废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺及装置，所述捕捉工艺包括：将废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气通入洗涤液中洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaSO4·2H2O，并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaSO4·2H2O和炭黑的混合物，所述洗涤液为包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2水溶液，所述炭黑捕捉剂为包含表面活性剂的洗涤剂。采用本发明的炭黑捕捉工艺能够有效地捕捉废旧轮胎处理过程中排放至废气集管中的炭黑，有效地减少了炭黑的排放，实现了炭黑的充分回收利用。
【专利说明】废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺及装置【技术领域】
[0001]本发明属于废旧轮胎处理【技术领域】，具体涉及一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺及装置。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的迅速发展，废旧轮胎的环境污染问题日趋严重，关于废旧轮胎的回收处理成为目前研究的重点。目前普遍采用废旧轮胎热裂解的方法对废旧轮胎进行回收利用，但在废旧轮胎裂解过程中会产生包含so2、H2S、超细炭黑及烟尘的废气。特别地，由于废旧轮胎裂解后产生的炭黑为微米级至纳米级的极不易被润湿的微小颗粒，致使废气中的炭黑很难被捕捉。实验证实即使整个裂解系统都在密闭中运行，最后的系统出口还是会有不少炭黑随风机排出的风排放至空气中，为此即使采用当前普遍认为使用效果较好的袋式除尘器捕捉炭黑，最后还是有百分之零点几的炭黑收不住(因为袋式除尘器的效率为99.5%左右)，按此计算，一年处理一万吨炭黑的车间(裂解废旧轮胎能力约三万吨)就有几十吨炭黑排放到空气中，污染空气的同时，也造成资源的浪费。
[0003]因此，如何在废旧轮胎裂解过程中有效地捕捉废气集管中的炭黑，以减少炭黑的排放，实现炭黑的充分回收利用，成为本领域亟待解决的课题。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺。该工艺通过采用包含炭黑捕捉剂的洗涤液对废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑的废气进行洗涤，有效地减少了炭黑的排放，实现了炭黑的充分回收利用。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉装置。
[0006]为达到上述目的，本发明提供一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺，所述捕捉工艺包括:将废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气通入洗涤液中洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaSO4.2H20,并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合物，所述洗涤液为包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2水溶液，所述炭黑捕捉剂为包含表面活性剂的洗涤剂。
[0007]优选地，所述炭黑捕捉剂为用于洗涤餐具、水果或蔬菜的洗涤剂，更优选餐具洗涤剂；
[0008]进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的餐具洗涤剂。
[0009]进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的立白洗洁精、立白生姜洗洁精、立白木瓜洗洁精、立白芦荟洗洁精、立白新金桔洗洁精、立白清新柠檬洗洁精、立白矿物盐精华洗洁精或立白荷花精华洗洁精，更优选立白洗洁精。
[0010]优选地,所述洗漆液中的炭黑捕捉剂的浓度为0.2-0.5wt%。,更优选0.3wt%0。
[0011]优选地，采用所述洗涤液洗涤所述废气的过程中，维持所述洗涤液的pH值为5-6。[0012]优选地，将所述废气通入包含洗涤液的筛板塔中进行洗涤。
[0013]优选地，将所述废气通入洗涤液中洗漆，使废气中的SO2和H2S生成
CaSOr^H2O,并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaS03jH20和炭黑的混合液，再
