專利名稱：低溫?zé)峤庀鹉z產(chǎn)品、鋼－橡膠復(fù)合物的方法和設(shè)備及熱解產(chǎn)物的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)低溫?zé)峤猱a(chǎn)物，其從鋼-橡膠或類似復(fù)合產(chǎn)品分離得到，并可回收碳粒、熱解油、殘氣及金屬成分，也涉及該熱解產(chǎn)物的用途。
本方法用于工業(yè)中，尤其是用來(lái)放棄橡膠產(chǎn)品或類橡膠復(fù)合產(chǎn)品。在這種情況下，通過(guò)低溫?zé)峤饫巛喬?、橡膠涂覆的鏈節(jié)、鋼繩增強(qiáng)的橡膠帶等可制得碳粒。此外，可得到熱解油和殘氣。也可回收金屬成分。
用熱解方法處理有機(jī)材料及有機(jī)材料混合物是眾所周知的。
例如專利說(shuō)明書(shū)DE 695 11 626 T2公開(kāi)了在內(nèi)加熱爐中廢物的熱解。
DE 199 30 071 C2公開(kāi)了熱解和氣化有機(jī)材料及有機(jī)材料混合物的方法和設(shè)備。在這種情況下，使有機(jī)材料與流化床燃燒層中的流化床材料接觸。從而形成含有冷凝材料的氣體形式的熱解產(chǎn)物及含碳?xì)堅(jiān)?br>
在專利說(shuō)明書(shū)DE 44 41 423 A1中，公開(kāi)的熱解方法和設(shè)備可從廢物中回收有用的氣體。在這種情況下，需要使用熱解鼓。
專利說(shuō)明書(shū)DE 41 26 319 A1公開(kāi)了熱解硅橡膠硫化產(chǎn)品的方法，其中硫化產(chǎn)品被加熱到350℃～700℃，再冷凝由此形成的揮發(fā)性硅氧烷。尤其是形成產(chǎn)物硅氧烷和填充劑。
專利DE 40 11 945 C1公開(kāi)了在加熱熱解室中使有機(jī)材料脫氣的低溫?zé)峤?，其中熱解材料?jīng)過(guò)壓實(shí)，并在這種情況下通過(guò)該熱解室。從而放出氣態(tài)熱解產(chǎn)物。
在專利說(shuō)明書(shū)DE 39 32 803中，公開(kāi)的熱解方法可使有機(jī)材料與加入的硼酸/硼氧化物及有機(jī)氮化合物在非氧化性氣氛中反應(yīng)，從而形成碳和石墨。
專利DE 28 34 475 C2中公開(kāi)了處理熱解熱油的方法。此方法的結(jié)果是，使用活性劑可形成專用碳(針狀焦)。
WO 00 11 110 A中公開(kāi)了熱解設(shè)備，其中詳細(xì)公開(kāi)了通常所用的必須元件。
US-B1-6 372 948公開(kāi)了提高分批方法中能量效率的方法。在US-B1-6 372 948中，其目的可通過(guò)使用惰性氣體轉(zhuǎn)移熱量來(lái)提高兩個(gè)反應(yīng)容器之間的能量效率。這種構(gòu)思以惰性氣體的循環(huán)為基礎(chǔ)，這種循環(huán)將待處理的反應(yīng)終產(chǎn)物和/或反應(yīng)器的冷卻階段與反應(yīng)器的預(yù)熱階段聯(lián)系在一起。
US-A-4 401 513公開(kāi)了一種用于收集熱解氣體的反應(yīng)器特定爐頂結(jié)構(gòu)。需要這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)是俯臥反應(yīng)器的結(jié)果。
EP-A-0 669 388公開(kāi)了一種在204℃的溫度下、在常壓之上的低溫?zé)峤夥椒?，形成的反?yīng)產(chǎn)物例如是苯、甲苯及檸檬烯。
類似地，WO 00 29 348 A公開(kāi)了環(huán)境友好地利用和/或加工多孔顆粒的方法。類似地，這些顆粒是熱解過(guò)程的反應(yīng)產(chǎn)物，也公開(kāi)了反應(yīng)產(chǎn)物的各種應(yīng)用。
最后，DE 198 34 596 C公開(kāi)了熱解含烴廢物方法和設(shè)備。要保護(hù)的設(shè)備的特定特征在于材料盡可能被加到熱解爐外的一體接收裝置中，然后加到從下部加到開(kāi)口的熱解爐中，同時(shí)使該裝置密封該熱解爐。
目前為止的方法用在一定壓力的流化床中的旋轉(zhuǎn)爐、熱解鼓進(jìn)行操作，并將材料進(jìn)行壓縮，或在惰性氣氛中進(jìn)行。在這種情況下，在設(shè)備、原料、能量和后勤上需要較大的努力/成本。
