一種廢舊輪胎製備炭黑的方法與流程

2023-04-24 07:00:51 2

本發明涉及廢舊輪胎的利用方法，具體涉及一種廢舊輪胎製備炭黑的方法。

技術背景

隨著汽車工業和交通運輸業的快速發展，輪胎的需求量不斷增加，隨之而來的是廢舊輪胎的數量也不斷增大。

傳統的對廢舊輪胎的處理辦法為填埋、焚燒、生產再生膠。在填埋和焚燒時，會對環境造成危害，產生廢氣、廢膠、汙染地下水；而用廢舊輪胎生產再生膠存在能耗高、汙染重的缺陷。

中國專利2005100369303，公開了一種廢舊輪胎真空催化裂解製取檸檬油精、燃油和炭黑的方法及裝置，是以氫氧化鈉和氧化鋅為催化劑，與廢輪胎顆粒在高溫下催化裂解而製得的中國專利2009100463820，公開了一種廢氣輪胎高值利用的低溫催裂解方法，是將輪胎破碎後加入脫硫劑，在350-430℃催化裂解，產生的氣體、燃油、固態殘留物，將固態殘留物用於生產炭黑。由於裂解時，採用熱風加熱的方式，所以很難保證橡膠裂解溫度的穩定性，所以裂解反應波動大，後續處理難度大，熱耗高。

為了解決現有技術存在的上述缺陷，本發明研發了一種利用廢舊輪胎製備炭黑的工藝。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種廢舊輪胎製備炭黑的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種廢舊輪胎製備炭黑的方法，步驟為：

(1)預處理：將廢舊輪胎進行分類、割圈；

(2)破碎：將預處理後的輪胎投入破碎機，採用多次破碎的方式，破碎成顆粒狀，並使用除塵設備回收破碎過程中產生的粉塵；

(3)磁選：將顆粒狀廢舊輪胎原料和回收的粉塵投入磁選機，去除鐵質雜質，獲得除鐵後的純膠塊；

(4)裂解：將純膠塊在磨粉機內磨粉後在裂解爐內反應，回收裂解產生的炭渣；

(5)製備炭黑：將裂解產生的炭渣進行磁選，去除含鐵鋼絲殘渣，回收的粗炭渣經磨粉機形成碳粉後在造粒機中造粒，烘乾後即得成品。

進一步地，所述的步驟(4)裂解時，將純膠塊在磨粉機內磨粉後，與催化劑一起加入裂解爐中，所述的催化劑為低溫硫轉移催化劑，添加量為純膠塊質量的1-1.5％，反應溫度為200℃-500℃，真空度為80kpa-100kpa。

所述的步驟(4)裂解時，從純膠塊投入裂解爐到出料為密閉生產方式。

所述的步驟(5)製備炭黑在密閉條件下生產。

所述的粗炭渣經磨粉機形成粒徑為5μm-15μm的碳粉。

所述的碳粉在粒機中造粒，控制溫度為100℃-200℃。

本發明工藝流圖框圖如圖1所示，廢舊輪胎經破碎初步磁選後， 進入密閉的裂解裝置中，在低溫微負壓的條件下進行裂解反應，其中微負壓工藝確保裂解爐爐體內物質不外洩，裂解爐上連接配置的油、氣、炭渣分離裝置，提高了輪胎原制油的品質，而裂解產生的炭渣經過磁選，分理出價值很高的鋼絲殘渣後，粗炭渣在密閉條件下經微粉工序後製得碳粉，然後經造粒、烘乾後製得成品炭黑。

與現有技術相比，本發明方法具有以下優點：

(1)採用低溫微負壓連續式裂解工藝，裂解過程密閉與負壓生產，不會產生粉塵汙染問題；

(2)炭黑生產流程在密閉狀態下進行，防止粉塵汙染，生產過程中沒有氣體排放和汙水排放，對粉塵進行了嚴格控制，不會有粉塵的汙染及洩露情況發生。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例1

