廢舊輪胎熱裂解后的主要產物包括氣體產物、液體產物和固體產物三種,即熱解氣、熱解油、熱解炭黑和毛鋼絲。廢舊輪胎熱裂解產物具有很高的經濟價值,并且可以用于多種用途。廢舊輪胎熱解產物用途如下所示。?
1.氣體產物--熱解氣
廢舊輪胎熱解的氣體產物具有較高的熱值,一般約為 30-40MJ/m3,目前對熱解氣的主要用途為熱能直接利用。根據環資工程師對熱解氣的成分分析表明,熱解氣中主要為烴類、H2、CO、CO2的混合物,其中烴類含量較多;廢舊輪胎熱解氣的熱值為 37.85-40.72MJ/m3,與天然氣熱值基本相同。
廢舊輪胎熱解氣的主要成分以甲烷為主,具有較高的燃燒價值,經回收為生產供熱。在廢舊輪胎熱裂解煉油過程中,熱解氣通過管道回用至熱解爐作為熱源燃燒,此時的熱源可完全利用熱解氣供應,可作為接下來廢舊輪胎熱解工藝的初始熱源。需要注意的是,由于廢舊輪胎熱解氣的成分與天然氣類似,儲存如遇高溫容易爆炸,有危險性,因此除了部分尾氣回爐燃燒后,熱解設備廠家建議其他剩余部分的尾氣建設燃燒室燃燒,而不建議用氣袋儲存,存在安全隱患。
2.液體產物--熱解油
廢舊輪胎熱解所得液體產物--熱解油所占比重大,熱值高,具有較高的回收價值。一般廢舊輪胎熱解油的用途有兩個:
1)直接作為燃料使用;
輪胎熱裂解油廢舊輪胎熱解油及用途
2)回收其中具有高附加值的化合物,如二甲苯、甲苯、苯、萜二烯等。
廢舊輪胎在常壓下催化制取燃料油的過程中,熱解反應溫度在330-400℃范圍內,反應持續1小時,得到的產物中,油類產品達到了45%,進一步對油類產品進行處理,可將油類產品提純為16%的溶劑汽油、11%的煤油、36%的柴油和33%的重油。廢輪胎熱解油反應完成的溫度段為500-550℃,此時熱解油產率為45.1%,繼續升溫反應則會導致油類物質的二次反應,致使油類物質含量下降;同時,熱解油中含有大量的芳香族物質,如烷基衍生物、萘和苯等,同時還存在部分烯烴和極性物。熱解設備廠家建議,當廢舊輪胎熱解油產量較低時,宜作重柴油使用;而當熱解油產量較高時,則可根據餾分的不同分別加工,以實現廢舊輪胎熱解產物的高價值利用。
3. 固體產物--熱解炭黑
廢舊輪胎熱解固體產物成分以炭黑為主,具有刺激性氣味。固體產物中同時包含部分熱解過程中產生的碳質沉淀物和無機灰分。廢舊輪胎熱解炭黑的性質主要包括以下幾方面。
1)表面積
表面積是衡量多孔材料吸附能力的重要指標,對表面積與燃燒度呈線性關系,升高溫度和延長反應時間會導致燃燒度的增大。研究同時還顯示,經水蒸氣活化的活性炭的表面積比二氧化碳活化的更大,前者超過1000㎡/g,后者約為270-980㎡/g。
2)孔徑和體積
在吸附過程中,孔徑對吸附能力的大小十分重要?;钚蕴康奈⒖缀椭锌卓梢蕴岣咂鋵^大物質的吸附能力。采用水蒸氣對其進行活化,可以擴大活性炭的孔徑,提高其吸附能力。
廢舊輪胎熱解炭黑在不同領域有著廣泛用途。活性炭由于具有很高的表面積和孔體積,長期應用于吸收工業廢水中的有害物質,被視為潛在的水處理吸附劑。同時,活性炭還可以應用于氣體的分離、儲存和吸附。
以上便是廢舊輪胎熱解后的產物及其利用途徑。廢舊輪胎熱裂解產物中氣相產物以可燃性氣體為主,熱值較高,回收價值較高;液相產物以可燃性油質為主,其含硫量低于汽油,可作為燃料使用;固相產物則以炭黑為主,炭黑經處理后可作吸附劑、活化劑,同時還可制成導電炭等,應用比較廣泛。廢舊輪胎的熱解回收,不僅可以減少污染,還能回收多種固、液、氣態資源物質,是一項有利于環境和社會的技術。