本實用新型總的涉及一種廢舊輪胎的處理技術(shù)，具體涉及一種廢舊輪胎的能源循環(huán)利用制備活性炭的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，廢舊輪胎也每年以兩位數(shù)的速度增長，我國廢舊輪胎的產(chǎn)生量已居世界第二，僅次于美國。越來越多的廢舊輪胎形成“黑色污染”，正在威脅著人們的日常生活。

廢舊輪胎屬于不溶或難溶的高分子彈性材料，有著較高的彈性和韌性，在-50℃～150℃范圍內(nèi)不會發(fā)生變化，廢舊輪胎難以生物降解，長期露天存放，不僅占用大量土地，而且會產(chǎn)生有毒有害氣體，嚴重污染環(huán)境。目前，廢舊輪胎綜合利用途徑主要包括翻新、再生膠、膠粉、熱能利用和熱解等，其中熱解法以其較高的資源回收率和較低的二次污染而引起廣泛關(guān)注。若將廢舊輪胎為原料，經(jīng)碳化之后可以生產(chǎn)出油、氣和固體碳，部分替代煤、油、天然氣等資源。但是，為了確保經(jīng)濟效益，仍然需要開發(fā)出對廢舊輪胎熱解相合適的工藝路線。

根據(jù)國家循環(huán)經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，廢舊輪胎處理要以實現(xiàn)節(jié)能降耗、污染減排、資源再生和高附加值生產(chǎn)為目標。

然而現(xiàn)有技術(shù)對廢舊輪胎的熱解，以熱解油氣為主要回收產(chǎn)品，附加值不高，且整個熱解系統(tǒng)能耗較高，熱解后的固體產(chǎn)物可能會成為二次污染源。

因此，針對上述技術(shù)存在的不足，為了能夠高效地實現(xiàn)對廢舊輪胎的熱解，并及時對熱解后的固體部分進行資源化利用，循環(huán)利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量及燃燒產(chǎn)生的煙氣等能源，有待提出一種新的廢舊輪胎的處理技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種廢舊輪胎的能源循環(huán)利用制備活性炭的系統(tǒng)，以能夠高效地實現(xiàn)對廢舊輪胎的熱解，并及時對熱解后的固體部分進行資源化利用，循環(huán)利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量及燃燒產(chǎn)生的煙氣等能源。

本實用新型提供一種廢舊輪胎的能源循環(huán)利用制備活性炭的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括廢舊輪胎熱解爐、磁選分離器、多段爐、二氧化碳分離器、蓄熱式管式加熱爐，其中，所述廢舊輪胎熱解爐內(nèi)設(shè)有反應(yīng)室和燃燒器；所述廢舊輪胎熱解爐的頂部設(shè)有進料口和熱解油氣出口；所述廢舊輪胎熱解爐的底部設(shè)有熱解固體出口；所述磁選分離器設(shè)有熱解固體入口和熱解炭出口，所述熱解固體入口與所述廢舊輪胎熱解爐的熱解固體出口相連；所述二氧化碳分離器與所述廢舊輪胎熱解爐內(nèi)的燃燒器的煙氣出口相連，用于對其煙氣中的二氧化碳進行分離；所述蓄熱式管式加熱爐的入口與所述二氧化碳分離器分離后的二氧化碳出口相連，用于對二氧化碳進行加熱；所述多段爐設(shè)有第一入口、第二入口、煙氣出口和活性炭出口，所述第一入口與所述磁選分離器的熱解炭出口連接，所述第二入口與所述蓄熱式管式加熱爐的二氧化碳出口相連。

上述的系統(tǒng)，所述廢舊輪胎熱解爐的側(cè)壁設(shè)有多個出氣口。

上述的系統(tǒng)，所述燃燒器位于所述廢舊輪胎熱解爐內(nèi)反應(yīng)室的上部。

上述的系統(tǒng)，所述多個出氣口在豎直方向上位于所述燃燒器的上方。

上述的系統(tǒng)，所述多段爐的第二入口連接水蒸氣輸送管道和/或二氧化碳氣體輸送管道。

上述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括冷卻和凈化單元，所述冷卻和凈化單元設(shè)有熱解油氣入口、熱解氣出口和熱解油出口，所述熱解油氣入口與所述廢舊輪胎熱解爐的熱解油氣出口相連。