将所述混合液通入空气或O2氧化得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液，并将所述包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液进行真空过滤，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的固体混合物。
[0014]本发明进一步提供一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉装置，所述捕捉装置包括:洗漆单元、气体排出单元、氧化池及真空过滤单元，其中:
[0015]所述洗涤单元中放置洗涤液，用于对废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气进行洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaSO3^H2O,并使炭黑进入洗涤液中，
得到包含CaSO3^H2O和炭黑的混合液，其中所述洗涤液为包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2
水溶液，所述炭黑捕捉剂为包含表面活性剂的洗涤剂；
[0016]所述气体排出单元用于收集所述废气经所述洗涤单元洗涤后剩余的气体；
[0017]所述氧化池用于接收所述洗涤单元中得到的包含CaSCV^rH2O和炭黑的混合
液，并使CaS03jH20氧化为CaSO4.2Η20，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液；
[0018]所述真空过滤单元用于将所述氧化池得到的包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液进行真空过滤，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的固体混合物。
[0019]优选地，所述捕捉装置进一步包括回液池及洗涤液池，所述洗涤液池包括配液池和洗涤液储存池；
[0020]所述回液池用于接收所述洗涤单元中得到的包含CaSO3^H2O和炭黑的混合
液，并将该包含CaSOvI H,O和炭黑的混合液输送至氧化池；优选地，所述回液池底部低
凹处设置泥浆泵，用于将回液池中包含炭黑和CaS0:r|H20的混合液输送至氧化池；
[0021]所述氧化池用于接收所述回液池中得到的包含CaS03jH20和炭黑的混合液，
使CaS03jH20氧化为CaSO4.2H20，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液；优选地，在与所述氧化池的进液管口相对的一侧低于进液管口的位置，优选低于进液管口 l-2m的位置沿顺时针切线方向鼓入空气或氧气，使CaS0r|H20氧化生成CaSO4.2H20，得到包含CaSO4.2Η20和炭黑的混合液；
[0022]所述真空过滤单元进一步用于将过滤后得到的滤液输送至回液池；[0023]所述配液池用于采用CaO、水及炭黑捕捉剂配制所述洗涤液；
[0024]所述洗涤液储存池用于储存所述配液池中配制的洗涤液，并将洗涤液输送至洗涤单元。
[0025]优选地，所述炭黑捕捉剂为用于洗涤餐具、水果或蔬菜的洗涤剂，更优选餐具洗涤剂；
[0026]进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的餐具洗涤剂。
[0027]进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的立白洗洁精、立白生姜洗洁精、立白木瓜洗洁精、立白芦荟洗洁精、立白新金桔洗洁精、立白清新柠檬洗洁精、立白矿物盐精华洗洁精或立白荷花精华洗洁精，更优选立白洗洁精。
[0028]优选地,所述洗漆液中的炭黑捕捉剂的浓度为0.2-0.5wt%。,更优选0.3wt%0。
[0029]优选地，采用所述洗涤单元洗涤所述废气的过程中，维持所述洗涤单元中的洗涤液的PH值为5-6 ；
[0030]优选地，所述洗涤单元为筛板塔；
[0031]优选地，所述真空过滤单元为真空转鼓过滤机。
[0032]废旧轮胎处理过程中产生的废气中包含的炭黑为微米级至纳米级的微小颗粒，极不易被润湿，很难被捕捉。本发明人经过大量实验发现，在洗涤液中加入包含表面活性剂的物质，尤其餐具洗涤剂(广州立白企业集团有限公司生产)能够较好地捕捉废气中的炭黑，从而减少炭黑的排放，实现炭黑的充分回收利用。
