[发明专利]圆盘式微波连续裂解装置及裂解废旧橡胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废旧橡胶或轮胎的裂解装置和裂解方法，特别是一种采用微波加热进行裂解反应的装置和方法。

背景技术

长期以来，对废旧橡胶或轮胎进行回收和再利用的技术一直是世界性的难题。目前，全世界每年有十几亿条轮胎报废。我国轮胎年产量已超过1亿只，居世界第三位。而每年产生的废旧轮胎达则高达5000多万只，重量140余万吨。大量废旧轮胎被丢弃或露天堆放或填埋。随着轿车进入家庭和汽车拥有量的增加，废旧轮胎的生产量正进入迅速增长阶段，轮胎如何有效的回收利用，防止对环境造成直接污染和二次污染，也是我国废物资源回收利用中迫切需要解决的问题。

橡胶轮胎属于高分子碳氢聚合材料，其是石油产品中的羟类经聚合反应构成的高分子聚合物。通常采用热裂解技术进行回收处理，热裂解是指通过在催化剂存在下加热使之裂解，热裂解温度最高可达750℃，轮胎热裂解过程需要消耗大量的热能。传统的焚烧和热解是氧化和高温过程，不能均一的控制“逆聚”过程，并伴随次生环境污染。此外，热裂解技术作为处理废轮胎问题的途径，还存在工艺复杂的缺陷，即大多要先将废轮胎里的环状钢丝拉出，再将废轮胎切割成块，投入裂解炉或裂解塔中进行热温裂解，加工环节多，生产流程长，整体效率低。

微波裂解技术是近年来发展起来的一项比较新的裂解技术。通常是在150～350℃的惰性氮气体环境中利用微波能将化学键断开，打开高分子聚合物大分子链，而后经分离得到液油、燃气及炭黑。其惰性氮气环境避免了有机物的氧化过程，阻止了如呋喃等有毒物质的产生。这种对裂解环境的控制大大改善了各种回收产品，特别是炭黑的稳定性品质。因此，轮胎微波裂解相比热裂解优势十分明显。

目前国内外已有一些专利报道了一些轮胎微波裂解设备和技术。如：CN102140362A记载了一种废旧橡胶自动微波裂解反应装置，其特征在于：它由自动控制系统、变频电机、螺旋推进式微波裂解反应仓、气动密闭自动进料阀门组合和气动密闭出渣阀门组合组成，微波磁控管均匀设在螺旋推进式微波裂解反应仓两侧的外壁上；气动密闭自动进料阀门组合设在螺旋推进式微波裂解反应仓的进料端，气动密闭出渣阀门组合设在螺旋推进式微波裂解反应仓的出料端，在气动密闭自动进料阀门组合的进料口上设有物料分配器；气动密闭自动进料阀门组合与气动密闭出渣阀门组合结构相同，均由两个气动闸阀和过渡仓组成，两个气动闸阀分别设在过渡仓两端；变频电机连接在螺旋推进器的转动轴上。

又如：WO2005/073344A1中公开了利用微波分解废旧橡胶或废旧轮胎的方法和装置，其特征在于，采用塔式反应器，并设有磁控装置、油冷凝容器、沸腾器、油储罐、控制面板、氮气供应管线、炭黑和钢丝的排放装置、供料装置、脱硫单元、蒸馏单元、氮高压弹、流量计、真空恢复单元、粉碎机等。

以上现有技术中，均存在以下不足：微波裂解装置处理效率低下，工艺控制困难，裂解周期较长，裂解效果有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用微波加热裂解，自动进料，自动出渣，连续生产的废旧橡胶裂解设备及裂解方法，该设备全密闭式连续生产，裂解速度快，体积小，处理量大，安全高效。

解决本发明问题所采取的技术方案是：

一种圆盘式微波连续裂解装置，包括供料组件、微波裂解组件、出料组件和控制组件，它们依次连通，微波裂解组件包括微波发生器、非金属密封板、裂解腔体、旋转圆盘、圆盘驱动电机，非金属密封板将裂解腔体分隔成上下两部分，旋转圆盘在裂解腔体的下部、与圆盘驱动电机驱动旋转配合，微波发生器布置在裂解腔体上面的圆形法兰上。

供料组件包括储料罐、旋转下料阀，出料组件包括裂解油气出口接管、固体裂解产物导出机、固体裂解产物接料斗、螺旋送料机、油气后处理设备，储料罐经旋转下料阀与裂解腔体连通，裂解腔体经出气接管与油气后处理设备连通，固体裂解产物导出机一端与裂解腔体连通，固体裂解产物导出机另一端依次与固体裂解产物接料斗、螺旋出料机连通。

旋转下料阀由变频器控制的减速电机驱动，其进出口断面为梯形，带有叶片的转子为锥形，阀体与转子配合、且形成密封空间。

梯形截面的上底边靠近裂解腔体的中心，下底边靠近裂解腔体的边缘，截面的高沿裂解腔体的径向方向且其高度略小于裂解腔体的半径。