废旧轮胎热解技术

成果简介 废旧轮胎热解工艺简单、操作方便，所得产品属于急需而短缺的能源及化工原材料。该法较其他方法处理量大，适用范围广，产品品种多，废轮胎减容量大，热解过程所需能源可以自给。废旧轮胎热解处理具有明显的环境效益及可观的经济效益。     

废旧轮胎的热解技术研究进展

热解技术为废旧轮胎资源化应用开辟了一条新的途径,本文就近年来国内外废旧轮胎热解技术的研究进展进行了介绍,并着重综述了废轮胎热解过程参数控制,如热解温度、催化剂、热解气氛和压力以及反应介质、以及热解动力学模型和热解机理等方面的研究进展,同时对废旧轮胎热解处理及资源化研究前景进行了展望。     

废旧电路板热解过程中溴化氢的生成及脱除

利用热重-红外联用仪和石英管热解实验装置研究了废旧电路板热解回收过程中HBr的生成与脱除特性．结果表明：HBr主要在电路板快速失重阶段（300-360℃）析出，与溴化环氧树脂和环氧树脂的主链降解同时发生．添加CaCO3能有效地脱除热解过程产生的HBr，同时不影响电路板的降解行为；通过添加适当比例、粒径的CaCO3以及控制加热速率、热解温度等热解条件可以较好地消除HBr的危害。     

对升级废旧轮胎热解油的研究

废轮胎在500℃下经催化剂ZnO催化以及脱硫剂Cu（NO3）2处理,得到初级产品油,再经蒸馏得不同温度下的馏分。实验表明,在蒸馏温度小于208℃,所得馏分为淡黄色,油腻味,颜色清亮、透明,与0#商业柴油清澈、透明相比较,颜色一致,说明符合商业柴油的基本要求;当蒸馏温度大于208℃,所得馏分颜色深黄色,油腻味,透光性较差。生物质与轮胎共热解油蒸馏实验表明,经负载5%Co/HZSM-5作催化剂得到的油品,在蒸馏温度小于208℃,与商业柴油相比,比重高了3.14%,粘度低了35.5%,热值低了20.4%;经负载10%Ni/HZSM-5做催化剂时,其馏分与0#商业柴油柴油相比,比重高了3.62%,粘度低了51.2%,热值低了15.6%。生物质油的颜色较深,气味较浓。     

废旧轮胎水热降解过程建模及优化

基于文献[4]实验数据,采用支持向量机算法,建立了废旧轮胎水热解过程最小二乘支持向量机模型(LS-SVM),验证结果表明该模型预测值与实验值相对误差最大值为7.3%,具有较好的模拟效果。在此基础上进一步设计了废旧轮胎水热降解过程多目标优化函数模型,优化计算结果表明,轮胎的降解率远高于文献[4]实验最大值。进而说明,对废旧轮胎水热降解过程的优化可有效提高轮胎的去除率等指标。     

废旧轮胎全尺寸火灾实验研究

利用ISO9705标准的全尺寸实验装置对废旧轮胎进行全尺寸火灾实验研究．测试的轮胎按照竖直和水平两种方式摆放，实验测量了与轮胎燃烧相关的热释放速率，质量损失速率，有效燃烧热，烟气产生量和CO／CO2产生量等参数．实验结果分析表明轮胎的有效燃烧热很高大约为28MJ／kg，轮胎的摆放方式对其燃烧行为有很大的影响，竖直摆放的轮胎的热释放速率峰值是水平摆放的两倍，且其CO生成率也要比水平摆放的要高．轮胎火灾的烟气产生量非常大，能达到装饰家具燃烧所产生烟气的14倍之多，同时轮胎火灾烟气中包含有CO、CO2和别的有毒气体，一旦释放到空气中必将对环境产生巨大的污染．     

