【正文】 過(guò)沖洗后切成1mm的小塊，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后，送入通有加熱介質(zhì)的裝置，在催化劑作用下完全裂解，得到氣態(tài)產(chǎn)物和我固態(tài)物鋼絲和炭黑。這種方法既避免了廢舊輪胎對(duì)環(huán)境的污染，又獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因此受到廣泛的關(guān)注。塔上部布置的空心加熱圓盤是進(jìn)行裂解反應(yīng)的主要場(chǎng)所，由間隔排列的大小空心圓盤組成，內(nèi)部通有高溫?zé)煹罋猓ㄓ闪呀猱a(chǎn)生的不凝可燃?xì)夂透郀t廢氣在蜂窩式加熱爐燃燒調(diào)溫后送入），使加熱盤表面保持較高的溫度。下刮料系統(tǒng)由下主軸，耙臂和耙葉組成。塔上部布置的多層空心加熱圓盤是該裂解塔的主要部件，由間隔排列的大小空心圓盤組成，其內(nèi)部通入700750℃的高溫?zé)煔猓ㄓ闪呀猱a(chǎn)生的可燃?xì)怏w燃燒調(diào)溫后送入），使加熱盤面溫度保持在500600℃。如此內(nèi)外交替，在加熱盤上不斷吸熱升溫和完成熱裂解過(guò)程。由于裂解反應(yīng)生成的炭黑產(chǎn)物溫度高達(dá)400℃，直接排出至空氣易燃，故需進(jìn)行冷卻才可排出裂解塔。裂解塔的出料系統(tǒng)如圖36所示，炭黑在出料刮板的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下從排出口進(jìn)入螺旋進(jìn)料器中，再進(jìn)入細(xì)磨機(jī)中。設(shè)備中密封部位主要為塔底與塔頂?shù)妮S密封以及煙道氣管道與筒體的密封，在以后的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，后者最為關(guān)鍵。因此在該設(shè)備中，除了與筒體聯(lián)接處的可移動(dòng)密封裝置外，還在筒體外部加了一帶膨脹節(jié)的密封罩分別與筒體和煙道氣管道相焊接，以保證該處的密封安全。橡膠塊在盤面上沿螺旋線移動(dòng)使橡膠塊與盤面的接觸加熱路線延長(zhǎng)了幾倍，同時(shí)由于耙葉對(duì)橡膠塊的不斷翻動(dòng)和攪拌作用也使盤面的熱傳導(dǎo)效率大大提高。(3) 反應(yīng)條件調(diào)節(jié)靈活耙葉、耙桿三維可調(diào)，可靈活調(diào)節(jié)橡膠小塊在盤表面的徑向移動(dòng)速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裂解時(shí)間的調(diào)控；主電機(jī)采用調(diào)速電機(jī)，可宏觀控制橡膠小塊停留時(shí)間，保證裂解反應(yīng)的完成；可通過(guò)預(yù)設(shè)控溫點(diǎn)的溫度來(lái)調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度并保持穩(wěn)定；爐內(nèi)壓力可由風(fēng)機(jī)來(lái)加以調(diào)節(jié)。并且下一階段試驗(yàn)準(zhǔn)備把控制板上所有信息采集到計(jì)算機(jī)中，由軟件對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行智能控制。該裂解塔筒體內(nèi)徑1600mm，總高9m；在塔內(nèi)共設(shè)有9塊加熱盤，上面7塊作為預(yù)熱段分成3組并聯(lián)，下面2塊高溫盤保證橡膠塊的裂解充分；與加熱盤相距一段垂直距離設(shè)有2塊冷卻盤，冷卻盤內(nèi)流道通常溫冷卻水。裂解倉(cāng)的工作原理。小盤上的料塊在耙葉推動(dòng)下，從小盤內(nèi)緣向外緣呈螺旋線移動(dòng)，到達(dá)外緣后再?gòu)男”P與筒壁間的環(huán)隙落到下一層大盤。