【文章內(nèi)容簡介】 百千克的碳黑，五十千克鋼鐵和其余的十五千克水與五千克灰渣，材料的回收比例能夠高至百分之九十，這是相當(dāng)大的突破。 熱裂解技術(shù)工藝流程 利用除去鋼絲的廢棄輪胎作為裂解材料，經(jīng)過洗凈、干燥、破碎，再由螺旋給料機送入熱解反應(yīng)器內(nèi)進行裂解，熱解得到的氣體流入冷凝器分離得到熱解油品與不可凝結(jié)氣體。裂解油可進行進一步的蒸餾，分離等模塊操作得到質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品油或者直接當(dāng)作燃料；不可凝結(jié)氣體會通入緩沖罐，成為燃料用氣燃燒后用以提供熱解反應(yīng)所需高溫的煙道氣，熱解產(chǎn)品炭黑會在窯內(nèi)被冷卻到常溫，由下方排出，經(jīng)螺旋給料機送到研磨機中進行細磨，再經(jīng)過分離得到質(zhì)量較高的炭黑產(chǎn)品。煙道氣會從熱解反應(yīng)器排出，其中一部分通入熱風(fēng)爐與燃料氣混合，一部分用于干燥濕輪胎，其余的部分會排放到大氣中。該詳細的工藝可大致劃分為，移動體裂解工藝、流動體裂解工藝、燒蝕體熱解工藝、回轉(zhuǎn)窯熱解工藝、固定體熱解工藝。 快速的熱解工藝中包括流動體熱解工藝，升溫的速度快、還可迅速地反應(yīng)、氣態(tài)的停留時間短。熱能的利用率高，在此同時系統(tǒng)還可以減小二次反應(yīng)的發(fā)生的幾率，裂解油利用效率高。回轉(zhuǎn)窯的熱裂解工藝方式分為間接加熱（外熱式）和直接加熱（內(nèi)熱式），外加熱式熱解工藝產(chǎn)出的熱裂解油效率高、熱值較大。炭黑產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)、產(chǎn)生燃燒熱值高、對環(huán)境造成的污染小。一九八零年代中期，出現(xiàn)一個與之前截然不同的研究方向，美利堅合眾國在水泥行業(yè)引進新的燃燒器的設(shè)計。這個公司，JRTucker和同事，開發(fā)渦輪火焰燃燒器【24】。通過采用新的燃燒理論，顯著改善對熟料質(zhì)量，能源效率，和整個系統(tǒng)的運行報告。所有的煤混合所有主要的空氣進入前切向進入燃燒器的后端。2 設(shè)計的內(nèi)容以及依據(jù) 設(shè)計依據(jù)標(biāo)準 設(shè)計依據(jù)的主要標(biāo)準如下：工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準。GB 90781996 《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準》（GB184852001）。大氣污染控制工程，高等教育出版社，2002；王學(xué)濤、曹玉春、蘭澤全 主編,工業(yè)窯爐技術(shù)標(biāo)準,化學(xué)工業(yè)出版社,2000。HGT 205662011 《化工回轉(zhuǎn)窯設(shè)計規(guī)定》?！缎滦透煞ㄋ鄰S工藝設(shè)計手冊》；DB31 T 341999《工業(yè)爐窯熱平衡測定與計算》等。 設(shè)計內(nèi)容（1） 確定工藝流程，畫出工藝平面布置圖；（2） 脫廢舊橡膠的破碎、回轉(zhuǎn)窯的本體、熱解氣體的燃燒系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、以及尾氣凈化系統(tǒng)進行設(shè)計和計算。（3）設(shè)計處理構(gòu)筑物，并通過計算確定其尺寸；（4）畫出主要工藝中流程的高程布置圖；（5）畫出重要的構(gòu)筑物和反應(yīng)器單體的平面圖、剖面圖，要求大圖中窯注明施工尺寸，構(gòu)件的明細表和技術(shù)要求等內(nèi)容。 設(shè)計參數(shù) 反應(yīng)器設(shè)計規(guī)模：日處理5萬噸廢舊橡膠；原料：廢棄輪胎（除去鋼絲）。 