废旧轮胎真空热反射裂解系统及处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废旧轮胎真空热反射裂解系统及处理工艺。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的发展，越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”正在威胁着全人类的生存环境。据统计，全世界每年约有15亿条轮胎报废，仅美国每年就产生近三亿条的废旧轮胎，经过几十年的累积美国的废旧轮胎多达三十亿条。中国是世界上第三大轮胎生产国，2001年轮胎产量超过1.3亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达4000万条。在北京、上海等大城市的市郊结合处都能见到绵延上千米、像小山一样的废旧轮胎堆积点。越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用了大量土地，而且经过日晒雨淋，极易滋生蚊虫、携带急性传染病一登革热的病菌，传染急病，此外还容易引起火灾。可见废旧轮胎是恶化自然环境、破坏植被生长、影响人类健康、危及地球生态环境的最有害垃圾之一，这种“黑色污染”造成的危害远远大于“白色污染”。2002年我国汽车销量达到340万辆，汽车市场规模已达世界第四。近年来，我国废旧轮胎年新增产量均在7000万条以上，预计2020年我国将成为世界最大的汽车市场，意味着我国废旧轮胎的产量也将步入世界的前列，对其进行有效处理可为社会提供巨量的能量物资，对节约能源和环境保护具有极其重要的意义。
[0003]目前废旧轮胎的处理方式包括堆存、填埋、焚烧、重新翻修、再生制备橡胶或胶粉等。但是废旧轮胎长期堆存易孳生蚊虫并造成鼠类繁殖，而由于担心对土壤、植被和地下水的二次污染，填埋正逐渐被其他利用方式所替代。欧盟早在2003年就禁止整胎填埋，2006年后禁止轮胎破碎后填埋。轮胎焚烧虽然可以回收部分热能，但焚烧过程中会使铜、铅等重金属盐残留于飞灰中，同时会产生二氧化硫等有毒气体，增大了后续气体净化工序的复杂性和工业运行成本。此外，目前国内旧轮胎的翻新回收率和利用率都处于较低水平，2009年我国轮胎翻新率不足5%，而发达国家轮胎翻新比例在45%以上。
[0004]另外我国多省都出现了利用废旧轮胎进行土法炼油的小作坊和土窑炉，由于投资小、工艺和生产设备落后，在生产过程中不仅能源消耗巨大，而且会向周围环境大量排放二氧化硫、硫化氢、苯类等有害气体(每炼I吨废轮胎会产生超过10kg的二氧化硫)，并伴随着大量的生产废渣随意排放，对土壤和水源造成了毁灭性破坏，作坊周围寸草不生，树木枯死。
[0005]由此可见，在废旧轮胎的回收利用方面，目前急需寻求最佳的高值利用废旧轮胎的技术，这样才能真正促进废旧轮胎回收再利用产业的蓬勃发展。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能高值利用废旧轮胎及节能环保的废旧轮胎真空热反射裂解系统，同时还提供了该废旧轮胎真空热反射裂解系统的简单、高效、实施成本低的处理工艺。
[0007]本发明所采用的技术方案是:所述废旧轮胎真空热反射裂解系统包括废旧轮胎裂解炉、燃烧炉和有机热气冷却装置，所述废旧轮胎裂解炉上设置有与其内部相连通的抽气管路，所述抽气管路与所述有机热气冷却装置相连通，所述有机热气冷却装置上还设置有出气管，所述出气管与所述燃烧炉相连通；所述废旧轮胎裂解炉的内壁上设置有若干条热辐射管，所述若干条热辐射管与所述燃烧炉相连接。
[0008]所述废旧轮胎裂解炉包括裂解炉主体，所述裂解炉主体内设有裂解室，所述裂解炉主体上设有与所述裂解室相连通的入料口，在所述裂解炉主体上还设置有与所述入料口的炉盖，所述废旧轮胎裂解炉的内壁上设置有若干条热辐射管，沿着所述裂解炉主体的长度方向上设置有若干个分段阀，所述若干个分段阀均与所述裂解室相连通，所述抽气管路与所述若干个分段阀相连接，所述若干条热辐射管与所述燃烧炉相连接。
[0009]所述裂解炉主体上还设置有与所述若干条热辐射管相连通的收集舱，所述收集舱上设有排灰口，所述排灰口上配合有排灰盖；所述裂解炉主体呈圆筒状，所述若干条热辐射管设置在圆筒状的所述裂解炉主体的下半圆弧内壁上；所述收集舱上还设置有回流管，所述回流管上设置有输送栗，所述回流管的出口分成两条分支管路，一条分支管路与所述燃烧炉相连接，另一条分支管路与若干个冷却灌相连接。