上述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括熱解油儲罐，所述熱解油儲罐的入口與所述冷卻和凈化單元的熱解油出口相連。

上述的系統(tǒng)，所述蓄熱式管式加熱爐的入口分別與所述二氧化碳分離器的二氧化碳出口及所述熱解油儲罐的出口連接，用于使熱解產(chǎn)生的部分熱解油作為熱源為二氧化碳加熱。

本實用新型利用磁選分離器將熱解后的物質(zhì)分選出可活化的物質(zhì)進行進一步的資源化利用以產(chǎn)得更高價值的附產(chǎn)品；本實用新型利用二氧化碳分離器將廢舊輪胎熱解爐內(nèi)燃燒器的煙氣進行分離；將分離后的二氧化碳進行加熱后用作活化劑，充分利用了能源，做到了能源的循環(huán)利用。

總之，本實用新型解決了現(xiàn)有熱解效果差、能耗高、熱量損失嚴重、制備活性炭品質(zhì)差的問題，同時利用該制備活性炭的系統(tǒng)進行制備活性炭時能夠確保操作的穩(wěn)定性，整個系統(tǒng)杜絕有毒有害二次污染物的產(chǎn)生。本實用新型使得熱解后的物質(zhì)進行了資源化利用、使得熱解過程產(chǎn)生的熱量、煙氣等能源得到循環(huán)利用。本實用新型的技術(shù)方案使得廢舊輪胎的處理實現(xiàn)了節(jié)能降耗、污染減排、資源再生和高附加值的生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的廢舊輪胎熱解制備活性炭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的廢舊輪胎熱解制備活性炭的流程示意圖；

圖3為本實用新型實施例的廢舊輪胎熱解制備活性炭的流程結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、”縱向”、”橫向”、”長度”、”寬度”、”厚度”、”上”、”下”、”前”、”后”、”左”、”右”、”豎直”、”水平”、”頂”、”底”、”內(nèi)”、”外”、”順時針”、”逆時針”、”軸向”、”徑向”、”周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語”第一”、”第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有”第一”、”第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，”多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語”安裝”、”相連”、”連接”、”固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征”上”或”下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種制備活性炭的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括廢舊輪胎熱解爐、磁選分離器、多段爐、二氧化碳分離器、蓄熱式管式加熱爐，其中，所述廢舊輪胎熱解爐內(nèi)設(shè)有反應(yīng)室和燃燒器；所述廢舊輪胎熱解爐的頂部設(shè)有進料口和熱解油氣出口；所述廢舊輪胎熱解爐的底部設(shè)有熱解固體出口；所述磁選分離器設(shè)有熱解固體入口和熱解炭出口，所述熱解固體入口與所述廢舊輪胎熱解爐的熱解固體出口相連；所述二氧化碳分離器與所述廢舊輪胎熱解爐內(nèi)的燃燒器的煙氣出口相連，用于對其煙氣中的二氧化碳進行分離；所述蓄熱式管式加熱爐的入口與所述二氧化碳分離器分離后的二氧化碳出口相連，用于對二氧化碳進行加熱；所述多段爐設(shè)有第一入口、第二入口、煙氣出口和活性炭出口，所述第一入口與所述磁選分離器的熱解炭出口連接，所述第二入口與所述蓄熱式管式加熱爐的二氧化碳出口相連。

