[发明专利]热解反应器用的进料设备和进料方法

说明书

技术领域

本发明涉及进料设备。更具体地，本发明涉及一种用于将轮胎块或者任何其它可聚集的原料块进给到热解反应器的设备和方法。

背景技术

目前，尽管已经在废弃轮胎回收这个领域取得了一定成果，但废弃轮胎的回收仍然是一个严重的问题。一些废弃轮胎被利用到土木工程、道路建设以及不同产品的制造中。然而大约30％(在一些国家高达80％)的废弃轮胎，仍然弃置在储料堆中。大量轮胎位于储料堆的外部，并且污染环境。另一方面，由于未被利用的废弃轮胎这种材料包含有机的和碳化的成分，所以这些未被利用的废弃轮胎可提供一种作为化学能量来源的宝贵原材料。

大部分用于将轮胎的包含橡胶的材料转化成有用产品的已知方法均是以热解为基础的。热解过程通常是在低氧气氛中在大约500℃的温度下进行的，并且产生氢烃类气体、液态烃产物以及固体物质。固体物质包括轮胎的碳化部分和钢帘线。

现有技术的进料设备使用不同方法来将小轮胎块(即，小于200mm的轮胎块)进给到热解反应器中。例如，US 5,225,044公开了依靠重力来给进粉碎的块。US 6,221,329公开了一种可旋转的进料筒，该进料筒具有连接到进料室的第一端和连接到热解区域的第二端。进料筒体具有从进料筒体的内壁径向向内延伸的连续的螺旋状的刮板，以随着进料筒体的旋转将轮胎块从进料筒体的第一端引导至第二端。

这些现有技术的方法具有一些缺点。首先，将轮胎切碎成小块涉及高昂的预加工成本。其次，这些现有技术的方法不适于进给较大尺寸的轮胎块，这是因为轮胎块易于聚集，阻碍所进料的轮胎块的运动，并形成一个大团，这将减少在热解过程中暴露于载热气体的程度。

本发明的一个目的是提供一种适于将相对较大尺寸的未聚集的轮胎块进给到热解反应器的进料设备。

本发明的另一个目的是提供这样一种进料设备，这种进料设备能确保当将轮胎块进给到进料设备时产物气体不会从热解反应器泄漏，以便不污染环境。

发明内容

本发明涉及一种用于热解反应器的进料设备，该进料设备包括：可旋转的倾斜筒；电动机装置，该电动机装置用于使所述筒旋转；料斗装置，可聚集的原料块借助于所述料斗装置引入到所述筒的内部；以及进料管装置，该进料管装置从所述筒延伸到热解反应器，其中，所述筒的旋转将足够大并且变化方向的力施加到原料块的聚集团，以使作为组成部分的原料块从所述聚集团中分离出来，并从所述筒经由所述进料管装置排放到所述热解反应器。

优选地，多个纵向延伸、周向间隔开的板从所述筒的内表面径向延伸，由所述板中的一个板支撑的原料块的聚集团从而向上旋转一个足够大的从筒底区域到所述团下落处的终止角的角距离，从而由于所述下落时的冲击而使一个或更多个原料块从所述团中分离出来。不止一层聚集团能由一板来支撑并能借助于该板向上旋转。

在一个方面，基本上所有从所述筒排放的原料块都是未聚集的块。

所述进料设备是充分密封的，以阻止在进料模式中，流经所述进料管装置的热解的气体和蒸汽产物(为了简洁，下文称为“气体产物”)经过所述进料设备。

在一个方面，所述进料设备还包括用于在加载模式中阻止任何热解气体产物从所述筒或所述料斗装置泄漏到环境中的防泄露装置。如此处所使用的，术语“加载模式”是指第一次或任何其他额外的时间将原料块添加到料斗装置的操作。

在一个方面，所述防泄露装置包括用于吹扫所述筒和所述料斗装置中的气体产物的吹扫装置。所述吹扫装置包括气体供应设备，该气体供应设备用于供应不能与所述原料块或气体产物发生反应的吹扫气体。所述吹扫气体，例如，二氧化碳或净化的烟气，可被引入到所述料斗装置中，并与气体产物一起输送到所述反应器。

在一个方面，所述防泄露装置包括操作地连接到所述进料管装置的刀阀，用于在所述加载模式中使所述反应器和所述筒隔离开来。

在一个方面，所述料斗装置包括盖子元件，原料块能在所述加载模式中穿过该盖子元件引入，并且所述盖子元件能自动地打开和关闭。

在一个方面，所述进料设备还包括用于在加载操作开始前发出指令以开始吹扫操作的控制器，以及可能的与所述控制器进行数据通信的气体分析仪，用于在所述料斗装置和所述筒已被吹扫之后发送信号，在发送所述信号之后，所述控制器可操作，以：发出指令以结束所述吹扫操作；发出指令以启动操作地连接到所述进料管装置的刀阀，从而使所述反应器和所述进料设备的所述筒隔离开来；发出指令以打开所述盖子元件；以及发出指令以操作传送系统，由此将原料块沉积到所述料斗装置内。