【正文】 當(dāng)燃料燒掉。另外在磁選中沒有分離出來的一些小鋼絲(主要是夾在小塊狀炭黑中)，在水洗過程中也可以達(dá)到分離的效果。炭黑在經(jīng)過出爐的噴淋和水洗后，表面有較多的吸附水，炭黑成品的水份要求小于1．5％，經(jīng)過干燥機干燥后，可達(dá)到要求。干燥的另一個目的是，因在裂解后，炭黑表面含有一定比例的油質(zhì)，在轉(zhuǎn)筒干燥機內(nèi)干燥時，控制適當(dāng)?shù)臏囟群鸵欢ǖ臅r間，將炭黑表面所含的油質(zhì)進(jìn)行氧化處理，達(dá)到除去油質(zhì)的目的。從裂解爐中出來的炭黑為大塊狀，經(jīng)過篩分、水洗、干燥后，仍然為小塊狀和一部分粉狀，為達(dá)到商品級的炭黑必須進(jìn)行粉碎。有文獻(xiàn)介紹，在橡膠配合實驗中發(fā)現(xiàn)，較細(xì)的熱解炭黑呈現(xiàn)出接近較高品級炭黑的性能，其中包括拉伸強度的提高。因此我廠在粉碎的過程中，直接借鑒常規(guī)炭黑生產(chǎn)工藝，采用微粒粉碎機粉碎。將炭黑從投料口進(jìn)入粉碎流程，風(fēng)送進(jìn)入微粒粉碎機，粉碎后由旋風(fēng)分離器收集，閉路循環(huán)。收集的炭黑進(jìn)入干法造粒機進(jìn)行造粒。粉碎效果較好，但篩板的磨損稍大，如采取先粗粉，后進(jìn)入微粒粉碎機，估計效果更佳。 熱解技術(shù)廢輪胎熱解技術(shù)自20世紀(jì)80年代誕生以來，經(jīng)歷了長足的發(fā)展。根據(jù)熱解方法，可以分為催化熱解、低溫真空熱解、惰性氣體熱解、超臨界熱解、熔融鹽熱解、等離子體熱解、微波熱解、加氫熱解、自熱熱解、干燥熱解、過熱蒸汽提氣熱解以及與煤共熱解、與生物質(zhì)共熱解等。熱解使用的反應(yīng)器有移動床、固定床、流化床、燒蝕床、懸浮爐和回轉(zhuǎn)窯等?！　。ǎ保┐呋療峤饧夹g(shù)是在廢輪胎熱解過程中添加相應(yīng)催化劑（分子篩類催化劑、堿金屬及其氧化物、過渡金屬氧化物和堿液等）以提高熱解效率的熱解過程。與無催化劑熱解技術(shù)相比，催化熱解技術(shù)的主要優(yōu)點為熱解溫度和反應(yīng)活化能降低、反應(yīng)速率提高、熱解產(chǎn)物品質(zhì)改善［11－14］。　?。ǎ玻┑蜏卣婵諢峤饧夹g(shù)是將橡膠置于真空的低溫環(huán)境中進(jìn)行熱解反應(yīng)。由于輪胎裂解產(chǎn)生的有機揮發(fā)物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間較短，副反應(yīng)相對較少，熱解油中芳香化合物的含量較多且收率相對較高，該方法主要適用于輪胎熱解制油［15－16］。　?。ǎ常┒栊詺怏w熱解技術(shù)是指在輪胎熱解的過程中向反應(yīng)器內(nèi)通入惰性氣體對反應(yīng)物進(jìn)行吹掃，該方法可以大大減少揮發(fā)相產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間，抑制了揮發(fā)相產(chǎn)物的二次裂解，從而能夠提高熱解油的收率［17－18］?！　。ǎ矗┏R界熱解技術(shù)是將廢輪胎置于反應(yīng)釜內(nèi)，改變反應(yīng)釜內(nèi)條件，使一些物質(zhì)（甲苯和水）處于超臨界狀態(tài)，并以一定加熱速率對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，對廢輪胎實現(xiàn)超臨界萃取的過程［19－21］。由于物質(zhì)處于超臨界狀態(tài)時具有很高的溶解性、特殊的流動能力和較強的傳遞性能，因此該方法的優(yōu)點在于可以降低裂解溫度、產(chǎn)物產(chǎn)率高等?！　。ǎ担┤廴邴}熱解技術(shù)是利用熔融鹽作為傳熱介質(zhì)，能夠使得熔融鹽和橡膠充分接觸，快速反應(yīng)然后收集目標(biāo)產(chǎn)物。該方法的特點是固體產(chǎn)物的收率相對較高，熱解油的收率在40％以上［22－24］。　?。ǎ叮┑入x子體熱解技術(shù)是指在等離子的高溫、高能環(huán)境下，由螺旋進(jìn)料器噴入的輪胎粉被迅速加熱，釋放出揮發(fā)物質(zhì)，輪胎中的炭黑等配料則成為固體殘余物質(zhì)，由于輪胎反應(yīng)停留時間短，反應(yīng)迅速，因此并無熱解油類產(chǎn)物出現(xiàn)［25］。該方法的特點是產(chǎn)氣率較高，適用于輪胎制氣和生產(chǎn)炭黑。