科普丨廢輪胎的熱裂解機(jī)理

發(fā)布時(shí)間:2018-09-20點(diǎn)擊次數(shù):打印

近年來,隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,輪胎工業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)急速增長時(shí)期,我國已成世界輪胎生產(chǎn)和消費(fèi)大國。在輪胎大量生產(chǎn)的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的廢舊輪胎。目前,我國每年大約報(bào)廢3.3億條輪胎,并以每年約8%-10%的速度在增長。
 
1、廢輪胎的組成
 
廢輪胎由許多有價(jià)值的組分構(gòu)成,包括橡膠(天然橡膠、合成橡膠)、炭黑、各種助劑(增塑劑、防老劑、硫黃和氧化鋅等)和骨架材料(鋼絲和織物)等。一般輪胎胎面膠中所含各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大致是橡膠55%~60%,炭黑30%~33%,有機(jī)助劑6%~9%,無機(jī)助劑3%~6%。
 
廢輪胎的熱裂解機(jī)理
 
2、廢輪胎熱裂解機(jī)理
 
大多數(shù)有機(jī)化合物有熱不穩(wěn)定性特征,若將其置于缺氧、高溫條件下,在分解和縮合的共同作用下,大分子有機(jī)化合物將發(fā)生裂解,轉(zhuǎn)化為相對分子質(zhì)量較小的氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)組分,有機(jī)物在這種條件下的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程稱為熱解。
 
固態(tài)廢物熱解是一個(gè)復(fù)雜、連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)過程。其中包括大分子鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子的縮合等化學(xué)反應(yīng),最后生成較小的分子。在熱解過程中,中間產(chǎn)物存在兩種變化趨勢:一是由大分子變成小分子,直至氣體的裂解過程;二是由極小分子聚合成較大分子的聚合過程。
 
這種反應(yīng)沒有明顯的階段性,許多反應(yīng)是交叉進(jìn)行的。
 
3、廢輪胎熱裂解產(chǎn)物
 
裂解油
輪胎裂解油黏度較低,熱值較高,輕質(zhì)餾分含量高而重質(zhì)餾分含量相對較低,應(yīng)用范圍廣泛。
 
廢輪胎的熱裂解機(jī)理
 
裂解炭黑
廢輪胎裂解可產(chǎn)出高品質(zhì)的炭黑,由于收率較高,收益甚至超過裂解油,已應(yīng)用于力車胎及各類橡膠制品、電極材料、復(fù)合材料、油墨、瀝青改性劑、色母粒等,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
 
廢輪胎的熱裂解機(jī)理
使用裂解炭黑制造的輪胎
 
鋼絲
裂解鋼絲可用來制造金屬磨料,制造鋼絲切丸等鋼材基礎(chǔ)材料。
 
熱裂解技術(shù)能夠得到發(fā)展的原因:一方面,相較于廢棄物堆積、填埋、燃燒焚化等處理方式,熱裂解技術(shù)更加安全環(huán)保;另一方面,熱裂解過程產(chǎn)生的有機(jī)物(如燃料油)有可觀的利用價(jià)值,經(jīng)濟(jì)性好,迎合了時(shí)代的發(fā)展趨勢,節(jié)約了能源,對環(huán)境幾乎無污染,是創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展型社會(huì)的最佳途徑之一。 
 
濟(jì)南恒譽(yù)環(huán)??萍脊煞萦邢薰練W盟標(biāo)準(zhǔn)示范熱裂解項(xiàng)目
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行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)濟(jì)南恒譽(yù)環(huán)??萍脊煞萦邢薰咀灾餮邪l(fā)的“工業(yè)連續(xù)化廢輪胎裂解資源化利用成套技術(shù)及裝備” 榮膺國家科技進(jìn)步獎(jiǎng),單臺(tái)裂解主機(jī)年處理量達(dá)數(shù)萬噸,代替了周期性、間歇式小批量的生產(chǎn)方式,大幅度提高了生產(chǎn)能力與處理效率,真正實(shí)現(xiàn)廢輪胎減量化、無害化處理和資源化利用。裝備出口至德國、匈牙利、巴西、愛沙尼亞、印度、泰國、馬來西亞等國家,經(jīng)長時(shí)期穩(wěn)定連續(xù)化運(yùn)行驗(yàn)證,取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),環(huán)境效益也十分突出!
 
部分參考資料來自牛斌《廢橡膠熱解與熱能利用》
 

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