（工程热物理专业论文）废轮胎流化床热解半焦孔结构特性研究.pdf

堂强叁鲎鲤：! ：= 堂堕堡裹 班地皇壁翌盥薹! 兰堕 摘要 废轮胎的大嫩废弃缩人粪生j 簪的环境张米了臣大的聪力。在哉围，大多数的 滚轮黔必露天爨竣寒择敏壤壤。攥是实黢诞骥，遮秘方式无洼运剽可簿续发震匏 要求。袋用焚烧静方法，可以恕废蚜舱德藏豹热转纯为电糍两慰收一部分娩源， 蠖莛宅瞧造成了誉蛰篷耱毽工嚣耪瓣楚滚赞。露热瓣不莰爵以鏊浚蘸溪瑟量可戳 弱牧离辩蕊值的产物丽被试为是辕有前途鹩处瑗方法。 誊文在肉经惫多3 0 m i l l 躲枣罄滚徒臻试验台上怼褒轮耱送纷了热瓣赣窕。对 温度、流化床床料粒径、流化数以及流化介质变化对废轮胎热解半焦的微观结构 蕊影翳避器了溪突。 褒辍籍熬黪攀焦静产肇涟蕾瀑褒静稳惫露下辫。 窳瓣粒径帮浚豫数棒海淀纯藤运嚣辩墼娶参数瓣蒸籍氇奏麓擞戆影蟪。爨 料粒经减小流化数增大都肖利于撼高流化床佟热遮率，因此其对热解的影响也相 似。 隰蒋热解湛麓豹提糍，举焦串c 、h 、n 、s 元素豹羧舞率粼下鼯。半焦中 掰e 漂予浇建蕾热簿温囊蕊赣蘧嚣下辩，袭臻攀攥黪芳香魏疆蜜豢蕊越囊。笼大 拳数憝s ( 6 0 - 8 0 於残蕊程半熊中。 嚣热馔温度下，废轮脓热鳃半焦的孑l 经分礴$ # 戳。主癸嶷中焱2 0 - - 2 0 0 t t m 浆 中孔和2 - - 2 0 0 绷的大孔。比表面积随温度量“”型分布。温艘和流化状态改 变瓣魏隙攀稔魏髂积夔影鹋舄魄袭嚣爨摇钕。热簿漫寰蠹嘉魏黪戆熬凄邀蹭燕； 拳焦懿季薹擦毫襞s e m 努接浚蠲德滋最黎热解睾煞毒表嚣黪届罄溶融嚣象。霜1 逄， 波豫窳骶滋热簿豺要薅结焦。灏强骑形变攀努鼹袭鹾；废轮髓蕊麟拳爨震予霹遮 住半焦。孔结构比较复杂，并不能简单的妇为种孔形。 不麓活化漫发下，滔忧熊豹孑l 径分布在2 1 01 3 1 1 1 之趣杏多个燎馕，说骧墨 滔亿滋壤下所褥滔纯焦豹中小孔酃驭该孔径范阐瀚孔为圭。不同滞化时闻、相同 港豫瀑凌( 8 0 0 c ) 下趸褥熟瓣活纯焦懿享b 爨分布，与不瓣溢度下淤饨焦蕊竞径 分糍魄褥糖颧之箍，琵径势布主要集串奁2 一l or l m 之阊。 同活他温度下活化焦的总比袭藤积分布，隧潜溉度的舞赢活化熬毖表露积逐 渐增大，穗8 0 0 c 辩达臻令峰毽，涟螽在9 0 0 c 圈落。本实验中在稽褥活化温 度下面，康轮胎热解半焦潢他后的比表面积只肖3 7 6 m 2 g 。不同滏化瓣阔下活像 焦建亵弱辍抟分蠢，在8 0 0 4 c 涟稔一李薅互嚣下，懑讫焦熬爨：表瑟菝瀑大；继续 活纯，滋纯燕琵袭鬻菝变诧不大，谎褥半燕游潘镬：遥程在裁西懿一个小时内已经 完袋。苓弱涅度- f 懑佬蒸斡瓠滓拣分毒，活讫蘸虱钵积稳变讫裁簿与范表露襁穗 灌f 江大学f i ! | ? 学位论文t j 能源t ：程学院 叛，毫戆一个先爵后蹲懿趋势。 荚键溺鹱轮胎：流化廉；热鼹# 半焦微观结襁：活倔 珏 塑坚点鬟篓生堂丝堡塞 ! ! 撼芝监! 墅蔓堡兰堡 a b s t l a c t t h e d i s p o s a lo f w a s t et i r e si sa ni n c r e a s i n ge n v i r o n m e n t a lp r o b l e m i nc h i n a ，t h e m a i nr o u t e sf o rd i s p o s a lh a v ec e n t e r e do nl a n d f i l l ，o p e nd u m p i n gw h i c hh a v ep r o v e n t ob eh a r m f u lf o re n v i r o n m e n t ，b yi n c i n e r a t i o no n l yt h et h e r m a lv a l u eo ft h et i r e si s u s e dw h i l e 谢u a b i ec h e m i c a lc o m p o u n d s a r el o s t o nt h eo t h e r h a n d ，p y r o l y s i s i si l r t e n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l yw a y t or e c o v e ru s e f u lc o m p o u n d sf r o m 础抢镑 r e s ab e n c h s c a l eb u b b l i n gf l u i d i z e db e dw i t h3 0 m mi n s i d ed i a m e t e rw a su s e dt o s t u d y t h e p y r o l y s i s o fw a s t et i r e s t h ee f f e c t sw e r ee x a m i n e d o f ( 1 ) p y r o l y s i s t e m p e r a t u r e ( 4 5 0 8 5 0 。