【正文】 得到炭黑、熱裂解油及鋼絲。本項目主要原料為外購的干凈廢舊輪胎，無需清洗、破碎、抽鋼絲等預(yù)處理工序，直接在旋轉(zhuǎn)裂解爐的螺旋作用下自動進入裂解爐內(nèi)，進料過程自動化程度高、安全、方便、省時省力。由于裂解過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程，其裂解工藝根據(jù)輪胎裂解原理中提到的化學(xué)反應(yīng)過程，分為多段進行。本項目工業(yè)連續(xù)廢輪胎裂解生產(chǎn)線包括：連續(xù)裂解系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、油氣分離系統(tǒng)、不凝可燃?xì)鈨艋到y(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、出料系統(tǒng)等。下面分別詳述各個工藝過程。具體裂解工藝如下所述：、裂解溫度區(qū)間在℃時，打開設(shè)備排空閥，使裂解爐內(nèi)的空氣緩慢排出，實現(xiàn)裂解過程的無氧條件，由于熱解過程剛剛開始，廢舊輪此階段要進行吸熱、傳熱過程，因此在此階段需要緩慢加熱，一般已的速率進行加熱，在溫度到達(dá)℃左右時，會發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)溫度維持一段時間，不會有顯著升溫現(xiàn)象，此時廢舊輪胎開始大量吸熱，熱解反應(yīng)過程逐漸開始，熱解氣、油開始產(chǎn)生。此階段一般在小時左右。 、裂解溫度區(qū)間在℃時，關(guān)閉排空閥開始收集熱解產(chǎn)生的油、氣等產(chǎn)物，高溫?zé)煔膺M入兩個串聯(lián)的油水分離器，實現(xiàn)煙氣與重油的分離；然后通過冷凝器，最后在油罐中收集油品；產(chǎn)生的可燃?xì)怏w連接到燃燒室中燃燒，為熱解過程提供熱量；為了防止熱解過程太過劇烈，此階段的仍然需要緩慢升溫，一般需要小時左右，為了防止可燃?xì)怏w燃燒過快，導(dǎo)致升溫速率太高，必須對其進行流量控制，將多余的可燃?xì)怏w進行存儲，供于下一階段熱解過程。 、繼續(xù)加熱反應(yīng)釜，逐漸升溫并一直保持溫度在℃左右，裂解溫度區(qū)間在℃恒溫反應(yīng)過程時，此時橡膠開始發(fā)生催化裂解反應(yīng)，產(chǎn)生裂解氣，并逐漸處于穩(wěn)定生成狀態(tài)，裂解過程約 小時，可認(rèn)為輪胎裂解已基本完成，熱解系統(tǒng)在整個生產(chǎn)過程中均處于密閉狀態(tài)。、熱解完成冷卻階段，在此過程停止加熱，項目采用空氣冷卻的方式，通過風(fēng)機抽風(fēng)不斷帶走爐體外壁熱量，當(dāng)爐體冷卻至186。時，向裂解爐膛內(nèi)通入水蒸氣以將爐內(nèi)殘余裂解氣趕盡并通入廢氣燃燒室燒掉，趕走裂解氣的持續(xù)時間約為。此時，啟動炭黑螺旋輸送機，收集熱解炭黑。炭黑收集完畢后，打開爐體上方的排空閥，恢復(fù)爐內(nèi)的正常壓力，打開罐體，在爐壁上的螺旋作用下自動卸出熱解鋼絲。此階段一般需要小時左右然后裝填新的廢舊輪胎，接著進行上述裂解過程。 