专利名称：废轮胎流化床蒸气低温干馏系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废轮胎处理装置的系统，尤其是涉及一种废轮胎流化床蒸气低温干馏系统。
背景技术：
汽车行业的高速发展导致了轮胎消费量的急剧增加，有研究表明，2010年全球轮胎消费量约14. 5亿条，估计到2015年将达到17. 4亿条，在2010年基础上增长20%左右，全球每年产生的废旧轮胎超过10亿条。目前我国轮胎年消费量接近3亿条，年产生废旧轮胎2. 5亿条左右，若将摩托车胎和力车胎统计在内，数量将更加惊人。另外，轮胎主要由橡 胶、炭黑以及多种有机、无机助剂组成，属于不溶或难溶的高分子弹性材料，有着较高的弹性和韧性，在-50°C 150°C范围内不会发生变化，其大分子无害分解需要数百年时间；如果旧轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且会产生有毒有害气体，造成“黑色污染”。所以，随着废旧轮胎数量的逐年剧增，废旧轮胎的回收和再利用已经成为业界关注的热点问题。我国现有的废旧轮胎处理方式包括轮胎翻新、制再生胶和胶粉、热解以及焚烧4种方式。废旧轮胎在缺氧或惰性气体气氛下干馏，可以裂解为热解油、热解气、钢丝和炭黑等有用产品。与其他三种方法相比，废旧轮胎热解不但可以得到高附加值的产品，如油品、化学品、炭黑、高热值的燃料气以及钢丝，而且具有对废旧轮胎处理量大、效益高和环境污染小等优点，更符合废弃物处理的资源化、无害化和减量化原则，是一种附加值高且环境友好的处理方法。对比专利文件I (公开号为CN101842464A)公开了一种“对废轮胎等进行热解的设备和方法”，该方法具体步骤为将所述材料进料至第一反应室，对所述第一反应室内的所述材料进行热解，将来自所述第一反应室的经过处理的材料输送到第二反应室中，对所述第二反应室内的所述材料进行热解，将所述第二反应室内的气体热解产物引导到至少两个不同的终端。此专利尽管可以满足在不同的温度条件下对废轮胎的热解处理，但是要求设备至少包括第一反应室和第二反应室，并且每个所述第一反应室与所述第二反应室串联的方式布置，设备体积庞大，投资成本高，同时还需保证密封以及物料传送平稳，对动设备的要求很高，设备制造难度大，另外系统没有设置专门的轮胎钢丝拔丝设备，长周期运行会严重影响破碎设备的使用寿命，进而影响装置的开工率；同时采用外热式的加热方法，使传热效率受到限制，造成物料受热不均匀，制约了产品的质量，同时由于采用部分液体产物作为燃料使用，严重影响了装置的产油率。对比专利文件2 (公开号为CN1428398A)公开了一种“喷动床低温热解废橡胶方法及装置”，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，实现橡胶粒子的低温热解。对比专利文件2由于受喷动床喷动条件的限制使原料的处理量受到很大制约；此夕卜，以高温烟气作为流化及载热介质会增加反应操作的危险性，同时降低了热解气的热值，严重影响热解气的品质。对比专利文件3 (公开号为CN1948435A)公开了一种“采用间歇热裂解装置的废轮胎资源化再生处理系统”，由燃烧室、多个废轮胎间歇热裂解装置、冷却器、余热锅炉、储油罐、储气罐等组成。系统工作时，置于各间歇热裂解装置内的废轮胎在高温烟气加热下发生裂解，其中气态产物经冷凝器冷却后得到不凝气和燃料油，燃料油再经加热气部分气化进入蒸馏塔，进一步得到轻油与渣油产品。以钢丝和炭黑为主的固体产物则在裂解后磁选分离。由于采用了多个间歇热裂解装置，系统复杂、运行和维护费用高；夹套式加热方式使原料受热不均匀换热效果差，与间歇操作相结合更降低了废轮胎的处理量。对比专利3以高温烟气作为流化及载热介质会增加反应操作的危险性，同时使热解气的热值降低从而影响热解气的品质。·
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足提供了一种废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，用于生产富含芳烃的油品、高热值气体燃料，实现热解炭黑和钢丝的资源化利用，具有系统结构简单、处理量大、操作灵活、能耗低、污染小等特点、可以最大限度的回收利用废旧轮胎自身的资源。