廢舊橡膠輪胎造成的污染被稱為“黑色污染”，而“黑色污染”問題一直是輪胎行業(yè)的一大難題，不過最近消息，現(xiàn)在，一種廢舊橡股輪胎催化裂解處理技術被開發(fā)，該技術通過反應器的廢舊橡肢輪胎銦粒被催化裂解為裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重油餾分，殘余的固體可加工為炭黑，各種產(chǎn)品經(jīng)檢測，其理化指標及使用性能均達到用戶要求。
這是減少環(huán)境污染、變廢為寶的有效途徑。70年代以來，部分工業(yè)發(fā)達的國家已著手研究廢舊輪胎的利用工作。例如，日本和美國將廢舊橡膠輪胎作為燃料用來發(fā)電或制造水泥等。但90年代以來，英、美等許多國家都對廢舊橡膠輪胎的裂解技術產(chǎn)生了興趣，這些國家采用的是1000左右的高溫裂解，其缺點是耗能高，裂解炭黑質(zhì)量差、產(chǎn)量低。本工作是將廢舊橡膠輪胎粉碎，然后在催化劑作用下，只需加熱到400左右，使其裂解為裂化氣、裂化餾出油，并同時發(fā)生反應生成炭黑。裂化餾出油經(jīng)分餾可得到汽油、柴油和重油。經(jīng)過研究和探索工藝方案及操作條件，已成功實現(xiàn)了工業(yè)化，運轉(zhuǎn)2年已取得顯著經(jīng)濟效益。該工藝具有耗能低、產(chǎn)品質(zhì)量好、無污染物排放、工藝簡單、操作易控制等優(yōu)點，是目前世界上比較先進的廢舊橡膠輪胎處理技術。
工藝過程廢舊橡膠輪胎催化裂解原則
首先將廢舊輪胎的鋼圈剝離后進行切塊，先粗碎，再細碎，然后與催化劑A―道經(jīng)連續(xù)給料機定量送入反應器中，在一定溫度和壓力下進行催化裂解反應。原料連髹通過反應器，在反應器停留時間約為lOmin，然后反應產(chǎn)物送到氣固分離器進行分離，固體料經(jīng)連續(xù)出料機送到研磨工段，研磨后風選成為炭黑成品。氣固分離器所得油氣進人冷凝器和分餾塔，分離出裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重質(zhì)餾分。汽油餾分和柴油餾分經(jīng)脫硫、脫水后工藝條件及反應結(jié)果催化裂解反應是整個生產(chǎn)過程的關鍵步驟。反應器是其中的主要設備，反應器材質(zhì)要求有較篼的抗腐性和耐溫性。中試裝置采用了容積式氣固分離器，由于油氣與炭黑重度上的較大差異，可較容易地將兩相分開。為了減少氣流中所夾帶固體粒子的含量，設備的體積足夠大以降低氣速。油氣送到冷凝器冷凝后進人油氣分離罐，得到裂化氣和餾出油。
裂化氣體組成分析結(jié)果組分氫氣空氣甲烷乙烷乙烯丙烷丙烯異丁烷正丁烷體積百分數(shù)/%組分體積百分數(shù)/% 1丁稀2―反丁烯2―順丁烯異戊烷正戊烷總戊烷硫化氫二氧化碳一氧化碳在蒸餾時有少量水夾帶其中，故在工藝上設計了一脫水過程，并經(jīng)脫硫?qū)⒂袡C硫和無機硫一并脫除到規(guī)定標準。
油的餾程和產(chǎn)率油品名稱餾程/產(chǎn)率/%(質(zhì)量百分數(shù))汽油柴油重油合計炭黑的理化分析結(jié)果項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)吸值/gkgi 35目篩余物/% CTAB吸附表面積/m2g-1雜質(zhì)/% 300%定伸應力/MPa伸長率/%加熱減量/%拉伸強度/MPa灰分/%細粉含量/%，炭黑的灼燒殘余物(灰分)較多，結(jié)合原材料的特性，可推測殘余物為：(1)難分解的硫化物及硫酸鹽;(2)橡膠加工過程加入的無機鹽及金屬氧化物;(3)廢舊輪胎帶人的機械雜質(zhì)。通過工藝分析，炭黑的產(chǎn)量為35%左右，即炭黑均為原料中固有的，生產(chǎn)過程中橡膠沒有生成碳化物，從而保證了炭黑的質(zhì)量。經(jīng)應用。
穩(wěn)態(tài)模擬和動態(tài)模擬的比較穩(wěn)態(tài)模擬動態(tài)模擬僅有代數(shù)方程同時有微分方程和代數(shù)方程物料平衡用代數(shù)方程描述物料平衡用微分方程描述能量平衡用代數(shù)方程描述能量平衡用微分方程描述嚴格的熱力學方法無水力學限制有水力學限制無控制器有控制器對于穩(wěn)態(tài)模擬，盡管從理論上講，存在多種流程計算的方法，但幾乎所有的商業(yè)化的穩(wěn)態(tài)模擬軟件都采用序貫法(sequentialmethod)來進行流程計算。序貫法要求每一單元過程的模型(model)和算法(algorithm)組合在一起，構(gòu)成所謂的模塊(module)。計算過程按模塊逐一進行。每次只能解算一個模塊。處于后面的模塊必須待前面的模塊解算完畢才能進行計算。如果流程中存在返回物料，就需要通過多次迭代，才能獲得收斂解。
從上面所述，感覺這種技術很是復雜，不過如果真能減輕“黑色污染”，在復雜也是可行的，希望在未來廢舊橡膠輪胎的處理與利用能夠得到有效的方法解決，讓輪胎行業(yè)發(fā)展不再有后顧之憂。