[0033]本发明通过将废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑的废气通入包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2溶液中进行洗涤，使废气中的SO2和H2S转化为CaSO；^H2O沉淀，而废气中的
炭黑则被洗涤液润湿并在洗涤液中沉淀，与CaSO3^H2O形成沉淀混合物，并被进一步
氧化后形成CaSO4.2Η20和炭黑的混合物，该混合物可作为建筑材料或缓凝剂使用，从而有效地减少了炭黑的排放，实现了炭黑的充分回收利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明的废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺示意图。
【具体实施方式】
[0035]以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示，将废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气(废气中包含约0.lg/m3炭黑、约0.27g/m3S02及微量H2S)通入筛板塔中洗涤，其中筛板塔中放置洗涤液；所述洗涤液通过在配液池中加入CaO、水及立白洗洁精(广州立白企业集团有限公司生产)配制而成，配制的洗涤液中炭黑捕捉剂的浓度为0.3wt%0, Ca(OH)2的浓度为使洗涤液的PH为5-6 ;在配液池中完成洗涤液的配制后，将配液池中配制好的洗涤液输送至洗涤液储存池，并由洗涤液储存池输送至筛板塔；筛板塔中的废气经洗涤液洗涤后，废
气中的SO2和H2S生成CaS0:riH20，而炭黑则被洗涤液润湿进入洗涤液并很快沉入筛
板塔底部，随着洗涤的进行，洗涤液中Ca(OH)2的含量不断下降，洗涤液不断减少，生成的
CaSO3-^H2O不断增加，并逐渐沉至底部，最终在筛板塔底部形成CaSO3-^H2O和炭2 2
黑的混合液，另外随着洗涤的进行，洗涤液的PH值下降，吸收效率也在下降，当筛板塔中洗涤液的PH值下降至低于5时，将洗涤液储存池中的洗涤液输送至筛板塔，以维持筛板塔
中洗涤液的PH值为5-6 ;随后将筛板塔中得到的包含炭黑和CaS0.viH O的混合液输
送至回液池，在回液池底部低凹处设置泥浆泵，以将回液池中包含炭黑和CaS0:r|H20
的混合液输送至氧化池，在与所述氧化池的进液管口相对的一侧低于进液管口 Im的位置
(约位于氧化池中部的位置)沿顺时针切线方向鼓入空气使CaS03.^ H2O氧化生成
CaSO4.2H20，从而得到包含炭黑和CaSO4.2H20的混合液；随后再将包含炭黑和CaSO4.2H20的混合液通过真空转鼓过滤机进行真空过滤，得到包含炭黑和CaSO4.2H20的固体混合物，该混合物可以作为建筑材料或缓凝剂使用；另外将真空过滤后得到的滤液回送至回液池继续回收利用，废气经筛板塔洗涤后剩余的气体输送至气体排出单元，测得气体排出单元中收集的气体中包含约0.0 lg/m3以下的炭黑、约0.005g/m3以下的SO2及痕量的H2S。
[0038]对比例I
[0039]采用与实施例1的相似的方法对废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气(废气中炭黑、SO2和H2S的含量与实施例1相同)进行处理，本实施例与实施例1的区别仅在于在配液池中配制洗涤液时不加入炭黑捕捉剂，其余均与实施例1相同。经处理后测得气体排出单元中收集的气体中包含约0.08g/m3以下的炭黑、约0.005g/m3以下的SO2及痕量的H2S。
[0040]对比例2
[0041]采用与实施例1的相似的方法对废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气(废气中炭黑、SO2和H2S的含量与实施例1相同)进行处理，本实施例与实施例1的区别仅在于采用雕牌高效洗洁精(纳爱斯集团有限公司生产)作为炭黑捕捉剂，其余均与实施例1相同。经处理后测得气体排出单元中收集的气体中包含约0.04g/m3以下的炭黑、约0.005g/m3以下的SO2及痕量的H2S。
[0042]通过对比实施例1与对比例I的结果可知，通过本发明的炭黑捕捉工艺处理后，废旧轮胎处理过程中产生的废气中炭黑的含量明显减少；另外通过对比实施例1与对比例2的结果可知，与普通的洗涤剂相比，采用广州立白企业集团有限公司生产的餐具洗涤剂作为炭黑捕捉剂更有助于捕捉废气中的炭黑，减少炭黑的排放，实现炭黑的充分回收利用。
[0043]以上对本发明【具体实施方式】的描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。
【权利要求】