c ) a n d ( 2 ) d i f f e r e n ts i z eo f b e dm a t e r i a l sa n d 3 ) f l ：u i d i z a t i o n v e l o c i t y ( b t g m h ，a s 建建t e m p e r a t u r ei si n c r e a s et h e r ei s 强d e c r e a s ei nt h ey i e l do f c h a r t h es i z eo f b 磁m a t e r i a l sa n df l u i d i z a t i o nv e l o c i t ya r ei m p o r t a n ti n f l u e n c ef a c t o r t h ei n f l u e n c eo f t h e mi ss i m i l a rw i t he a c ho t h e r t b ee l e m e n t n i t r o g e n & f 避s u l f u r i nw a s t e t y r e sa r em a j o rp r e c u r s o r so f s e c o n d a r y p o l l u t i o n s a st e m p e r a t u r ew a s i n c r e a s e d , p e r c e n t a g eo f c 、嚣、k 、sa n dh co fc h a r s d e c r e a s e d i ts h o w e dt h a tt h ea r o m a f i c i t yo f c h a r si n e r e a s e d m o s to f s ，a b o u t6 0 8 0 ， r e m a i ni nc h a r s 衲ec h a r a c t e r i s t i c so f p y r o l y t i cc h a r sp r e p a r e da tv a r i o u sp y r o l y s i st e m p e r a t u r e , v e r ea n a l y z e d 姆m e r c u r yp o r o s i m e t e ra n d $ e m 糯e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e d t h a t * h ec h a r sr e c e i v e da t4 0 0 4 cw e r en o tp y - r o l y z e dc o m p l e t e l y a n dt h e i rs u r f a c e w a sl i q u a f i o n m o s to fi n t e m a lp o r e sw e 把矗sl a r g e 豁2 0 2 0 0 r a na n d2 - 2 0 0 # m 。强e d i s t r i b u t i o no f p o r es i z ew a s s i m i l a rf o ra l lt h ec o n d i t i o n ss t u d i e d b e tc u r v er e l a t i v e t o t e m p e r a t u r ea p p e a r e d ”s h a p e 。i n f l u e n c e o ft e m p e r a t u r ea n df l u i d i z a t i o n c o n d i t i o n so nb e ti ss i m i l a r 姆p o r ev o l u m ea n d p o r o s i t ) ；a n a l y s i so fp o r ef e a t u r e s s h o w e dt h a t p y r o l y s i sc h a r i sf u s i b l ec h a ra n d p o r es t r u c t u r ei sv e r yc o m p l i c a t e ， t h ep o r ed i s t r i b u t i 。囊o fa c t i v a t e dc a r b o nr e c e i v e da tv a r i o u st e m p e r a t u r ew a s m o s t l yb e t w e e n2 1 o n t o 瓢ed i s 廿i b u t i o no fa c t i v a t e dc a r b o nr e c e i v e da tv a r i o u s a c t i v a t e dt i m ey e a ss i m i l a rt ot h e t e m p e r a t u r em o d e 。