成果要求（1）設(shè)計計算說明書一份，并要求有兩百至三百的中文摘要和對照中文摘要的外文摘要。（2）8 張2 號圖以上，或者6 張1號圖以上。此外，應(yīng)滿足下列要求： 脫硫處理工程總平面圖1張；脫硫處理工藝高程圖1張；2個單體構(gòu)筑物施工平面圖；部分大樣圖2～3張；畫出相關(guān)設(shè)備的工藝布置圖以及主要單體剖面圖（A2圖紙）；設(shè)計和附屬設(shè)備一覽表，設(shè)計相關(guān)評述，及參考的資料說明。（3）要求學(xué)生利用計算機繪制全部圖紙，說明書用計算機打印。3 工藝方案的確定 廢纖維出售氣 大氣燃料氣尾氣處理氣廢輪胎 氣油回收分離系統(tǒng)清洗油 冷卻器螺旋送料機熱氣體原料庫粉碎炭黑燃燒區(qū)熱反應(yīng)器磁選玻璃纖維固體回收器廢鋼絲廢鋼絲 工藝流程方法一：廢棄輪胎 破碎 催化熱解① 冷凝器冷凝 氣、油回收分離器② 油相精制 成品的燃油注釋：爐底灰渣，鋼絲分選處理裂解氣返回做燃料方法二：廢舊橡膠輪胎 固體式裂解爐① 冷凝器冷凝 氣、油回收分離器② 油相經(jīng)過精煉 成品的燃油【6】2部分同上 首先把廢棄輪胎的鋼圈剝離后進行切塊,先粗碎,再細碎至5cm5cm大小,然后連續(xù)給料機將原料與催化劑一起通過輸送帶送至料倉，再由螺旋送料機定量送至反應(yīng)器中旋轉(zhuǎn)主爐，在旋轉(zhuǎn)主爐一定溫度和壓力下的狀態(tài)下進行催化裂解反應(yīng)，正反轉(zhuǎn)向開關(guān)可以在控制室控制轉(zhuǎn)向，調(diào)整物料在裂解爐中的分布狀態(tài)，其中物料在窯體內(nèi)填充量規(guī)定限定在窯體的總體積的2/3以下。 物料不間斷地流過反應(yīng)器,在反應(yīng)器中停滯的時間約為10分鐘,然后出料產(chǎn)物流入冷卻機進行冷卻,固體料冷卻后由連續(xù)出料機送至研磨設(shè)備,研磨后經(jīng)過風(fēng)選成為炭黑產(chǎn)品。出料一部分由氣固分離器所得到的油氣進入冷凝器和分餾塔,分離出不可凝氣體、油汽分餾、柴油的餾分以及重質(zhì)餾分。燃燒室剩余燃氣由管道輸送，剩余燃氣會送至回轉(zhuǎn)窯下燃燒室繼續(xù)燃燒，但在此之前，會對燃氣進行水封密封（1級以及2級）?；剞D(zhuǎn)窯主體經(jīng)過旋轉(zhuǎn)均勻受熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)主窯的導(dǎo)氣管道和軟連接的裝置進入分離器（分離塔）再進入到催化塔。油氣混合物通過了催化塔和分氣包，一些的油產(chǎn)品會被分離開來，分開之后會通過溢流管道流入含有廢水的乳化燃燒系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯爐燃燒。油氣會先進入催化塔然后再通向冷卻塔，冷凝過后的油品通過溢流管進入油水分離器。緩沖罐會被真空泵抽成真空的狀態(tài)，不可凝氣體在微負壓真空的作用下通向冷卻塔的塔頂管道后通入緩沖罐，此后一級和二級不凝氣水封在通過真空泵之后進行【7】。部分剩下可燃氣體通過水封和不可凝氣體水封產(chǎn)出的輕質(zhì)量油品由溢流管道流進輕質(zhì)油品的收集器。降溫強力霧化除塵塔噴淋會將熱裂解之后產(chǎn)生的余熱煙氣通過煙道線路除塵降溫，引風(fēng)會將其引導(dǎo)至工業(yè)棄氣的凈化設(shè)備，使得排向大氣的氣體達到工業(yè)化行業(yè)標(biāo)準。廢舊輪胎在裂解后，曲饒式伸縮軟會將管炭黑產(chǎn)品送到鏈管式輸送設(shè)備最終到封閉的料庫，此后會到達炭黑產(chǎn)品處理車間。冷卻池會向冷卻塔提供循環(huán)水的來源；水泵房成為水封設(shè)備、除塵塔和真空泵水箱的儲備車間，整個系統(tǒng)用到的總水量相比較較少在運行時可以隨時進行人工補水操作。給排水的設(shè)備以循環(huán)用水為原則，要充分保證系統(tǒng)的用水量的自循環(huán)，系統(tǒng)中會有部分水蒸發(fā)，該部分可以用系統(tǒng)的用水補充。 