废轮胎热裂解及清洁回收工艺研究（可编辑）.doc

废轮胎热裂解及清洁回收工艺研究 浙江大学 硕士学位论文 废轮胎热裂解及清洁回收工艺研究 姓名:柴琳 申请学位级别:硕士 专业:化学工程 指导教师:阳永荣;陈伯川 2001.2.1塑翌盔兰竺.:堂篁堡垄???????一?? 要 摘 小义糟研究了废轮胎热裂解技术及后续油【见的清洁回收技术。刈热裂解技术进行 ’包括小试、模试试验矛¨:州放人过挫发仡内的研究工作。提了“产物连续化”概 念,分析』废轮胎热降解的机用。提出’只有擘不授权的立式多层式轮胎热解反膨器。 同州刑热解汕品的后续处理过程脱硫、脱臭进行了研究。通过实验,筛选比较了备 种脱硫』一艺,确定了最佳的脱硫工艺路线,形成了具有创新的废旧轮胎热降解及清洁网 收艺、百路清、。最后将水文的研究成果用于吨/年废旧轮胎回收 处理装霞上。全文的主要研究内容如下: ①深入研究了热解条件热解终温、热解压力、升温速率对热解产物收率的影响,提 ~产物连续化”的概念和沥青质的存在,研究了沥青质与压力的关系,这是本文 的创新见解之?。提出了热解反应历程,并解释了各个产物收率随温度、压力变化;也 现不均衡变化的实验现象。 ②在实验室小试的基础上进行了模试装置的设计与研究。提出了新颖的立式多压式轮胎 热解炉。冷模实验测定了停留时问分布,并发现搅拌速率是影响平均停留时问的敏感 参数。热模实验表明,孩热解炉可以使规定投料量的轮胎裂解反应充分。证明该热解 炉具有传热效率高、停留时问易于调节、操作弹性大、炭黑出判安全、质量可控等优 ③列热解油品进行了鞍为深入的研究。通过对各个馏份的/分析得到了热解油组 成的信息,发现热解油品主要由丁二烯单体、苯、刑二甲苯、萘以及少量的烷烃、烯 烃等组成,为裂解油品的应用提供了基础。通过化学分析得到了轮胎热解和油品蒸馏 过程巾硫定向圈,发现含硫化合物主要流向二重组份或残渣中,为脱硫工艺的选择 提供了依据。 ④进行’热解油品的脱硫试验。根据废旧轮胎热解油品的特点,实验比较了干法脱硫、 吸收法脱硫、湿式氧化法脱硫等工艺,并对其简要地逆行了经济分析。结合生产实际, 确定』,气、汝徊分别脱硫的氧化还原循环工艺。 ⑦逆行处理置为吨/年废轮胎热解的脱耐:岂设汁。给出’脱硫艺的搜参 数。废轮胎热解经冷凝后产生的不凝气、热解油出分别通过脱硫塔和成品精制槽,寓 禽硫化物的脱硫液任再生塔中再乍,进入贫液槽然后循环使用。脱硫艺的有关参数 ,脱硫气体质址流述为 选抒如脱硫塔。?脱硫气体和脱硫液的质量比为;/?,::成”刖,慷采川问:处妇方式,心为足液液反、,:篮分离仆】 分钟,反应州州分锄实验所得,【.晦分钟处理?批热解汕,每批处理:为/ 。柠内热解汕,?门赝髓流迷为 /,二,热斛』;Ⅲ:液的比 , 值为/;乍塔。窄气和矗’液勺质自比为 膏液质廿流速为/?二。通过 这样的脱硫一艺卜产出来的凝气硫含量为 /,燃烧后尾气排放达到家燃 ‘锅炉二氧化硫利氮瓴化物最【:’允许排放浓度一。热倦油目:的硫禽: 为 %,低于一等?。“.:硫含量的国标\厂 / ??塑.叁竺婴』■垦?一一 ? 、, ?、‘ : ① 、,., ,, ② , , , , , , . ③,. / ?, , ’④ .、、,?\, . , 、 ”州 /, ?’’ 、, 、 一??翌生塑■兰坐旦羔????一???一 言 前 述发展,、分子利料在各个领域得到』’』泛/。这 二.』纪:’☆分合成技术 是材料利学的一大飞跃,也是人类历史的一大进步。橡胶是商分子利料中的一支主力互二。 仝界每年大约何吨的橡胶制晶生产,这其中有%是轮胎制品。随着汽车工业的发展 与及.轮胎用量电在大幅度增加。面刘如此大规模的橡胶制品,兴奋之余令人担忧的 足,火量报废轮胎的推积是一个多么庞大的数字。废轮胎彼人们戏称为“黑色污染”。这 些废轮胎的堆放仅占地,而且容易引起火灾,引发病菌的传染,危害人类健康。如何 使废轮胎达到减容、安全、变废为宝是人们追求的目标。 近年来,废轮胎热解技术以其能量回收率高、环境友好、经济性好的优势受到了人们 的普遍重视。废轮胎热解技术的研究内容十分广泛,而且很具有探索性。本文即在实验 室的基础上结合工业生产实际情况,从废轮胎热解技术到热解产品的后续处理进行,广 泛丽深入的研究。全文共分八章。第一章综述了废轮胎的现状和发展,废轮胎热解技术 的现状与发展以及热解技术相对于焚烧技术在环保和经济上的优势。第二章对本论文所 阁到的一些文献进行了综述,为以后的工作提供理论依据。第三章深入研究了热解条件 热解终温、热解压力、升温速率对热解产物收率的影响,提出了“产物连续化”的 。提出』 概念和沥青质的存在,研究了沥青质与压力的关系,这是本文的创新见解之 热解反应历程,并解释了各个产物收率随温度、压力变化出现不