專利名稱：一種裂解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裂解裝置領(lǐng)域，特別涉及一種對于廢橡膠及廢塑料均適用的裂解裝置。
背景技術(shù)：
廢輪胎、廢塑料給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，被稱為黑色污染或白色污染。為了實現(xiàn)廢輪胎、廢塑料的循環(huán)再利用，需要對其進(jìn)行裂解處理。輪胎在裂解過程中，經(jīng)過加熱由固體直接氣化產(chǎn)生油氣，然后油氣被冷卻成液態(tài)回收利用；塑料在裂解過程中，經(jīng)過加熱由固體轉(zhuǎn)化成融融狀態(tài)粘度較強(qiáng)的乳膠狀液態(tài)，然后再經(jīng)氣化，最后被冷卻成液態(tài)回收利用。目前，對廢橡膠、廢塑料的裂解處理的基本上采用靜態(tài)直燃式裂解裝置和動態(tài)外旋式裂解裝置。靜態(tài)直燃式裂解裝置中的裂解工藝是通過向靜止的裂解釜內(nèi)添加物料，直接對加入的物料進(jìn)行加熱裂解，該部分物料加熱裂解結(jié)束后，再向裂解釜內(nèi)添加物料重復(fù)上述工作；動態(tài)外旋式裂解裝置的裂解釜筒體在工作狀態(tài)下是旋轉(zhuǎn)的，從而帶動筒體內(nèi)的物料一起旋轉(zhuǎn)，使筒體內(nèi)的物料均勻受熱裂解；在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題靜態(tài)直燃式裂解裝置由于物料在裂解釜內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而導(dǎo)致受熱不均勻、局部焦化的現(xiàn)象，進(jìn)而造成出油率低、油品質(zhì)量差等問題；動態(tài)外旋式裂解裝置，由于裂解釜和內(nèi)部物料同時旋轉(zhuǎn)， 很難解決裂解釜的密封問題，存在一定的安全隱患；由于輪胎和塑料在裂解過程中存在差異，目前對兩者進(jìn)行裂解時分別采用單獨的裂解設(shè)備進(jìn)行，還沒有設(shè)備能同時對兩者都適用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種裂解裝置。所述技術(shù)方案如下一種裂解裝置，所述裝置包括進(jìn)料裝置、裂解釜、反應(yīng)塔及出渣裝置；所述進(jìn)料裝置設(shè)有預(yù)熱通道；所述裂解釜包括裂解釜內(nèi)筒、裂解釜外筒、熱風(fēng)入口、熱風(fēng)出口、螺旋推進(jìn)器、進(jìn)料口和出渣口，所述裂解釜內(nèi)筒位于所述裂解釜外筒內(nèi)，與所述裂解釜外筒形成夾套，所述螺旋推進(jìn)器貫穿所述裂解釜內(nèi)筒，所述熱風(fēng)入口與所述熱風(fēng)出口均設(shè)在所述裂解釜外筒上，所述進(jìn)料口位于所述裂解釜內(nèi)筒的一端并連通所述裂解釜內(nèi)筒與所述進(jìn)料裝置；所述出渣裝置位于所述裂解釜內(nèi)筒的另一端；所述反應(yīng)塔設(shè)在所述裂解釜外筒上，并與所述裂解釜內(nèi)筒連通。具體地，所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料螺旋、進(jìn)料裝置外筒和進(jìn)料裝置內(nèi)筒，所述進(jìn)料裝置外筒位于所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒外，與所述進(jìn)料裝置外筒形成夾套即所述預(yù)熱通道，所述進(jìn)料螺旋貫穿所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒，所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒的一端為進(jìn)料端，另一端為出料端，所述出料端與所述進(jìn)料口連接。具體地，所述熱風(fēng)入口與所述熱風(fēng)出口位于所述裂解釜外筒的兩端，所述熱風(fēng)出口位于靠近所述進(jìn)料口的一端。
