一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114106592A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111307806.1(22)申请日2021.11.05(71)申请人航天环境工程有限公司地址300000天津市滨海新区滨海科技园日新道182号(72)发明人郭志王硕刘志敏邓连超(74)专利代理机构天津展誉专利代理有限公司12221代理人邓玉璞(51)Int.Cl.C09C1/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法(57)摘要本发明涉及一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，包括如下步骤：将废旧轮胎裂解处理后得到裂解炭黑原料；裂解炭黑原料进入预处理系统，经预处理产生裂解炭黑中间产品；裂解炭黑中间产品进入高温等离子体纯化反应器，在等离子体发生器产生的高温、高活性的等离子体炬气体作用下发生纯化反应，得到高纯炭黑原料；高纯炭黑原料进入后处理改性系统，最终得到高纯炭黑衍生产品。本发明充分利用等离子体温度高、能量密度大、气氛可控和活性组分丰富等特点，通过气固相间充分反应，使裂解炭黑中的无机灰分反应更快和去除更彻底，获得高纯度炭黑原料，改善目前废旧轮胎裂解炭黑因灰分含量高、无法高值化利用所造成的环境污染和资源浪费问题。CN114106592ACN114106592A权利要求书1/1页1.一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：a.将废旧轮胎裂解处理后得到裂解炭黑原料；b.所述裂解炭黑原料进入预处理系统，经预处理产生裂解炭黑中间产品；c.所述裂解炭黑中间产品进入高温等离子体纯化反应器，在等离子体发生器产生的高温、高活性的等离子体炬气体作用下发生纯化反应，得到高纯炭黑原料；d.所述高纯炭黑原料进入后处理改性系统，最终得到高纯炭黑衍生产品。2.根据权利要求1所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，步骤a中裂解温度为300‑800℃。3.根据权利要求2所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，所述预处理系统包括高温炭化预处理、粉碎分级预处理、筛分预处理和酸洗超声预处理、过滤烘干预处理中的一种或多种。4.根据权利要求3所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，所述高温炭化预处理温度为800‑1500℃。5.根据权利要求1所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，所述裂解炭黑中间产品的粒径为0.5‑200μm，有机挥发份含量为0‑2％，灰分含量为1％‑15％。6.根据权利要求1所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，步骤c中纯化反应温度为1500‑3500℃。7.根据权利要求6所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，所述等离子体炬气体包括氩气、氮气、氦气、四氟化碳、四氟乙烯、氟利昂、氢气中的一种或多种。8.根据权利要求7所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，步骤c中所述等离子体发生器产生等离子体炬气体的工作气压力为0.4‑1.6Mpa，所述等离子体发生器功率为50‑300KW，冷却水流量为10‑20m3/h，所述等离子体炬气体平均温度为5000‑10000℃。9.根据权利要求1所述一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法，其特征在于，所述后处理改性系统包括石墨化后处理、表面包覆改性后处理、药剂活化后处理、洗涤过滤烘干后处理中的一种或多种。2CN114106592A说明书1/4页一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法技术领域[0001]本发明涉及炭黑制备技术领域，尤其涉及一种废旧轮胎裂解炭黑高温等离子体纯化处理方法。背景技术[0002]当前，发展循环经济是实现经济社会良性发展的必然选择，推动绿色发展是消除和减少污染物排放的必由之路。我国废旧轮胎及裂解炭黑焚烧率占比接近55％。相对于其他处置技术而言，热解技术已经最大程度的将炭元素固定在裂解炭黑产品中。但裂解炭黑品质低，杂质含量高，无法进行高价值利用，最终也只能作为燃料进行焚烧。废旧轮胎裂解炭黑深度资源化处理系统是对这些“固体废物”进行高价值资源化利用和无害化处置的有效途径，对于发展循环经济、节约炭黑资源、降低能源消耗、保护生态环境、减少并逐步消除“黑色污染”，以及促进橡胶工业绿色可持续发展。[0003]裂解炭黑中灰分主要成分为ZnO、SiO2、Al2O3、CaO等无机氧化物，现有纯化方法一般采用酸洗工艺或酸洗+碱洗联合工艺，这些工艺在生产运行过程中会产生高浓度的酸碱废液，不仅占地面积大，而且严重污染环境，自动化程度较低，工作环境恶劣。本发明针对废轮胎裂解炭黑深度资源化处理过程中的关