通過(guò)利用保護(hù)氣(非氧化氣氛)，與可比單位相比的生產(chǎn)率下降。由于一方面流化床必須進(jìn)行“維護(hù)”，而另一方面待熱解的材料需要以能夠有效地與流化床接觸的方式進(jìn)行機(jī)械處理，所以生產(chǎn)流化床需要較高的能量成本。
較高的能量成本也起因于制備和熱解過(guò)程中的原料壓縮。
本發(fā)明的目的在于研發(fā)一種新技術(shù)，從能量和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)看其特別適用于通過(guò)處理不同的橡膠或類橡膠復(fù)合產(chǎn)品而達(dá)到如下目的分離橡膠-鋼及其它復(fù)合物，并回收重要的碳粒(炭黑)、有機(jī)油及可選擇的金屬成分。
為有效地實(shí)施新方法，同時(shí)研發(fā)和使用了新反應(yīng)容器及與其連接的新處理組件。
通過(guò)研發(fā)組件，使得逐步提高生產(chǎn)率并因而調(diào)節(jié)其與市場(chǎng)形勢(shì)相適應(yīng)成為可能。這種解決方案需要持久保持。
本發(fā)明中，該目的通過(guò)權(quán)利要求1和8的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)，附屬權(quán)利要求進(jìn)一步表明本發(fā)明有益的實(shí)施方案。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，實(shí)施方法包括下面的處理步驟和相應(yīng)的設(shè)備部件·洗滌和粉碎加入材料，如橡膠產(chǎn)品、復(fù)合產(chǎn)品等；橡膠產(chǎn)品(如舊輪胎)經(jīng)初步分類，再輸送到洗滌裝置中。然后洗滌過(guò)的橡膠產(chǎn)品被切碎。在這種情況下，輪胎等可選擇地被切成四份、切成八份或大致切碎以進(jìn)行技術(shù)處理。
·干燥加入材料；·將加入材料加到反應(yīng)容器；通過(guò)傳輸帶將干燥后的橡膠產(chǎn)品加到(高位置)存儲(chǔ)容器中，其容量為12m3。從該存儲(chǔ)容器中加進(jìn)反應(yīng)容器中。將加入后的反應(yīng)容器輸送到熱解預(yù)熱器，例如通過(guò)鏟車來(lái)輸送。
為將復(fù)合材如橡膠包覆的鏈節(jié)、輸送帶/鋼繩加到反應(yīng)容器中，在相應(yīng)的時(shí)間和溫度內(nèi)使用各種技術(shù)來(lái)進(jìn)行熱解，這已由大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)。出于使用目的，也可向反應(yīng)容器同時(shí)加料。
·進(jìn)行熱解過(guò)程；在預(yù)熱至某一溫度后，將反應(yīng)容器放到熱解爐中。
用相應(yīng)的技術(shù)加熱熱解室約30分鐘。反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間約為2.5小時(shí)，并可由實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定。
在每種情況下在可變停留時(shí)間下在兩至三個(gè)階段中進(jìn)行加熱步驟。在預(yù)定的恒定溫度下將兩個(gè)可選擇地變化的停留時(shí)間用于特定的冷卻階段。這些固定的條件源于技術(shù)進(jìn)展。反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)溫度為350℃～500℃，這取決于加入材料和待制備的產(chǎn)物。
與在每種情況下的目標(biāo)反應(yīng)溫度相比，溫度差最大為15K～20K。
反應(yīng)容器中的加入原料經(jīng)間接傳熱來(lái)進(jìn)行加熱。在低溫?zé)峤膺^(guò)程中，即沒(méi)有大氣中的氧存在下，橡膠裂解成其成分。這種過(guò)程在常壓下進(jìn)行。安裝的溫度測(cè)量設(shè)備指示出熱解室中的循環(huán)空氣的實(shí)際溫度及反應(yīng)容器中的實(shí)際溫度。其顯示是數(shù)字式的。