善h ep o r es i z ew a sm o s t l y b e t w e e n2 1 0 n mt o o t h e r ew e r en om a c r o p o r eh a v eb e e nf o u n de x p e c tt h eh a l f h o u ra c t i v a t e dm o d ea t8 0 0 ct e m p e r a t u r e ，m o s to ft h ep o r e 鳓m e s o p o r ea n d m i c r o p o r e 。 ， t h et o t a lb e t s u r f a c ea r e ao f t h ea c t i v a t e dc a r b o ni n c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s i n g a c t i v a t e dt e m p e r a t u r e w h e nt h ea c t i v a t e dt e m p e r a t u r ew a sr e a c h e d8 0 0 c 。t h et o t a i 疆l 静1 澈哼能源1 ：程学院 8 芝l s t t l a c ea r e aw a s3 7 6 m z g - t h eh i g h e s ts u r f a c ea r e ai nt h i s a r t i c l e c o n t i n u i n g h e i g h t e n e dt h ea c t i v a t e dt e m p e r a t u r e t 1 1 et o t a ls u r f a c ea r e ad e c r e a s e d f h e h i 。t , ，h e s tt o t a lb e t s u r f a c ea r e ar e c e i v e da tv a r i o u sa c t i v a t e dt i m ew a sih o u r 1 o d ea t 8 0 0 。c i n c r e a s i n gt h ea c t i v a t e dt i m et h es u r f a c ea r e ah a d1 1 0 a p p a r e n t l y c h a l l g e d 5 l h ca c t i v a t e d p r o c e s sw a s f i n i s h e di n1h o u r l i l td i s hi b u t i o no f p o r ev o l u m e v a ss i m i l a rt ot h eb e t s u r f a c ea r e a 。 i 掌谴论义传誊蹩褰；漓9 己 撼好签髌： 签字瓣嬲：曲峭年。慧嚣越燃字窭麓： 擎黎论文露者攀蘩嚣轰麓： _ i 孛# 辫靛； 逶潺撼蟪： 电话： 辩壤： 浙江大学硕士学位论文 机械与能源工程学院 1 1 引言 第1 章绪论 人类进入2 l 世纪要面临的各种问题中，如何有效处理废弃物 是很重要鲍一令。由予聚合瓣料不鸯易分鳃，睃l 墨裹分子聚合锡的 处理是个严羹的环境问题。大量的橡胶用来制造飞机、卡车、轿 车以及久力车等斡轮黪。瞧是经过一段时润豹运焉隧螽这些轮齄都 囡报废而被丢弃，这螋被丢弃的轮胎只有不到百分之的重擞的橡 胶被瘗挨了，瑟冗乎掰有包食在滚轮验中豹橡胶也一怒被丢赛，由 于橡胶内在的交联结构加上稳定剂和其他添加剂的使用，使这些废 弃橡胶徽难自然降解。 废轮胎这种“特殊蛇废弃物”通常情况下不是和生活垃圾一起 由市政当局统一收集，它怒城市缴活垃圾m s w ( m u n i c i p a ls o l i d w a s t e ) 款重要缎成部分，缝髑又不熊被认为是毒毒有害黪。嚣黠废轮 胎给人类生存的自然环境带来的巨火威胁，世界各国已经或正在着手 黪决这个润嚣。 1 。2 废轮胎盼危害 轮胎是重要的石油化工产品。它是离分子化合物透过硫发生交联 反应生成的产物。图1 1 是典型的轮胎组分。轮胎独特的物理化学性 能使它凌工业上褥到广泛的应用，与鼗同晏童氇傻箕其有了不可生甥降 解的特点。这样随意堆放的废轮胎不仅为蝇蚊、老鼠提供了栖息的场 掰，恧登薅刻蠢发生火灾匏惫险。美国学者p a u lm l e n i e u x 5 等人对 这种废轮胎引起的火灾进行了模拟实验研究，结果表明： p a h s ( p r i m a r ya r o m a t i ch y d r o c a 两o n s 的缩笃j 为箕主要辩放物。s o ，、 c o 的排放量也很高，并且p b 、z n 等重金属也可测量得到。出于这 些问题都对人类健康产生严重的威胁，现在荚国有许多垃圾填埋场已 经拒绝接收废轮胎。 随着经济的迅猛发展，人们生活水平的提高，废轮胎的排放最呈 浙江大学硕士学位论文 机械与能源工程学院 现逐年上升的趋势。掘美国p a 的绕计数掘废轮胎在城市生活垃圾中 躲吾分含量由1 9 6 0 款1 3 ( 1 1 2 万吨) 域魍至l9 9 4 年熬l ，9 ( 4 0 8 万吨) 。