4廢輪胎熱解機理及動力學(xué)研究Williams P T、Leungdy c、崔洪等學(xué)者［4］認(rèn)為廢輪胎的熱解順序依次分為3個主要階段:低沸點添加劑的分解、天然橡膠的分解、合成橡膠的分解。廢輪胎一般在200℃。左右時開始失重，主要是增塑劑及其他有機助劑的分解；300℃時天然膠和合成膠開始裂解；500℃左右裂解基本完成。Sennecao等人［1］將上述機理進(jìn)行了歸納，提出了廢輪胎兩段熱解機理，如圖2。輪胎內(nèi)高聚物組分中有機分子主鏈先發(fā)生斷裂（它可能是SBR中的丁二烯和苯乙烯分子，也可能是NR的異戊二烯分子，還可能是BR中的丁二烯分子），形成中間體?R1,和揮發(fā)物V1，中間體可以沿著2a直接解聚并放出另一揮發(fā)物，或者沿2b轉(zhuǎn)變成第2個中間體R2之后，再沿著2c放出揮發(fā)物V3，反應(yīng)（1）2a、2b、2c構(gòu)成了初級熱解（0℃`~500℃）；中間體自由基R2沿著路徑（3）發(fā)生環(huán)化反應(yīng)形成R3，或者在更高溫度下進(jìn)一步降解產(chǎn)生最終殘余物R4和揮發(fā)物質(zhì)V4反應(yīng)（4）是二次熱解（500℃`~900℃）。如果溫度緩慢上升，（溫度較低時主要是天然橡膠的裂解，溫度較高時主要是合成橡膠的裂解）將形成DTG雙峰；而溫度迅速上升時，輪胎中的合成橡膠與天然橡膠的熱解失重溫區(qū)相互交叉，使得混合膠樣的TG和DTG圖中也僅能呈現(xiàn)出一個共同的失重（TG）平臺或一個DTG峰［3］，故該機理對升溫速率提高時DTG雙峰變成1個單峰的原因做出了正確的解釋，不足的是沒有考慮增強油、增塑劑等有機助劑的熱分解。圖2廢輪胎兩段熱解機理示意圖熱重分析表明［4］，輪胎的熱解行為實際上是由構(gòu)成其組成的各個橡膠原料的物化性質(zhì)和操作條件所決定的。作為高聚物的橡膠，其熱解是一個裂解、交聯(lián)的過程，包含有大量的平行、連串反應(yīng)，甚至原料或產(chǎn)物間也存在著交叉反應(yīng)。這樣，反應(yīng)溫度、升溫速率、樣品停留時間以及載氣流速等因素都會對熱解產(chǎn)生影響。崔洪等人［3］假設(shè)廢輪胎熱解反應(yīng)是一級反應(yīng)，由此推導(dǎo)出的動力學(xué)方程滿足Arrhenius定律［3］；Kim S等［1］假設(shè)橡膠輪胎每一組分分別進(jìn)行不可逆一級降解反應(yīng)，總反應(yīng)是每一組分的反應(yīng)之和；Leung DYC［1］等分別提出了三組分模擬模型和三彈性體模擬模型。　　　熱解過程及動力學(xué)特征廢輪胎熱解的一般流程為：將廢輪胎洗凈后進(jìn)行切片粉碎處理后送進(jìn)反應(yīng)器進(jìn)行熱解反應(yīng)，產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物進(jìn)入冷凝器，從而實現(xiàn)油氣分離，對餾分進(jìn)行分離得到汽油餾分、柴油餾分和重質(zhì)油餾分等。此外，用磁選的方法處理反應(yīng)器內(nèi)殘留固體可以得到鋼絲與粗炭黑，對粗炭黑再進(jìn)行加工可以得到活性炭和炭黑［26］。熱解工藝如圖3所示。圖3　廢輪胎熱解工藝示意 熱解過程輪胎的熱解過程是一個復(fù)雜的過程：將輪胎緩慢加熱，在不同的溫度區(qū)段，輪胎中的相應(yīng)成分先進(jìn)行解聚、再進(jìn)行縮聚和環(huán)化的復(fù)雜過程。劉陽生等［27］進(jìn)行了無氧常壓的輪胎熱解試驗，結(jié)果表明：200℃以下時膠粉基本上不分解；200～300℃之間，多數(shù)油都凝結(jié)在加熱管內(nèi)盛樣的玻璃管上，黑且粘，即橡膠特性粘度迅速改變，低分子物質(zhì)被“蒸餾”出來，剩余的固體分解不完全，因此不是純炭黑，而是不溶性干性物質(zhì)；300℃以上時，沒有黑粘的油凝結(jié)在玻璃管上，收集到的油氣具有很強的油味，流動性很好，上層呈淡黃色，透明，下層呈黑色，且隨著溫度的升高，油的產(chǎn)量有所提高，但流動性和色澤變化不大，此外，固體碳生成很完全，呈粉末狀。張守玉等［28］和張義峰等［29］利用熱重（TG）/DT方法分別對自行車新舊外胎、內(nèi)胎以及載重輪胎的熱解特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：生產(chǎn)輪胎時使用的原料不同，表現(xiàn)為TG/DTG曲線質(zhì)量損失峰略有不同，加之試驗條件的不同，輪胎各種組分分