在熱解過(guò)程中形成的氣體通過(guò)設(shè)置的脫氣管道輸送并被冷卻。形成的熱解油其密度和組成接近于輕質(zhì)原油或原油處理的中間產(chǎn)物。熱解氣的非冷凝部分可被用于供應(yīng)所需的處理熱量(就象油餾分一樣)，從而使該方法從能量角度來(lái)講自給自足。
燃料可選擇地可以使用民用煤氣、電力、熱解氣或熱解油。加入材料的加熱可根據(jù)給定的控制圖進(jìn)行，其可通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助方式針對(duì)實(shí)際/設(shè)置的對(duì)比來(lái)控制能量供應(yīng)。
處理過(guò)程中的溫度和時(shí)間依賴性必須適于用柱狀圖顯示。記錄所有的相關(guān)數(shù)據(jù)和故障信號(hào)。熱解過(guò)程完成后，程序終止通過(guò)熱解爐上的光信號(hào)指示。
·取出熱解容器(反應(yīng)容器)熱解容器冷卻至產(chǎn)品利用的溫度在每種情況下可由光信號(hào)(燈)來(lái)表明。然后僅有仍然關(guān)閉的熱解容器被釋放以進(jìn)一步處理。這種傳輸可通過(guò)鏟車進(jìn)行。在熱解容器的內(nèi)部存在碳-鐵混合物，利用特定的保護(hù)設(shè)備打開(kāi)容器后，取走蓋子。將打開(kāi)的反應(yīng)容器用升降機(jī)或升降車抬高倒空，同時(shí)在減壓區(qū)內(nèi)沒(méi)有灰塵通過(guò)傾斜裝置進(jìn)入漏斗。然后容器返回過(guò)程中，加入新料。
碳粒-鐵混合物從漏斗經(jīng)錐形孔進(jìn)入研磨設(shè)備。仍然保留在金屬上的殘余碳粒單獨(dú)研碎至約50mm的直徑，使用特定的方法通過(guò)電磁鐵分類除鐵。鐵(例如)落進(jìn)相應(yīng)的容器中，并傳輸進(jìn)箱中。碳粒經(jīng)過(guò)包封的系統(tǒng)進(jìn)入中間容器，并從后者中在沒(méi)有灰塵情況下輸送至料倉(cāng)中。從料倉(cāng)中，按照重量將它們?cè)跊](méi)有灰塵情況下自動(dòng)封裝在塑料袋中(熱密封)。將塑料袋堆置于托盤(pán)上，用帶固定，然后分發(fā)。料倉(cāng)中的物質(zhì)放入罐車中，并將碳粒傳到外部容器(可選擇的)。
健康、工人和火災(zāi)保護(hù)可由相應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備技術(shù)來(lái)控制。
設(shè)備的操作控制可通過(guò)中心DDC控制系統(tǒng)或SPS控制系統(tǒng)進(jìn)行。這可通過(guò)界面監(jiān)視和控制過(guò)程。這些過(guò)程可通過(guò)屏幕上的決定性參數(shù)圖示性地表示出。故障指示自動(dòng)表明，記錄錯(cuò)誤指示，打印，分析，自動(dòng)通過(guò)控制中心。一方面，車底式爐被用作熱解爐以接收反應(yīng)容器。為此，使用從其它應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化來(lái)的爐底式熱解爐。反應(yīng)容器的引入發(fā)生在各階段。
首先利用鏟車將其放置在熱解爐的爐底上。操作手動(dòng)鈕等后，爐底被送入熱解爐中。然后關(guān)上在此過(guò)程中開(kāi)著的進(jìn)口門(mén)。
可選擇地，可使用豎爐作為熱解爐以接收反應(yīng)容器。
因此可使用從其它應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化來(lái)的豎爐。
熱解爐可置于地面上或地面下。反應(yīng)容器的引入通過(guò)適于此目的的升降設(shè)備進(jìn)行，例如通過(guò)起重機(jī)及升降絞盤(pán)。反應(yīng)容器可被設(shè)計(jì)成在容器頭部的特定密封可在軸上固定反應(yīng)容器，同時(shí)密封地關(guān)閉熱解爐。
作為技術(shù)的一部分，其它方案也可能適于反應(yīng)容器的設(shè)計(jì)。從處理技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看必須控制反應(yīng)容器，使其內(nèi)部具有良好的熱傳遞，因此所有的部分都可同等受熱。