裂解生成的炭黑經(jīng)下部冷卻盤冷卻后從裂解塔底部連續(xù)排出，氣態(tài)產(chǎn)物則從塔頂?shù)挠蜌獬隹诠鼙伙L(fēng)抽出，送冷凝器冷凝得到具有較高燃燒值的液態(tài)油和以及烴類為主的可燃性氣體。待熱風(fēng)爐中的風(fēng)溫和風(fēng)量穩(wěn)定后，再送入到裂解倉(cāng)。其中預(yù)熱段完成升溫和裂解的雙重工作，高溫段則是考慮到輪胎物料特性差異而進(jìn)一步設(shè)置的加熱盤，以保證廢舊輪胎的完全裂解。裂解廢舊輪胎的溫度設(shè)置為550℃，裂解倉(cāng)內(nèi)充滿著550℃的氮?dú)?，裂解倉(cāng)的煙道氣也是550℃的氮?dú)?。在此過(guò)程中，擋板也起到了將小塊樣品攪拌的作用，使廢舊輪胎受熱均勻，快速高效的發(fā)生裂解反應(yīng)。所需要的總熱量是：W=cm△t=3500*100*340=*108J 。當(dāng)樣品進(jìn)入的時(shí)候擋板打開(kāi)使小塊進(jìn)入。在裂解倉(cāng)的頂部，除了樣品進(jìn)入口外還有一個(gè)抽氣孔。 蜂窩式加熱爐在之前進(jìn)行廢舊輪胎的裂解處理過(guò)程中，很多人認(rèn)為其是能源消耗很大的工序，效益不是很好。針對(duì)這一情況，現(xiàn)在利用蜂窩式加熱爐作為整個(gè)裝置的熱量來(lái)源，減小成本，獲得更大的效益。高爐煤氣為煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為：CO, CO2, NHCH4等 其中可燃成分CO含量約占25%左右，HCH4的含量很少 CO2, N2的含量分別占15%, 55% 。我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)提到。有因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)的裂解反應(yīng)是間歇式的，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的蜂窩式加熱爐的容量是單次可以輸出大于50m3。蜂窩式加熱爐的外形如圖37所示：蜂窩式加熱爐的原理：首先關(guān)閉熱風(fēng)管道開(kāi)關(guān)、冷風(fēng)管道，打開(kāi)煤氣管道、煙氣管道。由于有源源不斷的煤氣進(jìn)入加熱爐，所以點(diǎn)燃的煤氣會(huì)由燃燒室經(jīng)過(guò)拱頂進(jìn)入蓄熱室，之后的燃燒廢氣會(huì)經(jīng)過(guò)煙管道后排出蜂窩式加熱爐。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的蓄熱之后，關(guān)閉煤氣管道、煙氣管道的閥門，打開(kāi)冷風(fēng)管道和熱風(fēng)管道的閥門，在冷風(fēng)管道口通入冷的氮?dú)猓? 1 6 7 2 8 3 10 4 9 11 5 12 圖37蜂窩式加熱爐 1爐殼 2燃燒室 3熱風(fēng)管道 4燃燒器 5煤氣管道 6拱頂 7蓄熱室 8大墻 9爐箅子 10支柱 11冷風(fēng)管道 12煙管道經(jīng)過(guò)具有自蓄熱作用的格子磚，溫度逐漸提高，最后熱風(fēng)由蓄熱室進(jìn)入燃燒室，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)管道排出一定溫度的熱風(fēng)，熱風(fēng)再經(jīng)過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入裂解爐或者預(yù)熱爐，對(duì)廢舊輪胎進(jìn)行加熱裂解或者預(yù)熱。根據(jù)設(shè)計(jì)中所需要的各種數(shù)據(jù)，我們將熱風(fēng)爐的額定單次送風(fēng)量定為熱50m3。根據(jù)格子磚的自蓄熱能力。 結(jié) 論本論文的結(jié)論如下：1. 根據(jù)100kg廢舊輪胎的裂解，計(jì)算了預(yù)熱值，進(jìn)而設(shè)計(jì)了預(yù)熱倉(cāng)的尺寸和結(jié)構(gòu)。