利用太陽能、立式多功能廢橡膠裂解爐的設計

汪 慶，李培培，徐云慧

(徐州工業職業技術學院，江蘇 徐州 221140)

1 設計背景

活性炭是一種人為產物，不能夠直接從大自然中獲取。因此如何高效而節能的制造活性炭具有重要的現實意義。

目前市面上的活性炭一般都是靠烴的不完全燃燒制得，而制造其裝備存在兩個問題：①這是一項高耗能的產業，平均每生產1 t炭就需耗用2 t烴燃料；②對環境破壞大，每生產1t就需要3.67 t二氧化碳。

2 結構原理

結構原理如圖1，其中①電機,②儲能電池,③進氣口,④冷卻風扇,⑤反應爐,⑥粉碎翻騰螺桿,⑦冷凝導流板,⑧加熱電阻板,⑨料倉,⑩廢物出口,廢氣收集口,裂解油流出道,支撐底座,破碎刀刃,進氣閥門。

圖1 立式多功能太陽能廢橡膠裂解爐

3 工藝原理

下面結合圖1和具體實施例對本裝置作進一步詳細描述：首先反應爐⑤能源主要來自于電能。太陽能電板加上與其搭配的儲能電池②在應急情況下使用，廢橡膠放入爐子，蓋上爐蓋和倉蓋。由兩邊的加熱電阻板⑧提供溫度條件，進氣口③提供生產所需惰性氣體，冷凝導流板⑦起保護加熱電阻版和起廢氣廢水導流作用，廢氣廢水經過冷凝水管被收集利用。生產時，螺桿轉動翻騰材料，使其加熱均勻。生產結束后，倉門和爐門打開，冷卻風扇④打開抽出爐內高溫氣體，冷熱空氣交換已達到降溫的目的。之后關上倉門，螺桿⑥高速旋轉，打碎物料，最后取料即可。

4 總體設計

根據設計要求，立式多功能太陽能廢橡膠裂解爐整機由供能儲能裝置，爐體，驅動裝置，加熱裝置，廢物處理裝置等幾個大部件組成，具體分析如下。

4.1 供能儲能裝置

主要由太陽能電板與儲能電池組成，給整個裝置提供能源。利用清潔能源發電，成本低，完美解決了市面上廢橡膠裂解爐高能耗的問題。

4.2 爐體

分為兩層，反應爐在內部，爐體表面布有眾多小孔，以便于導熱與裂解油溢出。與外部爐壁中間隔了一層冷凝導流板還有一層加熱電阻板，冷凝導流板主要是為了導流走裂解油。惰性氣體進入口在爐體上部，裂解油和氣從底部廢物處理管道排出。

4.3 驅動裝置

由爐體頂部安裝的一個電機提供動力，帶動螺桿旋轉與冷卻風扇的轉動。在裂解過程中提供轉向力，在裂解過后通過破碎刀刃與風扇粉碎膠料并散熱。

4.4 加熱裝置

由爐體內部一圈的加熱電熱板提供反應時需要的熱量廢物。

4.5 處理裝置

導出口向外部分都是，出氣管道周圍設置冷凝管，快速降低氣體和溫度，氣體和裂解油的熱量通過水給導流走可以利用，之后管道上方設置一個氣體出口導出氣體收集，末端設置收集池儲存裂解油。

5 結語

立式多功能太陽能廢橡膠裂解爐使用太陽能作為爐體動力來驅使裂解爐工作，市面上此類產品能耗大等問題我們對此得到了完美解決，裂解過程中，由螺桿上的刀刃承擔翻滾膠料的任務，冷凝導流板負責導走裂解過程中國所產生的裂解油與廢氣，并導入廢物處理裝置。裂解完后，螺桿上附帶的刀刃高速旋轉又能起到一個破碎膠料的作用，頂部的電扇開啟使爐體內外空氣得到迅速交換，從而得到讓爐體快速降溫的目的。裂解爐較市面上的一些相比可謂具有全能性，既能減少能源的浪費，同時還不需要一些類似于破碎機等大機器的協助，降低了成本，且易于推廣。