多段爐又稱多膛爐或機械爐，特點是廢物在爐內(nèi)的停留時間長，活化后氣體中含塵量少，能揮發(fā)較多的水分，可以使用多種燃料，燃燒效率較高，可以利用任何一層的燃料燃燒器以提高爐內(nèi)溫度。本實用新型利用該項優(yōu)點，采用多段爐對熱解炭進行活化處理。因為活化時間對活性炭的孔結(jié)構(gòu)有著很大的影響，隨活化時間的延長活性炭的燒失率增大,比表面積和碘吸附值先增大后減少,活化時間應(yīng)該剛好使原料中的水分和揮發(fā)分脫除掉，實現(xiàn)物料的擴孔和增孔，滿足廢料電路板熱解后的物質(zhì)活化要求。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的廢舊輪胎熱解爐與現(xiàn)有的多段爐進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的多段爐進行改造，即可將磁選分離器分離得到的固體炭送至多段爐進行活化產(chǎn)生活性炭，由于廢舊輪胎熱解爐采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證廢舊輪胎熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪胎熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過冷卻和凈化單元分離獲得的熱解氣可作為熱解爐熱解需要的熱量和蓄熱式管式加熱爐加熱需要的熱量，通過二氧化碳分離器分離得到活化所需的氣化劑，無需外供大量熱源和活化劑，進而可以解決現(xiàn)有的廢舊輪胎制備活性炭運行費用高工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與多段爐耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題，同時采用該廢舊輪胎熱解爐可以解決熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以降低設(shè)備投資成本，另外，通過將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱解炭分離金屬后直接熱送至多段爐與二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保多段爐直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且有利于該廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

下面參考圖1、圖2和圖3對本實用新型實施例的利用廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該利用廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)包括：熱解爐100、多段爐200和磁選分離器300。

根據(jù)本實用新型的實施例，熱解爐100具有進料輸送系統(tǒng)101、熱解氣出口102、熱解固體產(chǎn)物出口104，并且熱解爐100內(nèi)部設(shè)置有多組燃燒器103，且適于將廢舊輪胎進行熱解反應(yīng)，從而可以得到熱解固體產(chǎn)物和熱解氣。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的廢舊輪胎熱解爐與現(xiàn)有的多段爐進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的多段爐進行改造，即可將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭送至多段爐進行活化產(chǎn)生活性炭，由于廢舊輪胎熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證廢舊輪胎熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪胎熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過直接燃燒分離獲得的熱解氣，無需對高溫油氣的除塵，進而可以解決現(xiàn)有的廢舊輪胎制備活性炭前段熱解工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與多段爐耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，進料輸送系統(tǒng)101可以設(shè)在熱解爐100的上端，且適于將廢舊輪胎供給至熱解爐內(nèi)部。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，熱解炭出口104可以設(shè)在熱解爐100的底端，且適于將熱解過程產(chǎn)生的熱解固體排出熱解爐。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，熱解氣出口102可以設(shè)在熱解爐100的爐頂上，且適于將熱解過程產(chǎn)生的熱解氣排出熱解爐。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，燃燒器103在熱解爐100中沿熱解爐水平方向間隔分布，并且每組燃燒器均采用蓄熱式輻射管，可獨立控制操作。

根據(jù)本實用新型的實施例，多段爐200具有二氧化碳入口201、熱解炭入口202、氣體出口203和活性炭出口204，熱解炭入口202與熱解炭出口302相連，且適于將熱解炭進行活化處理，從而可以獲得活性炭。實用新型人發(fā)現(xiàn)，通過將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭分離金屬后直接熱送至多段爐頂部與二氧化碳逆流接觸反應(yīng)，不僅能夠確保多段爐直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且有利于該廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

根據(jù)本實用新型的具體實施例，參考圖2和圖3，原料預(yù)處理系統(tǒng)120可以包括接收廢舊輪胎原料倉110進口和廢舊輪胎出口。原料預(yù)處理系統(tǒng)120還包括雙軸破碎機，通過對送入的廢舊輪胎進行破碎預(yù)處理，可將廢舊輪胎破碎成適合熱解爐處理的塊狀料，從而實現(xiàn)熱解爐正常連續(xù)運轉(zhuǎn)和熱解效率。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，冷卻和凈化單元400具有熱解油氣混合物入口、熱解氣出口和熱解油出口，所述熱解油氣混合物入口與所述熱解爐100相連，且所述冷卻和凈化單元分離后的熱解氣通入所述燃燒器內(nèi)進行燃燒。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，燃燒器103具有燃燒器熱解氣入口和燃燒器煙氣出口，該燃燒器103熱解氣入口與冷卻和凈化單元400相連，由冷卻和凈化單元為燃燒器103提供氣源，滿足燃燒器的燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣從燃燒器煙氣出口排出，確保熱解爐100爐膛氣氛與燃燒器103氣氛隔離，實現(xiàn)廢舊輪胎熱解在絕氧氣氛下進行，確保了熱解氣具有較高的熱值，同時有效抑制了有毒有害氣體的產(chǎn)生。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，二氧化碳分離器700入口與燃燒器103燃燒后的煙氣600連接，將煙氣中的二氧化碳分離后送入后段。

