近年來,隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,輪胎工業(yè)也進入了一個急速增長時期,我國已成世界輪胎生產和消費大國。在輪胎大量生產的同時也產生了大量的廢舊輪胎。目前,我國每年大約報廢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
廢輪胎由許多有價值的組分構成,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量分數大致是橡膠55%~60%,炭黑30%~33%,有機助劑6%~9%,無機助劑3%~6%。
2、廢輪胎熱裂解機理
大多數有機化合物有熱不穩(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,大分子有機化合物將發(fā)生裂解,轉化為相對分子質量較小的氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)組分,有機物在這種條件下的化學轉化過程稱為熱解。
固態(tài)廢物熱解是一個復雜、連續(xù)的化學反應過程。其中包括大分子鍵斷裂、異構化和小分子的縮合等化學反應,最后生成較小的分子。在熱解過程中,中間產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。
這種反應沒有明顯的階段性,許多反應是交叉進行的。
3、廢輪胎熱裂解產物
裂解油
輪胎裂解油黏度較低,熱值較高,輕質餾分含量高而重質餾分含量相對較低,應用范圍廣泛。
裂解炭黑
廢輪胎裂解可產出高品質的炭黑,由于收率較高,收益甚至超過裂解油,已應用于力車胎及各類橡膠制品、電極材料、復合材料、油墨、瀝青改性劑、色母粒等,具有較高的應用價值。
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材料。
熱裂解技術能夠得到發(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,熱裂解技術更加安全環(huán)保;另一方面,熱裂解過程產生的有機物(如燃料油)有可觀的利用價值,經濟性好,迎合了時代的發(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)展型社會的最佳途徑之一。
濟南恒譽環(huán)??萍脊煞萦邢薰練W盟標準示范熱裂解項目
行業(yè)領軍企業(yè)濟南恒譽環(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及裝備” 榮膺國家科技進步獎,單臺裂解主機年處理量達數萬噸,代替了周期性、間歇式小批量的生產方式,大幅度提高了生產能力與處理效率,真正實現廢輪胎減量化、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,經長時期穩(wěn)定連續(xù)化運行驗證,取得良好經濟效益的同時,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》