在車底式熱解爐中，關(guān)閉的熱解容器通過(guò)小車移走，利用鏟車取出而冷卻。豎爐中的操作類似。
通過(guò)利用由耐高溫鋼制成的反應(yīng)容器在無(wú)壓力和無(wú)惰性介質(zhì)下操作可以分批操作。因此，該方法可使反應(yīng)達(dá)到原料(例如汽車的夏天輪胎、汽車的冬天輪胎、卡車輪胎、專用汽車輪胎、橡膠涂覆的鏈節(jié)、鋼繩增強(qiáng)的橡膠帶)的性能。進(jìn)料技術(shù)基于模原理。
隨著新方法的發(fā)展，不再需要使用保護(hù)性氣體或液體。
該方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是可省略對(duì)輸送材料耗時(shí)的機(jī)械預(yù)處理。例如，僅洗滌輪胎、大致切碎撕碎。該方法在能量方面從開(kāi)始后是自給自足的。
該方法的其它主要優(yōu)點(diǎn)是以前僅能用高水平的能量成本來(lái)分離的鋼-橡膠復(fù)合物可在不使用外部能量的情況下分離，撕裂性能和得到的輸出產(chǎn)物可得到較高效率的利用，這使得資源需被小心處理。這樣在某些情況下開(kāi)發(fā)了通過(guò)該方法得到的材料在新領(lǐng)域中的應(yīng)用。
本發(fā)明的方法和裝置可用于回收舊輪胎、完全舊的汽車、電子廢料、鋼繩增強(qiáng)的橡膠帶、橡膠/非鐵金屬?gòu)?fù)合物、塑料涂覆的鏈節(jié)、橡膠涂覆的鏈節(jié)及各種工業(yè)橡膠。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征及優(yōu)點(diǎn)可從下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施例中得到。
附圖表明
圖1是流程圖，表明必要的過(guò)程和相應(yīng)的設(shè)備部件。
圖2a是車底式爐的側(cè)視圖。
圖2b是車底式爐的主視圖。
圖3是豎爐的設(shè)計(jì)圖。
圖1的流程圖表明用于處理舊輪胎形式的橡膠產(chǎn)品時(shí)本發(fā)明的方法及相應(yīng)設(shè)備部件。
舊輪胎1經(jīng)過(guò)初步分類并通過(guò)傳輸帶輸送進(jìn)洗滌設(shè)備2。
在關(guān)閉的室內(nèi)洗滌過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。該洗滌設(shè)備帶有內(nèi)置式水循環(huán)設(shè)備。用過(guò)的水可以連續(xù)方式再生，從而避免對(duì)環(huán)境及廢水循環(huán)系統(tǒng)不必要的污染。雨水可用作處理水。
洗過(guò)的輪胎1在切碎單元3中粉碎。隨后干燥輪胎。
通過(guò)從熱解過(guò)程來(lái)的處理熱(從熱循環(huán)17來(lái)的熱)供應(yīng)的熱交換器操作干燥設(shè)備的熱存儲(chǔ)器。
通過(guò)從控制室監(jiān)測(cè)并能根據(jù)需要調(diào)節(jié)的簡(jiǎn)單控制或計(jì)算機(jī)控制連續(xù)對(duì)干燥空氣進(jìn)行溫度控制。
進(jìn)一步處理包括下面的處理步驟和相應(yīng)的設(shè)備部件·將干燥后的舊輪胎1通過(guò)輸送帶5輸送至高位置的存儲(chǔ)容器6，·從存儲(chǔ)容器6供應(yīng)至反應(yīng)容器7，·在預(yù)熱設(shè)備8中預(yù)熱反應(yīng)容器7，·將反應(yīng)容器7引入熱解爐中進(jìn)行熱解過(guò)程。熱解的結(jié)果是，形成反應(yīng)產(chǎn)物碳30、鐵31、熱解氣32、熱解油33和廢氣34，·從熱解爐9中取出反應(yīng)容器7，并在冷卻設(shè)備10中冷卻，·在相應(yīng)的設(shè)備12中無(wú)塵地放出反應(yīng)容器7，返回15空的反應(yīng)容器7進(jìn)行再加料，·在分離設(shè)備13中使用電磁力分離鐵-碳成分31、30；在容器18中鐵部分31存儲(chǔ)為廢金屬，·在相應(yīng)的設(shè)備14中粉碎和/或磨碎碳30；碳粒30被輸磅到封裝系統(tǒng)中的料倉(cāng)16中，在那里在沒(méi)有灰塵條件下發(fā)生部分封裝19和/或存儲(chǔ)20。