一种废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，包括拔丝单元、废轮胎破碎单元、储料仓、流化床干馏反应器、除尘单元、油气冷凝单元、油气分离单元、油水分离单元、轻油储罐、污水净化单元、重油储罐、过热蒸气发生单元、半焦破碎单元、磁选单元、钢丝收集单元以及炭黑收集单元；所述拔丝单元、废轮胎破碎单元、储料仓、流化床干懼反应器、除尘单元、油气冷凝单元、油气分离单元和油水分离单元依次连接，所述轻油储罐、污水净化单元和重油储罐分别连接于油水分离单元，所述半焦破碎单元分别与流化床干馏反应器和磁选单元相连，所述钢丝收集单元和炭黑收集单元分别连接于磁选单元，所述过热蒸气发生单元连接于流化床干馏反应器，所述污水净化单元净化后的洁净水经油气冷凝单元进入过热蒸气发生单元。所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统还包括螺旋给料机，以从储料仓向流化床干馏反应器输送废轮胎。所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统还包括螺旋出料机，以从流化床干馏反应器向半焦破碎单元输送固体产物。所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统中，所述油气分离单元通过管路与过热蒸气发生单元相连，用以向过热蒸气发生单元输送部分气体燃料。进一步的，所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统进行处理的废轮胎直径^ 50mm。进一步的，所述的流化床干馏反应器的压力为O. 1-l.OMPa，干馏温度为450-550 O。进一步的，所述过热蒸气发生单元包括饱和蒸汽发生器和过热蒸气发生器，产生的过热蒸气的温度为600-800°C。[0018]本实用新型与现有技术相比具有以下优点I)本实用新型的蒸气发生单元包括饱和蒸汽发生器和过热蒸气发生器，能够充分利用系统余热，节能效果显著；2)本实用新型要求的废轮胎破碎后粒径< 50mm，既节省了投资和操作费用，又显著提高了系统的处理量和反应器的使用效率；3)本实用新型采用过热蒸气作为热载体，避免了采用高温烟气作为热载体时潜在的操作危险性和对热解气品质的影响；4)本实用新型中的过热蒸气具有流化介质、热载体和气化剂三重功能，能够有效提高干馏气产率和有效气体成分。
图I是本实用新型所述废轮胎流化床蒸气低温干馏系统提供的实施例I的示意图。
具体实施方式
如图I所示，废轮胎流化床蒸气低温干馏系统包括拔丝单元I、废轮胎破碎单元2、储料仓3、螺旋给料机4、流化床干馏反应器5、除尘单元6、油气冷凝单元7、油气分离单元8、油水分离单元9、轻油储罐10、污水净化单元11、重油储罐12、过热蒸气发生单元13、螺旋出料机14、半焦破碎单元15、磁选单元16、钢丝收集单元17以及炭黑收集单元18。所述拔丝单元I、废轮胎破碎单元2、储料仓3、流化床干馏反应器5、除尘单元6、油气冷凝单元7、油气分离单元8和油水分离单元9依次连接，所述轻油储罐10、污水净化单元11和重油储罐12分别连接于油水分离单元9，所述半焦破碎单元15分别与流化床干馏反应器5和磁选单元16相连，所述钢丝收集单元17和炭黑收集单元18分别连接于磁选单元16，所述过热蒸气发生单元13连接于流化床干馏反应器5，所述污水净化单元11净化后的洁净水经油气冷凝单元7进入过热蒸气发生单元13。以废轮胎处理量O. 5t/h的生产规模为例，废轮胎经拔丝单元I脱去钢丝后进入废轮胎破碎单元2破碎到50mm以下，再进入储料仓3中，储料仓3中的废轮胎经螺旋给料机4输送进入流化床干馏反应器5。来自过热蒸气发生单元器13的550°C过热蒸气由流化床干馏反应器5底部进入流化床干馏反应器5内流化废轮胎原料，所述过热蒸气发生单元包括饱和蒸汽发生器和过热蒸气发生器，产生的过热蒸气的温度为600-800°C。废轮胎原料在流化床干馏反应器5内进行快速热解反应，热解温度为500°C，热解压力是O. IMPa，产生的固体产物经螺旋出料机14进入半焦破碎单元15破碎后进入磁选单元16磁选,分离出的钢丝收集到钢丝收集单元17,炭黑则进入炭黑收集单元18储存。而热解产生的油气和水蒸气混合物由流化床干馏反应器5顶部进入除尘单元6进行除尘净化，净化后的油气和水蒸气混合物进入油气冷凝单元7冷却，冷却后的气液混合物进入油气分离单元8进行气液分离，分离后的油水混合物进入油水分离罐9，而干馏气一部分作为化工原料使用，另一部分分别进入过热蒸气发生单元13作为气体燃料使用。油水分离罐9内的油水混合物实现油水分离后，油水分离罐9上部的轻油进入轻油储罐10储存，油水分离罐9下部的重油进入重油储罐12储存，油水分离罐9中部的污水进入污水净化单元11进行净化，净化后的洁净水分别进入油气冷凝单元7作为冷却水使用，然后再依次进入过热蒸气发生单元13产生干馏需要的过热蒸气。