本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置用來將舊輪胎或已降解輪胎的裝置連續(xù)熱處理成燃料油、加熱氣體和不可再循環(huán)的鋼鐵。

背景技術(shù)：

專家對于舊輪胎的出現(xiàn)的問題的估計(jì)報(bào)告是，每年出現(xiàn)的丟棄輪胎的數(shù)量達(dá)到7億條。它們的處理的問題貫穿它們的使用的持續(xù)時(shí)間被解決，但到目前為止，該解決方案的結(jié)果還沒有到達(dá)它們的出現(xiàn)量的容量水平。因此，舊輪胎不斷積累并且成為環(huán)境問題。目前已知的技術(shù)專注于以下領(lǐng)域，其中歷史上首次出現(xiàn)的是借助于過熱水蒸氣(superheated water vapour)的作用的橡膠的再生。輸出是所謂的再生體，該再生體用于添加到橡膠成分中。然而，與它們從其出現(xiàn)的原始橡膠相比，其生產(chǎn)和有限數(shù)量的特征，限制這種技術(shù)大規(guī)模傳播。輪胎處理的技術(shù)的另一方向?qū)Ｗ⒂讷@得橡膠粒子，該橡膠粒子應(yīng)用于建筑和其它領(lǐng)域，諸如農(nóng)業(yè)或工程生產(chǎn)。這些技術(shù)中相對而言更加為人所知的是使用液氮的過冷技術(shù)，其中，橡膠變得易碎，然后在這種狀態(tài)中，它通常在錘式粉碎機(jī)中被碎裂。例如從文獻(xiàn)US 5735471中，可獲知橡膠廢料的類似處理工藝，其中，用機(jī)械粉碎機(jī)處理深凍橡膠廢料。其它技術(shù)通過各種類型的粉碎機(jī)用來獲得粒子。上述兩種類型的技術(shù)都需要先移除含有鋼絲的腳部分，或者甚至需要切割成較小的部分。這限制這個(gè)技術(shù)用于舊輪胎的復(fù)雜處理。

使用舊輪胎的另一程序在于使它們用于燃燒。輪胎按其熱值而計(jì)，處于優(yōu)質(zhì)黑煤的水平，但由于其機(jī)械組分，特別是鋼加強(qiáng)件成分，難以用于實(shí)際燃燒以便獲得能量。用來獲得熱水蒸氣(heat water vapour)的燃燒爐(諸如在大不列顛操作的Helnan-Freud的燃燒爐)允許你燃燒整個(gè)輪胎，但僅通過批量的方式，這是由于從爐中移出鋼加強(qiáng)件，需要把裝置關(guān)停。該過程因此以批量的方式進(jìn)行。不同的且稍微更現(xiàn)代化的輪胎燃燒的方法，是采用油燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)爐一起，使得溫度上升到超過1300℃并且鋼軟化并且不阻塞格柵。對于回收的這種鐵的可用性是零星的。

將輪胎用作燃料的相對可靠的方式是在水泥爐中進(jìn)行處理。在這里，整個(gè)輪胎將消失并且將能夠節(jié)省其它較昂貴的能量。然而，水泥設(shè)備中的輪胎的消耗，僅僅是積累的大量輪胎的一部分。

由捷克實(shí)用新型no.20795，還可獲知一種通過物理-化學(xué)過程用來處理橡膠廢料(特別地是輪胎)的裝置，該裝置由至少一個(gè)氣體密封的室組成，諸如O₃的腐蝕性氣體通過供給管道被供應(yīng)到該至少一個(gè)氣體密封的室中，該至少一個(gè)氣體密封的室被通過至少一個(gè)噴嘴形成的水霧弄濕，加壓水從箱引到至少一個(gè)噴嘴。在氣體密封的室中，上下成行彼此相對地放置頂氣缸和具有用于被處理橡膠廢料的空間的對立的底氣缸。氣缸行列中的一個(gè)氣缸被固定，而氣缸行列中的第二個(gè)氣缸能夠通過壓力沿豎向移動(dòng)。在氣體密封的室的輸入側(cè)上，具有帶有輸入蓋的輸入?yún)^(qū)域，并且在輸出側(cè)上，具有帶有輸出蓋的輸出空間，而這兩個(gè)空間都設(shè)置有具有用來排出氣體的防爆安全鎖的輸出管道，并且都離開由內(nèi)部隔板分離的氣體密封的室的內(nèi)部空間。這種裝置的缺點(diǎn)特別地在于這種裝置是相對復(fù)雜的。

