廢舊輪胎熱解生產(chǎn)炭黑

1、廢舊輪胎熱解生產(chǎn)炭黑廢舊輪胎熱解生產(chǎn)炭黑第一章第一章緒論緒論1前言1.1課題研究的目的及意義隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和橡膠制品開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，各類機(jī)動(dòng)車輛及其他運(yùn)輸工具的輪胎需求量逐年大幅增加。全世界每年生產(chǎn)的橡膠制品約3100萬(wàn)噸，其中約50%是輪胎。橡膠制品數(shù)量的增長(zhǎng)使其廢棄品的數(shù)量也越來(lái)越多。廢舊橡膠制品是處廢塑料外，居第二位的廢舊高分子材料，其中以廢舊輪胎最多，輪胎報(bào)廢率高達(dá)55.4%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界的輪胎廢棄量約每年15億條總計(jì)約900萬(wàn)

2、噸，還有25億條陳舊廢胎未經(jīng)處理。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，汽車以大幅度進(jìn)入人們的生活之中，由此產(chǎn)生的廢舊輪胎數(shù)逐年增加。資料顯示，2006年我國(guó)輪胎產(chǎn)量達(dá)4.2億條，居世界第一，童年產(chǎn)生的廢舊輪胎也多達(dá)1.4億多條，約310噸。數(shù)量如此巨大的廢舊輪胎首先是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題，數(shù)量如此巨大的廢舊輪胎首先是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題。廢舊輪胎屬于不溶或難溶的高分子彈性材料，有著較高的彈性和韌性，在一50℃~150℃范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化

3、，它們的大分子分解到不影響土壤中植物生長(zhǎng)的程度需要數(shù)百年的時(shí)間，很難靠自然界中的生物自然降解。同時(shí)隨著輪胎的耐磨和耐腐蝕性能的提高，使得常規(guī)處理固體廢棄物的方法對(duì)廢舊輪胎的處理都不適用，廢舊輪胎成為非常頑固的固體廢棄物的重要組分之一。大量廢舊輪胎的堆積占用了寶貴的土地資源，還容易滋生蚊蟲細(xì)菌，傳播疾病，危害居民健康，而且極易引起火災(zāi)，造成環(huán)境污染。目前世界面臨巨大的資源危機(jī)，而廢舊輪胎本身就是一種再生資源。對(duì)廢舊輪胎進(jìn)行回收處理，則不僅

4、可以緩解其對(duì)環(huán)境的壓力，降低污染，更能實(shí)現(xiàn)資源回收利用。世界各國(guó)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，都在致力于廢舊輪胎的回收利用，并制定了相關(guān)的法規(guī)。歐盟已將廢舊輪胎列為需優(yōu)先處理的廢棄物，目前已禁止將廢舊輪胎碎片進(jìn)行填埋處理。美國(guó)早在1991年就通過(guò)立法推動(dòng)廢舊輪胎的再利用，規(guī)定每處理一條廢舊輪胎政府就補(bǔ)貼25—4美元。目前世界上廢舊輪胎回收利用率最高的國(guó)家是芬蘭，接近100％(整個(gè)歐盟接近8096)，美國(guó)廢舊輪胎回收利用率超過(guò)90％，日本廢舊輪胎回收

5、利用率接近90％。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)廢舊輪胎資源卻浪費(fèi)嚴(yán)重，廢舊輪胎的回收率低，回收技術(shù)落后。2002年我國(guó)的廢輪胎回收率僅為47％。尤其近年來(lái)各地興起了利用廢舊輪胎土法煉油，一方面這對(duì)我國(guó)本已十分匱乏的橡膠資源來(lái)說(shuō)是一種毀滅性破壞；另一方面，產(chǎn)生大量的廢渣，排放大量的S02等有害氣體，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此有效利用廢舊輪胎，使得寶貴的橡膠資源獲得再生利用，達(dá)到節(jié)約能源，改善環(huán)境，減少污染的目的，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重

6、要途徑。1.2國(guó)內(nèi)外廢舊輪胎熱解研究現(xiàn)狀目前廢舊輪胎的回收利用包括：原型改制、生產(chǎn)再生膠和膠粉以及焚燒法等。隨著科技的發(fā)展，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的合成橡膠使輪胎翻新和再生膠的市場(chǎng)越來(lái)越小，并且生產(chǎn)再生膠和膠粉還存在能耗大，環(huán)境污染的嚴(yán)重問(wèn)題，生產(chǎn)已持續(xù)裝置采用高溫密閉裂解反應(yīng)爐，6臺(tái)反應(yīng)爐為一組，廢舊輪胎整條裝入反應(yīng)爐內(nèi)，將蓋板封嚴(yán)。在反應(yīng)爐下部的燃燒室中，加煤燃燒，控制一定的溫度。反應(yīng)爐中的廢舊輪胎裂解反應(yīng)，煙氣經(jīng)過(guò)煙管進(jìn)入冷凝器，煙氣冷凝后成為

7、燃料油流入儲(chǔ)油罐，少量的廢氣點(diǎn)火炬排放。經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間裂解反應(yīng)后，廢舊輪胎膠料中所含的油全部蒸發(fā)，殘余在爐內(nèi)的即為熱裂解炭黑與鋼絲。采用“熱出熱裝“的辦法出入料，反應(yīng)完畢后，馬上開始出料。將出爐的“紅水“炭黑用水噴淋熄滅，然后用人工將整圈和較長(zhǎng)的鋼絲進(jìn)行收集，細(xì)小的鋼絲經(jīng)過(guò)磁選法除去。磁選后經(jīng)水洗、干燥、粉碎、收集、造粒即生產(chǎn)出炭黑產(chǎn)品。3.1.1磁選實(shí)際上在磁選分離之前，已經(jīng)進(jìn)行了人工除鋼。由于我廠是將整條輪胎進(jìn)行裂解，無(wú)需切割，因此

8、出料后，輪胎中的鋼絲大多都較完整，除鋼時(shí)將粘在鋼絲上的塊狀炭黑輕敲就能剝離，余下的細(xì)鋼絲，再經(jīng)過(guò)篩選和磁選，可將大部分除掉。用磁選機(jī)分離時(shí)，磁選機(jī)的進(jìn)料須均勻，不能過(guò)快，進(jìn)料量不能超出其處理能力，否則達(dá)不到除鋼的效率。另外，為保證炭黑的鐵屑全部除掉，我們?cè)诟稍餀C(jī)進(jìn)出料口和進(jìn)粉碎機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)料口，以及造粒機(jī)出口均放置了磁鐵，定期清理磁鐵，除去鐵屑。3.1.2水洗分離利用炭黑的疏水性，將磁選后的炭黑進(jìn)行水洗分離。因廢舊輪胎表面還殘留了一些在預(yù)

9、處理中未除掉的砂、石之類的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)將直接導(dǎo)致炭黑中灰分的增加。盡管炭黑經(jīng)過(guò)水洗有一定的損失，但對(duì)炭黑質(zhì)量的提高，灰分降低大有好處。水洗剩下的廢渣與煤混合一起當(dāng)燃料燒掉。另外在磁選中沒(méi)有分離出來(lái)的一些小鋼絲(主要是夾在小塊狀炭黑中)，在水洗過(guò)程中也可以達(dá)到分離的效果。3.1.3干燥炭黑在經(jīng)過(guò)出爐的噴淋和水洗后，表面有較多的吸附水，炭黑成品的水份要求小于15％，經(jīng)過(guò)干燥機(jī)干燥后，可達(dá)到要求。干燥的另一個(gè)目的是，因在裂解后，炭黑表面含有