利用太阳能、立式多功能废橡胶裂解炉的设计

汪 庆，李培培，徐云慧

(徐州工业职业技术学院，江苏 徐州 221140)

1 设计背景

活性炭是一种人为产物，不能够直接从大自然中获取。因此如何高效而节能的制造活性炭具有重要的现实意义。

目前市面上的活性炭一般都是靠烃的不完全燃烧制得，而制造其装备存在两个问题：①这是一项高耗能的产业，平均每生产1 t炭就需耗用2 t烃燃料；②对环境破坏大，每生产1t就需要3.67 t二氧化碳。

2 结构原理

结构原理如图1，其中①电机,②储能电池,③进气口,④冷却风扇,⑤反应炉,⑥粉碎翻腾螺杆,⑦冷凝导流板,⑧加热电阻板,⑨料仓,⑩废物出口,废气收集口,裂解油流出道,支撑底座,破碎刀刃,进气阀门。

图1 立式多功能太阳能废橡胶裂解炉

3 工艺原理

下面结合图1和具体实施例对本装置作进一步详细描述：首先反应炉⑤能源主要来自于电能。太阳能电板加上与其搭配的储能电池②在应急情况下使用，废橡胶放入炉子，盖上炉盖和仓盖。由两边的加热电阻板⑧提供温度条件，进气口③提供生产所需惰性气体，冷凝导流板⑦起保护加热电阻版和起废气废水导流作用，废气废水经过冷凝水管被收集利用。生产时，螺杆转动翻腾材料，使其加热均匀。生产结束后，仓门和炉门打开，冷却风扇④打开抽出炉内高温气体，冷热空气交换已达到降温的目的。之后关上仓门，螺杆⑥高速旋转，打碎物料，最后取料即可。

4 总体设计

根据设计要求，立式多功能太阳能废橡胶裂解炉整机由供能储能装置，炉体，驱动装置，加热装置，废物处理装置等几个大部件组成，具体分析如下。

4.1 供能储能装置

主要由太阳能电板与储能电池组成，给整个装置提供能源。利用清洁能源发电，成本低，完美解决了市面上废橡胶裂解炉高能耗的问题。

4.2 炉体

分为两层，反应炉在内部，炉体表面布有众多小孔，以便于导热与裂解油溢出。与外部炉壁中间隔了一层冷凝导流板还有一层加热电阻板，冷凝导流板主要是为了导流走裂解油。惰性气体进入口在炉体上部，裂解油和气从底部废物处理管道排出。

4.3 驱动装置

由炉体顶部安装的一个电机提供动力，带动螺杆旋转与冷却风扇的转动。在裂解过程中提供转向力，在裂解过后通过破碎刀刃与风扇粉碎胶料并散热。

4.4 加热装置

由炉体内部一圈的加热电热板提供反应时需要的热量废物。

4.5 处理装置

导出口向外部分都是，出气管道周围设置冷凝管，快速降低气体和温度，气体和裂解油的热量通过水给导流走可以利用，之后管道上方设置一个气体出口导出气体收集，末端设置收集池储存裂解油。

5 结语

立式多功能太阳能废橡胶裂解炉使用太阳能作为炉体动力来驱使裂解炉工作，市面上此类产品能耗大等问题我们对此得到了完美解决，裂解过程中，由螺杆上的刀刃承担翻滚胶料的任务，冷凝导流板负责导走裂解过程中国所产生的裂解油与废气，并导入废物处理装置。裂解完后，螺杆上附带的刀刃高速旋转又能起到一个破碎胶料的作用，顶部的电扇开启使炉体内外空气得到迅速交换，从而得到让炉体快速降温的目的。裂解炉较市面上的一些相比可谓具有全能性，既能减少能源的浪费，同时还不需要一些类似于破碎机等大机器的协助，降低了成本，且易于推广。