在對(duì)熱解氣32的進(jìn)一步處理中，經(jīng)水冷卻21形成冷凝的熱解油33。通過(guò)精制分離/處理35從熱解油33中得到產(chǎn)物/芳香物質(zhì)P1至P3及殘油P4。殘油P4可用來(lái)為設(shè)備內(nèi)部或外部需要供應(yīng)熱量或用來(lái)產(chǎn)生能量。
非冷凝熱解氣作為廢氣34的中間物存儲(chǔ)收集在容器內(nèi)，并在高于1200℃的進(jìn)一步處理中燃燒掉。其停留時(shí)間等于或大于0.3秒。在燃燒掉廢氣34后，在脫氣通道中操作熱傳遞設(shè)備，從而循環(huán)過(guò)量的熱以通過(guò)熱回收設(shè)備17供應(yīng)至處理過(guò)程。
從熱回收設(shè)備17來(lái)的熱一方面可輸送至處理過(guò)程，即用于反應(yīng)容器7的預(yù)熱器8，也可輸送至熱解爐9預(yù)熱燃燒空氣17.1。另一方面，未使用的熱17.2可作為其它使用，例如加熱建筑。
圖2a和圖2b表明用于反應(yīng)容器7的車底式爐9.1的主視圖和側(cè)視圖。反應(yīng)容器7置于能量操作的爐車22上。在這種情況下所用的反應(yīng)容器7其直徑例如約為1.80m，其高度約為2.00mm。
用于反應(yīng)容器的車底式爐的其它技術(shù)數(shù)據(jù)如下熱量例如天然氣Hu 8000kcal/Nm3連接負(fù)載295kW/燃燒器可能的最大爐溫600℃使用溫度350℃～500℃主電壓230/400V，50Hz控制電壓230V，50Hz熱解爐9.1帶有襯里并且獨(dú)立；其設(shè)有升降門(mén)23或用于關(guān)閉或打開(kāi)熱解爐9.1的類似設(shè)備?，F(xiàn)有的燃燒器設(shè)備24由2個(gè)專用燃燒器及用于天然氣、處理氣、處理油、燃燒氣和/或電熱的相應(yīng)管道和裝置構(gòu)成。
此外，還有下面的設(shè)備·燃燒氣通風(fēng)機(jī)及用于天然氣、處理氣、處理油、燃燒氣的裝置和控制設(shè)備；·帶有活塞、壓力控制、過(guò)濾器、壓力計(jì)及壓力監(jiān)測(cè)器的氣體進(jìn)入通道；·通過(guò)接收熱解反應(yīng)容器7的絕熱爐車22，其驅(qū)動(dòng)及輪組置于下方(最大載重為6000kg)；·熱解反應(yīng)容器7，其用兩個(gè)傾斜環(huán)密封，帶有用傳輸環(huán)及突起(d-100mm)拱起的蓋子；帶蓋的熱解反應(yīng)容器由耐熱鋼制成，其包括用于蓋子的快速關(guān)閉閥、耐熱密封截止閥；·自動(dòng)溫度測(cè)量和控制設(shè)備，其置于帶有相應(yīng)控制設(shè)備的控制箱內(nèi)，熱電偶25置于熱解室內(nèi)，熱電偶26置于反應(yīng)容器內(nèi)；·從熱解反應(yīng)容器7中傳輸氣體的脫氣管道11，其帶有截止閥及高速聯(lián)結(jié)器；該管道通過(guò)熱解爐9.1的后壁；·用于熱解室的類似脫氣管道27。
脫氣管道11穿過(guò)反應(yīng)容器蓋。在蓋子上方，由耐高溫和耐真空材料制成并與蓋子機(jī)械連接的截止閥與該管道形成一體。通過(guò)高速聯(lián)結(jié)器，與氣體管道的連接進(jìn)一步起作用，然后打開(kāi)截止閥。
按相反的順序取出反應(yīng)容器。從處理技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看必須控制反應(yīng)容器，使其內(nèi)部具有良好的熱傳遞，因此所有的部分都可同等受熱。
圖3表面帶有反應(yīng)容器7的豎爐9.2的截面圖。
用于反應(yīng)容器的豎爐的技術(shù)數(shù)據(jù)如下