工藝說明本文的工藝都是利用在有化學(xué)催化劑的情況作用下進行中溫?zé)崃呀庥突墓に囶愋?，熱解的溫度一般都在四百五十至五百五攝氏度之間，在常壓或者其中包含一些微負壓設(shè)備的工作狀況下操作。熱解時所用的第一次燃料可以用焦碳或者煤，熱解設(shè)備不間斷工作后，設(shè)備中所產(chǎn)出的所有可燃性氣體將返回燃燒室，成為熱解持續(xù)加溫的二次性能源，能夠作為一次能源量的替代，替代量可達20—30%國內(nèi)即可滿足材料以及設(shè)備需求。該系統(tǒng)的作業(yè)方式是全封閉運行，運行的過程中除少量礦料在裂解后產(chǎn)出外無廢水、廢氣排放。本系統(tǒng)按煉油化工設(shè)計規(guī)范，在系統(tǒng)的設(shè)計、電器設(shè)備、照明設(shè)備等都已嚴格按照甲級防火標(biāo)準和防爆規(guī)定要求設(shè)計【8】。 安全性 主體設(shè)備的安全性。在系統(tǒng)運行過程中，不能被處理的廢氣重要成分是由C1到C4的烷烴類組成，如果將其直接燃燒，會有危險性。在生產(chǎn)過程中，設(shè)計將其先進行一道安全水封再將其燃燒，然后該氣體會流向第二道安全裝置燃氣噴嘴，這樣可以確保生產(chǎn)安全。其次，系統(tǒng)裝有對重要設(shè)備的壓力及溫度進行監(jiān)控，有問題出現(xiàn)時會報警，從而對安全多一重保障【8】。 主要微負壓構(gòu)成部分（回轉(zhuǎn)式熱裂解設(shè)備）：回轉(zhuǎn)式（回轉(zhuǎn)窯）熱裂解設(shè)備微負壓部件基本由以下幾個系統(tǒng)構(gòu)成：（1）生料初處理設(shè)備：主要設(shè)備為粉碎機。（2）迅速進料設(shè)備：由液壓型輸料設(shè)備、螺旋給料機、生料及熟料運送帶組成。（3）主要微負壓狀態(tài)回轉(zhuǎn)熱裂解設(shè)備：主要有微負壓狀態(tài)下回轉(zhuǎn)式熱裂解窯。（4）液體氣體旋風(fēng)式分離設(shè)備：主要有兩部分設(shè)備組成，一部分是分氣包另一主要部分是旋風(fēng)分離器。（5）密封的系統(tǒng)采用動靜式設(shè)備：一級水封、二級水封。 （7）迅速冷凝設(shè)備:除箱式冷凝器以外，還有列管型冷凝器，輔助以阻尼式冷凝器與噴淋式盤管冷凝器等附屬設(shè)備。（8）尾氣除硫元素排塵設(shè)備以及工業(yè)化尾氣的干凈排放處理裝置：主要組成部分有水循環(huán)系統(tǒng)和霧化塔；輔助設(shè)備有噴霧系統(tǒng)以及臭氧發(fā)生器組成。（9）主要燃燒設(shè)備：一次燃燒設(shè)備以及燃燒室構(gòu)成。（10）液體的分離裝置：主要有油罐裝置以及循環(huán)油泵設(shè)備。（11）炭黑產(chǎn)品出料系統(tǒng)：出料系統(tǒng)系統(tǒng)為全封閉兼曲繞型伸縮式軟管收集設(shè)備主要為氣力及管鏈式輸送設(shè)備。 （12）排出油成品處理設(shè)備：油品經(jīng)過油槽進入水冷式換熱器后再進入再沸器，流向催化塔，二次進入冷凝設(shè)備后由油水收集設(shè)備收集。此后再由油水分離器分離。該系統(tǒng)除負壓系統(tǒng)以外還有污染控制檢測系統(tǒng)【9】?；剞D(zhuǎn)式微負壓熱裂解設(shè)備特點（1）設(shè)備取用微負壓理念來進行熱解設(shè)計，部分裝置采用微負壓的工藝設(shè)計技術(shù)，該理念能夠保證氣體在設(shè)備運行過程中不泄漏，熱裂解的效率能夠被大大提高。（2）熱裂解燃燒設(shè)備運行時是用無氧（或貧氧）燃燒方式,回轉(zhuǎn)主體窯出料時取用嚴格密封系統(tǒng)，提高了窯體的密封性能，使廢棄橡膠輪胎裂解在無氧（或貧氧）狀況。該技術(shù)不僅能夠使運行設(shè)備安全有保證，還能夠使能源利用率大幅度提高【10】。 在整個系統(tǒng)運行過程當(dāng)中，其中