[发明专利]一种废轮胎低消耗高值化利用装置及方法

权利要求书

1.一种废轮胎低消耗高值化利用装置，其特征在于，所述的废轮胎低消耗高值化利用装置包括直接加热热解装置(1)、冷凝回收一体化装置(2)、脱硫装置(3)、加压装置A(4)、燃气贮存装置(5)、换热装置(6)、高温不完全燃烧装置(7)、高温改性装置(8)、改性炭回收装置(9)及加压装置B(10)；

所述的直接加热热解装置(1)设有热解挥发产物出口(11)、热解炭出口(12)、无钢丝废轮胎颗粒进口(13)和高温改性热解炭进口(14)，其内部设有可移动挡板(15)，通过可移动挡板(15)控制热解炭的停留时间，直接加热热解装置(1)的热解挥发产物出口(11)与冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进口(16)相连，热解炭出口(12)与高温改性装置(8)的热解炭进口(31)相连；

所述的冷凝回收一体化装置(2)设有热解挥发产物进口(16)和不可冷凝气体出口(17)，送入冷凝回收一体化装置(2)的热解挥发产物进行间接冷凝，冷凝过程中析出的焦油于装置底部储存，冷凝回收一体化装置(2)的不可冷凝气体出口(17)与脱硫装置(3)的不可冷凝气体进口(18)相连；

所述的脱硫装置(3)设有不可冷凝气体进口(18)及纯净可燃气出口(19)，脱硫装置(3)内的纯净可燃气由纯净可燃气出口(19)送入加压装置A(4)加压，加压装置A(4)出口与燃气贮存装置(5)的纯净可燃气进口(20)相连；

所述的燃气贮存装置(5)设有纯净可燃气进口(20)、燃气出口(21)和改性可燃气进口(22)，燃气贮存装置(5)的燃气出口(21)与换热装置(6)的燃气进口(23)相连，改性可燃气进口(22)与加压装置B(10)出口相连；

所述的换热装置(6)设有燃气进口(23)、改性可燃气出口(24)、高温改性可燃气进口(25)和高温燃气出口(26)，换热装置(6)的改性可燃气出口(24)与加压装置B(10)的入口相连，高温改性可燃气进口(25)与高温改性装置(8)的高温改性可燃气出口(33)相连，高温燃气出口(26)与高温不完全燃烧装置(7)的高温燃气进口(27)相连；

所述的高温不完全燃烧装置(7)设有高温燃气进口(27)、助燃介质进口(28)和不完全燃烧气体产物出口(29)，高温不完全燃烧装置(7)的不完全燃烧气体产物出口(29)与高温改性装置(8)的不完全燃烧气体产物进口(30)相连；

所述的高温改性装置(8)设有不完全燃烧气体产物进口(30)、热解炭进口(31)、高温改性热解炭出口(32)及高温改性可燃气出口(33)，高温改性装置(8)的高温改性热解炭出口(32)分别与改性炭回收装置(9)及直接加热热解装置(1)的高温改性热解炭进口(14)相连。

2.一种废轮胎低消耗高值化利用方法，其特征在于，将不完全燃烧的可燃气体为热解炭加热改性，并将高温改性热解炭作为热固载体为无钢丝废轮胎颗粒快速热解提供能量，进而实现热解产品的高值化回收，步骤如下：

(Ⅰ)快速热解过程：废轮胎经破碎、抽钢丝后由无钢丝废轮胎颗粒进口(13)送入直接加热热解装置(1)内，同时，高温改性装置(8)内的高温改性热解炭由高温改性热解炭出口(32)经高温改性热解炭进口(14)送入直接加热热解装置(1)内，高温改性热解炭为无钢丝废轮胎颗粒的快速热解提供能量，快速热解过程中产生热解挥发产物及热解炭，热解炭依次经由热解炭出口(12)和热解炭进口(31)送入高温改性装置(8)，热解挥发产物依次经由热解挥发产物出口(11)和热解挥发产物进口(16)送入冷凝回收一体化装置(2)进行冷凝，冷凝过程中析出的焦油暂存于冷凝回收一体化装置(2)底部，剩余不可冷凝依次经由不可冷凝气体出口(17)和不可冷凝气体进口(18)送入脱硫装置(3)，脱硫后的纯净可燃气由纯净可燃气出口(19)送入加压装置A(4)加压，并由纯净可燃气进口(20)送入燃气贮存装置(5)；

(Ⅱ)改性供能过程：燃气贮存装置(5)内的可燃气依次由燃气出口(21)和燃气进口(23)送入换热装置(6)，同时，高温改性装置(8)内的高温改性可燃气依次由高温改性可燃气出口(33)和高温改性可燃气进口(25)送入换热装置(6)，可燃气与高温改性可燃气进行间接换热，换热后的高温改性可燃气温度变低，由改性可燃气出口(24)送入加压装置B(10)加压，再由改性可燃气进口(22)送入燃气贮存装置(5)，换热后的可燃气温度升高，依次由高温燃气出口(26)和高温燃气进口(27)送入高温不完全燃烧装置(7)内，与来自助燃介质进口(28)的助燃剂混合，进行不完全燃烧，不完全燃烧气体产物主要有CO、CO₂、H₂O、H₂、CH₄，将不完全燃烧气体产物依次由不完全燃烧气体产物出口(29)和不完全燃烧气体产物进口(30)送入高温改性装置(8)，并与高温改性装置(8)内的热解炭混合，不完全燃烧气体产物一方面将热解炭表面附着的焦油重整，另一方面将热解炭加热活化，改性后的热解炭比表面积、孔容积较之前的热解炭有大幅提升，同时气体产物热值提高，部分高温改性热解炭依次经高温改性热解炭出口(32)和高温改性热解炭进口(14)送入直接加热热解装置(1)，为下批次无钢丝废轮胎颗粒快速热解提供能量，剩余的高温改性热解炭送入改性炭回收装置(9)进行储存，高温改性可燃气依次由高温改性可燃气出口(33)和高温改性可燃气进口(25)送入换热装置(6)，为下批次可燃气的间接加热提供能量。