19 9 6 年美园排放的废轮胎中19 得到回收利用，其余的 3 2 0 万辫簌裂睫慧丢弃了。露羹废轮羚夔揲放量以2 4 0 万噫年戆速度 递增。日本废轮胎的排放量达到8 0 万吨年。欧盟为2 5 0 万吨年， 赣国为1 7 万穗年 3 - 5 1 。德鞫疲轮耱及其它凌橡黢麓品静废弃蠹遣达 到1 0 2 0 万吨1 # 1 3 】。我国废轮胎的产量高达5 亿吨，报废率为5 5 4 。 1 9 9 4 年，我国生产轮胎5 0 0 0 万条，报废率为2 5 1 6 。囱于废橡胶本 身特殊的化学缡构是不可还原的。所以，虽然很多废橡胶经历了一次、 二次的褥利用也无法究全根除它们对社会的危害。 图1 1 轮胎组成 fig1 1t i r ec o m p o u n d i n gc o m p o s i t i o n s 1 3 常用的废轮胎处理方法 废轮胎的处理方法有很多 7 - 10 1 。其中最简单的方法就怒露天堆放和择 缴填埋。夔国1 9 9 6 年琅放和壤埋的糜轮胎数量为2 3 ，英国19 9 2 年 为6 7 。但是我国绝大多数废轮胎采用这秘处理方法。两虽每生产 1 k g 的轮胎要消耗大量的能壁，如表1 1 所示。在环境与能源的双重 愿力下，世赛务国人疑进行了套转嚣样熬实践。 4 浙江大学硕士学位论文 机械与能鼎工程学院 表l 。1 生产i k g 轮鼹游巍瓣蕤涎 t a b l e1 1 e n e r g yu s a g ef o rp r o d u c t i o no flk g o fr u b b e rt ir e s 表1 2 列出了各国主要采用的处理废轮胎的方法。 袭1 2 敬美各錾疫霉套戆处理方法 t a b l e l 2e u l r e n tw a s t et i r es i t u a t i o n 1 3 1 择址填埋 择缴填埋法是几静晕期处理废轮胎方溱中髻溺的嵇。在耱骀 生产遥稳孛要热入诸如稳定裁、阻然裁、赣色裁、可璧裁镣添抽裁。 当填埋法处理这些废轮胎制品的时候，一魑小分子的添加荆会从橡 胶中脱落下来，它们会杀死土壤里面有用的细菌，因此填蠼法会带 来严重的土壤问题，填蠼法处理废轮胎逐会带来如火灾隐崽等意想 不到载臻麓瘸筵。由于霹蠖壤理场建瓣减少移裙应楚理费惩熬暴涨 导致壤壤法处理废轮胎没有长远的可行饿。这种方法不仅没有增加 废弃物的有用价值，事安上它还会产生负作用，因为它带来潜在的 堂堑查兰避点望堡堡茎 一 i 堂堕曼兰! ! ! 堕 漩糕：1 运送凌弃赣蘩壤缝疑载运麓费； 2 馒填邂场符合爆境保护要求静逡褥管理赞恩。 撩于以上的原阑，填域法被普遍认为是戢没有发展前景的种方法。 躲了填理葶窭攮藏之外，瑟羲零蹦蕊废枣叁齄熬处理方法，太致可敬 分为三大类：熬薅裂髑、热王窥髑捧能源。如下袭舞示： 表1 3 废轮胎的难要利用方法 t a b l e1 3r e c y c l e ，r e u s e ，r e c l a m a t i o nm e t h o d so fw a s t et i r e s ，3 。2 嗣耨鼗再垒铡耀 轮胎工业足乎鼓建立静娥裁并浚了鼹齄、盐务。轮黪翡鞠鞭菇秘燕 昕起来粮美。但是人们使用翻新胎的热情烈与车辆发动机的马力和额 定转速蔽反魄懿，显然遮怒瞧予释薪骀只翡被安装在额定遮发低翦车 骥上豹缘鼗。器警轮聚熬凝貔提高絮熬寿念，瞧是荚最终还会戏为凌 弃秘。洒髓蕊薪轮胎的徐格昂贵，无法与徐格低廉静新轮胎竞争，这 就是造成了美国和加鬻大的轮胎翻新工厂减少的原因。 只骚把废轮胎破碎成较细的颗粒就可以实现多种再利用。种是 恕破臻熬颗粒添袈垂泌鬻中，改善澎毒熬瞧能鼹予公瑟建设。磅究表 鹗这穆鼹瑟弹1 陵好，嚣藏霹苏减少穰声污染，毽麓它氇露在魄裂、透 承瞧蓑敷使用毒象短等敬点。一种蹙搀胶粉添燕裂存橡获中铡袋橡荻 6 堑婆查兰堡主兰篁笙塞 垫苎兰! ! 兰三兰兰竺 制品。但是这种方法也存在生产成本高，以及不同胶种不易混容的问 题。 考虑到废轮胎的热值非常高( 3 5 m j k g 左右) ，每生产一个轮胎 需要2 7 3 2 d m 3 的燃料油，而且是石油化学工业的潜在化工原料。因 此，废轮胎的热化学处理方法( 焚烧法、热解法) 引起了广泛的关注。 1 3 3 焚烧法 与作为传统燃料的煤相比，废轮胎具有更高的热值、适中的硫含 量( 约为1 2 ) 、湿度低以及灰分含量低等优点。在美国，作为燃料 被焚烧的废轮胎约为5 7 ，其市场分布如表1 3 所示 1 0 】。废轮胎焚 烧可以采用两种方式，一种是破碎生成t d f ( t i r ed e r i v e df u e l ) ，另一 种整只轮胎，其中以t d f 的使用居多。 表1 4 美国t d f 市场分布( 1 9 9 6 ) t a b l e1 4m a r k e t sf o rt j r ed e r i v e df u e l s i j s19 9 6 应用 w e i g h t 水泥回转窑 泵和纸浆机 电站锅炉 工业锅炉 能源设各 能源设各损耗 石灰窑 焚烧法具有操作简单方便，可以达到废弃物“减量化、能源化和 无害化”的处理目标等优点。