進(jìn)一步地，所述熱風(fēng)出口與所述預(yù)熱通道連通。具體地，所述熱風(fēng)出口與所述預(yù)熱通道的連通處位于靠近所述進(jìn)料口的一端。具體地，所述裂解釜外筒為切面呈8字型的上下兩腔連通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述裂解釜內(nèi)筒位于所述裂解釜外筒的下半腔內(nèi)。進(jìn)一步地，所述進(jìn)料裝置還包括緩沖倉、螺旋輸送機(jī)和進(jìn)料斗，所述緩沖倉與所述進(jìn)料端連接，所述進(jìn)料斗通過螺旋輸送機(jī)與所述緩沖倉連接。具體地，所述出渣裝置包括滾筒出渣器和雙板卸料器，所述滾筒出渣器的一端與所述出渣口連接，另一端與所述雙板卸料器連接。具體地，所述反應(yīng)塔共有三個，等間距設(shè)置在所述裂解釜外筒上。進(jìn)一步地，所述進(jìn)料裝置與所述出渣裝置均采用變頻控制技術(shù)控制。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過內(nèi)旋式結(jié)構(gòu)的裂解釜，使輪胎或塑料物料在動態(tài)旋轉(zhuǎn)過程中均勻受熱裂解，避免了局部溫度過高產(chǎn)生局部焦化的問題；同時通過給進(jìn)料裝置預(yù)熱，使物料在進(jìn)入裂解釜之前受熱融化，進(jìn)而使進(jìn)入裂解釜的物料呈微融狀態(tài)，該微融狀態(tài)物料在內(nèi)螺桿的攪動下能密封裂解釜，提高了裂解釜的密封性， 進(jìn)而避免了安全隱患；通過改變反應(yīng)塔內(nèi)的催化劑及吸附劑等即可實現(xiàn)該裝置對廢橡膠及廢塑料的裂解工藝的轉(zhuǎn)換，使廢橡膠及廢塑料能使用同一裂解裝置。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例中提供的裂解裝置正視示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中提供的裂解裝置局部側(cè)視示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中提供的進(jìn)料裝置中對物料進(jìn)行預(yù)熱的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例中提供的裂解裝置中裂解釜與反應(yīng)塔局部示意圖；圖5是本發(fā)明實施例中提供的進(jìn)料裝置的局部示意圖。其中1、進(jìn)料裝置，2、裂解釜，3、反應(yīng)塔，4、出渣裝置，5、預(yù)熱通道，6、開口，7、裂解釜內(nèi)筒，8、裂解釜外筒，9、熱風(fēng)入口，10、螺旋推進(jìn)器，11、進(jìn)料口，12、出渣口，13、進(jìn)料螺旋， 14、進(jìn)料裝置外筒，15、進(jìn)料裝置內(nèi)筒，16、油氣析出口，17、緩沖倉，18、螺旋輸送機(jī)，19、進(jìn)料斗，20、出渣滾筒，21、雙板卸料器，22、出渣器螺旋主軸。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實施例同時參見圖1和圖2，本發(fā)明實施例提供了一種裂解裝置，所述裝置包括進(jìn)料裝置 1、裂解釜2、反應(yīng)塔3及出渣裝置4。參見圖3，進(jìn)料裝置1設(shè)有預(yù)熱通道5，該預(yù)熱通道5 可以為預(yù)熱夾套，在該預(yù)熱夾套上設(shè)置開口 6，通過開口 6向預(yù)熱通道5內(nèi)通入熱量預(yù)熱進(jìn)料裝置1內(nèi)的物料，也可以通過外置加熱裝置等方式預(yù)熱進(jìn)料裝置1內(nèi)的物料；同時參見圖 1和圖2，裂解釜2包括裂解釜內(nèi)筒7、裂解釜外筒8、熱風(fēng)入口 9、熱風(fēng)出口(圖中未示出)、 螺旋推進(jìn)器10、進(jìn)料口 11和出渣口 12，裂解釜內(nèi)筒7位于裂解釜外筒8內(nèi)，與裂解釜外筒8 形成夾套，螺旋推進(jìn)器10安裝在裂解釜內(nèi)筒7內(nèi)，并且貫穿整個裂解釜內(nèi)筒7，熱風(fēng)入口 9 與所述熱風(fēng)出口均設(shè)在裂解釜外筒8上，在本實施例中熱風(fēng)入口 9和所述熱風(fēng)出口設(shè)在在裂解釜外筒8的同一高度，圖中熱風(fēng)入口 8被熱風(fēng)入口 9遮擋，僅能看到熱風(fēng)入口 9，進(jìn)料口 11位于裂解釜內(nèi)筒7的一端并連通裂解釜內(nèi)筒7與進(jìn)料裝置1 ；參見圖2，出渣裝置4位于裂解釜內(nèi)筒7的另一端；反應(yīng)塔3設(shè)在裂解釜外筒8上，通過裂解釜內(nèi)筒7上的油氣析出口 16與裂解釜內(nèi)筒7連通。