【正文】 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(shí)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。熱解工藝如圖3所示。劉陽生等［27］進(jìn)行了無氧常壓的輪胎熱解試驗(yàn)，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(qiáng)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。　熱解動力學(xué)在對輪胎熱解過程進(jìn)行探究的同時，眾多學(xué)者對輪胎熱解的動力學(xué)進(jìn)行了研究。Ｊ．Ｂｏｕｖｉｅｒ等［30］在1987年提出了輪胎熱解單步模型。ｍｏｌ－１，10９ｍｉｎ－１。［31］根據(jù)動力學(xué)參數(shù)的變化，提出了輪胎熱解多步模型。崔洪等［4］將輪胎熱解過程劃分為兩個主要階段，每個階段都為一級反應(yīng)，而第１階段的活化能比第２階段小。ｍｏｌ－１。李水清等［33］提出多膠體模型，模型包括３個假設(shè)：(１）熱解過程中操作油和各膠體成分的析出互不影響；（２）某種膠體單獨(dú)與其他膠體混合熱解析出峰變化不大，即膠體單獨(dú)和混合熱解時指前因子和活化能變化不大，都控制在可實(shí)現(xiàn)一維最優(yōu)搜索范圍內(nèi)；（３）每種膠體熱解的份額與廢輪胎配方有關(guān)。廢輪胎熱解多膠體模型反應(yīng)轉(zhuǎn)化率（α）表達(dá)式為：α＝ｗｏｉｌαｏｉｌ＋ｗＮＲαＮＲ＋ｗＢＲαＢＲ＋ｗＳＢＲαＳＢＲ式中，ｗｏｉｌ，ｗＮＲ，ｗＢＲ和ｗＳＢＲ分別為輪胎中油、ＮＲ、ＢＲ和ＳＢＲ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；αｏｉｌ，αＮＲ，αＢＲ和αＳＢＲ分別為油、ＮＲ、ＢＲ和ＳＢＲ的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。因此該模型得到較多專家認(rèn)可，之后也有相關(guān)學(xué)者對該多膠體模型進(jìn)行了優(yōu)化及改進(jìn)。無論是輪胎的熱解還是后期熱解產(chǎn)物的制取，熱解溫度都起到?jīng)Q定性的作用。（2）熱解溫度對熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率有一定的影響，表現(xiàn)為隨著熱解溫度的上升，固體焦炭的最終產(chǎn)率基本保持不變，熱解油產(chǎn)率先上升后下降，熱解氣體產(chǎn)率大幅上升。氣體成分決定了氣體熱值，在熱解溫度為700℃以下，氣體熱值隨著溫度的上升而增大；在700～800℃之間，氣體熱值達(dá)到最大值，為20～37ＭＪ　　以液相產(chǎn)物的最高產(chǎn)率為界將輪胎熱解分為低溫液化和高溫汽化兩個階段。在高溫汽化階段，隨著溫度的升高，揮發(fā)分中的大分子物質(zhì)發(fā)生二次裂解，宏觀表現(xiàn)為氣相產(chǎn)物產(chǎn)量持續(xù)性增加，而熱解油產(chǎn)率則有所降低，且熱解氣中的甲烷、氫氣以及Ｃ２～Ｃ３等物質(zhì)的含量逐漸增大?！∩郎厮俾蚀藓榈龋?］和張義峰等［29］選用不同的升溫速率對輪胎進(jìn)行熱解，觀察DTG曲線發(fā)現(xiàn)：隨著升溫速率的提高，其熱解起始溫度、一次劇烈質(zhì)量損失溫度、二次劇烈質(zhì)量損失溫度、熱解終止溫度都會向較高溫度方向移動，兩個質(zhì)量損失峰靠近并向一個峰演變，但是最終質(zhì)量損失率卻近乎相等。產(chǎn)生這種規(guī)律的原因是升溫速率變化，且受廢輪胎膠粉導(dǎo)熱性、化學(xué)動力學(xué)和傳熱介質(zhì)等方面的影響，當(dāng)內(nèi)層溫度達(dá)到NＲ熱解溫度時，外層溫度早已經(jīng)達(dá)到SR的熱解溫度，從而使熱解過程加速。 催化劑由于廢輪胎熱解存在反應(yīng)溫度較高、持續(xù)時間長和耗能較大等特點(diǎn)，因此眾多學(xué)者研究了催化劑對輪胎熱解過程的影響。唐光陽［37］使用Ｔ－１型和Ｔ－２型催化劑對廢輪胎進(jìn)行催化裂解，發(fā)現(xiàn)采用催化裂解的方式降低了反應(yīng)活化能，使裂解反應(yīng)迅速，反應(yīng)溫度不超過400℃，且比單一裂解的出油率提高１５％左右，達(dá)到最高出油率時，催化裂解的溫度比單一熱解溫度降低約100℃。