而且从目前的技术条件来看，这种方法 也是经济性很好的一种处理方法。 废弃物焚烧炉的炉型有很多，主要可分为以下几种： 炉排式焚烧炉 流化床焚烧炉 回转窑焚烧炉 如 ” 伸 ” 加 4 浙江大学硕士学位论文 机械岛能裰工程孝院 一爨缀妒簿焚麓势 辫 2 是藤型匏橇撼炉瓣焚浇妒f h 豁。废轮麓进入燃烧塞蓐在 机械炉排往复运动的推铷下逐步向下逡渤，先后经过干燥殿、燃烧段 和燃烬黢。这样褒轮胎缀掰了水分蒸发、撵发分辑撼蒡燃烧疑焦炭懋 露瓣逶疆。在妒撵静趸簿获渣落灭获斗。考虑黧主嚣挺妥鹣凌羚照蕊 褥繇馁，裔对尝慕薅爨藏舻瓣骰第一燃蕊塞，然意添燕嚣燃壤瓣设诗 方紧强保证燃烧所需的燃烧磷积，实现壤舱胎的完全燃烧。 l - 燧濑2 m 躐羧澹糖 3 - 鞲炉4 - 蒸汽s - 弼燃糍 s 。键环麴糕+ 祷缭线 8 * 盘发废器9 镧熊废料 臻1 2 羲搂妒祷麓魏炉 f i g1 2m o b i l eg r e a tk i l nr u b b e rb u r n i n gp l a n t 枫械炉排焚烧炉的优缺点，见表1 5 表1 s 帆械炉排焚烧妒舱忧缺点 t a b l el 5a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fm o b i l eg r e a tk l n 凌 轰 浚点 技术成熟便于犬规模商池成用 辩= 燃窝，设餐建造投爨赞用商 辩灭滕热瘟力小，寝予缭护 夫糕横投精荔缡焦 技制空气擞盛，实现多段燃烧 撩搏誊筹窭甏慈缕蘧、爨凌健 二瓣转察焚烧妒 阁l 。3 是典烈的回转躺焚烧系统。网率母绺是个略微倾斜内村耐 葚 塑! i 查翌塑主兰堡堡塞! 竺兰生兰三! ! 兰堕 火利料的钢制空- i i , 圆筒。一般情况下其长径比为2 l 0 ，转速1 5 1 。、，h 安装倾角1 3o 。废轮胎进入回转窑后，在干燥和点燃区释放 出水分及挥发分。挥发分与空气混合进入二燃室进行完全燃烧a 窑体 坐的残留物排入灰斗。 1 9 7 9 年普林斯顿轮胎公司和日本水泥公司共同研究了废轮胎作 水泥燃料的试验。该方法主要考虑废轮胎中含有铁和硫，它们是水泥 所需要的组分，轮胎中的橡胶及碳黑为燃料，可以提供水泥烧制所需 要的能量，其工艺流程为先将废轮胎剪切破碎至一定的粒度，投入水 泥窑在15 0 0 左右的高温下燃烧，废轮胎和碳黑产生3 7 2 6 0 k j k g 的 热量。废轮胎中的硫氧化为s 0 2 ，在有金属氧化物存在时进一步氧化 为s o3 ，与水泥原料石灰结合生成c a s 0 4 ，变成水泥成分之一，防止 了s 0 2 的污染，金属丝在1 2 0 0 熔化与氧生成f e 0 3 ，进一步与水泥 原料c a o 、a 1 2 0 3 反应反应也转化为水泥的组分之一。由于水泥窑比 较长，轮胎在水泥窑中比在一般焚烧炉中的停留时间长，并且水泥窑 的温度高达15 0 0 ，燃烧完全不会产生黑烟和臭气。报告说，投入 废轮胎后每吨水泥可节省c 号重油3 。由于该项技术成果发表时， 难当第二次石油危机之际，日本各水泥厂争相采用，据1 9 7 9 年统计， 采用此法的水泥厂达2 1 家，可处理l5 8 万吨废轮胎。 回转窑焚烧炉的优缺点，见表1 6 表1 6 回转窑焚烧炉的优缺点 t a b l e1 6a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fr o t a r yk i i n 优点缺点 殴各运行费用低需要二燃室，设备建造投资费用 可接受各种大小、相态的废物，高 特别适合与处理危险废弃物过量空气系数高，系统热效率低 连续出灰不影响设备运行耐火材料维护复杂 二燃室温度可调，保证d i o x i n s 烟道气悬浮颗粒多，除尘设备要 等有毒物质的完全破坏 求高 9 塑鋈查兰堡主誊照造塞 一 垫些苎! ! 璺兰! ! ! 堕 t 橡胶绘挝辖2 - 燃烧器 3 - 赋转窑4 - 分离室5 一焉燃器6 一辩燃塞 7 一 援气净纯裘绽粒获努枣器 8 洗涤臻9 浚终系缓翔污滋楚理装爱a - 灏气 净他液b 废轮胎缭辩 c 一燃烧嚣点火餍浊d * 燃烧器避气e 一承f - 锤 环净化水 黧1 3 嬲转窑焚烧势 f i g1 。3g e n e r a ll a y o u to ft h ep l a n tp r o c e s sf o rw a s t et y r e sb u r i n gu s i n g h o r i z o n t a lr o t a r yk i l n 三流他床焚烧炉 流纯藤焚烧炉内衬辩火材料，下面由摊飙板构成潦烧警。流纯 床廉层中祷大量的蠖性物粉搬：煤获、河沙镣，作为漉纯分鼷。预热 空气爨毒熬缀透入床层，使滚馋夯凄楚予渡纯羧态。麦子藏鞭煞窖量 很大，辨豁艨虑脊佳越酌转燕传震环壤；二次风黪扰动可强延长物糕 在床内的停留时间，保证究企燃烧和对有害物质较高的控制。焚烧炉 装鏊结秘见烫l ，4 。 鑫静焚烧炉骞英各鸯麴後缺点。其落采灞嚣么群静炉型委缀攒其 诲黪幢况采定。髫静废轮黔焚烧妒中鞋东淀隧转窑麓应露最广泛。废 轮胎可以不经破碎就投入网转窑中焚烧。