從目前技術(shù)知識(shí)的觀點(diǎn)，可以將熱解的使用看作最終方案。例如從文獻(xiàn)US 2011116986或從文獻(xiàn)WO 9320396可以獲知用于廢料(特別地是輪胎)處理的適當(dāng)?shù)臒峤夥磻?yīng)器。

然而，如在這些裝置中被執(zhí)行的那樣，熱解需要相對輕柔地壓碎的輸入原材料(如果可能)而沒有任何外來摻合料，并且也需要對加熱器進(jìn)行外部加熱。這使得其自身成本的大部分在于研磨和加熱，使得僅以幾乎沒有的利潤率或者微小的利潤率產(chǎn)生產(chǎn)品，不能使操作在經(jīng)濟(jì)方面能夠自足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在很大程度上，現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)由一種用來連續(xù)處理舊輪胎或已降解輪胎的裝置化解，所述裝置包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器用來將這些廢輪胎熱分解成呈低分子量烴形式的有機(jī)分解產(chǎn)物和殘余無機(jī)廢料部分，根據(jù)本發(fā)明，其特征在于，在所述反應(yīng)器的上部部分中形成填充室，所述填充室具有一對填充隔板以便用廢輪胎填充其內(nèi)部空間，并且在反應(yīng)器的底部部分中形成殘余無機(jī)部分的輸出室，所述輸出室具有一對輸出隔板，而在反應(yīng)器的下部部分中設(shè)有噴嘴，所述噴嘴通過對有機(jī)物質(zhì)的未反應(yīng)殘余物加以氧化而產(chǎn)生不含有害物質(zhì)的溫和氣態(tài)惰性介質(zhì)，該氣態(tài)惰性介質(zhì)在處理的過程中滲透反應(yīng)器的內(nèi)部空間進(jìn)入其下部部分。在反應(yīng)器的內(nèi)部空間的上部部分中，在填充室下面，形成這種惰性氣體介質(zhì)的至少一個(gè)輸出開口，這種惰性氣體介質(zhì)與呈氣溶膠形式的其中散布的有機(jī)分解產(chǎn)物一起，通過固體粒子分離器以及冷卻器，被引入液體粒子分離器，所述液體粒子分離器用以分離來自經(jīng)冷卻的氣溶膠的液體粒子。液體粒子分離器設(shè)有：用以將液體粒子輸出到箱中的第一端輸出部、以及用以輸出氣態(tài)粒子的第二居間操作輸出部，所述氣態(tài)粒子用以引入到熱機(jī)中由燃燒產(chǎn)生直接能量，或者在有利實(shí)施例中，它們被驅(qū)入冷凍室，該冷凍室用來分離具有高于這個(gè)室中的溫度的冷凝溫度的氣體，在該冷凍室的末端，設(shè)有：用于輸出其中的不冷凝氣體的剩余部分的第二端輸出部。

本發(fā)明的特征還在于，由一對輸出隔板限定的殘余無機(jī)部分的輸出室側(cè)向地位于反應(yīng)器的軸線的外側(cè)，而在反應(yīng)器的軸線中，在其底部設(shè)有氣態(tài)惰性介質(zhì)的發(fā)生器，并且用來產(chǎn)生氣體惰性介質(zhì)的噴嘴在其內(nèi)部空間中連接到管道，該管道承載有控制閥，該控制閥用以設(shè)定來自反應(yīng)器的外部空間的空氣的流通，以在希望的溫度下對氣態(tài)惰性介質(zhì)進(jìn)行放熱加熱。然而，也優(yōu)選地，反應(yīng)器也配備有擠出設(shè)備，該擠出設(shè)備用來將來自反應(yīng)器的底部的殘余無機(jī)部分清理到側(cè)向定位的輸出室中。為了促進(jìn)反應(yīng)器的內(nèi)部空間的填充，反應(yīng)器優(yōu)選地配備有用以將被處理輪胎傳送到其填充室的傳送器。

