废旧轮胎的回收.pptVIP

废旧轮胎的回收利用何兴帮材料学院高分子化学与物理1前言2007年中国轮胎产量为5.5649亿条，4同比增长23%；5随着中国汽车工业的高速发展，1对轮胎等橡胶制品的需求量也日益增多。2中国国家统计局发布的数据表明，3同期中国合成橡胶产量为222万t。6废旧轮胎具有很强的抗热、抗机械性，很难降解，几十年都不会自然消失。长期露天堆放，不仅占用大量土地,而且极易滋生蚊虫传播疾病，引发火灾，被人们称为“黑色污染”。如何利用废旧橡胶制品和废旧轮胎，是搞好资源综合利用的重要课题。01轮胎翻修与重复使用02制成胶粉和再生胶03热解提取燃料气、油和炭黑等产品04直接作为燃料提供能源05掩埋和生物降解2废旧轮胎的回收利用目前处理废旧轮胎的一般方法轮胎翻修主要包括轮胎翻新和轮胎修补。1轮胎翻新主要有：顶翻、肩翻、全翻。2轮胎修补主要有：补疤、补钉眼、补洞和内补垫。3发达国家的公路路面质量很高，轮胎翻修以轮胎翻新为主，胎源多为子午线轮胎。4翻新方法分为：5热翻法，又称模型硫化。6冷翻法，又称预硫化翻胎法。72.1轮胎翻修与重复使用将未硫化的胎面胶按照工艺尺寸粘合在经过打磨处理的胎体上，送入硫化罐，在高温高压下硫化，每次生产出一个成品。热翻法的最大缺点是容易导致过硫现象，降低了翻新轮胎的质量。热翻法冷翻法把已经硫化成型的带有花纹的胎面胶粘合到经过打磨处理的胎体上，装上充气内胎和包封套，送入大型硫化罐，在较低温度和压力下硫化，一次生产出多条翻新轮胎。橡胶是具有高弹性和高储能性的高分子材料，常温下稍带塑性，受较小外力可产生很大形变，除去外力可恢复；在-70℃时丧失弹性变成脆性物质，扯断伸长率很小，故一般认为橡胶在深冷条件下易于粉碎。01橡胶的粉碎大致分为化学法、低温粉碎法和常温粉碎法。01由于化学法生产成本高，很难形成大规模生产，所以人们主要探索发展了低温粉碎法和常温粉碎法。012.2制成胶粉冷冻粉碎法冷冻粉碎法以块状、粒状生胶、废旧橡胶制品、废旧轮胎等固态胶为原料，通过冷却介质将其冷却到玻璃化温度以下，进行机械粉碎。国外通常利用液氮作为冷却介质冷冻橡胶，之后用齿盘式或锤磨式粉碎机进行粉碎。为了防止粉碎后的胶粉恢复常温后粘连团聚，还需要加入硅油、炭黑、白炭黑等作为隔离剂，或者将粉末橡胶浸渍在隔离剂的水分散液中，之后干燥脱水，以保证粉末橡胶的流动性。冷冻胶粉流程示意图02但是冷冻法也存在以下缺点：制冷成本高，能耗大。利用液氮冷却，每生产110kg胶粉需耗用110～115kg液氮。如果采用空气膨胀制冷法，需要大量制冷设备，一次性投入大。胶粉粒径越小，价格越高。01冷冻粉碎法可以制得粒径较小的胶粒，因此应用广泛。冷冻法的优缺点常温粉碎法常温粉碎方法一般采用剪切撕裂、摩擦、高速加载等方式的粉碎机,并辅以循环冷却,胶粒不需冷冻,直接送入粉碎机粉碎。常温粉碎法可分为干法和湿法。干法粉碎根据其粉碎方式和设备的不同可分为辊筒式、旋盘式、挤出式、高压柱塞式等；湿法粉碎是物料在溶剂或溶液中进行粉碎的方法。湿法粉碎和干法粉碎相比，前者制得的胶粉粒径小，一般在200目以上，受热降解少，胶粉性能优于干法粉碎。常温粉碎法制粉末橡胶流程示意图常温粉碎法的优缺点常温粉碎法制得的胶粉料度较粗，0.25mm以下的细粉较少，粗胶粉不利于废胶粉的应用，但其技术经济指标优于低温粉碎法。ADBC用作铺路材料改性混凝土及水泥其它应用用于橡胶、塑料制品胶粉的应用废旧橡胶的再生，就是借助化学助剂或其他能量打断橡胶结构中的C—S键和S—S键而不破坏C—C键，从而有选择地破坏橡胶的三维网络结构而不引起大分子链断裂，生成在热塑状态下具有流动性的再生胶。目前广泛采用再生胶的生产方法有油法、水油法及高温高压动态脱硫法，但这些方法都存在生产流程长、能源消耗大、环境污染严重等缺点。2.3制成再生胶2.4热解废旧轮胎废旧轮胎经粉碎分离出废旧钢丝后得到废橡胶颗粒，废橡胶颗粒在一定的温度、压力和催化剂作用下，发生催化裂解反应，使分子量为80~150万的高分子橡胶烃断键，裂变成小分子的C—H结构化合物，重新形成C1~C4的气态烃混合物及C5以上石油类液态烃混合物，橡胶硫化时添加的炭黑又重新游离析出得到炭黑产品。