廢舊輪胎裂解煉油產(chǎn)物—裂解碳黑（CBp）的性質(zhì)

廢輪胎的裂解處理被公認為是處理廢輪胎的最高效、徹底方式。廢輪胎裂解的過程中幾乎沒有污染物的排放，同時裂解產(chǎn)生的CBp、裂解油和裂解氣又可以重新利用，經(jīng)濟效益可觀。裂解反應(yīng)需要在裂解設(shè)備中進行，裂解設(shè)備的優(yōu)劣決定裂解工藝條件的設(shè)定和裂解反應(yīng)的順利進行。

無鋼絲的廢輪胎中揮發(fā)份的含量大約為67%，28%的固態(tài)炭，還有5%的灰份。廢輪胎裂解后，橡膠和填充油等組份裂解成了裂解油和裂解氣，補強填料炭黑和輪胎中的一些小料最終匯集到了CBp中，輪胎裂解過程中，未被及時抽離反應(yīng)釜的裂解氣最終會在裂解炭黑表面冷凝成裂解油，裂解炭黑表面裂解油的含量反應(yīng)了裂解反應(yīng)進行的程度，在真空條件下得到的裂解炭黑中揮發(fā)份的含量大約為3%，表明真空條件時裂解反應(yīng)進行的較充分，但此值仍然高于商品炭黑的0.8%。裂解炭黑不僅包含原先填充到輪胎中的炭黑，還包含橡膠配方中的無機小料和橡膠裂解的殘余物。胎源和裂解工藝不同，裂解炭黑的灰份含量也有所差異，在13~16wt%的范圍內(nèi)，而商品炭黑中的灰份含量僅為0.5%。

炭黑的用途廣泛，然而90%以上的炭黑用于橡膠的補強，因此，CBp如果能應(yīng)用于橡膠行業(yè)將會大大降低某些橡膠制品的成本，同時能為廢輪胎裂解產(chǎn)業(yè)帶來更高的利潤。

在商品炭黑表面除碳元素外，還有氧、硫兩種元素，氧和硫的含量通常小于2%，在CBp表面除了氧、硫、碳元素外，應(yīng)該還有氮和鋅兩種元素，如果在CBp表面檢測到硅元素，說明輪胎配方中還有白炭黑。氮元素來源于硫化促進劑和抗氧劑，鋅元素來源于活化劑氧化鋅。熱裂解的條件還會影響CBp表面的元素組成，隨著裂解溫度和裂解壓力的提高，CBp表面硫和鋅元素的濃度會降低，在裂解的過程中氧化鋅會和硫反應(yīng)形成硫化鋅，小分子橡膠烴會在硫化鋅表面沉積，將其包覆起來，裂解壓力提高，橡膠小分子在反應(yīng)釜中的停留時間增長，裂解溫度提高，橡膠分子的運動能力增強，在高的裂解溫度和壓力下，更增加了橡膠烴在硫化鋅表面沉積的可能，因此，裂解溫度和壓力升高，裂解炭黑表面的鋅、硫元素的含量就少了。

熱裂解炭黑的粒子尺寸分布與單一的商品炭黑不同。在輪胎使用以及熱解的過程中，聚集體結(jié)構(gòu)可能會被破壞，裂解炭黑表面吸附的裂解油以及灰份在裂解炭黑中占很大比重，裂解炭黑的比表面積和結(jié)構(gòu)度會因此減小，然而這些因素對CBp的結(jié)構(gòu)度以及比表面積的影響較小。