由于本項目輪胎進料時為整條輪胎，無切割破碎工段，裂解過程中爐體不停轉(zhuǎn)動，因此出料時鋼絲絞結(jié)在一起，鋼絲上沾結(jié)的少量炭黑經(jīng)輕敲就能落下，鋼絲出料后直接打包外運。然后關(guān)閉出鋼絲口，打開炭黑出料口（直徑約），與封閉式螺旋出渣機對接，炭黑（粒徑約目）出料后直接進入包裝袋，經(jīng)磅秤稱重后包裝出廠。每臺設(shè)備的炭黑鋼絲出料時間分別為小時。整個輪胎裂解流程的總時間為小時。生產(chǎn)工藝流程圖見圖。裂解過程中產(chǎn)生大量裂解油氣，其成分主要包含燃料油（氣態(tài)）和裂解氣等，裂解油氣經(jīng)管道進入道冷凝器，在冷卻水冷凝下，裂解油氣分為液體燃料油和少量不凝裂解氣體，燃料油經(jīng)油水分離器進行油水分離，油水分離后的燃料油進入燃料油暫存罐，油水分離后含油廢水經(jīng)蒸汽發(fā)生器霧化后噴入裂解爐燃燒室燃燒；不凝裂解氣體經(jīng)水封罐后用管道輸送至分汽包進行穩(wěn)壓，再采用管道輸送至氣包，再由氣包分配至每臺裂解反應(yīng)釜作為燃料使用。圖 工藝流程圖及產(chǎn)物環(huán)節(jié)圖 裂解氣的循環(huán)利用本項目共計臺裂解爐，為充分利用裂解氣，裂解設(shè)備串聯(lián)運行。第一臺裂解爐由室溫升至℃的個小時內(nèi)由液化石油氣作為燃料供熱，小時后，在為自身供給裂解爐燃料的同時，部分可作為第二臺裂解爐的啟動燃料；當(dāng)?shù)谂_裂解爐運行小時后，可同時為第臺裂解爐提供燃料，以此類推，第臺裂解爐產(chǎn)生的裂解氣即可為第臺裂解爐供氣。這樣，臺裂解爐即可以晝夜不間斷連續(xù)運行。若中間因為原料供應(yīng)、人員等問題需要停止運行，則再次啟動時重復(fù)上述步驟。圖 單臺設(shè)備輪胎裂解時間節(jié)點圖 產(chǎn)能核算一期產(chǎn)能核算：項目產(chǎn)能主要由裂解反應(yīng)釜決定，每套裂解反應(yīng)釜的生產(chǎn)周期約為小時，每個反應(yīng)釜的容量約，可裝料約為，擬建項目共建設(shè)套裂解生產(chǎn)線，每套裂解生產(chǎn)線可生產(chǎn)釜，則最大可處理廢舊輪胎，能夠滿足本項目一期處理 的要求。并可達(dá)到準(zhǔn)入條件要求：新建、改擴建的廢輪胎加工利用企業(yè)，年綜合處理能力不得低于 的要求?？偖a(chǎn)能核算：項目產(chǎn)能主要由裂解反應(yīng)釜決定，每套裂解反應(yīng)釜的生產(chǎn)周期約為小時，每個反應(yīng)釜的容量約，可裝料約為，擬建項目共建設(shè)套裂解生產(chǎn)線，每套裂解生產(chǎn)線可生產(chǎn)釜，則最大可處理廢舊輪胎，能夠滿足本項目總處理 的要求。 項目物料平衡由于目前廢舊橡膠熱裂解行業(yè)裂解溫度不同，裂解產(chǎn)污的產(chǎn)量也不盡相同，尚無統(tǒng)一的行業(yè)指標(biāo)，根據(jù)企業(yè)提供資料，炭黑產(chǎn)生量為（），鋼絲產(chǎn)生量為（），裂解氣產(chǎn)生量為（），裂解油產(chǎn)生量為（）（含水量）。生產(chǎn)過程中，不需將收購的廢舊輪胎進行切割，全自動進料，不添加其他物質(zhì)，每次進料約為釜，裂解過程會產(chǎn)生炭黑、鋼絲、燃料油和裂解氣。