用于輪胎煉油的熱解裝備有哪些？

經(jīng)過(guò)近年來(lái)的不斷研發(fā)改進(jìn)，裂解設備的結構和工作特點(diǎn)在逐漸變得多樣化，從結構上看裂解設備有立式、臥式和傾斜式之分；從傳輸方式上可分為靜態(tài)裂解設備和動(dòng)態(tài)裂解設備；按照原料狀態(tài)的不同又可分為整胎裂解設備和膠粉裂解設備。

一個(gè)完整成套的裂解設備應包括進(jìn)料裝置、反應器、產(chǎn)物回收裝置、電氣控制和油氣回收等幾個(gè)部分。其中反應器即反應腔，是整個(gè)設備的核心部分，裂解反應就在腔體中發(fā)生。不同的反應器類(lèi)型造成物料的輸送方式、加熱形式以及溫度分布等參數的不同，而這些因素將直接影響到裂解效果。從實(shí)驗裝置的研究到工業(yè)生產(chǎn)的中試，反應器的結構形式各不相同。常見(jiàn)的反應器類(lèi)型為固定床、移動(dòng)床、流化床和回轉窯等。

1固定床熱解裝備

固定床裝置又被稱(chēng)為填充床，是一種內部填充固體顆粒物料層、用于進(jìn)行多相反應的反應器。物料尺寸通常為毫米級別的固體小顆粒，在反應器中靜止堆積成一定高度的床層。當進(jìn)行氣固催化反應時(shí)，流體穿過(guò)靜止的床層時(shí)發(fā)生反應。 固定床反應器的優(yōu)點(diǎn)是：結構簡(jiǎn)單，催化劑不易發(fā)生磨損消耗，節約成本。流體與靜止的物料層能夠進(jìn)行有效的接觸，不易發(fā)生逆向混合現象，因此在發(fā)生串聯(lián)副反應時(shí)能夠適當提高反應選擇性。

固定床反應器的缺點(diǎn)是：換熱面積相對較小，影響反應器的傳熱效果。當發(fā)生放熱反應時(shí)若產(chǎn)生巨大的熱量，將難以控制反應器的溫度，從而超出正常的工作條件。而且，催化劑更換困難，當催化劑失活或需要再生時(shí)會(huì )帶來(lái)不便。

固定床裂解系統的進(jìn)料方式為間歇性的進(jìn)料，無(wú)法長(cháng)期持續裂解，而且反應的條件也很難保持穩定。隨著(zhù)各種分析技術(shù)的進(jìn)步，對固定床的模擬研究也更加深入。由于固定床反應器采用外部加熱時(shí)的傳熱能力較差，再加上廢舊橡膠本身的傳熱系數低，所以導致了固定床反應器的溫升速度很慢。當裂解爐體積較大時(shí)，爐內溫度場(chǎng)的分布的均勻性很難保證，直接影響了裂解效果，氣流含有較多的焦油易發(fā)生管道堵塞，不能連續排渣。因此通常固定床反應器的規模有限，處理能力較小，難以將其工業(yè)化推廣使用。

2移動(dòng)床

移動(dòng)床與固定床具有相似之處，其不同點(diǎn)在于物料是自反應器的頂部連續加入，由底部出料。廢舊橡膠由上方向底部移動(dòng)，在下降過(guò)程中與上升的高溫氣流接觸，經(jīng)過(guò)干燥層干燥升溫后發(fā)生熱分解。首先干餾生成固體半焦，然后進(jìn)入燃燒層將其中的碳燃燒消耗，剩余的灰渣則通過(guò)灰層被送出反應裝置外?？諝庠诘撞窟M(jìn)入反應器后穿過(guò)灰層，得到充分的預熱后逐漸向上流動(dòng)，在提供燃燒層所需要的氧氣的同時(shí)，還可以與燃燒產(chǎn)生的煙氣混合作為氣化過(guò)程中的介質(zhì)。氣化后的熱流繼續上升可以作為橡膠發(fā)生裂解反應的熱源，最終混合的燃氣將物料加熱并干燥后從出氣管路排出進(jìn)入凈化系統。

移動(dòng)床裂解反應屬于慢速加熱工藝，這種裂解方式提高了裂解產(chǎn)物的質(zhì)量，其燃料油和炭黑的品質(zhì)都有一定程度的提高。移動(dòng)床反應裝置能處理大塊的輪胎而且無(wú)需清理鋼絲和纖維簾線(xiàn)，但裝置采用外部加熱的方式進(jìn)行裂解，傳熱效率相對較低，系統難以實(shí)現滿(mǎn)負荷工作。

3流化床

流化床反應器是一種進(jìn)行氣相與固相或者液相與固相反應的裝置，它的工作原理是利用氣體或液體通過(guò)固體層（顆粒狀），從而使固體顆粒處于懸浮運動(dòng)的狀態(tài)。

流化床反應器的優(yōu)點(diǎn)是：物料的輸送具有連續性，床層的傳熱效果較好，溫度分布均勻，非常適用于進(jìn)行強放熱類(lèi)型的反應。當催化劑失活速率高時(shí)，便于連續再生和循環(huán)操作。

流化床存在的缺點(diǎn)是：氣固兩相在流動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生強烈的擾動(dòng)，從而造成了它們的廣停留時(shí)間分布和接觸不充分，這種分布會(huì )降低目的產(chǎn)物的收率。床層內的流體運動(dòng)現象相當復雜，可變性強，很難揭示其統一的運動(dòng)規律，因而也難以?xún)H靠經(jīng)驗設計生產(chǎn)工藝或者簡(jiǎn)單的放大操作。

流化床裂解屬于快速裂解工藝，其特點(diǎn)是物料溫升速度快，反應迅速，因此能量的利用效率高。同時(shí)，流化床也在一定程度上減少了二次反應的發(fā)生，有利于提高裂解油的質(zhì)量。

4回轉窯

回轉窯是一種利用間接加熱方式升溫的熱解反應器?；剞D窯設備為傾斜布置的圓筒形結構，其進(jìn)料輸送滿(mǎn)足多種要求的物料尺寸，而且物料在回轉窯內部進(jìn)行裂解時(shí)會(huì )持續翻動(dòng)，各部分受熱比較均勻，因此成為了目前最廣泛使用的裂解工藝設備?；剞D窯可以根據需要調整轉動(dòng)的速度，從而改變了物料在窯體內的停留時(shí)間?；剞D窯反應器裂解產(chǎn)生可燃氣具有很高的熱值，產(chǎn)物質(zhì)量較好。

與前幾種裂解工藝設備相比，回轉窯具有對物料結構、形狀和尺寸適應性廣的特點(diǎn)，適用于各種固體廢棄物的熱解處理，故對廢舊橡膠的進(jìn)料尺寸幾乎不作任何要求，但是其熱損失比較嚴重?；剞D窯裂解廢舊橡膠屬于慢速裂解工藝。