废轮胎盐浴热解制取燃料油的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文废轮胎盐浴热解制取燃料油的研究姓名：王学通申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张敏卿20080101河北工业大学硕士学位论文废轮胎盐浴热解制取燃料油的研究摘要橡胶工业的发展一方面推动了其它工业发展和人民生活水平的提高，另一方面它所造成的“黑色污染”问题也日益突出，对环境的破坏严重。采用热解液化的办法处理废旧轮胎，不仅消除了黑色污染，保护环境，其热解产物还可回收利用，满足循环经济的要求。本文提出了以熔融氯化锌为热载体的盐浴热解废轮胎回收燃料油的新工艺，以废轮胎颗粒为原料，系统的研究了普通高温热解、盐浴热解轮胎的热解特性，得到盐浴热解反应的最佳温度范围为

2、480～520℃、盐料比为1:1、轮胎颗粒为16目、载气流速为80mL/min。针对盐浴热解的气相、液相产物，采用内标法建立了一套完整的气相色谱、色-质分析方法。气相产物中甲烷含量最高，可达49.25％；液相产物中芳香烃和脂肪烃含量较高，其中轻质油芳香烃中苯、甲苯、二甲苯含量较高，脂肪烃中烯烃占70％以上；不同反应温度产生的固相产物中的焦炭在粒径和分散性方面存在明显的差别。低温下团聚聚结比较严重，粒径较大。随着反应温度的升高，热裂解进行较彻底，分散性逐渐增加，粒径变小。盐浴热解过程中同时存在自由基和正碳离子两种反应机理。经过合理的简化假设，建立了包括轮胎颗粒、气相产物、液相产物、

3、油、焦炭和中间产物在内的反应网络，并提出了轮胎盐浴热解的集总动力学模型，提供了模型参数的解析和数值解。通过实验值与模型计算值的比较，验证了该模型的可靠性和准确性。同时，本文还对热解油中各个馏分的应用前景做出了简单的分析和探讨，以企提高热解产物的经济价值。关键词：废轮胎，热解，盐浴，机理，集总动力学i废轮胎盐浴热解制取燃料油的研究STUDYONSALT-BATHPYROLYSISOFWASTETIRESABSTRACTToday,ononehand,theincreaseofpeople’slivingstandardanddevelopmentofotherindustriesa

4、repromotedbyrubberindustry,andontheotherhand,wastetirebecomesmoreseriouswhichdoesgreatharmtooursurroundings.Liquefactionofwastetiresbypyrolysisforrecoveryoffueloilhydrocarbonscannotonlyeliminatethepollutionandthisishelpfulforenvironmentalprotection,butalsocangainalotofvaluablematerials.Thepyr

5、olysisofwastetiresmeetstherequirementofrecycleeconomics.Inthispaper,pyrolysisofwastetiresparticleswascarriedoutinmoltenZnCl2.Characteristicsofconventionalandsalt-bathpyrolysiswerestudiedsystematically.Resultsshowedthattheoptimalconditionsforthereactionwastemperaturebetween520℃and550℃,andmassr

6、atiobetweenZnCl2andplasticwas1:1,wastetireparticleswas16orders,carriergasflowratewas80mL/min.GasandliquidproductswereanalyzedusingGCandGC-MSwithinternalstandardmethod.Methanecontentwhichreached49.25％washighingasproduct.Thearomatichydrocarbonandaliphatichydrocarbonwerehighercontentinliquidprod

7、uct,thecontentofbenzene,toluene,xylenewerehighinaromatichydrocarbonoflightoil,olefincontentreached70％inaliphatichydrocarbonoflightoil.Therewasobviouslydifferencesinparticlesizeanddispersionofcarbonwithdifferentpyrolysistemperatureinsolidphase