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基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法及系统技术方案

技术编号:44722381 阅读:9 留言:0更新日期:2025-03-21 17:49
本发明专利技术公开了一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,包括以下步骤:S1、将废轮胎进行抽丝;S2、再进行破碎、磁选,得到钢丝、其他磁性物和非磁性物;S3、将所述钢丝、所述其他磁性物送至转炉或电炉;S4、将所述非磁性物进行微波热解,得到油气混合物和热解残渣;S5、将所述油气混合物送至焦炉煤气系统,所述热解残渣送至转底炉。本发明专利技术还公开了一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎系统。本发明专利技术将废轮胎微波热解工艺与钢铁厂现有的工序紧密结合,通过协同处置的方式,可解决废轮胎对环境的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废轮胎综合利用及原料预处理技术,更具体地说,涉及一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法及系统


技术介绍

1、目前,随着废橡胶污染程度越来越严重,废橡胶成为继白色污染之后又一大污染——黑色污染。如何有效回收利用,防止对环境造成污染,这既是一个世界性难题,也是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。

2、据《轮胎商业网》报道,废旧轮胎综合利用途径主要包括翻新、再生胶、胶粉、热能利用和热解等。随着科技的发展,质优价廉的合成橡胶使轮胎翻新和再生胶的市场越来越小,市场增长率自2012年来持续下滑,且受到技术水平以及生产设备等诸多问题的限制,用轮胎胶粉做配料生产道路沥青也因成本太高而无法大量使用。将废旧轮胎和其他废弃物一起焚烧以蒸汽或电力的形式回收能量,虽可以大量处理废旧轮胎,但资源利用率不高,只能回收约42%的能源。此外,翻新、制造胶粉和再生胶、作沥青填料、直接作为燃料焚烧等处理方法,或多或少的都会带来二次污染,资源的浪费,且危害居民健康,不是最终的解决办法。目前,废轮胎中,仅50%得到合理回收利用。因废轮胎产生量大、难处理,越来越引起社会的关注。

3、现有关于废轮胎综合利用方面的专利众多,主要包括以下几个方面:

4、1)废轮胎粉碎或传统裂解后综合利用。如专利cn97111088.3采用机械方法将废轮胎分割成胎圈、胎面胶、胎侧、胎顶及帘线带和边角料等,然后分别进行加工、生产出废钢丝、短纤维、废胶粉、活化胶粉和帘布层等,作为其它橡胶产品的再生原材料。中国专利201010013604.1公开了一种废轮胎橡胶粉改性沥青及其制备方法,将废轮胎橡胶粉与沥青按一定比例配合,加工,用于铺筑和养护市政道路。中国专利201610508043.x公开了一种采用活化废轮胎胶粉、乳化沥青、砂子等加工成抗老化路用改性沥青的方法。中国专利201410215266.8公开了利用c重芳烃渣油和废轮胎橡胶粉制备沥青的方法。中国专利201410489090.5公开了等离子体热解气化废轮胎粉的综合利用工艺。中国专利201310701158.7公开了一种高炉矿渣和废橡胶粉制备复合干粉材料的方法,该干粉可用于道路、建筑或海港工程。中国专利201610570019.9公开了一种将油田油泥和废轮胎粉及其他物质混合制备再生胶的方法。中国专利201210229073.9公开了一种废轮胎流化床蒸汽低温干馏系统,包括拔丝、破碎等预处理及油气冷凝、分离、污水净化等过程。中国专利201611097363.7公开了一种将废轮胎通过还原炉快速热解的方法。技术专利cn02265196.9、cn200620103234.x公开了一种废轮胎热裂解及再加工装置。

5、2)利用炼铁流程协同处置废轮胎。如中国专利201110262650.x提出将废轮胎粉作为高炉喷煤阻燃剂一并喷入高炉的方法。中国专利201020542209.8公开了一种新型高炉喷吹用喷枪,可用于废轮胎、废橡胶等颗粒状物料喷吹。高炉喷吹废轮胎工艺成熟,但受两个因素制约。一是废轮胎收购及制粉成本高,与煤相比无价格优势;二是废轮胎含有2~3%zno,将显著增加高炉的锌负荷,喷吹量通常不超过5kg/thm。这2个因素极大限制了废轮胎在高炉的协同处置。