表 擬建項目物料平衡一覽表（）序號投入產(chǎn)出物料名稱投入量物料名稱產(chǎn)出量廢舊輪胎炭黑裂解氣含水裂解油（）燃料油裂解水廢油泥廢鋼絲合計合計 元素平衡分析 硫元素平衡分析硫主要來源于原料中的橡膠以及液化石油氣(含硫率)?？紤]到含氣體會引起大氣環(huán)境的污染，根據(jù)諸多文獻(xiàn)資料，因裂解在貧氧氣氛中進行，熱解氣中的主要以的形式存在，僅有極少含量以的形式存在，基本上不存在其他分子量較大的含硫有機化合物。裂解氣中的在燃燒室中充分與氧接觸，發(fā)生如下反應(yīng)：完全燃燒 ；不完全燃燒 點燃 ，另有少量未發(fā)生反應(yīng)，直接排放（按計）。根據(jù)表可知，完整的廢舊輪胎中的含 量約為，則通過計算，本工程硫平衡見表。表 擬建項目物料平衡一覽表（）序號投入產(chǎn)出物料名稱原料量含量投入量物料名稱產(chǎn)物量含量產(chǎn)出量廢舊輪胎炭黑液化石油氣*含水裂解油不凝氣合計合計 氮元素平衡分析氮主要來源于原料中的橡膠，本項目裂解廢舊輪胎，根據(jù)典型廢舊輪胎成分析（見表），氮元素約占輪胎成份的，氮元素主要進入炭黑及裂解油中，少量隨裂解氣進入燃燒室燃燒生成 排放到大氣中，裂解氣在燃燒過程中需加入空氣，空氣中 會燃燒生成 排放到大氣中。通過類比永安市鼎祥貿(mào)易有限公司廢舊輪胎回收加工利用項目生產(chǎn)情況，氮元素平衡見表。表擬建項目物料平衡一覽表（）序號投入產(chǎn)出物料名稱原料量含量投入量物料名稱產(chǎn)物量含量產(chǎn)出量廢舊輪胎炭黑含水裂解油不凝氣合計合計裂解氣熱平衡分析根據(jù)《廢舊輪胎熱解過程的能耗分析》（薛大明，大連理工大學(xué)學(xué)報，年），廢舊熱裂解所需的能量為，熱裂解裝置的熱量利用率按計，則經(jīng)計算可知，本項目萬噸廢舊輪胎全部裂解所需的能量為。本項目采用液化石油氣為熱裂解爐輔助加熱，用量為，液化石油氣的熱值為，按計，則計算可知液化石油氣供熱量為。油水分離器產(chǎn)生的少量含油廢水（）經(jīng)高壓霧化噴入裂解爐燃燒室燃燒，廢水中的油份含量約占，燃料油的熱值為，則計算可知含油廢水可提供熱量。本項目年產(chǎn)裂解氣，根據(jù)《廢輪胎快速熱解實驗研究》（陰秀麗，燃料化學(xué)學(xué)報，年），裂解氣的熱值為，按計，則裂解氣全部燃燒所能夠提供的熱量為。本項目熱量平衡如表所示。表 熱量平衡表單位：編號項目所需熱量（） 提供熱量（） 廢輪胎熱裂解 液化石油氣燃燒 含油廢水燃燒 裂解氣燃燒 剩余熱量 合計根據(jù)熱量平衡可知，項目采用裂解氣、液化石油氣和含油廢水三種燃料為輪胎熱裂解提供所需的熱量完全可行，另外裂解氣燃燒生成的熱量中約有的熱量損耗掉。 營運期污染源分析廢氣源強根據(jù)項目生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析，本項目廢氣污染源分析如下：①熱裂解氣經(jīng)水封后送入熱裂解爐的加熱室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣，主要污染物為、煙塵、 ；②裂解爐開爐、出料過程產(chǎn)生的惡臭氣體、 及；③炭黑出料包裝過程中產(chǎn)生的炭黑塵；④燃料油儲罐的大小呼吸擴散產(chǎn)生的有機廢氣，主要成分為。