本發(fā)明實施例提供的裂解裝置工作時，首先通過進(jìn)料裝置1對物料進(jìn)行預(yù)熱，物料被預(yù)熱至微融狀態(tài)通過進(jìn)料口 11進(jìn)入裂解釜2內(nèi)，裂解釜2內(nèi)的螺旋推進(jìn)器10推進(jìn)物料旋轉(zhuǎn)，同時通過熱風(fēng)入口 9進(jìn)入裂解釜2夾套的熱風(fēng)給物料加熱，使微融狀態(tài)的物料進(jìn)一步融化裂解，如圖4所示，物料裂解產(chǎn)生的油氣通過油氣析出口 16進(jìn)入反應(yīng)塔3，在反應(yīng)塔 3內(nèi)的催化劑作用下進(jìn)一步裂解成可回收利用產(chǎn)品，裂解剩下的碳渣從出渣口 12進(jìn)入出渣裝置4，由出渣裝置4輸送到炭黑車間進(jìn)行炭黑加工工序。本發(fā)明實施例提供的裂解裝置，通過使用內(nèi)旋式結(jié)構(gòu)的裂解釜，使輪胎或塑料物料在裂解釜內(nèi)受熱時不斷受到螺旋推進(jìn)器的攪動，均勻受熱裂解，避免了局部溫度過高產(chǎn)生局部焦化的問題；同時通過給進(jìn)料裝置預(yù)熱，使物料在進(jìn)入裂解釜之前受熱融化，進(jìn)而使進(jìn)入裂解釜的物料呈微融狀態(tài)，該微融狀態(tài)物料在內(nèi)螺桿的攪動下能密封裂解釜，尤其是密封裂解釜兩端螺旋推進(jìn)器的安裝位置，提高了裂解釜的密封性，有效防止了油氣從裂解釜兩端泄漏的現(xiàn)象，進(jìn)而避免了安全隱患；本發(fā)明實施例提供的裂解裝置通過改變反應(yīng)塔內(nèi)的催化劑及吸附劑等即可實現(xiàn)該裝置對廢橡膠及廢塑料的裂解工藝的轉(zhuǎn)換，使廢橡膠及廢塑料能使用同一裂解裝置。具體地，參見圖3，本發(fā)明實施例的進(jìn)料裝置1包括進(jìn)料螺旋13、進(jìn)料裝置外筒14 和進(jìn)料裝置內(nèi)筒15。進(jìn)料裝置外筒14位于進(jìn)料裝置內(nèi)筒15外，與進(jìn)料裝置外筒14形成夾套即預(yù)熱通道5，在本實施例中，進(jìn)料裝置外筒14比進(jìn)料裝置內(nèi)筒15短，進(jìn)料裝置內(nèi)筒15 左右兩端均位于進(jìn)料裝置外筒14的包裹之外，進(jìn)料螺旋13設(shè)在進(jìn)料裝置內(nèi)筒15內(nèi)并貫穿進(jìn)料裝置內(nèi)筒15，進(jìn)料裝置內(nèi)筒15的左端為進(jìn)料端，右端為出料端，所述出料端與進(jìn)料口 11連接。本發(fā)明實施例提供的裂解裝置通過設(shè)置成內(nèi)外雙筒的形式，內(nèi)筒進(jìn)料，夾套內(nèi)通熱氣對內(nèi)筒內(nèi)的物料進(jìn)行預(yù)熱，該預(yù)熱通道結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本較低，同時可以利用裂解釜的熱氣源，有效地節(jié)省了能源。具體地，熱風(fēng)入口 9與所述熱風(fēng)出口位于裂解釜外筒8的兩端，所述熱風(fēng)出口位于靠近進(jìn)料口 11的一端。通過將熱風(fēng)出口與熱風(fēng)入口設(shè)在裂解釜的兩端，使熱風(fēng)流向與物料運動方向相反，實現(xiàn)了熱風(fēng)與物料的逆向運動，逆向運動使熱風(fēng)與物料之間進(jìn)行的熱交換更加徹底，充分利用了熱風(fēng)的熱能，提高了熱能的利用率，有效地節(jié)約了能源。所述熱風(fēng)出口通過進(jìn)料裝置外筒14上的開口 6與預(yù)熱通道5連通，并且連通處即開口 6位于靠近進(jìn)料口 11的一端。
5