2. 為了在裂解中降低能耗的目的，選了立式裂解塔結(jié)構(gòu)裂解倉(cāng)。3. 根據(jù)100kg廢舊輪胎的裂解熱值，設(shè)計(jì)了蜂窩式加熱爐的結(jié)構(gòu)和尺寸。4. 本工藝摒棄了現(xiàn)存利用電能的設(shè)備，將鋼鐵廠的廢棄物和廢舊輪胎的裂解聯(lián)系在一起，進(jìn)行能量回收利用，減小了能耗，降低了成本，具有很好的前景。包括預(yù)熱倉(cāng)，裂解倉(cāng)，熱風(fēng)爐。致 謝本論文是在代永娟老師的悉心指導(dǎo)下完成的。不僅使本人樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。這里，我還要再一次的對(duì)老師說(shuō)一聲謝謝，每當(dāng)遇到弄不清的問(wèn)題時(shí)，老師都會(huì)認(rèn)真的給予解釋。感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)階段以及大學(xué)時(shí)期對(duì)我的學(xué)習(xí)上生活上無(wú)微不至的關(guān)懷。由于學(xué)術(shù)知識(shí)有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友給予批評(píng)和指正！參考文獻(xiàn)[1] 中國(guó)橡膠行業(yè)分析報(bào)告,(4):159162.[2] 李紹華. 2013年中國(guó)汽車工業(yè)運(yùn)行情況及”十二五”汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)張目標(biāo), (6):142151 .[3] 袁俊霞. 我國(guó)廢舊輪胎的再循環(huán)利用,環(huán)境保護(hù)科學(xué)[D].北京:北京理工大學(xué),2013.[4] 任志偉,孔安,高全勝. 綜合利用,2012,27 (6):490502.[5] 于清溪. 世界廢舊輪胎的回收與再利用(一).世界橡膠業(yè),2010,37 (2):199202 .[6] 于清溪. 世家廢舊輪胎的回收與再利用(二).世界橡膠業(yè),2010,37(2):151153 .[7] 劉玉強(qiáng). 廢舊輪胎的回收利用,輪胎工業(yè)[P].CN 1470455A,20130128.[8] 張隱西,范茹良. 廢舊輪胎的總和利用,中國(guó)資源綜合利用,2000,(6):347353 .[9] 袁俊霞. 我國(guó)廢舊輪胎的再循環(huán)利用,(1):9397.[10] 韓金永,陰廣欣,劉建華等. 廢舊輪胎的回收利用,(1):156161 .[11] 鄧海燕. 廢舊輪胎的凡種綜合利用途徑,(12):325331 .[12] 劉銀秀,潘志彥,錢小飛. 廢棄輪胎的熱解回收技術(shù),現(xiàn)代化工[J].(增刊): 688690.[13] 魏清林,武璽. 廢舊輪胎的回收利用,(4):7279 . [14] Amari T,Themelis N J , Wernick I K . Resources Policy ,2005,190(23):314.[15] Roy C ,Chaala A , Darmstadt H J ,Anal. Appl. Pyrolysis,(3):610614 .[16] Darmstadt H, Roy C, Kaliaguine S ,et. al Carbon[J].J Catal ,(2):254265.[17] 劉陽(yáng)勝,白慶中,李迎霞,(21):3645 .[18]HelleurR,PopovicN ,IkuraM ,[J].J Alloys,2001,190:182190.[19] Allen J L ,Gatz J L , Eklund P C..Carbon ,(1): 13851485.[20] ,2008,24(1):159165.[21] 陳鳳珍,2009, 2(1) :6375.[22](百度百科).