电装置3利用油气的热能进行发电，将电能储存在蓄电池4中，蓄电池为电加热装置10供电，以实现连续式橡胶裂解作业。所述的裂解装置5呈密封状态。所述的进料装置11内部设置有螺旋推料轴。