由于裂解釜熱風(fēng)出口處的熱風(fēng)可使預(yù)熱通道5的溫度達(dá)到160-200°C，該溫度足以使廢輪胎或廢塑料等物料微融發(fā)粘，因此通過將裂解釜的熱風(fēng)出口與進(jìn)料裝置的預(yù)熱通道連通，可以利用裂解釜利用過的尾氣作為預(yù)熱通道的熱源，進(jìn)一步利用了熱風(fēng)的熱能，并且達(dá)到了節(jié)能減排的環(huán)保效果；將連通處設(shè)在靠近進(jìn)料口的一端，使進(jìn)料裝置內(nèi)的物料與熱風(fēng)逆向運動使熱風(fēng)與物料之間進(jìn)行的熱交換更加徹底，充分利用了熱風(fēng)的熱能，提高了熱能的利用率。如圖1所示，本發(fā)明實施例中裂解釜外筒8為切面呈8字型的上下兩腔連通的筒狀結(jié)構(gòu)，裂解釜內(nèi)筒7位于裂解釜外筒8的下半腔內(nèi)。裂解釜外筒將整個裂解釜內(nèi)筒包裹在其內(nèi)，通過將裂解釜外筒設(shè)計成具有上下兩個腔的8字型桶狀結(jié)構(gòu)，使裂解釜內(nèi)筒與裂解釜外筒形成的夾套的熱風(fēng)容積及受熱面積均最大，熱風(fēng)在夾套內(nèi)流動加溫，熱交換能力強(qiáng)，有利于裂解釜內(nèi)筒內(nèi)物料的裂解反應(yīng)充分進(jìn)行。進(jìn)一步地，參見圖5，進(jìn)料裝置1還包括緩沖倉17、螺旋輸送機(jī)18和進(jìn)料斗19，緩沖倉17與所述進(jìn)料端連接，進(jìn)料斗19通過螺旋輸送機(jī)與緩沖倉17連接。進(jìn)料時，使用大傾角輸送帶將物料送入進(jìn)料斗中，再通過螺旋輸送機(jī)將物料送入緩沖倉內(nèi)，整個過程物料不容易泄漏，同時通過設(shè)置緩沖倉使進(jìn)入預(yù)熱管道內(nèi)的物料流量更均勻，有利于物料在預(yù)熱管道內(nèi)均勻受熱。所述出渣裝置包括滾筒出渣器和雙板卸料器21，所述滾筒出渣器包括出渣滾筒 20和螺旋輸送裝置，所述螺旋輸送裝置貫穿整個出渣滾筒20，安裝在出渣器螺旋主軸22 上，所述滾筒出渣器的一端與出渣口 12連接，另一端與雙板卸料器21連接。出渣過程通過雙板卸料器與滾筒出渣器的結(jié)合，能有效的避免粉塵污染問題。具體地，參見圖4，本實施例提供的裂解裝置共有三個反應(yīng)塔3，三個反應(yīng)塔3等間距均勻設(shè)置在裂解釜外筒8上。裂解廢輪胎時反應(yīng)塔裝填的是催化劑和吸附劑，裂解廢塑料時反應(yīng)塔裝填的是脫蠟劑和吸附劑，反應(yīng)塔的塔容量是依據(jù)單位時間內(nèi)裂解油氣最大產(chǎn)出量時催化劑和吸附劑 (脫蠟劑和吸附劑)的處理能力需要的數(shù)量而定，本發(fā)明實施例提供的裂解裝置，通過在裂解釜上均勻設(shè)置多個反應(yīng)塔，能進(jìn)一步保證充分反應(yīng)裂解產(chǎn)生的油氣，并使裂解釜各段的油氣都能及時排除裂解釜。進(jìn)料裝置1與出渣裝置4均采用變頻控制技術(shù)控制。通過變頻控制技術(shù)控制進(jìn)料與出渣，可以實現(xiàn)自動進(jìn)料自動出渣，使裂解工藝可持續(xù)進(jìn)行，也方便了整套設(shè)備的自動化控制。本發(fā)明實施例提供的裂解裝置所使用的螺旋的驅(qū)動均采用擺線針輪減速器與變頻器相結(jié)合的調(diào)速方法。螺旋軸的轉(zhuǎn)速0-2r/min通過擺線針輪減速器進(jìn)行減速，可以在有效的范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，可以保證物料裂解過程的自由調(diào)速，調(diào)速范圍廣，實現(xiàn)無跳躍連續(xù)調(diào)速。此外，本發(fā)明實施例提供的裂解裝置的反應(yīng)塔與燃油收集罐連接，從反應(yīng)塔出來的產(chǎn)物進(jìn)入燃油收集罐中，燃油收集罐與集氣瓶連接，產(chǎn)物中的不凝可燃性氣體進(jìn)入集氣瓶，不凝可燃性氣體采用全封閉運行，連續(xù)回收到供熱系統(tǒng)杜絕污染，節(jié)約燃料消耗。本發(fā)明實施例提供的裂解裝置加工工藝簡單、制造成本低、受熱面積大、熱傳導(dǎo)速度快、物料升溫快，可直接利用裂解釜排出的尾氣，效率高、充分利用熱能，減少熱氣排放， 節(jié)能減排。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裂解裝置，其特征在于，所述裝置包括進(jìn)料裝置、裂解釜、反應(yīng)塔及出渣裝置； 