1.一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉工艺，所述捕捉工艺包括:将废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气通入洗涤液中洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaSO4.2H20,并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合物，所述洗涤液为包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2水溶液，所述炭黑捕捉剂为包含表面活性剂的洗涤剂。
2.根据权利要求1所述的捕捉工艺，其特征在于，所述炭黑捕捉剂为用于洗涤餐具、水果或蔬菜的洗涤剂，优选餐具洗涤剂； 优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的餐具洗涤剂； 进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的立白洗洁精、立白生姜洗洁精、立白木瓜洗洁精、立白芦荟洗洁精、立白新金桔洗洁精、立白清新柠檬洗洁精、立白矿物盐精华洗洁精或立白荷花精华洗洁精，更优选立白洗洁精。
3.根据权利要求1或2所述的捕捉工艺，其特征在于，所述洗涤液中的炭黑捕捉剂的浓度为 0.2-0.5wt%。，优选 0.3wt%0o
4.根据权利要求1至3中任一项所述的捕捉工艺，其特征在于，采用所述洗涤液洗涤所述废气的过程中，维持所述洗涤液的PH值为5-6。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的捕捉工艺，其特征在于，将所述废气通入包含洗涤液的筛板塔中进行洗涤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的捕捉工艺，其特征在于，将所述废气通入洗涤液中洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaS03jH20，并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaSOv^H2O和炭黑的混合液，再将所述混合液通入空气或O2氧化得到包含CaSO4.2Η20
2和炭黑的混合液，并将所述包含CaSO4.2Η20和炭黑的混合液进行真空过滤，得到包含CaSO4.2Η20和炭黑的固体混合物。
7.一种废旧轮胎处理过程中炭黑的捕捉装置，所述捕捉装置包括:洗涤单元、气体排出单元、氧化池及真空过滤单元，其中: 所述洗涤单元中放置洗涤液，用于对废旧轮胎处理过程中产生的包含炭黑、SO2和H2S的废气进行洗涤，使废气中的SO2和H2S生成CaS03jH20，并使炭黑进入洗涤液中，得到包含CaSCvlH2O和炭黑的混合液，其中所述洗涤液为包含炭黑捕捉剂的Ca(OH)2水溶
A液，所述炭黑捕捉剂为包含表面活性剂的洗涤剂； 所述气体排出单元用于收集所述废气经所述洗涤单元洗涤后剩余的气体； 所述氧化池用于接收所述洗涤单元中得到的包含CaSOyiH2O和炭黑的混合液，并使CaSOy * H2O氧化为CaSO4.2H20，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液； 所述真空过滤单元用于将所述氧化池得到的包含CaSO4.2H20和炭黑的混合液进行真空过滤，得到包含CaSO4.2H20和炭黑的固体混合物。
8.根据权利要求7所述的捕捉装置，其特征在于，所述捕捉装置进一步包括回液池及洗涤液池，所述洗涤液池包括配液池和洗涤液储存池； 所述回液池用于接收所述洗涤单元中得到的包含
9.根据权利要求7或8所述的捕捉装置，其特征在于，所述炭黑捕捉剂为用于洗涤餐具、水果或蔬菜的洗涤剂，更优选餐具洗涤剂； 进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的餐具洗涤剂；进一步优选地，所述炭黑捕捉剂为广州立白企业集团有限公司生产的立白洗洁精、立白生姜洗洁精、立白木瓜洗洁精、立白芦荟洗洁精、立白新金桔洗洁精、立白清新柠檬洗洁精、立白矿物盐精华洗洁精或立白荷花精华洗洁精，更优选立白洗洁精； 优选地，所述洗涤液中的炭黑捕捉剂的浓度为0.2-0.5wt%。，更优选0.3wt%0。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的捕捉装置，其特征在于，采用所述洗涤单元洗涤所述废气的过程中，维持所述洗涤单元中的洗涤液的PH值为5-6 ； 优选地，所述洗涤单元为筛板塔； 优选地，所述真空过滤单元为真空转鼓过滤机。
【文档编号】C01B31/02GK104030266SQ201410198552
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】韩治荣, 陈东升 申请人:中机国宏（北京）高分子裂解技术研究院