废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺.docx

废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺将废轮胎橡胶裂解是最彻底的处理车用废橡胶的方法之一。裂解处理没有污染物排放，而且还可以回收燃料油和炭黑，有利于环保及资源利用，有较高的经济价值，被认为是当前处理废轮胎的最佳途径之一。废旧轮胎裂解现有热裂解、催化降解和微波解聚等三类工艺。热裂解工艺目前，热解技术主要包括：常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔融盐热解技术。1．常压惰性气体热解通常，在惰性气体中将废橡胶加热到500℃，可获得35％（与废橡胶的质量分数，下同）的固体残余物、55％的油和3％的气体。其中液体产物含有质量分数为0.51的芳烃油和质量分数为0.33的粗石脑油，固体则主要为粗炭黑，炭黑中含有质量分数为0.2的硫和质量分数为0.10～0.15的灰分。2．真空热解真空热解是在减压和低温条件下分解橡胶，较其他热解方法有一些优势。在总压2～20kPa、温度510℃条件下把废橡胶裂解，可得50％的油品、25％的炭黑、9％的钢、5％的纤维和11％的气体；在总压0.3kPa、温度420℃条件下，可得55％的油品、35％的固体和10％的气体。3．熔融盐热解将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中，加热至500℃，产生47％的油、45％的固体残余物和12％的气体。油中大约包括质量分数为0.21的芳烃油、质量分数为0.34的链烯烃和质量分数为0.45的石脑油。残余物中有炭黑类似物以及轮胎中未发生变化的纤维和钢丝成分。气体为C1～C4的石脑油和链烯烃混合物。催化降解工艺采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎橡胶降解的方法，反应迅速。催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效果最佳。当采用质量分数为0.01的锌和钴盐作为催化剂，混入废橡胶料中，可以使液体油、气体产品中的总硫量至少降低40％，液体产品中的总氮量降低50％。为提高相对分子质量较小的C1～C4烯烃的回收率，可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐，这种催化剂在转化时，对增大异丁烯质量分数效果尤其明显。微波解聚工艺废轮胎微波解聚的微波发生装置的频率为2450MHz，输入功率为1100W，输出功率为580W。将已被破碎成5～10kg的块状废轮胎盛入容器中，再将容器放入微波发生器内，导入氮气，施加微波后，废轮胎块从内部发热，数十秒内废橡胶急速分解，局部热分解产生的有机气体从橡胶发生龟裂处喷射出来。分解后，炭黑残留原处并形成局部堆积，由于炭黑吸收微波，在连续施加微波的情况下碳黑变得赤热，加剧有机成分的排出，数分钟内废轮胎橡胶就会变为以炭黑为主体的黑色粉末。生成气体由导出管导出，经过三个冷却收集器，将气体和液状物分离。解聚生成物中油、气占50％以上，碳占40％左右。废轮胎热裂解流程及产品用途通常废轮胎热裂解工厂的生产流程主要包括4个部分，包括原料预制系统、热裂解反应器系统、气－油回收分离系统、固体回收系统。