所述進(jìn)料裝置設(shè)有預(yù)熱通道；所述裂解釜包括裂解釜內(nèi)筒、裂解釜外筒、熱風(fēng)入口、熱風(fēng)出口、螺旋推進(jìn)器、進(jìn)料口和出渣口，所述裂解釜內(nèi)筒位于所述裂解釜外筒內(nèi)，與所述裂解釜外筒形成夾套，所述螺旋推進(jìn)器貫穿所述裂解釜內(nèi)筒，所述熱風(fēng)入口與所述熱風(fēng)出口均設(shè)在所述裂解釜外筒上，所述進(jìn)料口位于所述裂解釜內(nèi)筒的一端并連通所述裂解釜內(nèi)筒與所述進(jìn)料裝置；所述出渣裝置位于所述裂解釜內(nèi)筒的另一端；所述反應(yīng)塔設(shè)在所述裂解釜外筒上，并與所述裂解釜內(nèi)筒連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料螺旋、進(jìn)料裝置外筒和進(jìn)料裝置內(nèi)筒，所述進(jìn)料裝置外筒位于所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒外，與所述進(jìn)料裝置外筒形成夾套即所述預(yù)熱通道，所述進(jìn)料螺旋貫穿所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒，所述進(jìn)料裝置內(nèi)筒的一端為進(jìn)料端，另一端為出料端，所述出料端與所述進(jìn)料口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)入口與所述熱風(fēng)出口位于所述裂解釜外筒的兩端，所述熱風(fēng)出口位于靠近所述進(jìn)料口的一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裂解裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)出口與所述預(yù)熱通道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裂解裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)出口與所述預(yù)熱通道的連通處位于靠近所述進(jìn)料口的一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述裂解釜外筒為切面呈8字型的上下兩腔連通的筒狀結(jié)構(gòu)，所述裂解釜內(nèi)筒位于所述裂解釜外筒的下半腔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裂解裝置，其特征在于，所述進(jìn)料裝置還包括緩沖倉、螺旋輸送機(jī)和進(jìn)料斗，所述緩沖倉與所述進(jìn)料端連接，所述進(jìn)料斗通過螺旋輸送機(jī)與所述緩沖倉連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述出渣裝置包括滾筒出渣器和雙板卸料器，所述滾筒出渣器的一端與所述出渣口連接，另一端與所述雙板卸料器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述反應(yīng)塔共有三個，等間距設(shè)置在所述裂解釜外筒上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解裝置，其特征在于，所述進(jìn)料裝置與所述出渣裝置均采用變頻控制技術(shù)控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裂解裝置，屬于裂解裝置領(lǐng)域。所述裝置包括包括進(jìn)料裝置、裂解釜、反應(yīng)塔及出渣裝置；所述進(jìn)料裝置設(shè)有預(yù)熱通道；所述裂解釜包括裂解釜內(nèi)筒、裂解釜外筒、熱風(fēng)入口、熱風(fēng)出口、螺旋推進(jìn)器、進(jìn)料口和出渣口，所述裂解釜內(nèi)筒位于所述裂解釜外筒內(nèi)，與所述裂解釜外筒形成夾套，所述螺旋推進(jìn)器貫穿所述裂解釜內(nèi)筒，所述熱風(fēng)入口與所述熱風(fēng)出口均設(shè)在所述裂解釜外筒上，所述進(jìn)料口位于所述裂解釜內(nèi)筒的一端并連通所述裂解釜內(nèi)筒與所述進(jìn)料裝置；所述出渣裝置位于所述裂解釜內(nèi)筒的另一端；所述反應(yīng)塔設(shè)在所述裂解釜外筒上，并與所述裂解釜內(nèi)筒連通。本發(fā)明通過通過內(nèi)旋式結(jié)構(gòu)的裂解釜，避免了局部溫度過高產(chǎn)生的焦化的問題，密封性好。
文檔編號C10G1/10GK102260514SQ20111017340
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者卓壽鏞, 卓斯顏, 陳湘君 申請人:卓壽鏞, 陳湘君