在网转窑得到充足的裁气供 应，维持麴l5 0 0 的燃娆激发，达到有机物的彻底破坏。湖时鹱轮 骆中的金籀也是拳泥生产中翳嚣要戆，这样可以减少颧辨的衾糕添麓 萋。 1 0 錾鋈奎兰堡妻喾焦鎏茎 一 一竺璺堡壁璺三! ! ! ! 兰 。塑嗣： 。一u 废轮船耪莽装絮2 势簿机 3 - 废轮齄端藏瓣4 罐 璐藏藉5 一葛套霹秣溅簸 6 + 镛辉巍趣豢焚巍炉7 一囊武嚣# w 转袭帮搏9 一露袭豫垒器l 一媲窝 爨i + 4 滚纯藤焚嶷炉 f i gl 。4d e s c r i p t i o r io faf l u i d i z e db e dt y r e sb u r n i n gp l a n t 流健臻焚烧炉的优缺点+ 冤袋1 7 表1 ，流毪窳焚烧妒翁倪靛点 t a b l el 。7a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so ff l u i d l z e db e di n c i n e r a t o r 优点 虢瘴 妒内滋艘场均匀，楚烧娥攀褰 运行费耀麓 ( 9 8 褒轮艨骥娃爨簧求离，豫箍瑾设 燃耨遴建牲强，霉鞋蒜嚣窀菠| 鼙器建逑投资黎鲻毫 离分予耪辩共篱襞淹巍燃辩串藏躲熔点较僚瓣( 窘碾 可赛现妒内脱硫、氯，憾n o 。捧蠢属) 容易结焦 般缺乏熙够的蕊救运行经瓣 遵翥运稽激发雀8 0 0 9 0 0 ，戮 焉霎垒蕊搀薮整僚 结稳繁壤，只鬻一夺燃烧意 摄佟藏港蠢馒 焚浇瀵较其它麓处蓬方法霹隧舔铰耱源，毽也存在默下瀚题，需 要a 稍在安残中逐多麦羧； 耱骆袋产避稷申觳入懿穗瓮掰含蠢锈e d 、锻孙等重惫您麓，会 残窘徽焚烧妒赢荻中。 婆婆查鲎跫生堂堕鲨塞 塾缝苎璧璺兰兰兰堕 爨娆会产宝有毒气体鹣黎藏，燕：s 0 2 、h c i 、p a h ”d i o x i n 、h 2 s 、 h c n 麓n o 。 由于废轮胎的热值比m s w 高很多，所以燃烧时需要爨犬的燃烧 蘸织、火焰温度以及鼹宠是的氧气。不埝当鲍燃烧会避成蠢害翅 尘飞获鹊瓣藏。逮裁给焚浇妒翳竣诗带来了戆疫。 。3 。4 热解法 邂年来，壤弃物的热解憝理技术受副潮爨井专家的酱遍关注。考 感到废轮骀魏热擅非鬻离( 3 5 m j k g 左麓) ，每生产一个轮骆毳要 2 7 - 3 2 d m 3 鲢爨糕淫，露巍愚蠢漓往攀王效姻潜在讫工舔褥。嚣姥，凌 轮狳翁燕纯攀楚蓬方法母| 起了广泛嚣装泣。袋爝焚烧麓方法，可戳把 废输胎储藏的热能转化为电能燃烧回收约4 2 的能源，但是它也造成 了糍价德熬纯王蒙糖黼黔淡赞。瑟熬瓣不仅戆黎颡牧率鳓7 0 ，鲍爨 爨法褒，嚣曼蛩苏霾羧鬻辫赧蓬熬产戆两被试巍楚较有嚣途黪楚蓬方 法。热解涟静热篷在4 0 m j k g 左右，较冀镩分掰努斡话龟耩汽浦、柴 浊、燃料油及熬油。聪熙禽京大量鲍涨、掣苯、二甲苯( 邀三誊篱称 为：b t x ) 、藜、葱芳替纯台物以及烷烯烃镩脂肪化合物。瀚戴既可作 为燃料濑又可作为化工瓣料。它容易储存粒运输煎对是磊酒题潜在替 代菇，褥基熟释裁漓魏溺对再鞋褥黧建辫灏餐静爨辩气帮焦炭，焦炭 经患处理癌掰作为瀵德淡菇炭黑。灏拣，瘦橡羧热解制油将对节约 宝贵的石油资源，保护嫩淼环境，倪谶经济发展商熏要意义。特别是 嚣我黼遮群麴人多渣少、环爨较差辩弱家燮建妇_ l 乏。 熏4 零文的研究背景、志容及意义 戆漤社会的发震，入髓黠轮黪等檬黢测瑟鳃淡艇量越激越大。与 j 戤同时，废轮鼢的大量废弃给环境带来了臌大的聪力。传统的处理方 法露无法满是嚣要，嫒聪鬻者鲍矛嚣越来藤突出。运年来，废耱骆嚣 燕纯学簸遴方法越来越褥巍溪疮努专家的获注。煞簿不饺越源酝莰率 约7 0 ) 比燃浇法离，而鼠可以回收离附加值的产物而被认为是较 1 2 浙江大学碱士学位论文 叽械尚能掉工憾学院 畜羹逶戆处理言蘧。零文选器魏藏毽露麦热瓣聂痘嚣，嚣袋轮鼹戆夔 解拳焦辫攥矮蒋援努褥薅藩薄 害袁磷突添鼷。 本文的主要研究内档： l ，在3 的l 、墅漉化露懿髓台戮究基本蛉淤化藤运行参鼗( 糍辩糙经、滚 讫数) 、热簿涅褒璐及浚倪分震变纯霹，熟鬃警燕 产章、组藏敬爱激蘧络梅 瓣露媳。 2 廉轮胎流化床热解半焦的徽观结构特健髓括；攀焦孔径分布、眈袋谶、孔隙 辜、乳游获、孑0 彩等 3 研究以水蒸气为话化介麟静热髂半焦活毒 ：实验，流他庶运行参数瀚隧、时间 j 孽滔纯燕懿彀囊筵簿嚣彩旗。 参考文献 l p a u lm l e m i e u x 。, r e f i r e yv - r y a n c h a r a c t e r i z a t i o n0 fa i rp o l l u t a n t se m i t t e df r o m as i m u l a t e ds c r a pt i r ef i r e j o u r n a lo f a i r & w a s t e m a n a g e m e n t a s s o c l a t i o n 1 9 9 3 ，4 3 ：1 t 0 6 ，1 1 t 5 2i u a na 。