[发明专利]一种用于悬浮催化裂解无焰燃烧塑料或橡胶废弃物的装备

说明书

一种用于悬浮催化裂解无焰燃烧塑料或橡胶废弃物的装备，包括分解炉、布喂料器、计给料器、改性废弃物燃料仓、输送机Ⅰ、均质机、计给料泵和催化裂解氧化剂储罐，所述计给料泵通过管道与催化裂解氧化剂储罐的出口、均质机的雾化喷淋进液管相连通，所述输送机Ⅰ分别与改性废弃物燃料仓的进料口、均质机的卸料口相连，所述改性废弃物燃料仓的底部出料口与计结料器相连，所述计结料器与布喂料器相连，所述布喂料器与分解炉内相连通。本发明可低成本利用废旧轮胎/废塑料作为干法水泥生产用替代燃料、不影响窑系统产能和熟料质量，且无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种燃烧装备，具体涉及一种用于悬浮催化裂解催化氧化无焰燃烧塑料或橡胶废弃物的燃烧装备。

背景技术

随着社会经济的发展，称之为黑色污染物的废旧轮胎和称之为白色污染物的废塑料等难降解的高聚物材料产生量日益巨大，已带来了严重的环境污染问题。

目前，仅报废的轮胎全世界每年逾15亿条，得以回收再利用的仅15～20%，我国2016年全年产生的废旧轮胎亦达3亿余条，重量在1000万吨以上。长期以来，日益增多的废旧轮胎成了环境保护的一大难题。因此，如何合理、高效地利用废旧轮胎已成为社会广泛关注的问题。

各种废旧轮胎依原用途不同其主要成分波动范围为橡胶30～55%、活性炭20～36%、硫0.5～3.0%、软化剂（油）1～22%、氧化锌0.5～2.6%、加硫助剂1～13%、纤维0～18%、钢丝2～17%（其中卡车径向式轮胎钢丝15～40%），同一种轮胎材料的基本成分较简单而稳定，大致为橡胶50%、炭25%、钢丝15%、其它添加剂10%，其所含元素炭氮氢氧总量88%、水1%、硫平均1.5%，热值随钢丝含量变化，平均热值7790kcal/kg。

当前，废旧轮胎资源化再利用可以概括为三大类业务板块。一是废旧轮胎翻新再制造，但原型可利用量很少，仅是胎体完好的一部分废轮胎，不到1%的量。二是作为原料利用，生产再生橡胶和橡胶粉等。仅我国2016年再生橡胶产量逾440万吨、再生橡胶粉产量达36万吨，但硫化胶粉的制备需在低温冷冻条件下进行，需要能源密集型设备；生产再生胶的过程亦会产生极难处理的废气，二次污染严重，能耗很高，且生产再生胶的利润低，西方国家大多已逐渐淘汰了这种处理废橡胶的方式，除此之外，我国还产生了大范围的“毒跑道”事件。三是作为燃料利用，包括裂解制油气和作为窑炉燃料。

废旧轮胎的裂解技术主要有热裂解、催化降解和微波解聚三类工艺。第一类热裂解工艺技术主要包括：1）常压惰性气体（将废橡胶加热到500℃）热解技术；2）真空（在总压2～20kPa、温度510℃条件下把废橡胶裂解）热解技术；3）熔融盐（将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中，加热至500℃、氮气介质）热解技术。从热裂解装备来看，具有代表性的热裂解工艺包括真空移动床、两段移动床、流化床、连续烧蚀床和回转窑热裂解工艺。第二类催化降解工艺技术是采用氯化锌、氯化锡和碘化锑等路易斯酸熔融盐催化剂进行废旧轮胎橡胶降解的方法，实施时可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐作为辅助催化剂以增大裂解产物中的异丁烯质量分数。第三类微波解聚工艺方法，是将盛有破碎的块状废轮胎以氮气为介质的容器放入微波发生器内，以频率为2450MHz的微波加热裂解的方法。上述的三大类废旧轮胎裂解技术都包括原料预制系统、热裂解反应器系统、气－油回收分离系统、固体回收系统。其裂解设备是整个工艺的关键所在，但目前设计满足工艺要求的裂解设备尚存在很大困难，能耗和二次污染亦是需要继续研究的问题。当前，我国裂解技术相关设备的开发和产品的分析应用研究大多刚刚起步，如何实现无污染、连续化、自动化热裂解产品的回收利用，是尚待解决的问题。