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。     

废旧轮胎热解过程的能耗分析

从理论上分析了废旧轮胎热解成燃料气、燃料油、炭黑和铜丝所需能量,并通过实验进行了验证,理论计算和实验结果表明;热解１．００ｋｇ废旧轮胎约需１９５３．００ｋＪ（理论）和１９９４．００ｋＪ（实验）的热量,两者是比较接近的,热解过程所需能量仅为所产燃料气发热量的４２％左右,从而证明废旧轮胎热人有明显的环境效益和经济效益,此研究结果可为该技术的推广应用提供科学依据。     

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。     

木粉、废旧橡胶和高密度聚乙烯复合材料的 热解动力学特性

将木粉、高密度聚乙烯(HDPE)与不同含量的废旧橡胶粉复合制备木橡塑复合材料,采用热重分析法(TGA)研究各组分材料及复合材料的热解动力学特性,并引入Flynn-Wall-Ozawa模型量化了组分及复合材料的表观活化能。结果表明:木粉、HDPE、废旧橡胶粉复合材料(WRPC)的热解出现两个显著的失重区(230～380 ℃和430～580 ℃),分别对应木粉/废旧橡胶和HDPE的热降解。木粉、废旧橡胶和HDPE热解过程平均活化能值分别为179.2、243.8和246.8 kJ/mol,WPC(木粉、HDPE复合材料)平均活化能为239.3 kJ/mol,WRPC活化能值较WPC低(200.3～208.4 kJ/mol)。活化能的变化表明木、橡、塑3种原料在复合材料的热解过程中具有协同效应,而废旧橡胶的掺入对复合材料的热降解特性发挥了显著的调控作用。     

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。     

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．     

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.     

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。     

废旧阻燃HIPS塑料的真空热解

通过对含有十溴联苯醚阻燃剂（Decabromodiphenyl ether）的废旧电视外壳（红外分析鉴定为高抗冲聚苯乙烯,high impact polystyrene, HIPS）进行真空热裂解试验和动力学研究,总结了不同升温条件下（5K•min-1,10K•min-1,20K•min-1和40K•min-1）阻燃剂分解和塑料裂解的特征温度以及裂解条件对产品产率和分布的影响,同时讨论了样品在瞬态裂解和两级慢速升温条件下裂解行为的差异。结果表明,与瞬态升温方式相比,两级慢速升温热解方式更有利于溴代产物的选择性分布,同时可显著影响两段液体产品中主要产物的分布和产率。其中第二段液体产物中的甲苯,乙苯,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和1,3-联苯丙烷等主要的芳香族化合物是化工原料和燃油的主要原料。     

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.     

废旧橡胶轮胎制备胶粉技术

<正>技术简介随着汽车工业的发展,废旧轮胎的数量将不断增加,据估计我国每年的数量已经超过了50万吨。大量废旧轮胎的堆放,不仅占用了宝贵的土地,而且还会造成许多隐患,如易发生火灾、蚊虫孳生等,对环境造成极大的危害。根据废旧轮胎的特点,利用精细粉碎机这一专用设备,采用常温粉碎的方法,将其粉碎成胶粉,再行利用。     

废旧轮胎隔震垫力学性能试验研究

研究开发了一种适用于农村地区的低造价新型隔震装置——废旧轮胎隔震垫(STP)。这种新型隔震支座是由汽车废旧轮胎制作而成,具有造价低廉、制作简单、自重轻、利于环保等优点。对STP支座进行了轴压试验、压剪试验以及斜压试验。研究表明:STP支座性能稳定,竖向刚度远大于水平向刚度,是一种有效的隔震装置。     

浅析废旧轮胎固土植草在土质边坡支护工程中的应用

废旧轮胎固土植草支护土质边坡,能起到增强边坡表层稳定的效果,改善边坡自然生态系统,变废为宝,降低工程投资,使生产建设与生态系统相协调,达到美化公路路容的效果。     

废旧轮胎胶粉改性沥青胶浆高低温性能研究

为研究废旧轮胎胶粉改性沥青胶浆高低温性能,采用自制锥入度仪和小梁试验,测试了不同粒径橡胶粉改性沥青胶浆的高低温性能,并采用动态剪切流变仪试验验证了自制仪器的可靠性.试验结果显示:随着粉胶比的增大,各胶粉胶浆的锥入度不断减小,各胶粉改性沥青胶浆的高温稳定性依次为:40 ～60目＞60～80目＞30 ～40目,动力剪切流变试验结果证明了本试验仪器的可靠性.随着粉胶比增大,低温蠕变变形随蠕变时间的增加呈线形增长,当粉胶比达到1.2时,60 ～80目胶粉改性沥青的蠕变值明显大于其他几种胶粉.故推荐采用的合理粉胶比应控制在1.2以内为宜,橡胶粉粒径建议为60 ～80目.     

油气生成的热解实验与动力学研究进展

在过去几年里,关于油气生成进行了许多模拟实验工作,在动力学和热解实验上取得了一些新进展和新的认识。结合实验和研究,指出了应该注意的和有待解决的科学问题。选择开放体系还是封闭体系进行热解应取决于实验目的和研究目标。当前,一级平行反应动力学模型依然是油气生成过程研究的重要模型;具有超压的生烃动力学模型有待于进一步研究;ICTAC动力学委员会推荐的无模型动力学方法对于超压等因素的研究是困难的;对于包含油裂解的实验,压力的设置需要结合具体地质背景确定,最高热解温度须谨慎确定。     

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。     

高纯超细BaTiO3前驱体的热解机理及动力学

采用ＦＴ－ＩＲ、ＸＲＤ技术，检测ＢａＴｉＯ３前驱体在不同温度下热解产物的组分、结构、晶型的变化规律，研究其热解机理。根据Ｂｒｏｉｄｏ线性化图解求动力学参数的方法，对三段热解过程动力学参数进行计算。由热解机理和动力学参数，优化热处理工艺条件所得的ＢａＴｉＯ３粉体粒度小，比表面大，近似球形，是电子陶瓷的优质资料。     

三氟乙酸气相热解机理的理论研究

采用B3LYP和CCSD（T）双水平计算方法,研究了三氟乙酸热降解机理,计算结果表明,三氟乙酸热解反应存在5条反应通道,其中消除HF分子反应为主热解通道。结合经典过渡态理论,计算了300-2000K温度范围内主反应通道的反应速率常数和反应平衡常数,发现升高温度有利于三氟乙酸热降解。