化學產品設計書-一種新型廢舊輪胎處理技術(編輯修改稿)
2024-07-15 14:50 本頁面
【文章內容簡介】 致有 5 種 [3]：1) 廢舊輪胎原形直接利用。2) 熱分解。廢舊輪胎熱分解就是用高溫加熱廢舊輪胎，促使其分解成油、可燃氣體、碳粉。一噸廢舊輪胎能得到：燃料油 410450 kg；炭黑 370390 kg；燃料氣 80120 kg；鋼絲 80100 kg。3) 舊輪胎翻新。4) 生產再生橡膠。即通過化學方法，使廢舊輪胎橡膠脫硫，得到再生橡膠。目前采用的再生 2 膠生產技術有傳統(tǒng)廢舊橡膠高溫高壓脫硫再生法、化學再生法、輻射脫硫法、超聲波脫硫法和微生物脫硫法等。廢舊橡膠的脫硫再生是指利用物理、化學或生物等方法有選擇性地打開橡膠三維網絡結構而盡量避免打斷主鏈，使其生成一種可以再硫化的準線性結構，以實現(xiàn)橡膠的重復利用 [4,5]。再生膠能部分地代替生膠用于橡膠制品，以節(jié)約生膠及炭黑，也有利于改善加工性能及橡膠制品的某些性能。另外，還有物理再生技術，例如 1987 年，日本 Okuda 和 Hatano[6]采用超聲波對硫化天然橡膠進行了脫硫再生的研究，并申請了專利。目前，國外對廢舊輪胎橡膠的生物再生處理也有一定成果。例如日本、德國、瑞典等對廢舊橡膠微生物脫硫法進行了研究，并取得了一定的成果。Fliermans 等 [7]采用生物再生法對廢膠粉進行了脫硫再生，并申請了專利。5) 生產硫化橡膠粉。廢舊輪胎再生膠粉是指將廢舊輪胎通過各種技術將輪胎內部的鋼絲、纖維分離出來并將膠塊研磨成膠粉。其生產工藝有常溫粉碎法、低溫冷凍粉碎法、水沖擊法等。膠粉越精細，加工時所用時間越長，使用時溶解速度越快。目前，國內廢舊輪胎再生膠粉主要用于三個領域領域：① 防水卷材料；② 橡膠制品及輪胎生產；③ 膠粉改性瀝青； 目前國內技術發(fā)展情況國內對輪胎解聚研究較為深入的是北京化工大學、大連理工大學等。劉銀秀等人 [8]利用超臨界甲苯分別對廢輪胎和天然橡膠進行了解聚研究。研究發(fā)現(xiàn)隨著溫度的增大解聚率增大，隨著壓力的增大解聚率先增大，達到臨界點之后解聚率變化不大；解聚后獲得以炭黑為主的固相產物和以小分子油狀物為主的液相產物；在橡膠的解聚反應中超臨界甲苯起到了溶脹和參與反應的作用。廢舊輪胎產生后，由于其主要成分是橡膠和炭黑，耐腐蝕性能很強，如何有效處理并使之廢物利用，是人們普遍關心的問題。下圖是目前國內廢舊輪胎處理的幾種主要方式。其中，廢舊輪胎被翻新占比 5%，熱裂解占比 10%，相對比例都不高，還有少部分的廢舊輪胎改做其他用途占比 8%，比如在山坡固土、 3 碼頭護舷等等。但是，多數(shù)廢舊輪胎還是得到了有效再利用。其中 46%的廢舊輪胎用于生產再生膠、膠粉，再生膠和膠粉可以再次用來生產橡膠制品，膠粉少量直接應用于瀝青改性，大部分用于生產再生膠，這對于節(jié)約生膠、降低資源消耗、改善生產成本，都起到了一定的促進作用。目前，這已經成為廢舊輪胎回收處理的主要方式 [9]。我國廢舊輪胎回收利用存在的主要問題：1）回收利用率低，廢舊輪胎丟棄現(xiàn)象嚴重，給環(huán)境保護帶來一定影響。2）廢舊輪胎回收利用企業(yè)普遍生產經營規(guī)模小，自我改進能力低，企業(yè)發(fā)展無后勁。3）廢舊輪胎加工利用企業(yè)包袱沉重，經濟效益差，困擾著廢舊輪胎利用行業(yè)的發(fā)展。4）企業(yè)稅賦成倍增長，廢舊輪胎加工企業(yè)生存困難。 市場需求量橡膠資源短缺對國民經濟發(fā)展的影響日益顯現(xiàn)，而輪胎是我國最主要的橡膠制品。2022 年，我國生產輪胎消耗橡膠已占全國橡膠資源消耗總量的 70%左右，年產生廢輪胎 億條，重量約合 860 萬噸，折合橡膠資源約 300 多萬噸，若能全部回收再利用，相當于我國 5 年的天然橡膠產量 [10]。2 用戶需求 需求方案1) 操作簡便 4 2) 處理時間短3) 不產生有毒氣體4) 處理設備易得5) 操作周期短6) 易于接受7) 處理后可供再利用8) 處理成本低9) 處理所需處理劑易得10) 可小規(guī)模運行操作11) 操作全自動12) 無需過多人員13) 推廣性強14) 處理量大15) 處理速度快16) 不會對周圍環(huán)境造成影響17) 適用處理的輪胎類型廣18) 安全系數(shù)高19) 耗能低20) 處理效率高21) 使用催化劑22) 處理后回收使用率高23) 處理后便于再利用24) 對輪胎橡膠本質結構破壞小25) 不產生外排廢棄物26) 處理后可直接使用 需求整理1) 操作簡便2) 不產生有毒氣體3) 操作周期短 5 4) 處理后可供再利用5) 處理成本低6) 處理所需處理劑易得7) 推廣性強8) 不會對周圍環(huán)境造成影響9) 適用處理的輪胎類型廣10) 安全系數(shù)高11) 耗能低12) 處理效率高13) 處理后回收使用率高14)
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