分析其原因可能是氫氧化鈉的加入使得脫氫作用增強(qiáng)，使橡膠單元結(jié)構(gòu)的斷裂增加，同時產(chǎn)生較多的碳－碳雙鍵和氫氣，產(chǎn)生更多相對分子質(zhì)量較小的油和更多的炭黑。王文選等［12］研究了以５種過渡金屬氧化物和氯化物作為催化劑的廢輪胎熱解過程，結(jié)果表明：氯化鎳的催化效果最好，可使反應(yīng)終溫降低45℃左右；氯化鈷和氯化鐵的效果次之，可使反應(yīng)終溫降低25℃左右；氧化鉻和氧化鈦則可使反應(yīng)終溫降低15℃左右。陰秀麗等［38］以白云石和石灰石為催化劑對廢輪胎熱解氣體產(chǎn)物進(jìn)行催化，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)熱解溫度達(dá)到900℃時，催化劑才能有效裂解焦油，提高氣體產(chǎn)率，使熱解氣中氫氣和一氧化碳含量增大，而甲烷、乙炔、乙烯和乙烷等含量減小，從而使氣體熱值降低；同時發(fā)現(xiàn)作為催化劑的白云石和石灰石對硫化氫也有明顯的吸收作用。然而，催化劑的使用過程中也需要考慮以下問題：（１）催化劑與廢輪胎的比例；（２）催化劑與熱解炭的分離；（３）催化劑的結(jié)焦失活等［39］。董根全等［40］分別以氫氣、氮?dú)夂退魵鉃檩d氣，研究了在管式爐中進(jìn)行輪胎熱解的特性，結(jié)果表明：通入載氣后，熱解油的產(chǎn)率增加，熱解炭和熱解氣的產(chǎn)率降低；同時不同流速載氣（氮?dú)猓峤猱a(chǎn)物產(chǎn)率不產(chǎn)生明顯影響，說明熱解過程為熱反應(yīng)控制；在相同溫度下，不同載氣對熱解產(chǎn)品的收率沒有明顯影響，說明載氣的作用僅為攜帶揮發(fā)性產(chǎn)物?！×酵鯇W(xué)通等［41］選用不同粒徑的廢輪胎碎塊進(jìn)行熱解試驗(yàn)。在較低溫度下，由于小顆粒內(nèi)部升溫快，熱解迅速，揮發(fā)物被載氣帶走，因此熱解油產(chǎn)率有所提高，氣體產(chǎn)率不高；但在稍高溫度下，小顆粒間隙小，加熱膨脹后粘結(jié)在一起，容易把通道堵塞，因此阻礙了揮發(fā)物的揮發(fā)；大顆粒內(nèi)部升溫速度較慢，溫度較低時，熱解過程由表面向內(nèi)部推進(jìn)，揮發(fā)物從內(nèi)部擴(kuò)散，因此油品產(chǎn)率較低，氣體產(chǎn)率增大，但大顆粒間隙率較大，在稍高溫度下，加熱膨脹后仍有大量通道利于揮發(fā)物從內(nèi)部揮發(fā)并擴(kuò)散出來。經(jīng)分析［5］，熱解油（鏈烷烴、烯烴、芳香烴的混合物）有大約DLMNO7的較高熱值，可以作為燃料直接燃燒或作為煉油廠的補(bǔ)充給料。這些化合物都是有用的化工原料。熱解炭黑、酸洗炭黑表面則含有較多酯基、鏈烴接枝，因此具有不同于色素炭黑的特殊表面特性，回收炭黑的表面極性比色素炭黑表面極性要低，該特性增加了回收炭黑的表面親油性能，作為一種新型炭黑應(yīng)用到橡膠、油墨等材料將具有更好的分散性［6］。熱解氣熱值與天然氣熱值相當(dāng)，可作為燃料使用。廢輪胎種類較多，成分不盡相同，要求設(shè)備工藝參數(shù)在一定范圍內(nèi)可靈活調(diào)節(jié)。為了保證炭黑的質(zhì)量和炭殘渣能順利出爐而不至于堵塞爐口，對設(shè)備提出一定的保溫要求。浙江大學(xué)化工機(jī)械研究所與聯(lián)合反應(yīng)工程研究所合作開發(fā)了立式裂解設(shè)備，它具有傳熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)條件調(diào)節(jié)靈活，自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，目前已完成了年處理量3000t,的工業(yè)試驗(yàn)裝置的制造與試驗(yàn)［7］。6存在的問題及解決辦法國內(nèi)近年來也有不少大學(xué)和研究所開展了廢輪胎熱解處理方法的研究，但目前仍大都限于熱解機(jī)理、熱解動力學(xué)和熱解產(chǎn)品特性等理論探討以及工藝基礎(chǔ)研究，對廢輪胎熱解資源化回收利用生產(chǎn)過程中的一些重要的關(guān)鍵技術(shù)尚缺乏深入研究和系統(tǒng)開發(fā)，存在的主要技術(shù)問題有：（1）設(shè)備投資大，熱解爐如何在滿足熱解工藝要求的同時保持良好的密封性，防止易燃易爆的熱解氣泄漏，熱效