[0010]圆筒状的所述裂解炉主体的下半圆弧内壁上还设置有舱内轨道，所述裂解炉主体外部还设置有与所述舱内轨道相适配的舱外轨道，所述舱外轨道为移动式轨道，所述舱内轨道和/或所述舱外轨道上设置有载物车，所述裂解炉主体外部设置有保温层。
[0011]所述燃烧炉包括基座和设置在所述基座上的炉体，所述炉体内设有密闭的燃烧室，所述炉体上设有与所述燃烧室相连通的进气口和燃料管，所述燃烧室内设置有与所述燃料管相连接的燃烧器，其特征在于:所述炉体上还设有与所述燃烧室相连通的若干根输热管，所述燃烧室内还设置有若干块金属板，使用时所述燃烧器将燃气喷至所述金属板进行燃烧。
[0012]所述燃料管包括混合气体燃气管和启动燃气管，其中所述出气管为所述混合气体燃气管，所述混合气体燃气管和所述启动燃气管的出气端均连接有所述燃烧器；所述混合气体燃气管和所述启动燃气管上均设置有阀体。
[0013]所述金属板的板面上设有多个通孔，所述通孔为螺旋孔。
[0014]所述有机热气冷却装置包括包括冷却池、设置在所述冷却池内的初级冷却器、设置在所述初级冷却器下方的二级冷却器，与所述初级冷却器的进气口连接有进气管道，所述初级冷却器的出气口与所述二级冷却器的进气口之间连接有中间管道，所述二级冷却器的出气口连接有出气管道，所述有机热气冷却装置还包括储油罐，所述出气管道与所述储油罐相连通，所述出气管道与所述储油罐的连接处位于所述储油罐的顶部，所述储油罐的顶部还设置有抽空管，所述抽空管与抽真空系统相连通。
[0015]所述初级冷却器和所述二级冷却器上均设有若干条冷却水通道，所述初级冷却器和所述二级冷却器均向出气口的一端倾斜，所述初级冷却器和所述二级冷却器内均设置有若干片吸热翅片，若干片所述吸热翅片包括若干片上翅片和若干片下翅片，若干片所述上翅片和若干片所述下翅片交叉设置，所述初级冷却器的体积小于所述二级冷却器的体积，所述初级冷却器的进气口与所述收集舱连接。
[0016]所述废旧轮胎真空热反射裂解系统的处理工艺包括如下步骤:
a、进料:将适量的废旧轮胎送入所述废旧轮胎裂解炉内； b、预加热:启动所述燃烧炉，对所述废旧轮胎裂解炉内的废旧轮胎预加热；
C、裂解:废旧轮胎在所述废旧轮胎裂解炉内受热降解，产生有机蒸汽，所述有机热气冷却装置将有机蒸汽迅速抽离所述废旧轮胎裂解炉，所述有机热气冷却装置将有机蒸汽分离成液体并储存在储油罐中，所述有机热气冷却装置将分离出的燃气通过所述出气管输送至所述燃烧炉中，同时切断所述燃烧炉中的外部燃料供应；
d、冷却、分离:关闭所述燃烧炉，所述废旧轮胎裂解炉冷却后将裂解后的废旧轮胎进行分离处理，即分离成钢丝和碳素，同时对碳素进行粉碎；
e、清理所述废旧轮胎裂解炉，打包分离出来的钢丝和碳素并进行入库处理。
[0017]本发明的有益效果是:由于所述废旧轮胎真空热反射裂解系统包括废旧轮胎裂解炉、燃烧炉和有机热气冷却装置，所述废旧轮胎裂解炉上设置有与其内部相连通的抽气管路，所述抽气管路与所述有机热气冷却装置相连通，所述有机热气冷却装置上还设置有出气管，所述出气管与所述燃烧炉相连通；所述废旧轮胎裂解炉的内壁上设置有若干条热辐射管，所述若干条热辐射管与所述燃烧炉相连接，所以，本发明在处理的过程中无需外部增加燃料，大大降低了处理废旧轮胎的成本，并能高值利用废旧轮胎及节能环保。
[0018]另外，由于所述废旧轮胎真空热反射裂解系统的处理工艺包括如下步骤:a、进料:将适量的废旧轮胎送入所述废旧轮胎裂解炉内；b、预加热:启动所述燃烧炉，对所述废旧轮胎裂解炉内的废旧轮胎预加热；c、裂解:废旧轮胎在所述废旧轮胎裂解炉内受热降解，产生有机蒸汽，所述有机热气冷却装置将有机蒸汽迅速抽离所述废旧轮胎裂解炉，所述有机热气冷却装置将有机蒸汽分离成液体并储存在储油罐中，所述有机热气冷却装置将分离出的燃气通过所述出气管输送至所述燃烧炉中，同时切断所述燃烧炉中的外部燃料供应；
d、冷却、分离:关闭所述燃烧炉，所述废旧轮胎裂解炉冷却后将裂解后的废旧轮胎进行分离处理，即分离成钢丝和碳素，同时对碳素进行粉碎；e、清理所述废旧轮胎裂解炉，打包分离出来的钢丝和碳素并进行入库处理。由此可见，简单、高效、实施成本低，可以实现废旧轮胎的资源化、无害化处理，有效减少环境保护的压力，还能为社会提供更多的碳素、钢丝、碳氢化合物等重要的能源物资，同时采取节能，从而起到节