CN1170663C - 利用液氮内循环式回收冷能方法生产精细橡胶粉的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种加工生产工艺，用于将废旧轮胎粉碎成80目～120目精细胶粉的加工工艺。它属于化工加工领域。包括常温粗胶粉生产工艺，和液氮处理精细加工工艺。常温粗橡胶粉生产过程，包括：切圈、粗切、清洗、中碎、风选、磁选、细碎、风选、磁选、储存。深冷处理精细胶粉生产过程，包括：粗胶粉预冷、深冷处理、冷磨、混合热交换、冷量内循环回收。冷量回收***可节约液氮、节能，能量利用率高。因保持了冷磨的恒温磨碎，产品质量好，保证连续生产，具备了工业生产的条件。

Description

利用液氮内循环式回收冷能方法 生产精细橡胶粉的工艺
本发明属于一种用废旧轮胎加工精细橡胶粉的生产工艺，适用于轮胎的切割、清理、粉碎。加工成精细橡胶粉。
汽车这种交通工具已遍布世界各个国家与地区，有人就有汽车。而汽车轮胎的磨损、更换频繁的进行，使废弃轮胎已对地球自然环境造成严重的污染，而且浪费着大量的自然资源。如果把大量的废旧轮胎进行破碎加工成精细粉末，第一可以处理这种轮胎的黑色污染；第二可以变废为宝，精细胶粉可以做为高级添加剂加入塑料、水泥、沥清……成为新型材料改善其特性、扩大用途。这种处理废旧轮胎的想法，西方国家早在七十年代就开始了研究。70至80年代，废旧轮胎经过破碎只能达到45目～60目，生产率也极低。而90年代开始了精细胶粉的研究，出现了俄罗斯常温下挤压破碎机械处理法生产80目以下胶粉。我国曾购买过数台设备(山西、辽宁)均不能连续生产。原因是在挤压时产生大量高温使橡胶粘结，无法生产。其次，美国采用液氮处理粗橡胶颗粒，然后进行磨碎达到120目以上的精细胶粉的工艺成功。我国徐州引进一套设备，由于磨碎部分的设备排热不畅，也无法连续生产，粘磨严重。由于工艺的不完善，耗电量较大，是由于原理虽然是成功的，但工艺不完善的结果。
国内现有水冷工艺，也是有高温产生，有二次空气污染。另一种现象是工艺设备简单、耗电量大。总之，关于废旧轮胎再生处理，有常温、水冷、液氮深冷。方法很多，目前看来以液氮处理较理想，但由于采用工艺及设备不同，大多数均在探讨和摸索之中。
本发明制定了一套从粗至细粉碎废旧轮胎的工艺，工艺分两部分：
第一部分：在常温下对整条汽车轮胎进行激光切圈、粗切、清洗、粗碎、除织物、除金属物、细碎、分选，主要采用了激光切圈机把轮胎的钢圈切除，将切圈后的整条轮胎放入装有4组辊子22对切刀的粗切机内。切成25mm×25mm的胶块，进行清洗，再用一台中碎机把25mm×25mm胶块压碎成5目～10目的胶粒，此时已把轮胎中的纤维、钢丝搓离橡胶，游离在胶粉中。用风选分离出纤维团，再采用磁分离机，选出混在胶粉中的细钢丝和金属物。将5目～10目的胶粉送入细碎机经细碎后胶粉成为20目～40目的常温胶粉。
第二部分：输入常温20目～40目的粗胶粉到两台专用预冷罐内进行液氮冷却至-55℃，将其输入-80℃～-100℃的深冷专用主体罐内进行液氮深冷处理，这时粗橡胶颗粒已达玻璃体状态，可以输入专用冷磨内进行精细粉碎，出来的产品是80～120目的精细胶粉(下称产品)该含有-75℃低温的精细胶粉由气体输送，输入第4号混合罐内与粗胶粉进行热交换完毕，粗胶粉温度降至X4℃输入专用预冷罐，进一步预冷，而混合罐中热交换过的X4℃产品输入到3号混合罐内与2号专用混合罐来的粗胶粉进行热交换，达到X3℃低温，再把达到X3℃低温的产品胶粉输入到2号专用混合罐内，达到X3℃的粗胶粉输入到4号罐内，X3℃的产品胶粉输入2号混合罐内与1号专用混合罐来的粗胶粉进行热交换，2号专用混合罐内温度达到X2℃低温，将X2℃温度的产品胶粉输入到1号专用混合罐内，将X2℃温度的粗胶粉输入到3号专用混合罐内，而在1号罐内X2℃产品胶粉与常温粗胶粉热交换，罐内温度达到X1℃时，X1℃粗胶粉输入2号专用混合罐，而X1℃产品胶粉已经把自身含的低温绝大部分给了常温粗胶粉，而自身温度升高到+5℃。综上所述：采用一套4台混合热交换装置，将含有很低温度的精细胶粉与常温胶粉在装置内混合热交换，用低温精细胶粉去预冷常温胶粉。再用一套2台预冷装置将未达到预冷温度的粗胶粉输入深冷处理排出的低温氮气再一次预冷，适当时加入少量液氮，使温度达到-55℃预冷要求，采用一台深冷处理的主体，将预冷后的粗胶粉用液氮冷却到要求的精碎胶粉低温-80℃～-100℃，再将-80℃～-100℃的粗胶粉输入一台带有磨齿的精磨中，进行精细粉碎工序。从而形成了整个***的冷循环，充分的利用了液氮的冷量，回收了精细粉碎工艺中的大量液氮冷量，节约了能源，这是一个非常先进的节能工艺，也实现了深冷环境下的连续精细粉碎过程。由于在冷磨精细加工过程中，在磨碎中实行了液氮内循环带走加工过程产生的热量，保证了冷磨精细加工的连续生产。
                      利用液氮内循环式回收冷能方法
                        生产精细橡胶粉工艺流程图
1.激光切圈    2.粗切    3.清洗    4.除水    5.中碎  6.风选
7.磁选        8.细碎    9.风选    10.磁选   11.储存
I、I号混合热交换器                II、II号混合热交换器
III、III号混合热交换器            IV、IV号混合热交换器
一、预冷          二、深冷处理            三、冷磨

