[发明专利]一种废旧轮胎的能源循环利用制备活性炭的系统及方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种废旧轮胎的处理技术，具体涉及一种废旧轮胎的能源循环利用制备活性炭的系统及方法。

背景技术

随着我国汽车工业的迅猛发展，废旧轮胎也每年以两位数的速度增长，我国废旧轮胎的产生量已居世界第二，仅次于美国。越来越多的废旧轮胎形成“黑色污染”，正在威胁着人们的日常生活。

废旧轮胎属于不溶或难溶的高分子弹性材料，有着较高的弹性和韧性，在-50℃～150℃范围内不会发生变化，废旧轮胎难以生物降解，长期露天存放，不仅占用大量土地，而且会产生有毒有害气体，严重污染环境。目前，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，其中热解法以其较高的资源回收率和较低的二次污染而引起广泛关注。若将废旧轮胎为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对废旧轮胎热解相合适的工艺路线。

根据国家循环经济、可持续发展的产业政策，废旧轮胎处理要以实现节能降耗、污染减排、资源再生和高附加值生产为目标。

然而现有技术对废旧轮胎的热解，以热解油气为主要回收产品，附加值不高，且整个热解系统能耗较高，热解后的固体产物可能会成为二次污染源。

因此，针对上述技术存在的不足，为了能够高效地实现对废旧轮胎的热解，并及时对热解后的固体部分进行资源化利用，循环利用系统产生的热量及燃烧产生的烟气等能源，有待提出一种新的废旧轮胎的处理技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧轮胎的能源循环利用制备活性炭的系统及方法，以能够高效地实现对废旧轮胎的热解，并及时对热解后的固体部分进行资源化利用，循环利用系统产生的热量及燃烧产生的烟气等能源。

本发明提供一种废旧轮胎的能源循环利用制备活性炭的系统，所述系统包括废旧轮胎热解炉、磁选分离器、多段炉、二氧化碳分离器、蓄热式管式加热炉，其中，所述废旧轮胎热解炉内设有反应室和燃烧器；所述废旧轮胎热解炉的顶部设有进料口和热解油气出口；所述废旧轮胎热解炉的底部设有热解固体出口；所述磁选分离器设有热解固体入口和热解炭出口，所述热解固体入口与所述废旧轮胎热解炉的热解固体出口相连；所述二氧化碳分离器与所述废旧轮胎热解炉内的燃烧器的烟气出口相连，用于对其烟气中的二氧化碳进行分离；所述蓄热式管式加热炉的入口与所述二氧化碳分离器分离后的二氧化碳出口相连，用于对二氧化碳进行加热；所述多段炉设有第一入口、第二入口、烟气出口和活性炭出口，所述第一入口与所述磁选分离器的热解炭出口连接，所述第二入口与所述蓄热式管式加热炉的二氧化碳出口相连。

上述的系统，所述废旧轮胎热解炉的侧壁设有多个出气口。

上述的系统，所述燃烧器位于所述废旧轮胎热解炉内反应室的上部。

上述的系统，所述多个出气口在竖直方向上位于所述燃烧器的上方。

上述的系统，所述多段炉的第二入口连接水蒸气输送管道和/或二氧化碳气体输送管道。

上述的系统，所述系统还包括冷却和净化单元，所述冷却和净化单元设有热解油气入口、热解气出口和热解油出口，所述热解油气入口与所述废旧轮胎热解炉的热解油气出口相连。

上述的系统，所述系统还包括热解油储罐，所述热解油储罐的入口与所述冷却和净化单元的热解油出口相连。

上述的系统，所述蓄热式管式加热炉的入口分别与所述二氧化碳分离器的二氧化碳出口及所述热解油储罐的出口连接，用于使热解产生的部分热解油作为热源为二氧化碳加热。

本发明还提供一种利用上述系统进行废旧轮胎的能源循环利用制备活性炭的方法，所述方法包括步骤：

将废旧轮胎热解原料送至所述废旧轮胎热解炉进行热解处理，得到热解固体和热解油气；

将所述热解固体送至所述磁选分离器，使所述热解固体产物中的热解炭和金属分离，得到热解炭；

通过所述二氧化碳分离器对所述燃烧器的烟气中的二氧化碳进行分离；

通过所述蓄热式管式加热炉对分离后的二氧化碳进行加热；

将所述热解炭、所述加热后的二氧化碳送至所述多段炉进行活化处理，得到活性炭。

上述的方法，所述方法还进一步包括步骤：通过调整通入所述燃烧器中燃气的流量对热解过程进行精确控温。