根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，蓄熱式管式加熱爐900入口分別與二氧化碳分離器700出口及熱解油儲罐800出口連接，用熱解產(chǎn)生的部分熱解油作為熱源為二氧化碳加熱，加熱后的高溫氣體通過二氧化碳入口送入多段爐200中，并且與熱解爐100排出的熱解炭發(fā)生反應(yīng)制得活性炭。

在本實用新型的第二個方面，本實用新型提出了一種利用廢舊輪胎制備活性炭的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法是利用一種制備活性炭系統(tǒng)進行的。根據(jù)本實用新型的實施方案，該方法包括：(1)將廢舊輪胎送至所述預(yù)處理裝置進行預(yù)處理，從而得到熱解原料；(2)將預(yù)處理后廢舊輪胎送至所述熱解爐進行熱解處理，以便得到熱解固體產(chǎn)物和熱解油氣；(3)將所述熱解油氣送至冷卻和凈化單元，以便得到熱解油和熱解氣；(4)將所述熱解氣輸送至燃燒器進行燃燒，為熱解爐提供熱量，且燃燒產(chǎn)生可供所述多段爐反應(yīng)的熱煙氣；(5)將所述熱解油送至熱解油儲罐儲存；(6)將所述燃燒器產(chǎn)生的煙氣送至二氧化碳分離器進行分離，以便得到二氧化碳；(7)將所述的熱解固體產(chǎn)物送至磁選分離器中進行磁選分離，分離出熱解炭和金屬；(8)將所述熱解炭送至所述多段爐，使熱解炭與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，以便得到活性炭。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的廢舊輪胎熱解爐與現(xiàn)有的多段爐直接進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的多段爐進行改造，即可將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱解炭送至多段爐進行活化產(chǎn)生活性炭，由于廢舊輪胎熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證廢舊輪胎熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪胎熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過油氣分離獲得的熱解氣可作為熱解爐熱解需要的熱量，通過冷卻和凈化單元分離獲得的熱解氣可作為熱解爐熱解需要的熱量和蓄熱式管式加熱爐加熱需要的熱量，通過二氧化碳分離器分離得到活化所需的氣化劑，無需外供大量熱源和活化劑，進而可以解決現(xiàn)有的廢舊輪胎制備活性炭運行費用高工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與多段爐耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題，同時采用該廢舊輪胎熱解爐可以解決熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以降低設(shè)備投資成本，另外，通過將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭分離金屬后直接熱送至多段爐與二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保多段爐直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且有利于該廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需要說明的是，上述針對一種制備活性炭系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點同樣適用于利用廢舊輪胎制備活性炭的方法，此處不再贅述。

下面參考圖1、圖2和圖3對本實用新型實施例的一種利用廢舊輪胎制備活性炭的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括如下步驟：

原料前處理：將廢舊輪胎經(jīng)過預(yù)處理后得到能作為熱解的原料。

將廢舊輪胎送至送入破碎機中，可將廢舊輪胎破碎成粒徑不大于50mm片狀和或塊狀的可滿足熱解要求的原料。

(2)裝入原料：將上述物料通過螺旋輸送系統(tǒng)送入熱解爐100中，物料均勻布料在布料板上，料層厚度為150-250mm。

(3)置換及氣密性檢測：在確保整個制備活性炭系統(tǒng)內(nèi)部閥門開啟，各個設(shè)備相通，向系統(tǒng)一端通入一定量氮氣或二氧化碳，將整個系統(tǒng)進行置換，排掉系統(tǒng)內(nèi)空氣，關(guān)上放氣閥，確保整個系統(tǒng)的氣密性良好。

