改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，包括：废旧轮胎预处理装置、裂解活化装置和炭黑深加工装置；废旧轮胎预处理装置包括：用于将废旧轮胎破碎成胶块的切片装置；裂解活化装置包括：裂解碳化炉和活化扩孔炉；裂解碳化炉的预设工作温度为500℃

【技术实现步骤摘要】
改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统


[0001]本技术涉及固体废金属综合利用
，特别涉及一种改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统。

技术介绍

[0002]据中国橡胶工业协会统计，2018年中国汽车销量累计完成2808万辆，在汽车保有量逐年增加，汽车的报废和车型的更替等客观因素影响下，2018年产生的废旧轮胎数量约1400万吨，但市场化处理率仅达到50％左右，每年还有近700万吨废旧轮胎没有得到有效处理。废轮胎通常采用露天堆放的方式存储，长期的大量堆积不仅会自燃引起火灾，而且易滋生蚊蝇传播疾病；废旧轮胎还具有很强的耐热性、抗机械性以及抗降解性，其造成的“黑色污染”目前已成为全球性治理难题。热裂解是将废轮胎“吃干榨净”的重要手段，也是未来废旧轮胎循环利用的终极解决方案，可有效实现废旧轮胎减量化，中国及发达国家都在致力于此技术的研究及应用推广。
[0003]国内外废旧轮胎热裂解现状仍处在初级阶段，多数沿用传统的废旧轮胎油化裂解工艺，对废轮胎循环利用只能是回收部分裂解油、废钢丝和少量可燃气，对裂解炭渣无法处理，不仅污染环境又造成资源的无序争夺和浪费；虽然中国专利也公开了几种废轮胎热裂解处理技术如：一种橡胶补强用再生补强炭黑的制备方法；一种轮胎炭黑循环利用方法；间歇连续式回收废轮胎以提炼活性碳的方法和装置；一种废轮胎低温常压热裂解生产线及其生产工艺，以上技术但是只对裂解炭黑进行了简单处理，裂解过程忽视了影响裂解炭黑的重要因素即改善炭黑结构。结构是聚集体的大小分布以及聚集体内的空隙体积，内部空隙体积越多，炭黑的结构越高。裂解过程中热解炭微孔会有所闭合，而对吸附来说微孔是最重要的。因为裂解过程中裂解炭黑未经碳化及活化扩孔处理结构较低，不易作为补强炭黑使用，仅可用于加工低档橡胶制品。由于这种裂解炭黑经济性和市场应用较差难以推广，制约着废旧轮胎裂解行业的发展。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，从工艺技术上进行创新，裂解过程采用裂解碳化技术和高温水蒸气活化扩孔相结合技术，并在炭黑深加工中采用研磨改性一体技术再次改性提质，明显改变了废轮胎裂解炭黑的结构，使裂解产物品质显著提高，可以作为补强炭黑用于制作新轮胎，实现了真正意义上的废旧轮胎循环利用。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，包括：废旧轮胎预处理装置、裂解活化装置和炭黑深加工装置；
[0007]所述废旧轮胎预处理装置包括：用于将废旧轮胎破碎成胶块的切片装置；
[0008]所述裂解活化装置包括：裂解碳化炉和活化扩孔炉；
[0009]所述裂解碳化炉的预设工作温度为500℃-550℃；
[0010]所述活化扩孔炉用于采用水蒸气将所述固态炭黑中有机物裂解物质残留凝结带出，且所述活化扩孔炉的预设工作温度为550-600℃。
[0011]优选地，所述裂解活化装置还包括：油气冷凝器、裂解油的油水分离器、雾化器和燃烧区；
[0012]所述油气冷凝器的液体出口连接于所述油水分离器的入口，所述油水分离器的水出口连接于所述雾化器的进口，所述雾化器的出口连接于所述燃烧区。
[0013]优选地，所述裂解活化装置还包括：稳压气柜；
[0014]所述油气冷凝器的气体出口连接于所述稳压气柜的进口，所述稳压气柜的出口连接于所述燃烧区。
[0015]优选地，所述裂解碳化炉和所述活化扩孔炉设置于同一燃烧器中。
[0016]优选地于，所述炭黑深加工装置包括：固体出渣冷却系统、磁选系统和研磨改性系统；
[0017]所述固体出渣冷却系统的进口连接于所述裂解活化装置，所述固体出渣冷却系统的出口连接于所述磁选系统的进口，所述磁选系统的炭黑出口连接于所述研磨改性系统。
[0018]优选地，所述研磨改性系统为研磨改性一体装置；所述研磨改性一体装置包括：装置本体，设置于所述装置本体的炭黑进料机构、改性剂进料机构、研磨机构和热风机构。
[0019]优选地，所述炭黑深加工装置还包括：造粒干燥系统；
[0020]所述造粒干燥系统的进口连接于所述研磨改性系统。
[0021]优选地，所述炭黑深加工装置还包括：钢丝压块机；