Claims (3)

1、一种破碎废旧汽车轮胎制备精细橡胶粉末的方法，其特征在于：采用常温破碎橡胶制粗胶粉工艺和深冷精细粉碎粗胶粉工艺，在常温工艺中整条轮胎进行切圈，进入粗切机经过常温切碎成25mm×25mm块状后，经过清洗、除尘、除污、再经粗碎、去织物、去钢丝、进入细碎，大块胶块成为20目～40目的粗胶粉。在深冷工艺中，将20目～40目的粗胶粉进入深冷生产线，将其深冷至-80℃～-100℃后进行精细粉碎，精细胶粉达到80目～120目以上进入热交换，将其内含-75℃低温精细胶粉经过四次与常温20目～40目粗胶粉混合，进行热交换使精细胶粉温度升高到5℃，而常温粗胶粉温度降到-55℃，-55℃的粗胶粉进入深冷处理达到精碎温度，进行精碎加工，成为80目～120目以上的精细胶粉产品，这是一个循环。
2、根据权利要求1所述的方法：其特征在于：在常温工艺中，(1)、采用激光切圈的方式；(2)、粗切机上四组辊子装有22对切刀；(3)、采用风力分离比重不同的织物和粗胶粉排除其中的织物；(4)、采用磁分离排除胶粉中的金属钢丝。
3、根据权利要求1所述的方法：其特征在于：在深冷工艺中，第一、用一套四台混合热交换装置，将含有很低温度的精细胶粉与常温胶粉在装置内混合热交换，用低温精细胶粉去预冷常温胶粉，第二、用一套两台预冷装置，将未达到预冷温度的粗胶粉输入深冷处理排出的低温氮气再一次预冷，适当时加入少量液氮，使温度达到-55℃预冷要求，第三、用一个深冷处理的主体，将预冷后的粗胶粉用液氮深冷到要求的精碎胶粉低温-80℃～-100℃，第四、用一台带有磨齿的精磨，该磨用一套保温低温冷循环***，能使精磨连续工作。
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