熱量例如天然氣Hu 8000kcal/Nm3連接負(fù)載295kW/燃燒器可能的最大爐溫600℃使用溫度350℃～500℃主電壓230/400V.50Hz控制電壓230V，50Hz熱解爐9.2帶有襯里并且獨(dú)立?，F(xiàn)有的燃燒器設(shè)備由2個(gè)專用燃燒器及用于天然氣、處理氣、處理油、燃燒氣的相應(yīng)管道構(gòu)成。還有下面的設(shè)備·燃燒氣通風(fēng)機(jī)及用于天然氣、燃燒氣的電學(xué)儀表、裝置和控制設(shè)備；·帶有截止閥、壓力控制、過(guò)濾器、壓力計(jì)及壓力監(jiān)測(cè)器和/或其它介質(zhì)的氣體進(jìn)入通道；·熱解反應(yīng)容器7，其用蓋子、襯墊、截止閥密封，尺寸直徑約為1500mm，高約為3000mm；帶蓋的熱解反應(yīng)容器由耐熱鋼制成，其包括用于蓋子的快速關(guān)閉閥28，兩個(gè)傾斜環(huán)和三個(gè)支腳，蓋子是供起的；其安裝有傳輸環(huán)及突起，水冷卻墊；設(shè)計(jì)的蓋子可同時(shí)關(guān)閉豎爐；·自動(dòng)溫度測(cè)量和控制設(shè)備，其置于帶有相應(yīng)控制設(shè)備的控制箱內(nèi)，帶有相應(yīng)的控制設(shè)備；·兩個(gè)溫度控制件；·帶有補(bǔ)償線的兩組熱電偶(測(cè)量針)·從熱解反應(yīng)容器7中傳輸氣體的管道，其帶有截止閥及高速聯(lián)結(jié)器29。
可選擇地，反應(yīng)容器蓋可帶有密封的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。循環(huán)的結(jié)果是可使熱解材料均勻干燥。在熱解容器7中，還安裝有存儲(chǔ)待熱解材料的其它插入件。隔離器和導(dǎo)向板可確保熱解氣流精確導(dǎo)向。因此，能夠確保完全有效的熱解。
氣體以類似的方式供應(yīng)至車底式爐的反應(yīng)容器中。在蓋子上安全閥突起和ND約為80mm的脫氣管道與密封的耐高溫截止閥連接。優(yōu)選通過(guò)高速聯(lián)結(jié)器連接供應(yīng)與排放線路。
取決于其密度，可在容器7中存儲(chǔ)直到4.5噸的加入材料。除橡膠輪胎外的加入量約為0.5噸。在加入混合物時(shí)(例如橡膠帶、橡膠涂覆鏈時(shí))，加入量約為3.5～4.5噸。也可使用不同尺寸的容器組。
容器壁厚已被調(diào)節(jié)至靜態(tài)需求。
本發(fā)明形成的熱解油一方面可用作能源。有利的是熱解油通過(guò)產(chǎn)生電流和熱而用于內(nèi)部供給熱解設(shè)備的熱油。
另一方面，熱解油由多種成分組成，其可用作制備化學(xué)物質(zhì)、聚合物和其它中間產(chǎn)物的合成成分。
熱解油含有約0.4～0.6％的硫，并表現(xiàn)為黑色、混濁、易燃燒的液體。其帶有獨(dú)物的芳香味，并含有環(huán)戊二烯及其它的二環(huán)和芳香合成成分。特別地，芳香成分如檸檬烯、甲苯及二甲苯已被檢測(cè)出。優(yōu)選地，熱解油可精制成檸檬烯、甲苯及二甲苯成分。
檸檬烯是特別重要的。這種化合物可歸屬于萜烯類，其具有令人愉快的檸檬香味。熱解油的成分可大量地用于化學(xué)工業(yè)中制備溶劑、樹(shù)脂及香水。此外，檸檬烯可用作氟化或氯化烴(FCHC)的替代品。
此外，甲苯和二甲苯是農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑、染料合成、溶劑、塑料和顏料的重要原料。
本發(fā)明得到碳粒可用作惰性填充劑，特別適于在橡膠和輪胎工業(yè)中作為橡膠填充劑。
通過(guò)BET法從碳粒制得的炭黑內(nèi)表面積約為77m2/g～42m2/g，這取決于處理?xiàng)l件。
碳粒的碳含量約為97.8％，其余為灰分。此外，碳粒既不溶于冷酸中，如硫酸、硝酸、鹽酸，也不溶于堿。此外，已發(fā)現(xiàn)其也不溶于極性或非極性溶劑中。在水中硝酸自動(dòng)分解成含氮?dú)怏w，這歸因于較大內(nèi)表面的催化作用。
此外，碳粒也可用作制備打印油墨中的彩色顏料。碳粒由超細(xì)粉末組成，其滿足制備染料的較高需求。碳粒類似的優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域是制造活性碳，這可通過(guò)在熱解前擴(kuò)大碳粒表面高到1000m2/g而實(shí)現(xiàn)。
例如可在脫氣設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置、水純化用或氣純化用過(guò)濾器中使用這樣得到的活性碳。其它的應(yīng)用領(lǐng)域是食品工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域。