可见，废轮胎流化床蒸气低温干馏的方法，包括下列步骤I)将废轮胎在拔丝单元I进行脱丝，然后在废轮胎破碎单元2破碎后存放到储料仓3 ;2)储料仓3中的废轮胎进入流化床干馏反应器5进行快速热解反应，产生的油气和水蒸气混合物进入除尘单元6除尘，产生的固体产物在半焦破碎单元15破碎后进入磁选单元16，分离出钢丝和炭黑；3)除尘后的油气和水蒸气混合物进入油气冷凝单元7进行冷凝，再进入油气分离单元8进行油气分离；·[0034]4)分离后的油水混合物进入油水分离单元9进行油水分离，上部的轻油进入轻油储罐10，下部的重油进入重油储罐12，中部的污水进入污水净化单元11 ；5)净化后的洁净水作为冷却水进入油气冷凝单元7，再进入过热蒸气发生单元13产生干馏需要的过热蒸气。其中，所述步骤2)中分离出的钢丝进入钢丝收集单元(17)，分离出的炭黑进入炭黑收集单元(18)。进一步的，所述步骤3)中油气分离后产生的干馏气一部分作为化工原料，另一部分进入过热蒸气发生单元(13)作为气体燃料使用。本实用新型的节能效果显著，所要求的废轮胎破碎后粒径< 50_，既节省了投资和操作费用，又显著提高了系统的处理量和反应器的使用效率，操作安全，能够有效提高干馏气产率和有效气体成分。
权利要求1.一种废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于包括拔丝单元(I)、废轮胎破碎单元(2)、储料仓(3)、流化床干馏反应器(5)、除尘单元(6)、油气冷凝单元(7)、油气分离单元(8)、油水分离单元(9)、轻油储罐(10)、污水净化单元(11)、重油储罐(12)、过热蒸气发生单元(13)、半焦破碎单元(15)、磁选单元(16)、钢丝收集单元(17)以及炭黑收集单元(18);所述拔丝单元(I)、废轮胎破碎单元(2)、储料仓(3)、流化床干馏反应器(5)、除尘单元(6)、油气冷凝单元(7)、油气分离单元(8)和油水分离单元(9)依次连接，所述轻油储罐(10)、污水净化单元(11)和重油储罐(12)分别连接于油水分离单元(9)，所述半焦破碎单元(15)分别与流化床干馏反应器(5)和磁选单元(16)相连，所述钢丝收集单元(17)和炭黑收集单元(18)分别连接于磁选单元(16)，所述过热蒸气发生单元(13)连接于流化床干馏反应器(5)，所述污水净化单元(11)净化后的洁净水经油气冷凝单元(7)进入过热蒸气发生单元(13)。
2.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于还包括螺旋给料机(4)，以从储料仓(3)向流化床干馏反应器(5)输送废轮胎。
3.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于还包括螺旋出料机(14)，以从流化床干馏反应器(5)向半焦破碎单元(15)输送固体产物。
4.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于所述油气分离单元(8)通过管路与过热蒸气发生单元(13)相连，用以向过热蒸气发生单元(13)输送部分气体燃料。
5.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于所述的废轮胎直径< 50mm。
6.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于所述的流化床干馏反应器(5)的压力为0. 1-1. OMPa，干馏温度为450-550°C。
7.根据权利要求I所述的废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，其特征在于所述过热蒸气发生单元(13)包括饱和蒸汽发生器和过热蒸气发生器，产生的过热蒸气的温度为600-800。。。
专利摘要本实用新型提供一种废轮胎流化床蒸气低温干馏系统，包括拔丝单元、废轮胎破碎单元、储料仓、螺旋给料机、流化床干馏反应器、除尘单元、油气冷凝单元、油气分离单元、油水分离单元、轻油储罐、污水净化单元、重油储罐、过热蒸气发生单元、螺旋出料机、半焦破碎单元、磁选单元、钢丝收集单元以及炭黑收集单元。本实用新型的节能效果显著，所要求的废轮胎破碎后粒径≤50mm，既节省了投资和操作费用，又显著提高了系统的处理量和反应器的使用效率，操作安全，能够有效提高干馏气产率和有效气体成分。
文档编号C10B53/07GK202754955SQ20122032043
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者吴道洪, 王其成, 裴培 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司