不同催化剂对废旧线路板热解油轻质化的影响

在500和600℃下,进行废旧印刷线路板(WPCB)环氧树脂粉末与3种催化剂(HZSM-5、USY和活性氧化铝)的共催化热解实验。通过对热解三相产物产率计算、热解油的馏程、成分以及碳数分布分析,研究催化剂对WPBC粉末热解过程和热解油轻质化效果的影响。结果表明:600℃下,活性氧化铝的轻质化效果最好,热解油中0~200℃馏分(轻组分或汽油组分)含量最高,达到56%,苯酚含量超过50%,选择性好,且有一定的脱溴效果,热解残渣产率最低,碳分布集中在C5-C10(汽油的碳分布)。HZSM-5的产油率最高,600℃下有一定轻质化效果,但热解油成分复杂,选择性差。USY对提高产油率和热解油轻质化效果几乎没有影响。     

轮胎原料胶体的热解特性研究

提出热解可以作为废旧轮胎资源化处理的重要途径,选择轮胎原料胶体为对象,对其进行热重实验和固定床热解实验.结果表明:样品的失重温度区间在200~500℃之间,总失重率约为66%.热解实验发现,热解气主要由甲烷、氢气和二氧化碳组成;热解油的主要组成为单环芳香烃苯系物和含量高达19.77%的D-柠檬烯等较高价值的化合物.     

废旧轮胎冲击粉碎及动力学模型的研究

常温下用自行开发的冲击式粉碎机对废旧轮胎进行了粉碎实验 ,并建立了相应的粉碎动力学模型 ,结果表明 :本装置常温下粉碎废旧轮胎确实可行 ,胶粉粒度分布范围广 ,产量高 ,该数学模型精度高 ,适用性强。     

废轮胎热解炭对铬离子溶液的吸附研究

对经过酸碱处理后热解产品炭在含铬溶液中的吸附特性进行了研究．研究表明。经过酸碱处理后的热解产品炭对铬离子具有良好的吸附性能，在实验范围内，其静态等温线基本符合Langmuir等温方程．将热解炭进行酸碱处理后用于含铬废水处理中，将是一种“以废治废”、经济可行的方法．     

废旧钢丝错体再制造工程翻新轮胎工艺及补强机理

为了提高工程翻新轮胎的承载及抗刺爆性能,利用废旧子午线轮胎钢丝作为补强体,采用镀层法,通过废旧钢丝表面镀铜-镀锌处理,设计了废旧子午线轮胎钢丝错体再制造工程翻新轮胎生产工艺,主要包括局部修复与补强工程子午线轮胎钢丝帘线断裂层工艺、旧胎体层与翻新胎面胶层之间补强一层子午线废旧轮胎钢丝帘布层工艺.分析了废旧子午线轮胎钢丝错体再制造工程翻新轮胎补强作用机理,有效实现了废旧钢丝与轮胎橡胶的黏合,并对错体再制造工程翻新轮胎技术优势进行了分析,采用模硫化法对26.5R25全钢工程机械子午线旧轮胎进行了错体再制造翻新生产.结果表明,废旧钢丝错体再制造工程翻新轮胎承载能力和抗刺爆能力大大增强,其使用寿命为同型号普通翻新轮胎的1.2倍,接近同型号新轮胎的使用寿命,综合性能表现良好.     

智能轮胎——轮胎智能制造的机遇与挑战

 智能轮胎是信息技术和轮胎技术深度融合的产物,为轮胎智能制造的信息化、智能化和网络化创造了极好的发展机遇。智能轮胎的状态监测方法为轮胎生产、仓储、运输、销售和维修服务全生命周期的信息化管理提供了便利;其建模与控制技术方便了轮胎数字化设计与虚拟仿真的实现,为轮胎制造过程的智能化提供了便利;轮胎状态自动调节系统收集轮胎在不同路面状况、不同轮胎压力和不同速度下的信息,方便进行轮胎性能的分析,为轮胎制造过程的网络化提供了便利。但智能轮胎相关的轮胎材料和制造技术、传感器和芯片技术、实验测试技术以及智能化应用方面还存在一定的局限性,对智能轮胎技术在轮胎智能制造过程的实施提出了挑战。     

