1吨旧轮胎能出多少炭黑?轮胎裂解炭黑特性

2022-12-03

旧轮胎经旧轮胎炼油设备裂解处理后,大约可以得到40%轮胎油,38%裂解炭黑,12%废钢丝和8%的可燃气体。

旧轮胎在高温无氧条件下产出的热解炭黑,表面复杂,粒径大,且分布大;在热解炭黑的表面存在着大量氧化金属盐,这些金属盐大多来源于轮胎混炼中的添加剂,这些添加剂在轮胎裂解过程中,不易发生变化,大量吸附在热解炭黑的表面,形成了一层以无机盐为主的灰分。大粒径降低了热解炭黑比表面能;金属氧化物的吸附也大幅度的降低了热解炭黑的活性。表面活性低使热解炭黑不易与其他物质结合;也使得热解炭黑在橡胶混炼中易团聚,不分散,形成缺陷不但没有起到增强的做用,反而降低了力学性能。

热解残渣的质量和产量对于衡量废轮胎热解产业的经济合理性具有非常重要的作用。因为热解残渣(不含钢丝)的含碳量很高(>80wt.%),可以用来制备高附加值炭材料或是作为固体燃料,废轮胎热解残渣具有较高的灰分和硫分。大多数情况下是通过各种物理化学办法使废轮胎热解残渣活化,继而制备活性炭,也就是说热解残渣通常是作为活性炭前躯体来使用的。但是几乎没有人从热解残渣中得到性质与轮胎用高补强商业炭黑相媲美的炭材料,主要表现在以下几方面:有人认为热解残渣中含有其他与商业炭黑性质差别很大的炭基固体;还有人认为尽管热解残渣的比表面积与商业炭黑(N330)的相近,但是其粒径分布范围太大(5-500nm),而且还含有其他无机成分,使得热解残渣的补强性能降低无法达到轮胎工业的需求;另外高灰分也是一个问题,虽然通过酸碱处理可以除掉80%的灰分,但是依然无法达到轮胎用商业炭黑的灰分要求(<0.5wt.%)。但是,依然有研究者不断努力以求从废轮胎热解残渣中回收商业炭黑。有研究表明,分别用盐酸和硫酸溶液与废轮胎热解残渣反应,可以使其碳含量从83.1%分别增加到93%和90%,但依然无法到达要求。另外,还有研究表明,使用浓盐酸和浓硝酸的混合物可以使热解残渣的灰分从12.14%降到4.79%,脱硫率达到95.27%,显然,这样的灰分依然远高于0.5wt.%。事实上,浓盐酸和浓硝酸的混合物具有很强的氧化性,会对热解残渣的表面进行氧化而改变其性质。由此可见,寻找到去除灰和硫分的有效途径,将废轮胎热解残渣转化为高附加值的商业炭黑,会对废轮胎热解残渣的循环再利用产生很大的积极作用。有数据表明,轮胎用商业炭黑的需求量正以每年4%的速度快速增长着,说明将废轮胎热解炭黑升级为轮胎用炭黑具有非常广阔的市场前景。

返回