由于填充室的一對填充隔板和殘余無機(jī)部分的輸出室處的一對輸出隔板，被處理輪胎的熱分解在反應(yīng)器中以不進(jìn)入空氣的方式進(jìn)行，然而在其中保證將熱完美地傳遞到被處理廢料，并且同時(shí)保證從其反應(yīng)空間的所有出現(xiàn)的反應(yīng)產(chǎn)物的完美傳遞，并且甚至在整個(gè)制造工藝的過程中都是如此。根據(jù)本發(fā)明的裝置也允許作為結(jié)果的氣態(tài)和液體有機(jī)產(chǎn)物的熱分解中的其它處理以便它們的另外使用。根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點(diǎn)也在于，該裝置允許處理整個(gè)舊輪胎或已降解輪胎，而無需任何前述調(diào)節(jié)。

附圖說明

本發(fā)明還由根據(jù)本發(fā)明的用來連續(xù)處理舊輪胎或已降解輪胎的裝置的示例性實(shí)施例的示意圖闡明。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的展示的例子實(shí)施例用來連續(xù)處理舊輪胎或已降解輪胎的裝置包括沿豎向布置的反應(yīng)器1，該反應(yīng)器用來將這些廢輪胎熱分解成呈低分子量烴形式的有機(jī)分解產(chǎn)物和殘余無機(jī)廢料部分。在反應(yīng)器的上部部分中形成填充室2，該填充室具有一對填充隔板3以便用廢輪胎填充其內(nèi)部空間，并且在反應(yīng)器1的底部部分中形成殘余無機(jī)部分的輸出室8，該輸出室具有一對輸出隔板9。

在反應(yīng)器1的下部部分中，在其壁中布置噴嘴5，該噴嘴用來輸入空氣，以便通過對來自被處理輪胎的有機(jī)物質(zhì)的未反應(yīng)殘余物加以氧化而產(chǎn)生不含有害物質(zhì)的溫和氣態(tài)惰性介質(zhì)。由一對輸出隔板9限定的殘余無機(jī)部分的輸出室8側(cè)向地位于反應(yīng)器1的軸線的外側(cè)，而在反應(yīng)器1的軸線中，在其底部設(shè)有氣態(tài)惰性介質(zhì)的發(fā)生器，并且用來產(chǎn)生氣體惰性介質(zhì)的噴嘴在其內(nèi)部空間中連接到管道，該管道承載有控制閥6，該控制閥設(shè)定來自反應(yīng)器1的外部空間的空氣的流通，以便在希望溫度下對氣態(tài)惰性介質(zhì)進(jìn)行放熱加熱。

在反應(yīng)器1的內(nèi)部空間的上部部分中，在填充室2下面，形成有這種惰性氣體介質(zhì)的輸出開口11，這種惰性氣體介質(zhì)與呈氣溶膠形式的其中散布的有機(jī)分解產(chǎn)物一起。

該裝置還包括用以分離主要是煙灰的固體粒子分離器12，氣溶膠通過輸入開口14進(jìn)入該分離器中，而分離器12配備有夾套13以便其由空氣冷卻。然后，來自分離器12的脫除了固體粒子的氣溶膠通過輸出口15出來，并且通過出口開口16被引入冷卻器17，該冷卻器設(shè)置有冷卻回路18，該冷卻回路具有流動(dòng)的冷卻水和已冷卻的氣溶膠的出口輸出部19，該出口輸出部19通過供應(yīng)輸入部20而被引入液體粒子分離器10。

液體粒子分離器10配備有：用以將液體粒子輸出到箱22中的第一端輸出部2、以及第二居間操作輸出部23，該第二居間操作輸出部用以將氣態(tài)粒子輸出到冷凍室24中，其用來分離具有不同冷凝溫度的氣體，即，其中通過將溫度從-20℃降低到-40℃，而分離具有高于所述溫度的冷凝溫度的氣體。

反應(yīng)器1也配備有用以將被處理輪胎傳送到其填充室2的傳送器27，并且配備有擠出設(shè)備7，該擠出設(shè)備用來將來自反應(yīng)器1的底部的殘余無機(jī)部分清理到側(cè)向定位的輸出室8中。