(4)物料熱解：根據(jù)本實用新型的實施例，將上述經(jīng)過原料預(yù)處理后的物料通過熱解爐上部進料口進入入口倉，在熱解爐內(nèi)布料刮板作用下，物料均勻布料在反應(yīng)器布料板上，并向熱解爐內(nèi)蓄熱式輻射管中供給燃料，以便采用廢舊輪胎熱解爐對廢舊輪胎進行熱解反應(yīng)，從而得到熱解炭和熱解氣。通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的廢舊輪胎熱解爐與現(xiàn)有的多段爐進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的多段爐進行改造，即可將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的分離后的熱解炭送至多段爐進行活化產(chǎn)生活性炭，由于廢舊輪胎熱解爐中采用蓄熱式輻射管為熱解過程提供熱源，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，并且該蓄熱式輻射管可以通過在兩端實現(xiàn)快速換向和蓄熱式燃燒，可以保證廢舊輪胎熱解爐中溫度場的均勻性，從而可以顯著提高廢舊輪胎熱解效率，同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過冷卻和凈化單元分離獲得的熱解氣可作為熱解爐熱解需要的熱量和蓄熱式管式加熱爐加熱需要的熱量，通過二氧化碳分離器分離得到活化所需的氣化劑，無需外供大量熱源和活化劑，進而可以解決現(xiàn)有的廢舊輪胎制備活性炭運行費用高工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與多段爐耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題。

(5)燃燒器燃燒供熱：根據(jù)本實用新型的實施例，將廢舊輪胎熱解產(chǎn)生的熱解氣提供給熱解器進行燃燒，熱解器由多根蓄熱式輻射管組成，蓄熱式輻射管均勻水平布置在布料板上方，通過輻射傳熱為廢舊輪胎提供熱量，每根蓄熱式輻射管采用獨立的控制系統(tǒng)，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃氣的流量來實現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，蓄熱式燃燒器，可將常溫空氣溫度最高提高到300～450℃，同時燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度可降至120℃以下。根據(jù)需要可在熱解氣進入蓄熱式輻射管前端設(shè)置有緩沖罐，用于緩存部分熱解氣，滿足在突然停爐的條件下也能滿足輻射管不間斷燃燒。廢舊輪胎熱解過程中，物料相對料盤靜止不動，避免飛灰的產(chǎn)生，從而提高熱解油品質(zhì)，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率。

