Page 90 - 《橡塑技术与装备》2021年5期（3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)




                       浅谈废旧轮胎热裂解产物（炭黑）


                              作为燃料在气化炉上的应用


                                          刘小荷，刘培华，冯雅，孙新华，郭锐
                                    ( 青岛双星装备制造有限公司，山东  青岛  266400)


                     摘要 ： 轮胎裂解后会产生大量的炭黑，这些炭黑若得不到有效利用，会造成环境的污染。目前，我国的炭黑行业正面临产能
                  结构性过剩的境遇。本文针对这一现状，基于生物质燃料为基础，令生物质燃料与炭黑的混合在气化炉内发生厌氧燃烧，检测产
                  生可燃气体的浓度变化。探寻过剩炭黑再利用的新渠道。
                     关键词 ： 轮胎裂解炭黑 ；燃烧反应 ；气化炉
                     中图分类号 ： TQ330.9                                文章编号 ： 1009-797X(2021)05-0034-04
                     文献标识码 ： B                                      DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2021.05.008





                 炭黑，是一种轻且松的极细黑色粉末，是轮胎加                             HY-LGQ-B-1  6  t 固定上吸式气化炉，广州环
             工过程中必不可少的补强剂            [1] ，而废旧轮胎热裂解时，           渝能源有限公司 ,  气化炉装置示意图见图 1 ；废旧轮
             轮胎中含有的炭黑成分再次被分离出来，但此次产生                           胎塑料油泥热裂解设备，双星伊克斯达。
             的炭黑含有较多杂质，不适宜直接作为轮胎补强剂使
             用，但其热值是普通木板料热值的 1.5~2 倍。由于轮
             胎裂解后会产生大量的炭黑，当前，炭黑行业正遭遇
             产能结构性过剩的问题。2002 年以来，全国炭黑产能
             维持每年近 40 万 t 的增速。至 2018 年，全国炭黑总
             产能达到 752 万 t，行业产能过剩严重。2019 年，受
             煤焦油高位运行以及汽车行业需求下滑和轮胎贸易摩
             擦负面预期影响，炭黑行业毛利率大幅下滑。在未来
             两年仍会有较大的新增产能出现。并且由于缺乏有效
                                                                           图 1 上吸式生物质气化炉
             的市场调控机制，为了争夺有限的市场资源，炭黑企
             业盲目抢购原料、产品不断降价，严重扰乱市场，加                               炭黑为粉末状，在气化炉内易造成管道堵塞，因
             速行情下跌。行业利润较低，行业形势持续下行                    [2~3] 。  此将炭黑粉末混入火碱、淀粉黏结剂，经压块机压成
                 双 星废 旧 轮 胎循 环 利用 产 业 集团， 从 事 废旧 轮             球状备用，如图 2 所示。
             胎循环利用，废旧轮胎裂解产生约 35% 的炭黑，一                         1.2 实验原理
             个 10 万 t 级的裂解工厂每年生产 3.5 万 t 炭黑。为探                     通过在生物质燃料燃烧的过程中加入炭黑，炭黑
             索炭黑的多渠道利用，通过炭黑与生物质混合作为燃                           进行不充分燃烧释放 CO。使炭黑应用于生产可燃气
             料在气化炉内进行厌氧燃烧产生可燃气，验证炭黑作                           体，探索炭黑有效利用的新途径。深入研究炭黑与生
             为燃料的可行性。如果炭黑燃烧能够产生主要成分为                           产可燃气体的调变因素，包括 ：炉内温度、炭黑占总
             CO、甲烷等可燃气体。将为炭黑的有效利用探索出一                          燃料比值等。气化炉内基本化学反应如下 ：
             个新的渠道。

                                                                  作者简介 ：刘小荷 (1994-), 女，硕士研究生，工程师，主
             1 实验部分                                            要从事化工工艺研发和化工机械设计相关工作。
             1.1 主要设备及原料                                          收稿日期 ：2020-11-24


                                                                                                         5
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