在填充了被處理輪胎之后，反應(yīng)器1被一對填充隔板3中的至少一個(gè)填充隔板3以及一對輸出隔板9中的至少一個(gè)輸出隔板9所封閉。在通過火焰或通過電加熱的反應(yīng)器1的下部部分中的被處理輪胎的最初被加熱到600℃的操作溫度之后，開始反應(yīng)，該反應(yīng)通過在發(fā)生器4中開始產(chǎn)生氣體惰性介質(zhì)并且通過運(yùn)行廢氣出口而被保持，該廢氣出口是液體粒子分離器10的一部分。通過控制閥6而設(shè)定空氣的流通，以便對發(fā)生器4周圍空間中的內(nèi)容物進(jìn)行氧化，因此惰性氣態(tài)介質(zhì)放熱地加熱到一溫度，該溫度的值借助于由控制閥6所控制的空氣流率而被管控。這種介質(zhì)然后通過反應(yīng)器1繼續(xù)到達(dá)出口開口11，并且放置在這個(gè)空間中的輪胎經(jīng)歷熱分解，而呈低分子量烴狀態(tài)的降解產(chǎn)物以氣溶膠形式分布在該介質(zhì)中。

通過以下事實(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)裝置中持續(xù)提供處理過程：當(dāng)打開一對填充隔板3中的頂部隔板且關(guān)閉一對填充隔板3中的底部隔板時(shí)，傳送器27將用被處理輪胎填充反應(yīng)器1的填充室2，然后關(guān)閉一對填充隔板3中的上部隔板。然后，通過打開一對填充隔板3中的下部隔板，將填充室2的內(nèi)容放入反應(yīng)器1中。根據(jù)反應(yīng)器1內(nèi)的輪胎的消耗情況，周期性地重復(fù)這種填充模式。類似地，對于從反應(yīng)器1輸出線材和無機(jī)廢料的情況而言，當(dāng)在通過擠出設(shè)備7的直線運(yùn)動(dòng)打開一對輸出隔板9中的頂部隔板且關(guān)閉一對輸出隔板9中的底部隔板期間時(shí)，這些無機(jī)廢料從反應(yīng)器1的底部被推出，到達(dá)輸出室8的空間中。然后，通過關(guān)閉一對輸出隔板9中的上部隔板且打開一對輸出隔板9中的底部隔板，把輸出室8的內(nèi)容排出到未示出的容器中。

在本發(fā)明的這個(gè)示例性實(shí)施例中，它是具有邊長為1米的正方形基部和4.5米高度的反應(yīng)器1，其中在處理1426kg的舊輪胎之后，已經(jīng)獲得以下結(jié)果：具有EUR 34.3MJ/kg的熱值的液體燃料626升，液化氣170kg，鐵173kg以及灰137kg。作為氣態(tài)惰性介質(zhì)，在那里使用該體積中包含的介質(zhì)，其量是64％的氮?dú)猓?3.5％的二氧化碳和0.1％的一氧化碳，而剩余物由過熱水蒸氣形成，并且該過熱水蒸氣的溫度在反應(yīng)器的入口等于620℃并且在輸出口等于220℃。

工業(yè)實(shí)用性

用來連續(xù)處理舊輪胎或已降解輪胎的裝置可以廣泛地用于有效廢料管理和它們的絡(luò)合物或至少部分地施加到另外的可用產(chǎn)物上，該另外的可用產(chǎn)物包括適合于熱機(jī)的驅(qū)動(dòng)和熱的產(chǎn)生的產(chǎn)物。

附圖標(biāo)記清單

1.反應(yīng)器

2.填充室

3.填充隔板

4.加熱介質(zhì)的發(fā)生器

5.噴嘴

6.控制閥

7.擠出設(shè)備

8.輸出室

9.輸出隔板

10.液體粒子分離器

11.輸出開口

12.固體粒子分離器

13.夾套

14.輸入開口

15.輸出口

16.輸入口

17.冷卻器

18.冷卻回路

19.出口輸出部

20.供應(yīng)輸入部

21.第一端輸出部

22.液體粒子箱

23.居間操作輸出部

24.冷凍室

25.第二端輸出部

26.第三端輸出部

27.傳送器