根據(jù)輪胎生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)、《橡膠制品工業(yè)工藝廢氣排放因子探討——以輪胎企業(yè)為例》（杭州市環(huán)境保護科學(xué)研究院）以及廢舊輪胎成分分析表，本項目生產(chǎn)廢氣主要為、煙塵、 、 等，不涉及氟化物、重金屬等其他特征污染因子。綜上所述，本項目廢氣產(chǎn)生工段詳見表。表 廢氣污染源分析表序號車間工段污染物備注措施裂解車間裂解尾氣加熱、煙塵、有組織除塵脫硝脫硫裂解車間出料出料、無組織封閉式出料裂解車間運輸、包裝炭黑塵無組織封閉式運輸、包裝燃料油儲罐區(qū)燃料油儲罐無組織地埋式、油氣回收裝置 裂解加熱爐廢氣裂解爐燃燒廢氣含兩部分廢氣：一部分為裂解爐啟動階段燃液化石油氣廢氣，一部分為輪胎裂解產(chǎn)生的不凝氣進入裂解爐燃燒產(chǎn)生的廢氣。① 燃液化石油氣廢氣：根據(jù)注冊環(huán)境影響評價工程師社會區(qū)域類登記培訓(xùn)教材中中表液化石油氣的產(chǎn)污系數(shù)數(shù)據(jù)煙塵：萬、：萬，：萬；本項目燃料產(chǎn)污系數(shù)見表所示。表 燃料污染物產(chǎn)污系數(shù)一覽表燃料產(chǎn)污系數(shù)煙塵燃料氣（萬）為了便于統(tǒng)一計算，根據(jù)本項目天然氣及燃料氣實際情況對表中的產(chǎn)污系數(shù)進行換算，換算結(jié)果如表所示。表 本項目燃料污染物產(chǎn)污系數(shù)一覽表燃料產(chǎn)污系數(shù)煙塵①液化石油氣（）注：① 設(shè)計燃燒效率；②液化石油氣密度根據(jù)上表核算，則本項目加熱爐污染物排放情況如表所示。表 本項目加熱爐燃料污染物產(chǎn)生情況一覽表污染物產(chǎn)污系數(shù)燃料消耗量產(chǎn)生量液化石油氣煙塵顆粒物② 輪胎裂解產(chǎn)生的不凝氣燃燒廢氣通過類比永安鼎祥貿(mào)易廢舊輪胎回收加工利用項目，該項目已建成并穩(wěn)定運行年以上，且已完成建設(shè)項目竣工驗收，其裂解爐燃料為裂解氣，廢氣采用兩道水膜脫硫、除塵裝置處理后通過高排氣筒排放，本項目原料、裂解原理、裂解氣燃燒為期處理方式均與該公司相似，裂解過程中產(chǎn)裂解氣成分相同，僅舊輪胎處理量（鼎祥公司年處理）與本項目有所不同，燃燒單位量的裂解氣，其產(chǎn)污系數(shù)可類比《永安鼎祥貿(mào)易廢舊輪胎回收加工利用項目竣工驗收監(jiān)測報告》，產(chǎn)排污情況見表。表 鼎祥公司裂解氣燃燒煙氣污染物產(chǎn)生及排放一覽表根據(jù)類比，燃燒裂解氣煙塵產(chǎn)污系數(shù)為： 裂解氣；裂解氣中存在 以上的烷烴，由于分子量較大，無法完全燃燒殘留的 產(chǎn)污系數(shù)為 裂解氣。根據(jù)硫元素平衡分析，燃燒裂解氣污染物產(chǎn)生量為 根據(jù)硫元素在燃燒過程中轉(zhuǎn)化情況計算煙氣中及 的產(chǎn)生量。本項目共設(shè)裂解反應(yīng)器臺，每臺裂解爐配置一臺燃燒器用以提供裂解爐熱能 (共計臺），臺燃燒器燃燒廢氣通過管道集中到套燃燒廢氣處理裝置中，燃燒廢氣通過蝶閥開關(guān)控制，每臺燃燒器配套一臺 風(fēng)機。