一種廢舊輪胎製備炭黑的方法，步驟為：

(1)預處理：將廢舊輪胎進行分類、割圈；

(2)破碎：將預處理後的輪胎投入破碎機，採用多次破碎的方式，破碎成顆粒狀，並使用除塵設備回收破碎過程中產生的粉塵；

(3)磁選：將顆粒狀廢舊輪胎原料和回收的粉塵投入磁選機，去 除鐵質雜質，獲得除鐵後的純膠塊；

(4)裂解：將純膠塊在磨粉機內磨粉後，與催化劑一起加入密閉結構的裂解爐中進行裂解反應，所述的催化劑為低溫硫轉移催化劑，添加量為純膠塊質量的1％，反應溫度為200℃-280℃，真空度為80kpa-100kpa；

(5)製備炭黑：將裂解產生的炭渣進行磁選，去除含鐵鋼絲殘渣，回收的粗炭渣在密閉條件下生產炭黑，首先將粗炭渣經磨粉機形成粒徑為5μm的碳粉，而後在溫度為100℃-130℃的造粒機中造粒，烘乾後即得成品。

實施例2

一種廢舊輪胎製備炭黑的方法，步驟為：

(1)預處理：將廢舊輪胎進行分類、割圈；

(2)破碎：將預處理後的輪胎投入破碎機，採用多次破碎的方式，破碎成顆粒狀，並使用除塵設備回收破碎過程中產生的粉塵；

(3)磁選：將顆粒狀廢舊輪胎原料和回收的粉塵投入磁選機，去除鐵質雜質，獲得除鐵後的純膠塊；

(4)裂解：將純膠塊在磨粉機內磨粉後，與催化劑一起加入密閉結構的裂解爐中進行裂解反應，所述的催化劑為低溫硫轉移催化劑，添加量為純膠塊質量的1.2％，反應溫度為270℃-360℃，真空度為80kpa-100kpa；

(5)製備炭黑：將裂解產生的炭渣進行磁選，去除含鐵鋼絲殘渣，回收的粗炭渣在密閉條件下生產炭黑，首先將粗炭渣經磨粉機形成粒 徑為15μm的碳粉，而後在溫度為110℃-140℃的造粒機中造粒，烘乾後即得成品。

實施例3

一種廢舊輪胎製備炭黑的方法，步驟為：

(1)預處理：將廢舊輪胎進行分類、割圈；

(2)破碎：將預處理後的輪胎投入破碎機，採用多次破碎的方式，破碎成顆粒狀，並使用除塵設備回收破碎過程中產生的粉塵；

(3)磁選：將顆粒狀廢舊輪胎原料和回收的粉塵投入磁選機，去除鐵質雜質，獲得除鐵後的純膠塊；

(4)裂解：將純膠塊在磨粉機內磨粉後，與催化劑一起加入密閉結構的裂解爐中進行裂解反應，所述的催化劑為低溫硫轉移催化劑，添加量為純膠塊質量的1.4％，反應溫度為350℃-440℃，真空度為80kpa-100kpa；

(5)製備炭黑：將裂解產生的炭渣進行磁選，去除含鐵鋼絲殘渣，回收的粗炭渣在密閉條件下生產炭黑，首先將粗炭渣經磨粉機形成粒徑為8μm的碳粉，而後在溫度為140℃-170℃的造粒機中造粒，烘乾後即得成品。

實施例4

一種廢舊輪胎製備炭黑的方法，步驟為：

(1)預處理：將廢舊輪胎進行分類、割圈；

(2)破碎：將預處理後的輪胎投入破碎機，採用多次破碎的方式，破碎成顆粒狀，並使用除塵設備回收破碎過程中產生的粉塵；

(3)磁選：將顆粒狀廢舊輪胎原料和回收的粉塵投入磁選機，去除鐵質雜質，獲得除鐵後的純膠塊；

(4)裂解：將純膠塊在磨粉機內磨粉後，與催化劑一起加入密閉結構的裂解爐中進行裂解反應，所述的催化劑為低溫硫轉移催化劑，添加量為純膠塊質量的1.5％，反應溫度為430℃-500℃，真空度為80kpa-100kpa；

(5)製備炭黑：將裂解產生的炭渣進行磁選，去除含鐵鋼絲殘渣，回收的粗炭渣在密閉條件下生產炭黑，首先將粗炭渣經磨粉機形成粒徑為12μm的碳粉，而後在溫度為170℃-200℃的造粒機中造粒，烘乾後即得成品。