由于其性能作用碳粒浮在水面上，并可吸附水上的油。其也是親油的，因而不但有利于在水表面用作油粘合劑，而且可在被礦物油污染的土或污染油中用作油粘合劑。
此外，碳粒有利用于抵抗油燃燒。一般地，碳粒可用作滅火劑，通過(guò)用相應(yīng)量的碳粒覆蓋氧可隔絕氧，從而滅火。用顆粒的玻璃涂層可增加耐火性，同時(shí)提高絕熱作用。
本發(fā)明碳粒的其它有利應(yīng)用領(lǐng)域是制備含水層。
使用本發(fā)明中的碳粒層其層厚低于沙層，可能存儲(chǔ)水和植物營(yíng)養(yǎng)，并用作較差較低價(jià)值的土壤來(lái)養(yǎng)殖蔬菜及其它農(nóng)業(yè)產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，可以使用50mm～100mm的層厚度，并取得了明顯效果。
在這種情況下，需要指出本發(fā)明碳粒的特性，沒(méi)有向水中引入物質(zhì)，因此洗掉的有害物質(zhì)不會(huì)污染土壤和地下水。
本發(fā)明得到的碳粒特別優(yōu)選的領(lǐng)域是其用于質(zhì)輕并表現(xiàn)出特別的絕熱效果的建筑元件。有利的是，碳粒與水泥的混合比為2∶1～5∶1，優(yōu)選混合比為3∶1。
優(yōu)選混合比的上述材料10mm厚的平板可接受住丙烷氣焰的燃燒，而在平板另一側(cè)沒(méi)有測(cè)到溫度升高。
權(quán)利要求
1.一種低溫?zé)峤馊缦路Q為加入材料(1)的橡膠產(chǎn)品、鋼-橡膠復(fù)合物或類似產(chǎn)品的方法，用以回收碳粒、熱解油、殘氣及需要時(shí)金屬成分，該方法間歇進(jìn)行并包括如下步驟a)洗滌(2)和粉碎(3)加入材料(1)；b)干燥加入材料(1)；c)將經(jīng)a)和b)預(yù)處理的加入材料(1)加到反應(yīng)容器(7)中；d)進(jìn)行熱解過(guò)程；e)冷卻(10)反應(yīng)容器(7)；f)分離固體反應(yīng)產(chǎn)物，如鐵部分(31)和碳粒部分(30)，及；g)隨后將碳粒(30)粉碎至預(yù)定直徑；該方法在無(wú)壓力和無(wú)惰性介質(zhì)下進(jìn)行，步驟d)的熱解過(guò)程由以下步驟組成A)反應(yīng)容器(7)的預(yù)熱步驟(8)；B)在變化的停留時(shí)間內(nèi)，在幾個(gè)溫度不同的階段中加熱帶有反應(yīng)容器(7)的熱解爐(9)的熱解室的步驟；C)在反應(yīng)容器(7)中的反應(yīng)步驟，反應(yīng)溫度取決于加入材料(1)和待制備的產(chǎn)物在350℃～500℃之間變化；D)根據(jù)原料和所需最終產(chǎn)物的性能，分批選擇加入材料(1)，并相應(yīng)地在350℃～500℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于從熱解過(guò)程中排放出熱解氣(32)并經(jīng)冷卻，從熱解氣(32)的可冷凝部分得到熱解油(33)，從熱解氣(32)的非冷凝部分得到廢氣(34)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于熱解過(guò)程中使用的工藝熱量部分地可從燃燒廢氣(34)和/或熱解油(33)得到。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于反應(yīng)容器(7)中的加入材料(1)的加熱過(guò)程可根據(jù)給定的控制曲線進(jìn)行，其可通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助方式基于實(shí)際/設(shè)置點(diǎn)的對(duì)比來(lái)控制能量供應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于加熱熱解爐(9)中的熱解室約30分鐘，反應(yīng)容器(7)內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間約為2.5小時(shí)。
