輪胎裂解工藝原理
輪胎主要由橡膠（包括天然橡膠、合成橡膠）、炭黑及多種有機(jī)、無(wú)機(jī)助劑（包括增塑劑、防老劑、硫磺和氧化鋅等）組成。廢輪胎的熱裂解是指在無(wú)氧或缺氧工況及適當(dāng)?shù)臏囟认?，橡膠中主鏈具有不飽和鍵的高分子斷裂，產(chǎn)物主要是單體、二聚物和碎片，生成物再聚合為多種烯烴，從而脫出揮發(fā)性物質(zhì)并形成固體炭的過(guò)程，其產(chǎn)物主要是燃料油、裂解氣等可貯存性能源和炭黑、鋼絲，各產(chǎn)物成分隨熱解方式、熱解溫度等變化而不同。輪胎熱解溫度為 200~450℃，熱解爐采用爐外加熱、微負(fù)壓、貧氧熱裂解工藝操作，爐體密閉，在生產(chǎn)過(guò)程中確保氣體不外泄，提高熱裂解效率，同時(shí)從根本上消除了生產(chǎn)過(guò)程中由于氣體外泄而引起的不安全隱患和二次污染。
輪胎裂解工藝流程
本項(xiàng)目主要原料為外購(gòu)的干凈廢舊輪胎（每條可已切成 4~5 塊），無(wú)需清洗、破碎、抽鋼絲等預(yù)處理工序，直接經(jīng)人工進(jìn)料進(jìn)入裂解爐內(nèi)，進(jìn)料工段約 2 小時(shí)，每臺(tái)設(shè)備每天進(jìn)料 10t。裂解爐內(nèi)是一個(gè)持續(xù)升溫的環(huán)境，爐體內(nèi)部在 4 小時(shí)內(nèi)升溫至 200~300℃，此時(shí)裂解氣開(kāi)始處于穩(wěn)定生成狀態(tài)，接下來(lái)的 5~8 小時(shí)內(nèi)溫度緩慢爬升，當(dāng)溫度到達(dá) 450℃時(shí)，可認(rèn)為輪胎裂解已基本完成。裂解過(guò)程中產(chǎn)生大量煙氣，其成分主要包含重油（液態(tài)）、輕油（氣態(tài)）、裂解氣和少量水蒸氣等，煙氣經(jīng)管道流入分汽包。在分汽包內(nèi)，重油（約占廢輪胎質(zhì)量的 2%）下沉至渣油罐，通過(guò)油泵儲(chǔ)存在儲(chǔ)油罐內(nèi)；氣態(tài)成分經(jīng)管道進(jìn)入循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。在管道內(nèi)冷卻后的煙氣分為液體和氣體，其中氣體為裂解氣，液體為輕油和水的混合物。液體流入油水分離器，分離出的輕質(zhì)油分經(jīng)油泵進(jìn)入油罐儲(chǔ)存，少量含油廢水經(jīng)霧化后噴入裂解爐燃燒室作為燃料使用；裂解氣經(jīng)管道輸送至裂解爐燃燒室作為燃料使用。經(jīng)過(guò) 12 小時(shí)的裂解，除燃料油、裂解氣外，裂解爐內(nèi)還會(huì)生成炭黑和鋼絲。爐體停止加熱后，項(xiàng)目采用空氣冷卻的方式，通過(guò)風(fēng)機(jī)抽風(fēng)不斷帶走爐體外壁熱量，冷卻工段持續(xù)時(shí)間約 8 小時(shí)。待爐體冷卻至 45~55℃，操作人員打開(kāi)進(jìn)料門上的出鋼絲口，將纏繞在一起的鋼絲整體拖出。由于本項(xiàng)目輪胎進(jìn)料時(shí)為整條輪胎，無(wú)切割破碎工段，裂解過(guò)程中爐體不停轉(zhuǎn)動(dòng)，因此出料時(shí)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(yùn)。然后關(guān)閉出鋼絲口，打開(kāi)炭黑出料口（直徑約 0.4m），與封閉式螺旋出渣機(jī)對(duì)接，炭黑（粒徑約 80~100 目）出料后直接進(jìn)入包裝袋，經(jīng)磅秤稱重后包裝出廠。每臺(tái)設(shè)備的炭黑鋼絲出料時(shí)間分別為 2 小時(shí)。整個(gè)輪胎裂解流程的總時(shí)間為 24 小時(shí)。
