Page 88 - 《橡塑技术与装备》2020年1期（1月上半月橡胶）
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橡塑技术与装备（橡胶）                              CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (RUBBER)

             2.1.1 常压惰性气体热解技术                                  果最佳。采用质量分数为 1% 的锌和钴盐作为催化剂，
                 将废轮胎放置在缺氧或惰性气体中进行不完全热                         混入废原料中，可以使液体油、气体产品中的总硫量
             降解，可产生液态、气态碳氢化合物以及碳残渣。                            至少降低 40％，液体产品中的总氮量降低 50%。为提
                 该技术是由切片机把废旧轮胎粉碎再输送至热裂                         高相对分子质量较小的烯烃的收率，可在废橡胶中加
             解炉内，废旧轮胎在热裂解炉内受热发生分解，随后                           入碱金属或碱土金属碳酸盐，该催化剂在转化相对分
             裂解形成的气态产物通过冷凝器进行油气分离。冷凝                           子质量较小的 C1~C4 烯烃方面，对增大异丁烯质量分
             出柴油组分，分离出的可燃性气体再通进热裂解炉内                           数效果尤其明显。采用的催化裂解工艺中，催化剂为
             提供不断的热源。在热裂解炉内形成的固体成分一般                           硅铝酸盐沸石，主要的金属阳离子为稀土金属。金属
             是炭黑，采取磁选的方式，分离钢丝与炭黑两组分，                           离子可调整催化剂活性，有利于裂解产物辛烷值的提
             而此处所产生的炭黑在经过深度处理便可以以商品炭                           高．并有比较高的空速和较优的产品选择性及稳定性。
             黑形式售卖。废旧轮胎的热裂解法处理方式，不但可                           2.3 微波解聚工艺
             以实现资源回收，也可以使有价产物得到再度利用                     [16] 。     将废旧轮胎粉碎成 5~10  kg 的块状物，放置进一
             该法是废旧轮胎处理方法中的重要方向，同时符合国                           个容器内，再将其置入通有氮气的微波发生器中，开
             家产业政策以及行业规划。                                      始微波降解操作，废旧轮胎的块状物会从内部产生高
                 通常，在惰性气体中将废橡胶加热到 500  ℃，可                     温，较短时间内快速分解，在局部分解过程中，在龟
             获得 35%( 与废橡胶的质量分数，下同 ) 的固体残余物、                    裂处形成的气体会快速喷射出来              [19] 。裂解过程中，炭
             55% 的油和 3% 的气体。其中液体产物含有质量分数                       黑在分解远处堆积，因为炭黑对微波有一定吸收作用，
             为 0.51 的芳烃油和质量分数为 0.33 的粗石脑油，固                    所以其在微波工作时，变成赤热状态，会促进裂解物
             体则主要为粗炭黑，炭黑中含有质量分数为 20% 的硫                        中有机组分的逸出，废旧轮胎会在数分钟内变成黑色
             和质量分数为 10%~15% 的灰分。                               粉末。裂解过程中通过导出管将裂解气导出到三台冷
             2.1.2 真空热解技术                                      凝器中，使气液两相分离。裂解生成物中油、气占
                 真 空热 解 是 在减 压 和低 温 条 件下 分 解橡 胶， 较             50% 以上，碳占 40％左右。废旧轮胎热裂解工艺流程
             其他热解方法有一些优势。在总压 2~20kPa、温度                        以及裂解产物用途，一般废旧轮胎热裂解的生产工艺
             510℃ 条件下把废橡胶裂解，可得 50% 的油品、25%                     流程由 4 个部分组成 ：原料预制系统、热裂解反应器
             的炭黑、 9% 的钢、 5% 的纤维和 11% 的气体；在总压 0.3               系统、气 - 油回收分离系统、固体回收系统。
             kPa、温度 420 ℃条件下，可得油品 (55%)、固体 (35%)
             和气体 (10%)  [17] 。                                 3 热裂解产品的应用
             2.1.3 熔融盐热解技术                                         轮胎工业占据了橡胶工业的 70% 以上，因此废橡
                 真空热解是在减压和低温条件下，将废橡胶放入                         胶的热裂解以废轮胎的热裂解来解说，废轮胎热裂解
             氯化锂 / 氯化钾低共熔混合物中分解橡胶，较其他热                         过程通常有 4 个部分（图 1），包括原料预制系统、热
             解方法有一些优势。在总压 2~20 kPa、温度 510 ℃条                   裂解反应器系统、气 - 油回收分离系统和固体回收系
             件下把废橡胶裂解，可得 50% 的油品、 25% 的炭黑、 9%                  统。
             的钢、5% 的纤维和 11% 的气体。在总压 0.3kPa、温                       由图 1 可知废旧橡胶热裂解主要产品为 ：热解气
             度 420  ℃条件下，可得油品 (55%)、固体 (35%) 和气                体、热解油、纤维、钢丝和炭黑。
             体(10%) [18] 。                                     3.1 热解气体的应用
             2.2 催化降解工艺                                            裂化气体采用气相色谱进行组成分析测定，热气
                 热解方法处理橡胶，温度高，加热时间长，一般                         体的主要成分分别是甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、
             大于 3  h ；原料多需事先处理为小块 ；热解产品中通                      乙炔、丁烷、丁烯、1 , 3- 丁二烯、戊烷、苯、甲苯、
             常含有不希望有的杂元素，降低了产品质量．缩小了                           二甲苯、氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等，
             使用范围。为除去杂质，通常要增加附加反应装置。                           气体分布以乙烯为主，其次是丙烯、丁烯、异丁烯等。
                 采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎降解的方                         除氢气、甲烷外均是 C2、 C3、 C4 等组分，其质量稳定，
             法，反应迅速。催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效                           硫含量低，不需设置复杂的预处理装置就可直接作为

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