整胎连续化微波裂解装置的设计与实验研究

摘要

随着建设“美丽中国”大幕的徐徐拉开，全社会越来越关注生态文明建设的重要性。废轮胎的高值化循环利用一直是我国生态文明建设的重要组成部分，近些年来废轮胎的微波裂解凭借其升温速率快、环境友好、回收产物价值更高等优势被业内人士公认为是废轮胎资源化循环利用的最佳处理方式之一，而废轮胎的整胎不用粉碎即可实现裂解又是其微波裂解的发展趋势，所以说整胎连续化微波裂解装置的设计和研发具有重要的现实意义。 本文通过理论分析，针对当前微波裂解装置研究中出现的入料口、出料口裂解气体泄漏、微波发生器中设置波导板导致微波利用率下降、整胎微波裂解固体产物难以分离、裂解腔体微波泄漏等难题，在保证设备机械运行稳定的基础上，设计插板阀间歇插动密封和水封解决入料口和出料口的裂解气泄漏问题；在波导管中正确设置调谐螺钉提高微波利用率；在出料口设置炭黑钢丝分离装置使固体产物得到有效分离；在入料口设置金属遮挡片避免微波泄漏。本文设计的整胎连续化微波裂解装置可实现废轮胎整胎的连续化微波裂解，免除了废轮胎裂解前的粉碎工艺和粉碎设备。 利用 HFSS 电磁仿真软件进行有限元分析，模拟并分析了钢丝对废橡胶微波裂解过程的影响、波导管中调谐螺钉的设置对废橡胶裂解能耗的影响、在入料口处设置金属遮挡片对微波泄漏的影响。根据仿真结果可知：废橡胶中适量钢丝的存在，可以有效地提高微波裂解过程的温升速度和裂解速度；在馈电端口和密封隔板之间合理放置调谐螺钉，可以有效提高微波传输率，有利于节能降耗；入料口处设置金属遮挡片能够有效防止微波泄漏。 对所设计的整胎连续化微波裂解装置进行裂解实验，结果证明本设备可以长时间连续化裂解废轮胎，得到了经济价值较高的裂解油气、炭黑、钢丝等产物，裂解过程环境清洁、运行稳定、能源节省，可为整胎连续化微波裂解的工业化生产提供参考。

目录

第一个书签之前