c o n e s a , a u d r e sf u l l a r a te t 建t i r e p ：r | y s i s ：e v o l u 矗o n 鹾v o l a t i l ea n d s e m i v o t a t i t ec o m p o u n d s ，e n e r g y , & f u e l 2 0 0 疆1 4 ：4 0 9 4 1 8 3 s a t i s hk t t m a r , p l a s t i c s ，r u b b e r s ，a n dt e x t i l e si nm u n i c i p a ls o l i dw a s t ei nt h e u n i t e ds t a t e s p o l y m - p l a s t , t e c h n o le n g 1 9 9 9 ，3 8 ( 3 ) ：4 0 t 4 1 0 4 g u i t l e r m os a nm i g u e l + g e o f f r e yd f o w l e re t a i + p y r o l y s i so ft i r er u b b e r ： p o r o s i t ya n da d s o r p t i o nc h a r a c t e r i s t i c s & t h ep y r o i y t i ec h a r s i n d e n g c h e m 霜鲸1 9 9 8 。3 7 ( 6 ) ：2 4 3 0 - 2 4 3 5 5 l m a s u n a m i ，s y o s h i d ae t 弧g a s i f i c a t i o no fw a s t et y p ea n dp l a s t i c ( p e db y s o l a rt h e r m o c h e m i c a lp r o c e s sf o rs o l a r e n e r g yu t i l i z a t i o n s o n re n e r g y 1 9 9 9 f i 5 ( i ) ：2 1 * 2 3 s 鬟秀蕊，赵学蓬，等躞竣狳浚逮豢 鬓安验磷究+ 懋鼗蘧学学焱，2 0 0 0 ，2 8 ( ) ? 8 7 9 7 裘立，橡胶的蠢收秘璃+ 世界橡胶工濂，1 9 9 8 ，1 ( t ) ：2 9 峭6 8 , r i w o nj a n g ，t a e k s o o 蜘转e ta l ，d i s c a r d e d 鼢诂r e c y c l i n gp r a c t i c e si n t h e u n i t e d s t a t e s ，j a p a na n d , k o r e a 、r e s o u r c e s ，c o n s e r v a t i o na n dr e c y c l i n g 1 9 9 8 ，2 2 ：t 一1 4 ； 9 b a d n k 感 d d ee ta l 。r e c l a m a d q r la n dr e c y c l i n go fv ￥r a s t e r u b b e r 羚睬 p o t y m , s c i , 2 0 0 0 ，2 5 ：9 0 9 - 9 4 8 10 t a k e s h ia m a r i ，n i c k o t a sj t h e m e l i se ta 1 r e s o t l r c er e c o v e r yf r o m u s e 6r u b b e r 渤i 江火学硕士学位论文 机械与能源工程举院 弱1 e s r e s o u r c e s p o l i c y 1 9 9 9 2 5 ：l 4 7 9 一1 8 8 1 lvks h a r m a ，m ，m i n c a r i n ie ta 1 d i s p o s a lo fw a s t et y r e sf o re n e r g yr e c o v e r y a n ds a f ee n v i r o m e n t r e v i e w e n e r g yc o n v e r s m g m t 9 9 8 3 9 ( 5 6 ) ：5 ll 一5 2 8 1 2 j t l 军，舒雄娟等，e t v 垃圾焚烧系统燃烧设备，能源研究与利用，1 9 9 9 ， i5 ( 2 ) ：1 3 一i 7 13w a l t e rk a m i n s k y , c a r s t e nm e n n e r i c h p y r o l y s i so fs y n t h e t i ct i r er u b b e ri na f l u i d i z e d b e dr e a c t o rt oy i e l d1 , 3 一b u t a d i e n e ，s t y e n ea n dc a r b o 珏b l a c k j o u r n a l o f a n a l y t i c a l a n d a p p l i e d p y r o l y i s i s 2 0 0 1 5 8 5 9 ：8 0 3 8 1 1 14ba d h i k a r i ，d d e 。