[发明专利]一种用于微波裂解废轮胎的保持腔内洁净运行的工艺

说明书

本发明提供一种用于微波裂解废轮胎的保持腔内洁净运行的工艺，包括下述步骤：A、运行前准备：为满足裂解的反应条件，开始运行前，向裂解腔内充介质气体，压强为常压；B、微波裂解的洁净运行：开始运行后，将物料通过物料输送装置从水平方向输入到微波裂解腔并使物料位于微波裂解腔的下部进行微波裂解，同时，从微波裂解腔的上部开设的进气通道通入介质气体，介质气体通入后向裂解腔下部运动，带动裂解产生的裂解混合气穿过物料从裂解腔底部开设的出气通道排出裂解腔。该工艺确实有效的将裂解生成的可凝性裂解油蒸汽等污染性气体排出，最大程度的减少裂解装置的污染，保证装置洁净，有效运行。

技术领域

本发明涉及废轮胎裂解技术领域，特别涉及一种用于微波裂解废轮胎的保持腔内洁净运行的工艺。

背景技术

随着车辆增加，产生大量难以自然降解的废轮胎，而成为黑色垃圾，这不仅会造成环境污染，也是一种资源的巨大浪费。废轮胎热裂解，是一种常用的废轮胎资源回收技术；这是一种在无氧条件下加热废轮胎，使之裂解生成裂解油、裂解气、炭黑、钢丝等产物的技术。回转窑热裂解、热风热裂解等，是目前较为常见的废轮胎热裂解技术，但这些技术都是通过接触传热、并依靠废轮胎自身的热传导由外向内加热废轮胎的，而废轮胎又是一种热的不良导体，因此在实际生产中存在传热困难、裂解速度慢、生产效率低的问题。

微波是一种不依靠热传导而直接使极性材料发热、迅速升温的加热方式，可以很好的解决上述问题。但是在实际工程应用中，由于废轮胎在微波腔体内，经微波加热裂解时会产生大量可凝性裂解油蒸汽等污染性气体，这些污染性气体在排出微波腔体之前，很容易扩散到微波馈口和微波传输系统中，发生凝结、聚集，形成积焦污染装置、引发放电击穿、中断运行、甚至破坏微波装置。因此，为使微波废轮胎裂解技术得到成功的实施，就必须克服裂解腔内的污染问题，即污染性气体引发的对微波装置运行的破坏。目前常见的解决方法有如：

专利CN 101811129 B采用可以透过微波的石英玻璃作为微波透射窗，在将微波源与主机筒（即微波腔体）外壁连接的位置上（即在微波馈口处）安装微波透射窗，作为局部性的透波隔气挡板。专利CN 103333709 B采用非金属密封板，作为整个面上的透波隔气挡板，将裂解腔体分隔成上下两个部分，上部为密封的空气隔离腔，下部为分解物料的空腔（即物料裂解腔）。上述两种透波隔气挡板，可以防止污染性气体从设备中泄漏到外部、防止污染性气体进入微波传输系统和微波源，在初期也能让微波顺利透过并作用于物料；但当物料开始裂解时，污染性气体排出裂解腔前，会扩散至裂解腔内的每个角落，挡板也很容易受污染、很快在其上形成积焦；积焦会阻碍微波透过、吸收微波产生高温、形成积炭，积炭会使微波在挡板上发生放电打火，放电打火局域温度可达数千摄氏度、形进极大的温差，使档板脆裂、破碎、熔融，并损坏设备、引起运行中断，甚至发生易燃气体泄漏而引发安全事故。专利CN 105376889 A又提出：在微波馈口安装高分子材料板（也是作为透波隔气挡板），并明确指出存在副产物在高分子材料板上附集（即积焦污染）的问题，而其解决方法是在微波传输系统（即微波波导）内通冷却风对高分子材料板进行冷却，但这里的污染主要是由裂解产生的油蒸汽冷凝聚积形成的积焦污染，因此冷却会进一步加重高分子材料板上的积焦，并不能解决裂解腔内的污染问题。

专利CN 102492442 B的微波裂解炉是在金属外筒体（即微波腔体）内设置了一个非金属内筒体，相当于设置了一个透波隔气内腔。透波隔气内腔可以在污染性气体排出裂解腔前，将其约束在微波隔气内腔里面，但是同样存在微波隔气内腔本身受到污染的问题。专利CN106147807 A在微波加热腔的不锈钢内壁上设置了微波专用陶瓷材料的耐高温层，实际也是构成了一个透波隔气内腔；并明确地指出耐高温层“能防止裂解气中的焦油粘到炉壁上”，但不可否认的是焦油会粘到耐高温层上并形成积炭，因此才需要“每过一段时间能在空气气氛下开启微波进行空烧(没有物料)，将其表面上的结炭层烧掉”；然而这种先污染、再以非在线的方式清理污染的方法，完全低估了裂解油污染的强度和速度，不仅装置无法长时间运行，在运行过程、以及如所述的空气微波空烧过程中都很容易在耐高温板上产生放电打火，而使耐高温板脆裂、破碎。