廢舊橡膠輪胎造成的污染被稱為“黑色污染”，而“黑色污染”問(wèn)題一直是輪胎行業(yè)的一大難題，不過(guò)最近消息，現(xiàn)在，一種廢舊橡股輪胎催化裂解處理技術(shù)被開發(fā)，該技術(shù)通過(guò)反應(yīng)器的廢舊橡肢輪胎銦粒被催化裂解為裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重油餾分，殘余的固體可加工為炭黑，各種產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，其理化指標(biāo)及使用性能均達(dá)到用戶要求。
這是減少環(huán)境污染、變廢為寶的有效途徑。70年代以來(lái)，部分工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已著手研究廢舊輪胎的利用工作。例如，日本和美國(guó)將廢舊橡膠輪胎作為燃料用來(lái)發(fā)電或制造水泥等。但90年代以來(lái)，英、美等許多國(guó)家都對(duì)廢舊橡膠輪胎的裂解技術(shù)產(chǎn)生了興趣，這些國(guó)家采用的是1000左右的高溫裂解，其缺點(diǎn)是耗能高，裂解炭黑質(zhì)量差、產(chǎn)量低。本工作是將廢舊橡膠輪胎粉碎，然后在催化劑作用下，只需加熱到400左右，使其裂解為裂化氣、裂化餾出油，并同時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成炭黑。裂化餾出油經(jīng)分餾可得到汽油、柴油和重油。經(jīng)過(guò)研究和探索工藝方案及操作條件，已成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，運(yùn)轉(zhuǎn)2年已取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。該工藝具有耗能低、產(chǎn)品質(zhì)量好、無(wú)污染物排放、工藝簡(jiǎn)單、操作易控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上比較先進(jìn)的廢舊橡膠輪胎處理技術(shù)。
工藝過(guò)程廢舊橡膠輪胎催化裂解原則
首先將廢舊輪胎的鋼圈剝離后進(jìn)行切塊，先粗碎，再細(xì)碎，然后與催化劑A―道經(jīng)連續(xù)給料機(jī)定量送入反應(yīng)器中，在一定溫度和壓力下進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。原料連髹通過(guò)反應(yīng)器，在反應(yīng)器停留時(shí)間約為lOmin，然后反應(yīng)產(chǎn)物送到氣固分離器進(jìn)行分離，固體料經(jīng)連續(xù)出料機(jī)送到研磨工段，研磨后風(fēng)選成為炭黑成品。氣固分離器所得油氣進(jìn)人冷凝器和分餾塔，分離出裂化氣、汽油餾分、柴油餾分和重質(zhì)餾分。汽油餾分和柴油餾分經(jīng)脫硫、脫水后工藝條件及反應(yīng)結(jié)果催化裂解反應(yīng)是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵步驟。反應(yīng)器是其中的主要設(shè)備，反應(yīng)器材質(zhì)要求有較篼的抗腐性和耐溫性。 中試裝置采用了容積式氣固分離器，由于油氣與炭黑重度上的較大差異，可較容易地將兩相分開。為了減少氣流中所夾帶固體粒子的含量，設(shè)備的體積足夠大以降低氣速。油氣送到冷凝器冷凝后進(jìn)人油氣分離罐，得到裂化氣和餾出油。
裂化氣體組成分析結(jié)果組分氫氣空氣甲烷乙烷乙烯丙烷丙烯異丁烷正丁烷體積百分?jǐn)?shù)/%組分體積百分?jǐn)?shù)/% 1丁稀2―反丁烯2―順丁烯異戊烷正戊烷總戊烷硫化氫二氧化碳一氧化碳在蒸餾時(shí)有少量水夾帶其中，故在工藝上設(shè)計(jì)了一脫水過(guò)程，并經(jīng)脫硫?qū)⒂袡C(jī)硫和無(wú)機(jī)硫一并脫除到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
油的餾程和產(chǎn)率油品名稱餾程/產(chǎn)率/%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）汽油柴油重油合計(jì)炭黑的理化分析結(jié)果項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)吸值/gkgi 35目篩余物/% CTAB吸附表面積/m2g-1雜質(zhì)/% 300%定伸應(yīng)力/MPa伸長(zhǎng)率/%加熱減量/%拉伸強(qiáng)度/MPa灰分/%細(xì)粉含量/%，炭黑的灼燒殘余物（灰分）較多，結(jié)合原材料的特性，可推測(cè)殘余物為：（1）難分解的硫化物及硫酸鹽；（2）橡膠加工過(guò)程加入的無(wú)機(jī)鹽及金屬氧化物；（3）廢舊輪胎帶人的機(jī)械雜質(zhì)。通過(guò)工藝分析，炭黑的產(chǎn)量為35%左右，即炭黑均為原料中固有的，生產(chǎn)過(guò)程中橡膠沒有生成碳化物，從而保證了炭黑的質(zhì)量。經(jīng)應(yīng)用。
穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬的比較穩(wěn)態(tài)模擬動(dòng)態(tài)模擬僅有代數(shù)方程同時(shí)有微分方程和代數(shù)方程物料平衡用代數(shù)方程描述物料平衡用微分方程描述能量平衡用代數(shù)方程描述能量平衡用微分方程描述嚴(yán)格的熱力學(xué)方法無(wú)水力學(xué)限制有水力學(xué)限制無(wú)控制器有控制器對(duì)于穩(wěn)態(tài)模擬，盡管從理論上講，存在多種流程計(jì)算的方法，但幾乎所有的商業(yè)化的穩(wěn)態(tài)模擬軟件都采用序貫法（sequentialmethod）來(lái)進(jìn)行流程計(jì)算。序貫法要求每一單元過(guò)程的模型（model）和算法（algorithm）組合在一起，構(gòu)成所謂的模塊（module）。計(jì)算過(guò)程按模塊逐一進(jìn)行。每次只能解算一個(gè)模塊。處于后面的模塊必須待前面的模塊解算完畢才能進(jìn)行計(jì)算。如果流程中存在返回物料，就需要通過(guò)多次迭代，才能獲得收斂解。
從上面所述，感覺這種技術(shù)很是復(fù)雜，不過(guò)如果真能減輕“黑色污染”，在復(fù)雜也是可行的，希望在未來(lái)廢舊橡膠輪胎的處理與利用能夠得到有效的方法解決，讓輪胎行業(yè)發(fā)展不再有后顧之憂。