輪胎裂解工藝原理
輪胎主要由橡膠(包括天然橡膠、合成橡膠)、炭黑及多種有機(jī)、無機(jī)助劑(包括增塑劑、防老劑、硫磺和氧化鋅等)組成。廢輪胎的熱裂解是指在無氧或缺氧工況及適當(dāng)?shù)臏囟认?,橡膠中主鏈具有不飽和鍵的高分子斷裂,產(chǎn)物主要是單體、二聚物和碎片,生成物再聚合為多種烯烴,從而脫出揮發(fā)性物質(zhì)并形成固體炭的過程,其產(chǎn)物主要是燃料油、裂解氣等可貯存性能源和炭黑、鋼絲,各產(chǎn)物成分隨熱解方式、熱解溫度等變化而不同。輪胎熱解溫度為 200~450℃,熱解爐采用爐外加熱、微負(fù)壓、貧氧熱裂解工藝操作,爐體密閉,在生產(chǎn)過程中確保氣體不外泄,提高熱裂解效率,同時(shí)從根本上消除了生產(chǎn)過程中由于氣體外泄而引起的不安全隱患和二次污染。
輪胎裂解工藝流程
本項(xiàng)目主要原料為外購的干凈廢舊輪胎(每條可已切成 4~5 塊),無需清洗、破碎、抽鋼絲等預(yù)處理工序,直接經(jīng)人工進(jìn)料進(jìn)入裂解爐內(nèi),進(jìn)料工段約 2 小時(shí),每臺(tái)設(shè)備每天進(jìn)料 10t。裂解爐內(nèi)是一個(gè)持續(xù)升溫的環(huán)境,爐體內(nèi)部在 4 小時(shí)內(nèi)升溫至 200~300℃,此時(shí)裂解氣開始處于穩(wěn)定生成狀態(tài),接下來的 5~8 小時(shí)內(nèi)溫度緩慢爬升,當(dāng)溫度到達(dá) 450℃時(shí),可認(rèn)為輪胎裂解已基本完成。裂解過程中產(chǎn)生大量煙氣,其成分主要包含重油(液態(tài))、輕油(氣態(tài))、裂解氣和少量水蒸氣等,煙氣經(jīng)管道流入分汽包。在分汽包內(nèi),重油(約占廢輪胎質(zhì)量的 2%)下沉至渣油罐,通過油泵儲(chǔ)存在儲(chǔ)油罐內(nèi);氣態(tài)成分經(jīng)管道進(jìn)入循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。在管道內(nèi)冷卻后的煙氣分為液體和氣體,其中氣體為裂解氣,液體為輕油和水的混合物。液體流入油水分離器,分離出的輕質(zhì)油分經(jīng)油泵進(jìn)入油罐儲(chǔ)存,少量含油廢水經(jīng)霧化后噴入裂解爐燃燒室作為燃料使用;裂解氣經(jīng)管道輸送至裂解爐燃燒室作為燃料使用。經(jīng)過 12 小時(shí)的裂解,除燃料油、裂解氣外,裂解爐內(nèi)還會(huì)生成炭黑和鋼絲。爐體停止加熱后,項(xiàng)目采用空氣冷卻的方式,通過風(fēng)機(jī)抽風(fēng)不斷帶走爐體外壁熱量,冷卻工段持續(xù)時(shí)間約 8 小時(shí)。待爐體冷卻至 45~55℃,操作人員打開進(jìn)料門上的出鋼絲口,將纏繞在一起的鋼絲整體拖出。由于本項(xiàng)目輪胎進(jìn)料時(shí)為整條輪胎,無切割破碎工段,裂解過程中爐體不停轉(zhuǎn)動(dòng),因此出料時(shí)鋼絲絞結(jié)在一起,鋼絲上沾結(jié)的少量炭黑經(jīng)輕敲就能落下,鋼絲出料后直接打包外運(yùn)。然后關(guān)閉出鋼絲口,打開炭黑出料口(直徑約 0.4m),與封閉式螺旋出渣機(jī)對(duì)接,炭黑(粒徑約 80~100 目)出料后直接進(jìn)入包裝袋,經(jīng)磅秤稱重后包裝出廠。每臺(tái)設(shè)備的炭黑鋼絲出料時(shí)間分別為 2 小時(shí)。整個(gè)輪胎裂解流程的總時(shí)間為 24 小時(shí)。