1。2 废轮胎热解技术

图 1-1：废轮胎热解图

废轮胎热解技术是指在缺乏氧气的环境中对废轮胎颗粒进行加热，使废轮胎颗粒在高 温环境下分解成热解气、热解油和炭黑等可再次利用的产品。热解流程图如图 1-1 所示[2]。废轮胎经过一次反应生成大分子芳香烃（主要为烯烃）和一些小分子物质

（ 、 等），而由于气相反应使得大分子物质继续裂解生成小分子物质。 热解产物经过加工和处理后，能被重新利用，实现了废轮胎的二次利用。热解气

体可以作为生活能源使用或者提供给热解装置供热或者为其它工厂提供能量;热解油 可以用作燃料，也可以继续催化裂解，为其他领域提供原料;热解碳则可作为碳黑使 用或者继续深加工做成价值更高的活性炭。与传统的燃烧法相比较，废轮胎热解除了 能生产利用更广泛的油品和气体之外，还能够提取废弃轮胎中具有较高附加值的资源。 因此，废轮胎热解技术能最大化回收和利用废轮胎资源，使废轮胎能够成为一种新型 的能源而不是污染物。自 21 世纪以来，美国、英国和俄罗斯加大了对废旧轮胎热解 工艺的研究与开发力度，增加了研究投入。为了能研制出更加实用的热解装置，各国 的科研人员已经尝试了非常多的实验装置，包括各类小型和中型实验装置，甚至还进 行过工厂规模的试验（例如:美国的托斯科公司、英国的特罗利斯公司、德国的埃本 豪森公司等)，但是并没有实验装置遗留下来，这些工厂全都关闭了[3]。废轮胎热解 目前仍然存在着热解设备价格昂贵、维护费用过高等问题，而这些问题也是废轮胎热 解技术难以普及的主要瓶颈。目前我国废轮胎热解技术和相关设备开发研究仍处于刚 刚起步阶段，存在比较大的问题，才开始进行一些基础性研究。但是，由于我国是轮 胎生产和使用的大国，废轮胎问题已经越来越严重，足以引起有关部门的警觉，并且 致力于废轮胎热解技术的研究以找到更好的热解方案。因此，本节只要阐述了现在国 内外对废轮胎热解的研究现状和应用状况，针对先进的热解技术进行详细论述，以了 解和掌握当今的废轮胎热解技术及其发展方向。目前世界上的废轮胎热解技术主要包 括固定床式热解装置、流化床式热解装置、回转窑式热解装置、融熔盐热解装置等类 型。

1。3 废轮胎热解反应设备

1。3。1 固定床式热解炉

英国 Leeds 大学的 Williams PT 长期从事废轮胎热解研究工作，并开发了吨级批 量废轮胎热解系统[4]。德国 VEBA OEL 技术中心的热解装置，原料粒径不大于 20cm， 热解产物为燃料油和焦炭;日本油脂公司采用美国 ND 热解炉装置，原料颗粒直径约

为 1 Ocm、不去钢丝的废轮胎颗粒，热解产物为热解油和炭黑。固定床热解系统运行 方式为批量给料，不能长期连续运行，而且热解条件不易长期保持。在整胎热解是会 导致钢丝在床内缠绕难以去除等问题。由于固定床热解工艺设备相对比较简单，普及 可能性比较高。在我国固定床式热解装置一般是作为基础研究来探索热解规律和研发 新的热解工艺，以及探讨热解机理、污染物的释放及控制和热解产物应用等方面的实 验及中试研究[5]。

1。3。2 流化床式热解炉

德国汉堡大学的 Kaminsky 小组一直致力于高分子废物的流化床热解研究，他们 开发了从 0。06~3 实验室规模到 30~120 中试规模，最后到 0。5~1 大型规 模的诸多热解装置[6]。早期研究集中在高于 700℃的热解，即通过控制二次裂解反应

以回收苯系物 BTX 和炭黑为目的，结果表明：在 750℃热解时可得到甲苯收率为 16。 0%、二甲苯为 12。0%、苯乙烯为 0。5%，还含少量萘、芴、菲和芘等 PAHs。最近 Kaminsky 和 Mennerich 也尝试研究 500~600℃低温段废轮胎热解，热解油收率高达 51%~65%，