用于轮胎炼油的热解装备有哪些？

经过近年来的不断研发改进，裂解设备的结构和工作特点在逐渐变得多样化，从结构上看裂解设备有立式、卧式和倾斜式之分；从传输方式上可分为静态裂解设备和动态裂解设备；按照原料状态的不同又可分为整胎裂解设备和胶粉裂解设备。

一个完整成套的裂解设备应包括进料装置、反应器、产物回收装置、电气控制和油气回收等几个部分。其中反应器即反应腔，是整个设备的核心部分，裂解反应就在腔体中发生。不同的反应器类型造成物料的输送方式、加热形式以及温度分布等参数的不同，而这些因素将直接影响到裂解效果。从实验装置的研究到工业生产的中试，反应器的结构形式各不相同。常见的反应器类型为固定床、移动床、流化床和回转窑等。

1固定床热解装备

固定床装置又被称为填充床，是一种内部填充固体颗粒物料层、用于进行多相反应的反应器。物料尺寸通常为毫米级别的固体小颗粒，在反应器中静止堆积成一定高度的床层。当进行气固催化反应时，流体穿过静止的床层时发生反应。 固定床反应器的优点是：结构简单，催化剂不易发生磨损消耗，节约成本。流体与静止的物料层能够进行有效的接触，不易发生逆向混合现象，因此在发生串联副反应时能够适当提高反应选择性。

固定床反应器的缺点是：换热面积相对较小，影响反应器的传热效果。当发生放热反应时若产生巨大的热量，将难以控制反应器的温度，从而超出正常的工作条件。而且，催化剂更换困难，当催化剂失活或需要再生时会带来不便。

固定床裂解系统的进料方式为间歇性的进料，无法长期持续裂解，而且反应的条件也很难保持稳定。随着各种分析技术的进步，对固定床的模拟研究也更加深入。由于固定床反应器采用外部加热时的传热能力较差，再加上废旧橡胶本身的传热系数低，所以导致了固定床反应器的温升速度很慢。当裂解炉体积较大时，炉内温度场的分布的均匀性很难保证，直接影响了裂解效果，气流含有较多的焦油易发生管道堵塞，不能连续排渣。因此通常固定床反应器的规模有限，处理能力较小，难以将其工业化推广使用。

2移动床

移动床与固定床具有相似之处，其不同点在于物料是自反应器的顶部连续加入，由底部出料。废旧橡胶由上方向底部移动，在下降过程中与上升的高温气流接触，经过干燥层干燥升温后发生热分解。首先干馏生成固体半焦，然后进入燃烧层将其中的碳燃烧消耗，剩余的灰渣则通过灰层被送出反应装置外。空气在底部进入反应器后穿过灰层，得到充分的预热后逐渐向上流动，在提供燃烧层所需要的氧气的同时，还可以与燃烧产生的烟气混合作为气化过程中的介质。气化后的热流继续上升可以作为橡胶发生裂解反应的热源，最终混合的燃气将物料加热并干燥后从出气管路排出进入净化系统。

移动床裂解反应属于慢速加热工艺，这种裂解方式提高了裂解产物的质量，其燃料油和炭黑的品质都有一定程度的提高。移动床反应装置能处理大块的轮胎而且无需清理钢丝和纤维帘线，但装置采用外部加热的方式进行裂解，传热效率相对较低，系统难以实现满负荷工作。

3流化床

流化床反应器是一种进行气相与固相或者液相与固相反应的装置，它的工作原理是利用气体或液体通过固体层（颗粒状），从而使固体颗粒处于悬浮运动的状态。

流化床反应器的优点是：物料的输送具有连续性，床层的传热效果较好，温度分布均匀，非常适用于进行强放热类型的反应。当催化剂失活速率高时，便于连续再生和循环操作。

流化床存在的缺点是：气固两相在流动时会产生强烈的扰动，从而造成了它们的广停留时间分布和接触不充分，这种分布会降低目的产物的收率。床层内的流体运动现象相当复杂，可变性强，很难揭示其统一的运动规律，因而也难以仅靠经验设计生产工艺或者简单的放大操作。

流化床裂解属于快速裂解工艺，其特点是物料温升速度快，反应迅速，因此能量的利用效率高。同时，流化床也在一定程度上减少了二次反应的发生，有利于提高裂解油的质量。

4回转窑

回转窑是一种利用间接加热方式升温的热解反应器。回转窑设备为倾斜布置的圆筒形结构，其进料输送满足多种要求的物料尺寸，而且物料在回转窑内部进行裂解时会持续翻动，各部分受热比较均匀，因此成为了目前最广泛使用的裂解工艺设备。回转窑可以根据需要调整转动的速度，从而改变了物料在窑体内的停留时间。回转窑反应器裂解产生可燃气具有很高的热值，产物质量较好。

与前几种裂解工艺设备相比，回转窑具有对物料结构、形状和尺寸适应性广的特点，适用于各种固体废弃物的热解处理，故对废旧橡胶的进料尺寸几乎不作任何要求，但是其热损失比较严重。回转窑裂解废旧橡胶属于慢速裂解工艺。