廢舊輪胎橡膠的裂解處理工藝

廢輪胎裂解設備現有熱裂解、催化降解和微波解聚等三類工藝。

熱裂解工藝

目前，熱解技術主要包括：常壓惰性氣體熱解技術、真空熱解技術、熔融鹽熱解技術。

1．常壓惰性氣體熱解：通常，在惰性氣體中將廢橡膠加熱到500℃，可獲得35％（與廢橡膠的質量分數，下同）的固體殘余物、55％的油和3％的氣體。其中液體產物含有質量分數為0.51的芳烴油和質量分數為0.33的粗石腦油，固體則主要為粗炭黑，炭黑中含有質量分數為0.2的硫和質量分數為0.10～0.15的灰分。

2．真空熱解：真空熱解是在減壓和低溫條件下分解橡膠，較其他熱解方法有一些優勢。在總壓2～20kPa、溫度510℃條件下把廢橡膠裂解，可得50％的油品、25％的炭黑、9％的鋼、5％的纖維和11％的氣體；在總壓0.3kPa、溫度420℃條件下，可得55％的油品、35％的固體和10％的氣體。

3．熔融鹽熱解：將輪胎碎塊浸入氯化鋰/氯化鉀的低共熔混合物中，加熱至500℃，產生47％的油、45％的固體殘余物和12％的氣體。油中大約包括質量分數為0.21的芳烴油、質量分數為0.34的鏈烯烴和質量分數為0.45的石腦油。殘余物中有炭黑類似物以及輪胎中未發生變化的纖維和鋼絲成分。氣體為C1～C4的石腦油和鏈烯烴混合物。

4. 催化降解工藝：采用路易斯酸熔融鹽催化劑進行廢輪胎橡膠降解的方法，反應迅速。催化劑以氯化鋅、氯化錫和碘化銻效果最佳。當采用質量分數為0.01的鋅和鈷鹽作為催化劑，混入廢橡膠料中，可以使液體油、氣體產品中的總硫量至少降低40％，液體產品中的總氮量降低50％。為提高相對分子質量較小的C1～C4烯烴的回收率，可在廢橡膠中加入堿金屬或堿土金屬碳酸鹽，這種催化劑在轉化時，對增大異丁烯質量分數效果尤其明顯。

5. 微波解聚工藝：廢輪胎微波解聚的微波發生裝置的頻率為2450MHz，輸入功率為1100W，輸出功率為580W。將已被破碎成5～10kg的塊狀廢輪胎盛入容器中，再將容器放入微波發生器內，導入氮氣，施加微波后，廢輪胎塊從內部發熱，數十秒內廢橡膠急速分解，局部熱分解產生的有機氣體從橡膠發生龜裂處噴射出來。分解后，炭黑殘留原處并形成局部堆積，由于炭黑吸收微波，在連續施加微波的情況下碳黑變得赤熱，加劇有機成分的排出，數分鐘內廢輪胎橡膠就會變為以炭黑為主體的黑色粉末。生成氣體由導出管導出，經過三個冷卻收集器，將氣體和液狀物分離。解聚生成物中油、氣占50％以上，碳占40％左右。