6.用于實(shí)施如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，其特征在于包括如下的設(shè)備部件a)用于加入材料(1)的洗滌設(shè)備(2)，b)用于粉碎洗過(guò)的加入材料(1)的切碎單元(3)，c)用于洗滌和粉碎后的加入材料(1)的干燥設(shè)備(4)，干燥設(shè)備(4)適于用從制備過(guò)程(熱解過(guò)程)的熱回收得到的廢熱來(lái)進(jìn)行操作，d)用于將干燥后的加入材料(1)輸送至存儲(chǔ)容器(料倉(cāng))(6)的輸送設(shè)備(5)，并從存儲(chǔ)容器(6)供應(yīng)至反應(yīng)容器(7)中，e)用于將加料后的反應(yīng)容器(7)輸送至預(yù)熱設(shè)備(8)并進(jìn)一步輸送至熱解爐(9)的傳送設(shè)備，f)用于接收并工藝技術(shù)處理反應(yīng)容器(7)的熱解爐(9)，形成碳(30)、鐵(31)、熱解氣(32)、熱解油(33)和廢氣(34)，g)用于冷卻反應(yīng)容器(7)的設(shè)備(10)，h)用于無(wú)塵減壓下送出開(kāi)口的反應(yīng)容器(7)的設(shè)備(12)，i)用于分離鐵(31)和碳(30)的設(shè)備(13)，k)用于粉碎和/或磨碎碳粒(30)的設(shè)備(14)，l)在過(guò)程進(jìn)行中用于監(jiān)測(cè)和控制界面的中心控制系統(tǒng)，
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于在無(wú)塵送出反應(yīng)容器(7)后，所述的反應(yīng)容器(7)返回(15)以進(jìn)行再加料，并進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程。
8.如權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于粉碎或研碎的碳(30)經(jīng)封裝技術(shù)引入存儲(chǔ)進(jìn)中間容器，并從其中以無(wú)塵方式進(jìn)入料倉(cāng)(16)。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于容納相應(yīng)反應(yīng)容器(7)的熱解爐(9)被構(gòu)造成車底式爐(9.1)或豎爐(9.2)。
10.熱解油通過(guò)產(chǎn)生電流和熱，而用作熱油用于內(nèi)部供給熱解設(shè)備的用途。
11.熱解油在化學(xué)品和聚合物制備中作為原料和合成成分的用途。
12.如權(quán)利要求11所述的熱解油的用途，其特征在于組分檸檬烯、甲苯及二甲苯經(jīng)過(guò)精制。
13.碳粒在橡膠和輪胎制造中作為惰性填充劑的用途。
14.碳粒在制備打印油墨的彩色顏料中或在制備活性炭中作為原料的用途。
15.碳粒在水表面作為油粘合劑的用途。
16.碳粒在被礦物油污染的土壤中用作油粘合劑的用途。
17.通過(guò)在營(yíng)養(yǎng)低、保水差的土壤下放置碳粒層來(lái)使碳粒用于產(chǎn)生保水層的用途。
18.如權(quán)利要求17所述的碳粒用途，其特征在于碳粒層厚至少為50mm～100mm。
19.碳粒在制造輕質(zhì)并具有特別絕熱效果的建筑組件中的用途，碳粒與水泥的混合比為2∶1～5∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于分離鋼/橡膠或類似復(fù)合產(chǎn)品的工業(yè)低溫?zé)峤夥椒ǎ曰厥仗剂?、熱解油、殘氣及金屬組分。本方案的特征在于該方法沒(méi)有使用壓力和惰性介質(zhì)，可進(jìn)行間歇操作。熱解產(chǎn)物可用作合成工藝的能源和原料。本發(fā)明形成的碳?？尚纬杉庸こ山^緣結(jié)構(gòu)材料，并適合用作吸附劑來(lái)控制油泄漏。另外，所述的碳粒也可用于土壤改良中作為水和營(yíng)養(yǎng)的存儲(chǔ)介質(zhì)，也可用作滅火劑。
文檔編號(hào)C10B53/07GK1649981SQ03809399
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者佩吉·戴安娜·貝恩特 申請(qǐng)人:佩吉·戴安娜·貝恩特