[0022]所述钢丝压块机的进口连接于所述磁选系统的钢丝出口。
[0023]优选地，所述裂解活化装置还包括：高温水蒸气发生器；所述高温水蒸气发生器的进口用于接入软化水，所述高温水蒸气发生器的出口连接于所述所述活化扩孔炉的水蒸气进口。
[0024]优选地，所述裂解活化装置还包括：余热利用器，所述余热利用器的烟气进口连接于所述裂解碳化炉的烟气出口，所述余热利用器的烟气出口连接于所述废旧轮胎预处理装置末端的进料系统。
[0025]从上述的技术方案可以看出，本技术提供的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，在炭黑深加工环节采用研磨改性一体机，在将炭黑物料输送至研磨机入口同时，用系统配置的计量泵按比例把活化改性剂加入研磨机入口，并且给入料系统补充适量热风保持物料温度，改性过程借力(机械)研磨机转子起到高速搅拌作用，其摩擦产生的温度(80-100℃)可满足改性温度，此工艺设备环节少、投入小且操作简单，活化改性包覆率高，产品质量可满足补强炭黑要求，可达到用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑标准。尤其是裂解过程采用创新技术，区别以上技术的第一步是裂解碳化(500-550℃)，以除去易挥发物质并使残留的高分子碳氢化合物分解；第二步是超高温水蒸气活化扩孔(550-600℃)，有机物裂解物质残留将随水分子凝结蒸气带出，水分子碳化过程可将裂解炭黑萎缩的微孔起到扩孔作用，解决了裂解炭黑结构低的问题；第三步在裂解炭黑深加工中采用研磨改性一体工艺，进一步增加裂解炭黑活性。本技术使废旧轮胎裂解炭黑达到提质利用效果，技术指标可以达到N660和N330标准，可用于轮胎基部、胎侧及过渡层，实现了真正意
义上的废旧轮胎循环利用。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本技术实施例提供的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统的结构示意图；
[0028]图2为本技术实施例提供的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解加工方法的流程示意图。
[0029]其中，1为废旧轮胎，2为清洗装置，3为切片装置，4为进料系统；5为裂解碳化炉，6为活化扩孔炉，7为油气冷凝器，8为裂解油，9为成品油罐，10为含油水，11为雾化器，12为不凝气，13为稳压气柜，14为燃烧区，15为可燃气，16为高温水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，其特征在于，包括：废旧轮胎预处理装置、裂解活化装置和炭黑深加工装置；所述废旧轮胎预处理装置包括：用于将废旧轮胎破碎成胶块的切片装置(3)；所述裂解活化装置包括：裂解碳化炉(5)和活化扩孔炉(6)；所述裂解碳化炉(5)的预设工作温度为500℃-550℃；所述活化扩孔炉(6)用于采用水蒸气将固态炭黑中有机物裂解物质残留凝结带出，且所述活化扩孔炉(6)的预设工作温度为550-600℃。2.根据权利要求1所述的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，其特征在于，所述裂解活化装置还包括：油气冷凝器(7)、裂解油(8)的油水分离器、雾化器(11)和燃烧区(14)；所述油气冷凝器(7)的液体出口连接于所述油水分离器的入口，所述油水分离器的水出口连接于所述雾化器(11)的进口，所述雾化器(11)的出口连接于所述燃烧区(14)。3.根据权利要求2所述的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，其特征在于，所述裂解活化装置还包括：稳压气柜(13)；所述油气冷凝器(7)的气体出口连接于所述稳压气柜(13)的进口，所述稳压气柜(13)的出口连接于所述燃烧区(14)。4.根据权利要求1所述的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，其特征在于，所述裂解碳化炉(5)和所述活化扩孔炉(6)设置于同一燃烧器中。5.根据权利要求1所述的改变炭黑结构用于轮胎制造的废轮胎裂解炭黑加工系统，其特征在于，所述炭黑深加工装置包括：固体出渣冷却系统、磁选系统(22)和研磨改性系统；所述固体出渣冷却系...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜承法，朱业胜，郭庆民，
申请(专利权)人：北京万向新元科技有限公司，
类型：新型
国别省市：