废轮胎热解特性及硫迁移转化实验与机理研究

发布时间：2025-01-17 17:04

　　随着交通运输行业的快速发展,废轮胎的产量迅速增加,其不当处置会对环境产生严重污染,已成为一种亟需减量化、资源化、无害化处理的固体废物。热解被认为是废轮胎高效并且低污染的处理方法之一。然而废轮胎的硫含量高,热解后硫向产物中迁移,高含量的硫与固液产品之间的相互作用机制尚不明确,这会对后续加工过程产生巨大影响。热解油必须经过脱硫和提质,才能进一步生产提炼高附加值苯甲苯二甲苯混合物（BTX）、高品质石脑油和橡胶填充油。因此,本文研究了热解温度、加热速率、原料粒径和催化剂对废轮胎热解产物特性的影响,进一步探讨了硫在热解过程中迁移转化路径和受不同工况的影响规律,以期为废轮胎热解脱硫和产物高值化利用提供基础理论指导。首先利用热天平对废轮胎进行了热解实验,结果发现废轮胎的热解可以分为三个阶段,第一阶段（200～320°C）是增塑剂和添加剂的分解,第二阶段（320～500°C）为天然橡胶NR与合成橡胶SR的分解,第三阶段（500～750°C）是一些高热稳定性大分子继续分解,释放出CH₄和CO₂。三个温度段的活化能依次升高,分别为74.58、135.60和177....

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1世界各地区废轮胎回收利用方式[11]

华中科技大学硕士学位论文21.2废轮胎利用现状目前，废轮胎的回收再利用方式主要有原型利用、轮胎翻新、生产再生胶和胶粉、热裂解、焚烧利用热能等[8,9]。对于美国和日本来说，燃料和能源是高需求产品，废轮胎主要用作能源即轮胎衍生燃料，在水泥窑、造纸厂以及工业锅炉中燃烧进行利用[10]....

图1-2废轮胎热裂解过程示意图

华中科技大学硕士学位论文5图1-2废轮胎热裂解过程示意图热解气主要是H2以及C1^C4的烃类化合物，热值高达25.8～33MJ/m3[21]，与天然气热值相当，常作为轮胎热裂解的能量来源。热解油是废轮胎热裂解的主要产物之一，热值高达40～43MJ/kg[20]....

图1-3本文的研究思路

华中科技大学硕士学位论文12（3）基于不同热解工况的废轮胎固定床热解实验，对三态产物中的含硫组分进行检测，借助X射线光电子能谱XPS和X射线衍射XRD分析固态产物中硫的化学形态转变过程，GC-MS分析液态产物中含硫化合物含量变化规律，火焰光度检测器S-FPD分析含硫气体析出特性，....

图2-1立式炉固定床反应系统

华中科技大学硕士学位论文152.1.4固定床热解实验在本章中废轮胎热解实验在图2-1所示的立式炉固定床反应系统中进行。系统主要由高纯氩气(99.999%)、气路系统、控温电路、石英反应器、冰浴冷却、干燥管、集气袋组成。其中石英反应管的下面部分是通过磨砂口连接冷凝管，石英吊篮悬挂在....

本文编号：4028302