r e c l a m a t i o na n d r e c y c l i n g o fw a s t e r u b b e r p r o g r e s si np o 抄m e ts c i e n c e 2 0 0 0 ，2 5 ：9 0 9 ，9 4 8 1 4 塑鎏盔堂堡点鲎堕笙塞 堂曼苎苎苎翌兰堕 2 1 前言 繁2 鬻废轮骀热解文献综述 歪热鬻 章孛谤到翁，热鹚楚斑理遣葬备蛾袋羚装积翡凌轮骀煞辨环裸清 洁熬方潦。两蒸簿簌技术方法到工艺蠡毒穰多学嚣本羞饕蕊求綮麓态疫避 亍研 囊，隶羹羧戮渍港纛效篓熬爨技零。所鞋，零毒滋涎经发表篷窝交努举骜在这方 面研究工作进行综述。 2 2 国内外废轮胎热解磷究综述 热簇按零蹙豢在适当麴溢发芨黎氧或蠢氧携絷徉下将蘸鞋中麓翁秘袋分簿 成西西枝憝热解气、浊、焦鹣方泼。它其奢爨大限糜的窝投资源及稳= 次污染戆 排羧的优点，雨且豳牧的附翱产晶傻于保存和运输。该技术缀旱应潲予煤的干馏。 随满现代工业化的发展，该挝沭的应用范围逐渐得剿扩大，被用于熬油和煤炭的 气耽。2 0 髓篼豫冬我秘瑟，擞器缝石渣藏瓤瑟芏瓣纯瀣家经济静冲击，使太謇j 逐瀚议识舞器发霉囊戆溪翡重要链，热簿鼗零秀贻藤予霉髂褒弃黪豹资潦儇爱 理。 在热解技术中，物料的嫩成成分、热解反廊黼的类型、温度、聪力、介质、 甥籽洚瓣瓣润豢是影臻产嬲擞潦帮熬蒺敢蘩蘩戮淤。各重学者对燕辫被零翡硬究 也多集中糕这些方面。但是圜辨躞轮胎的热解处骥工艺在商姚应用中并不非常成 功，这凳激予热鬓按零零舅黔复杂蛙导蒙箕经济没不莲惩懿暴显。缓以，璇在整 赛餐霞学蠹慰吝释器释戆热薅憝疆方法透露磅究，希望获孛我劐经济有效麓簧 藏。 2 2 1 麟轮胎真空热解技术 真空热解就是凌减莲获豫瀣翡黎舞下邋孬燕解。燕鑫大l a v a t 大攀能王鬟嚣 c h d s t i a nr o y 等太多每寒一豢获霉菠麓骚冀塞热簿方覆戆磺受强l 。1 9 8 7 每德襄 在s a i n t a m a b l e 建立了一个簸瑷嚣为2 0 0 k g h 的小型处理厂进行巾试试验。图 2 1 是该工憩黔滤程圈。整个羝缀漆续运行。褒辘齄玻瓣残大块片状滋入热瓣炉。 真空热解炉的工作腰力在绝对滕力1 3 k p a ，分为六个炉膛，自上而下温度依次减 参，最上愁麓遗塞撞裂在5 1 0 蠢鸯，虿实现最丈潞产率。爨舞产生黪燃气嚣会 轻震蕊瓣溃燃烧竣蕊供应热籁炉所霉要豹燕曩。热解气渣滋台凌经懑= 缀冷帮分 离拣重濑鞠辍浊。热簿的鹫傣产镑落入水孛实理事熊、钢丝、蛮毒震的凝绥分离。 该热解救沭的优缺点如表2 1 所示。 堑要点兰堡主誊堕兰壅一一垫篓曼垡堡三! ! ! 兰 瞄2 1 壤辕靛真空燕辩流糕黼 f i 9 2 1 t h ew a s t et i r e sv a c u u mp y r o l y s i sp r o c e s sf l o ws h e e t 美基g a r b - o i l 公司采用嶷黛热瓣技术，滠度6 5 0 * 9 2 5 。c ，每天可懿瑶9 0 0 0 万 条轮骆，褥劐5 5 堍晌t 7 ，5 墩a p i 的器漓、t t 4 魄铡稠2 8 。6 蟪碳躜。 袋2 1 囊窭蒸舞技零翡捷疑点 优点缺点 减步热解中闻产物豹二次葳成，旗丽提 热解炉豹供热方式为外热戏，传热效率 高热解油产率 较低，使髂个系统不能满负荷工作 低匿下肖稍予减步热解虢冀上辩着瓣禽 谈残蘩貔，麸嚣撬凑其撵努跤器曩舅 捷 眉韩w 艟性 热解濑中轻囊石瓣漕旺b p 1 6 0 c ) 的禽 鬣较简，提高了过程的经济性 热解油巾芳香化台物的含爨麓，寄刹予 提离燃辩漓中辛烷谴 霹处理大片躬凌簸鼹两且举黎丧镳丝、 帘帮 2 2 ，2 加氯热解技术 加氢热解技术在炼油工姚臌得判广泛的应用。典主要目的是提离石油加工的 涤菠，增趣发动捉熬瓣、纯工灏糕激及徽生糖互效愿瓣戆产爨，扩大濑潜涟茨皇 产麓模弗改饕其磊矮。褒在诲多学者藤这静方法遴行，耋物质等废弃耱熬解漕豹改 嶷fz 0 q 2 。毽是壤轮黪艇氢热瓣技术戆应舞；研究还 # 鬻豹少。a m m a s t r a l 簿又睁| 在固定床殷j 壹器中，如图2 2 所永，对废轮胎进行了缀气热解和加氢热解的研究。 浙江犬学硕士学能论文 机械岛能源工程学院 认为两种情况下总转化率和油产率相差不大，但是氢气的压力是油组成的最主要 的影响因素。氮气的压力越蕊，油中轻质油，芳香物的含量升高，极性物的食量 减少。雨且h a o k a nc h e n 等入洇的研究也表明，船氢热解有利于燃料中硫的析 出，从而减少热解产物中硫的含量，改善产物的品质。加氢热解不仪是调和废轮 精气纯、燃烧、滚讫豹重要输段，焉燕是其洁净转亿的简单有效的方法，因j 蕊：， 最近这些技术受到了格外的关注。 l 一簸堂o 2 - 过蹲旃 3 一单向嘲 4 一妻室嘲 s 一蓑虚妒 6 一霞踱舒 t 一气体计堂错 一q 上。 图2 2 吹扫式固定床反应器 f i 9 2 2s w e p t f i x e db e dr e a c t o re x p e