Page 79 - 《橡塑技术与装备》2023年7期

工艺与设备 刘吉东 等·圆盘式废旧橡胶裂解设备的设计研究

圆盘式废旧橡胶裂解设备的设计研究

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刘吉东 ，张灿罡 ，李勇 2
(1. 东营科技职业学院，山东 东营 257300 ；
2. 青岛科技大学，山东 青岛 266000)

摘要 ： 根据电磁理论，通过研究废旧橡胶的微波裂解机理，阐述微波裂解废旧橡胶工艺流程，利用微波特性，提出了圆盘结
构的裂解设备方案，以微波发射装置采用微波管圆周布置形式，设计了可以进行连续裂解的圆盘式废旧橡胶裂解设备。该裂解设
备由进料装置、裂解装置、出料装置和微波发射装置组成。对圆盘式废旧橡胶连续裂解设备进行废旧橡胶的连续化裂解实验，实
验结果表明圆盘式废旧橡胶连续裂解设备运行稳定，温升速率快，裂解效率高，裂解产物品质优，达到了预期效果。
关键词 ： 废旧橡胶 ；微波裂解 ；圆盘式 ；裂解设备
中图分类号 ： TQ330.4 文章编号 ： 1009-797X(2023)07-0031-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.07.008

面对堆积如山的废旧橡胶，其综合利用的方式有
很多种，大体分为以下几类 [1] ：改制利用、轮胎翻新、
再生胶、热能利用、橡胶裂解。其中橡胶裂解是终极
处理方式，橡胶裂解是将大分子有机物分解成小分子
有机物，可以得到不同的裂解产物，按照裂解产物的
形态可以分为残固物炭黑、燃料油、可燃气。橡胶裂
解 [1] 相对于改制利用、轮胎翻新、再生胶、热能利用
等其它处理方式，橡胶裂解更具有环保节能、处理量
大、回收资源利用价值高等优势 [2] ，更符合实现环境
效益和循环经济的发展要求 [3] 。
本文的研究目的是利用微波裂解的特点，通过分
图 1 圆盘式废旧橡胶裂解设备布置图
析废旧橡胶物理性质、影响废旧橡胶裂解的因素（包
括温度、温升速率、裂解时间、物料形状、裂解压力）， 装置中的进料口处亦起到封堵作用，且胶粉的进料量
研究并设计一套废旧橡胶微波裂解设备，实现废旧橡 容易控制。
胶裂解连续化，达到裂解效率高、能耗低、环保无污染、 圆盘式废旧橡胶裂解设备的废旧橡胶最大裂解处
设备运行稳定的目的，推动微波裂解废旧橡胶技术向 理能力的设计要求为 100 kg/h。
纵向发展。如图 1 所示为圆盘式废旧橡胶裂解设备布
置图。 2 技术方案及工艺流程
2.1 设计方案

1 概述 通过研究人员的研究进行分析，提出了与前人不
考虑到废旧橡胶体积较大，裂解设备进料口密封 同的设计思路，确定了圆盘式圆盘结构的裂解技术方
性要求又高，若将废旧橡胶整体通过进料口输送至裂 案，即在进料方式上采用锥形叶片旋转，容易控制废
解腔体时，进料口处的密封性不易控制，容易造成空 旧橡胶下料量 ；在微波照射方面采用多组微波磁控管
气进入裂解腔体。在高温的情况下，空气进入裂解腔
作者简介 ：刘吉东（1981-），男，本科，主要从事高分子
体，安全问题得不到有效保障。故将废旧橡胶经破碎
材料成型加工技术相关研究。
机破碎制成直径为 3 mm 的胶粉，制得的胶粉在进料 收稿日期 ：2022-08-30

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