(6)二氧化碳分離：根據(jù)本實用新型的實施例，將燃燒器燃燒的煙氣送入二氧化碳分離裝置中，將煙氣中的二氧化碳氣體分離出來送入后段。

(7)二氧化碳預(yù)熱：根據(jù)本實用新型的實施例，將得到的二氧化碳通入蓄熱式管式加熱爐中進行換熱，將二氧化碳溫度提高到600～850℃，達到多段爐活化所需反應(yīng)溫度。加熱爐采用蓄熱式加熱，可大大提高熱利用率，從而降低能耗。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過采用內(nèi)部設(shè)置蓄熱式輻射管的廢舊輪胎熱解爐與現(xiàn)有的多段爐進行聯(lián)用制備活性炭，而無需對現(xiàn)有的多段爐進行改造，即可將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的金屬分離后的熱解炭送至多段爐進行活化產(chǎn)生活性炭。采用此工藝可解決直接采用多段爐熱解和活化過程中，部分固體物流化時隨熱解氣進入管道和除塵系統(tǒng)導(dǎo)致堵塞和粉塵重問題，同時固體的流失會帶走部分熱量，導(dǎo)致熱損失嚴重等問題。固體在多段爐中流化時，停留時間難控制，導(dǎo)致部分固體炭還未徹底熱解就從出料口排出，固體炭中會存在較多的焦油，而焦油的存在為后續(xù)固體炭活化增加難度，降低活性炭的比表面積。同時較傳統(tǒng)的使用氣體熱載體或固體熱載體作為熱解熱源的熱解反應(yīng)裝置相比，本實用新型的廢舊輪胎熱解爐不需要設(shè)置預(yù)熱單元和載體分離單元，可以極大簡化熱解和活化反應(yīng)工藝流程，從而顯著降低裝置的故障率且所得清潔的熱解氣混合物，通過冷卻和凈化單元分離獲得的熱解氣可作為熱解爐熱解需要的熱量和蓄熱式管式加熱爐加熱需要的熱量，通過二氧化碳分離器分離得到活化所需的氣化劑，無需外供大量熱源和活化劑，進而可以解決現(xiàn)有的廢舊輪胎制備活性炭運行費用高工藝復(fù)雜，且現(xiàn)有的熱解爐與多段爐耦合性高導(dǎo)致的操作不穩(wěn)定的問題，同時采用該廢舊輪胎熱解爐可以解決熱解爐易結(jié)焦、易堵塞問題，然后通過采用蓄熱式輻射管燃燒器回收利用熱解氣，較現(xiàn)有技術(shù)相比可以降低設(shè)備投資成本，另外，通過將廢舊輪胎熱解爐中產(chǎn)生的熱的熱解炭分離金屬后直接熱送至多段爐與二氧化碳反應(yīng)，不僅能夠確保多段爐直接制備活性炭，而且可以顯著提高能量利用率，并且有利于該廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實用新型利用磁選分離器將熱解后的物質(zhì)分選出可活化的物質(zhì)進行進一步的資源化利用以產(chǎn)得更高價值的附產(chǎn)品；本實用新型利用二氧化碳分離器將廢舊輪胎熱解爐內(nèi)燃燒器的煙氣進行分離；將分離后的二氧化碳進行加熱后用作活化劑，充分利用了能源，做到了能源的循環(huán)利用。

總之，本實用新型解決了現(xiàn)有熱解效果差、能耗高、熱量損失嚴重、制備活性炭品質(zhì)差的問題，同時利用該制備活性炭的系統(tǒng)進行制備活性炭時能夠確保操作的穩(wěn)定性，整個系統(tǒng)杜絕有毒有害二次污染物的產(chǎn)生。本實用新型使得熱解后的物質(zhì)進行了資源化利用、使得熱解過程產(chǎn)生的熱量、煙氣等能源得到循環(huán)利用。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例

以廢舊輪胎為原料，利用廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)進行制備活性炭，廢舊輪胎制備活性炭系統(tǒng)的工藝如圖2所示，利用廢舊輪胎制備活性炭的方法如下：

(1)將10噸廢舊輪胎進行破碎處理，獲得粒徑50mm以下破碎料；

(2)將破碎的廢舊輪胎送入熱解爐進行熱解，物料均勻布料在布料板上，料層厚度為180mm。該熱解爐中設(shè)置了加熱輻射管，熱解得到熱解固體產(chǎn)物(溫度約為550℃)和熱解油氣(溫度約為600℃)，產(chǎn)生的熱解固體產(chǎn)物送入磁選分離器分離出金屬后，剩余的熱解炭送入多段爐；

(3)將熱解產(chǎn)生的油氣混合物送入冷卻和凈化單元進行冷卻、分離和凈化，從而獲得清潔的熱解氣和熱解油；

(4)將分離得到的熱解氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒器采用蓄熱式燃燒器，可將常溫空氣溫度最高提高到400℃，燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度可降至110℃左右；

(5)將分離得到的熱解油送入熱解油儲罐中儲存?zhèn)溆茫?/p>

(6)將熱解油送入蓄熱式管式加熱爐中，用熱解油為二氧化碳供熱；將二氧化碳氣體溫度為850℃左右，送入多段爐中。

(7)將在步驟(6)中獲得的二氧化碳與步驟(2)獲得的熱解炭在多段爐逆向接觸反應(yīng)制得活性炭，多段爐反應(yīng)溫度控制在850℃左右；

本實用新型所述工藝方法可長期平穩(wěn)操作，所得到的上述廢舊輪胎制得活性炭產(chǎn)物的產(chǎn)率和主要性質(zhì)見表1。

表1數(shù)據(jù)結(jié)果

從表1可看出，本實用新型通過上述系統(tǒng)及方法能直接進行資源化利用廢舊輪胎板，制得較好的活性炭產(chǎn)品。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。