6、3)采用微波对废轮胎进行热解。如美国专利us19900474066、us19900558706、us19920826126、us19970853604提出了废轮胎或有机固体废物采用微波热解进行处理的方法;日本专利jp19880503937、jp19880503937、jp19880509244提出了将固体碳与废轮胎、废塑料等高分子废物混合,采用微波热解,得到含碳残渣的方法;专利wo2004kr00207公开了一种利用微波解决废弃橡胶或废轮胎的方法和装置,可回收废橡胶或废轮胎中炭黑、钢丝绳;韩国专利kr20070096486、kr20070005019介绍了一种利用微波热解废轮胎,收集油气并分离,分类回收炭黑、热解油的方法。中国专利201110009969.1、201710832674.1、200920189393.x、201120014404.8、201721183610.5、201820896859.9介绍了基于微波热解的各种类型的处理废轮胎的设备或装置。中国专利201811055721.7、200710008844.0、201710832060.3、201710058079.7介绍了基于微波热解,利用废轮胎再生橡胶、胶粉、炭黑和活性炭的方法。山东大学杨亚青在《废轮胎微波热解过程及产物分布特性试验研究》中,采用小型微波炉,研究了不同温度微波热解气/固/油三相比例及产物的变化。对比上述专利和公开文献可知,微波热解相对于传统热解,在环境保护、提高热效率等方面有了非常显著的进步,是废轮胎利用的重要发展方向。但这种方法再生出来的产品,跟天然产品性能方面存在一定的差异,产品的回收、利用存在较大的困难,故其处置规模一直不大,难以大规模推广应用。

7、采用废轮胎的热化学处理技术(焚烧、热解和气化)可以对其进行“资源化、减量化和无害化”处理,而且比再利用方法更加简单,所以被认为是较有前途的处理方法。在热化学处理方法中,微波热解因反应可控性好,日趋成为研究的热点,但因热解固体产物含铁/锌,影响炭黑的利用价值;油气成分及分离装置复杂,影响该工艺的推广应用。

8、另一方面,随着钢铁厂限煤减碳,传统联合型钢铁企业炼焦产能萎缩,已有的具备完善油气分离系统的焦炉煤气系统处理量有富余。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术的目的是提供一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法及系统,将废轮胎微波热解工艺与钢铁厂现有的工序紧密结合,通过协同处置的方式,可解决废轮胎对环境的不利影响。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、本专利技术第一方面提供了一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,包括以下步骤:

4、s1、将废轮胎进行抽丝;

5、s2、再进行破碎、磁选,得到钢丝、其他磁性物和非磁性物;

6、s3、将所述钢丝、所述其他磁性物送至转炉或电炉;

7、s4、将所述非磁性物进行微波热解,得到油气混合物和热解残渣;

8、s5、将所述油气混合物送至焦炉煤气系统,所述热解残渣送至转底炉。

9、较佳的,所述非磁性物为胶块和纤维混合,粒度在0~10mm之间。

10、较佳的,所述步骤s4具体包括以下步骤:

11、s41、在所述非磁性物中配入热解残渣;

12、s42、进入料罐进行充氮,再进入微波热解装置进行热解,得到油气混合物和热解残渣。

13、较佳的,所述步骤s41中,所述热解残渣的配入比例是所述非磁性物的3~10%。

14、较佳的,所述步骤s42中,对所述料罐内充氮,使所述料罐内氧含量低于1%。

15、较佳的,所述步骤s本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述非磁性物为胶块和纤维混合,粒度在0~10mm之间。

3.根据权利要求1所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S41中,所述热解残渣的配入比例是所述非磁性物的3~10%。

5.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S42中,对所述料罐内充氮,使所述料罐内氧含量低于1%。

6.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S42中,所述微波热解装置的温度控制在500~700℃,热解时间在20~40min,压力相对于大气压高10~15kPa。

7.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S5具体包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S52中,在所述冷却筒中,所述热解残渣的温度冷却至80℃以下。

9.根据权利要求7所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤S53中,所述残渣细粉的粒度为-0.074mm,且覆盖率需达80%以上。

10.根据权利要求7所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于,所述步骤S53具体为:

11.一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎系统,其特征在于,包括废轮胎常温处置单元以及与所述废轮胎常温处置单元分别连接的废轮胎中非磁性物微波高温热解单元、全产物电炉-焦炉-转底炉协同处置单元;

12.根据权利要求11所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎系统,其特征在于,所述废轮胎常温处置单元包括:

13.根据权利要求12所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎系统,其特征在于,所述废轮胎中非磁性物微波高温热解单元包括:

14.根据权利要求13所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎系统,其特征在于,所述全产物电炉-焦炉-转底炉协同处置单元包括:

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【技术特征摘要】

1.一种基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述非磁性物为胶块和纤维混合,粒度在0~10mm之间。

3.根据权利要求1所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于,所述步骤s4具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤s41中,所述热解残渣的配入比例是所述非磁性物的3~10%。

5.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤s42中,对所述料罐内充氮,使所述料罐内氧含量低于1%。

6.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤s42中,所述微波热解装置的温度控制在500~700℃,热解时间在20~40min,压力相对于大气压高10~15kpa。

7.根据权利要求3所述的基于微波热解、产物钢铁流程协同处置废轮胎方法,其特征在于:所述步骤s5具体包括以下步骤:

8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员:李建熊林毛晓明朱彤孙维周
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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