废弃聚乙烯塑料热解过程能量收支理论分析

从理论上探讨了废弃聚乙烯塑料热解催化成汽油，柴油、渣油和石油气的能量投入和产出。结果表明：裂解１ｋｇ废弃聚乙烯塑料约需１３２０ｋｊ的热量；从产物的燃烧热值计算，净得的能量相当于１．６７ｋｇ标准煤的发热量，从而指出热解催化废充塑料回收燃油和燃气不仅具有显著的环境效益，而且具有可观的经济效益，本研究结果可为该技术的推广应用提供理论依据。     

某煤矿井废水处理设计方案改革与应用

介绍了某煤矿井废水排放存在的问题,及废水处理站原始设计方案与详细的处理过程.根据工程项目的地理特点,对原设计方案进行改革,减少了工程投资.同时,项目建成投产后,废水处理达到了设计要求及相关排放标准,对废水处理效果进行了分析.通过对原设计方案的改革,该废水处理站的建设节约投资27.66万元,项目建成后每年节约用电39.45万kWh,并节省了其相应的设备检修保养费用,在满足废水处理效果的前提下,获得了节约建设投资、节省用电和运行费用的效果.     

碳酸锶生产中废气废水的综合利用途径

介绍了利用碳酸锶生产过程中产生的废气、废水制取硫磺、硫脲、碳酸氢铵等的综合利用方法和途径。     

污泥-生活垃圾混合填埋体降解产气过程

通过室内实验研究了不同污泥添加量条件下污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程,并建立了污泥-生活垃圾降解产气过程的动力学模型。研究结果表明,污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程分为三个阶段,即调整阶段、加速阶段和衰减阶段;随着污泥添加量的增加,累计产气量逐渐增大,但是当污泥添加量超过30%后,累计产气量逐渐减少;添加污泥后,产气过程的产甲烷阶段明显提前,并且降解产气中CH₄体积分数提高,缩短了填埋场达到稳定所需的时间;但是污泥对混合填埋体的降解速率的促进作用存在一定的范围,本实验中,污泥添加量为30%的混合填埋体的降解速率最快。     

转炉烟气余能回收利用技术发展现状与展望

转炉炼钢是钢铁生产的关键环节,其产生的烟气含有大量余热和化学余能,但也具有烟气产生不连续、含尘量高、易燃易爆的特性,如何高效清洁地回收和利用转炉烟气余能是钢铁行业的热点问题。对转炉烟气余能回收利用的现状进行了介绍,重点总结了转炉烟气余能回收和利用过程中存在的典型问题,对一些新式转炉烟气余能回收技术进行了介绍和评价,展望了未来转炉烟气余能回收利用技术的发展方向。目前广泛应用的氧气转炉煤气回收法(oxygen converter gas recovery, OG)、由Lurgi公司和Thyssen公司联合开发的LT法(Lurgi-Thyssen)等转炉烟气余能回收利用技术在防爆和除尘方面具有良好的效果,但也存在中低温烟气余热未回收、高温烟气余热利用■损失大、转炉煤气回收水平低、环境污染严重的问题,以转炉烟气热化学储能技术为代表的新式技术为以上问题的解决提供了新思路。结合旧技术的缺陷和新技术的研究进展得出,未来转炉烟气处理工艺提高节能减排水平的关键是实现中低温烟气余热深度回收、高参数蒸汽发电、烟气余能梯级回收利用、能源资源环境一体化。     

面向工艺路线的废旧零部件可再制造性评价

废旧品作为再制造的对象,其拆卸后的废旧零部件是否适合再制造,需要进行可再制造性评价,而且每个废旧零部件可再制造的程度与其采用的工艺路线相关。针对废旧零部件的材料特征、失效形式和失效程度等均具有高度不确定性的特点,以原产品制造数据和国家环境排放标准为基准,建立了面向工艺路线的废旧零部件可再制造性评价模型。模型包括竞争性因子评价和可持续性因子评价2个模块,采用层次分析法,分别从废旧零部件再制造的经济可行性、质量可行性、资源可行性和环境可行性等4个方面评价其可再制造度,并为适合再制造的废旧零部件选取最优的再制造工艺路线。最后,通过发动机废旧零部件可再制造性评价实例,证明了该评价方法能够有效地解决具体的、个性化的废旧零部件再制造的工程技术操作问题。