废轮胎与生物质共热解是管理这两种废弃物的最佳选择之一

2022-11-24

针对废轮胎热解油的上述问题,研究人员展开了大量研究。在工业上运用较多的提质工艺是加氢脱硫、加氢脱芳构化和加氢裂化。此外,研究人员还发现,共热解可以在不存在惰性气体、催化剂或溶剂以及游离氢压力的情况下显著改善热解油的性质,是一种简单、廉价、有效的获得高品质热解油的方法。许多研究已经证明,生物质和废轮胎共热解过程中通过发生自由基相互作用产生协同效应来改善热解油,从而获得稳定的热解油。

在固定床反应器中进行了木材生物质与废轮胎的共热解实验,研究了混合物组成对液体收率和油品性质的影响,发现共热解有利于抑制轮胎热解油中多环芳烃的形成,生物质与轮胎共热解过程中存在氢转移和合成效应,共热解提高了热解油的质量。利用外加热固定床反应器对固体轮胎废弃物和稻壳进行共热解研究,结果表明,选择合适的热解条件,可以得到与石油燃料相当的液体产物和有价值的化工原料。研究了废轮胎添加量对大麦秸秆热解出油量和品质的影响。液体产率随着废轮胎的添加而增加,与大麦秸秆热解相比,废轮胎的加入提高了共热解油的热值(从23.3MJ·kg-1增加到40.7MJ·kg-1)、碳(58~85%)和氢(8.6~9.6%)含量,显著降低了氧含量(从32.8%减少到5.1%),酚类和醛酮类含量明显减少,共热解油更稳定。采用固定床反应器和连续螺旋反应器对松木和废轮胎进行共热解时发现,相对于单纯的生物质热解液,废轮胎的加入使得热解油热值升高,酸性、密度和氧含量降低,使生物油得到升级。此外,醛类和酚类化合物的含量显著降低,提高了生物油的稳定性。

将废轮胎与生物质共热解,可以进一步降低燃料处理要求。对于废轮胎热解油,与生物质共热解后,得到的热解油中多环芳烃、含N含S化合物的含量均大幅降低。而对于生物质热解油,与废轮胎共热解后,热解油产率提高,油中含氧量显著下降,随之因含氧量高而产生的一系列问题得到改善。事实证明,将生物质掺混入废轮胎共热解,不但缓解了生物质由于高含氧量导致的自身热解油热值低、有腐蚀性和不稳定等问题,作为一种添加剂还能改善与之共热解物质的热解特性。共热解是管理这两种废弃物的最佳选择之一。

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