燃燒氣產(chǎn)生的廢氣通過管道抽入堿噴淋塔棉網(wǎng)干燥裝置活性炭吸附裝置進行處理，處理后的煙氣通過根排氣簡排放。各污染物產(chǎn)生情況如下：① 、通過物料平衡、元素平衡分析、查閱文獻(xiàn)資料，不凝氣產(chǎn)生量約為，其成分主要為（約）、（約）、等烴類及（約）、（）、等，其中含量約為，不凝氣通入裂解爐燃燒室進行燃燒，作為熱源供給裂解系統(tǒng)，其產(chǎn)物主要為、及水蒸氣。根據(jù)元素平衡計算，、產(chǎn)生量約為、。②通過物料平衡、元素平衡分析、查閱文獻(xiàn)資料，不凝氣產(chǎn)生量約為，其成分主要為（約）、（約）、等烴類及（約）、（）、等，其中含量約為。不凝氣通入裂解爐燃燒室進行燃燒，作為熱源供給裂解系統(tǒng)，其產(chǎn)物主要為、及水蒸氣。根據(jù)元素平衡計算， 產(chǎn)生量約為（按計算）。③ 煙塵根據(jù)類比，燃燒裂解氣煙塵產(chǎn)污系數(shù)為： 裂解氣，本項目不凝氣產(chǎn)生量為，煙塵產(chǎn)生量為。④根據(jù)類比，燃燒裂解氣煙塵產(chǎn)污系數(shù)為： 裂解氣，本項目不凝氣產(chǎn)生量為，煙塵產(chǎn)生量為。、裂解爐煙氣煙塵、產(chǎn)生情況匯總本項目一套生產(chǎn)線配備一臺引風(fēng)機及臺鼓風(fēng)機。鼓風(fēng)機風(fēng)量較小，主要作用為防止回火及添加空氣支持燃燒；主要作用為將廢氣引至脫硫除塵器，本次評價取平均風(fēng)量。四爐同時運行，由于燃油煙氣、裂解爐不凝可燃?xì)庠偃紵a(chǎn)生的煙氣較小，引起的煙氣量變化不大，此處暫不考慮。因此，煙氣總共廢氣量為（萬）。裂解爐煙氣及煙塵、污染物產(chǎn)生情況匯總情況見下表。表 裂解爐煙氣、污染物產(chǎn)生情況匯總表污染物煙氣煙塵產(chǎn)生量產(chǎn)生速率產(chǎn)生濃度、裂解爐煙氣煙塵、排放情況裂解爐煙氣主要污染物為煙塵、裂解爐配套采用水噴淋除塵雙堿法脫硫塔活性炭吸附裝置處理，該套脫硫脫硝除塵器的除塵效率約％，脫硫效率約％，脫氮效率約， 去除效率為以上，非甲烷總烴去除效率為以上，除塵脫硫脫硝后的煙氣經(jīng)高的煙囪高空排放。表 裂解爐煙氣污染物產(chǎn)生及排放情況表廢氣名稱煙氣量（）污染物名稱產(chǎn)生量（）產(chǎn)生濃度（）去除效率（）排放量（）排放濃度（）排放標(biāo)準(zhǔn)（）煙囪高（）裂解爐煙氣萬煙塵、關(guān)于二噁英產(chǎn)生條件的說明二噁英是由于含氯有機物不完全燃燒通過復(fù)雜熱反應(yīng)生成的，固體廢物的焚燒過程是二噁英的主要來源。二噁英的產(chǎn)生途徑可歸納為以下兩種：、高溫氣相生成反應(yīng)：氯源（如、氯氣、等）是二噁英的前驅(qū)物，金屬元素如(、)的存在提供的二噁英生產(chǎn)的催化劑。在氧化條件下，當(dāng)燃燒溫度低于℃、煙氣停留時間小于時，燃燒物中部分有機物就會與分子氯或氯游離基反應(yīng)生成二噁英；經(jīng)查閱《廢輪胎回轉(zhuǎn)窯中試熱解產(chǎn)物應(yīng)用及熱解機理和動力學(xué)模型研究》（閆大海，浙江大學(xué)博士學(xué)位論文）、《廢舊