废旧轮胎的低温热解冷淬碎化的分析

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1、中文摘要交通运输业的飞速发展给人们生活带来了极大的方便，但与此同时也带来了废旧轮胎数量的不断增长。废旧轮胎的存在不仅占用了大量土地，而且严重威胁着环境。随着人们环境意识的不断提高和世界石油等化石能源的日益短缺，如何对废旧轮胎中的紧缺资源(如橡胶、炭黑、钢材等)进行合理回收、再利用，实现废旧轮胎的减量化、无害化、资源化处理是当今世界固体废物处理的一大难题。目前，废旧轮胎的处理方法大致可以分为三大类：即原型改制，再生利用和热化学利用。其中热化学利用又可以分为两种途径：一是直接燃烧：二是热解。本研究针对当前废旧轮胎常规破碎难题，考虑废旧轮胎作为煤炭炼焦的配料进

2、行炼焦利用，拟采用低温热解技术并结合炼钢行业中的冷淬技术对废旧轮胎进行处理，使废旧轮胎易于破碎，分离其中的钢丝原料。本文主要从以下三个方面展开研究：(1)废旧轮胎的热分析研究；(2)设计固定床反应器，在热重实验分析基础上进行废旧轮胎的实验小试探索；(3)考察不同条件下处理后的废旧轮胎的各种力学特性。差热分析(DTA)实验数据表明，本研究中的废旧轮胎存在两个热分解峰，峰温分别为400℃和650℃。热重分析(TGA)数据显示废旧轮胎在约200℃开始缓慢失重，350℃失重约为8％，400℃时失重约14％，此后轮胎快速失重。不同温度下的热解、冷淬处理实验结果显示

3、，固体回收率随热解温度上升而明显下降，温度越高，则处理后的废旧轮胎形态越细碎。同时处理后的废旧轮胎的材料力学结果说明，无论是压缩强度，弯曲强度还是冲击韧性，处理后的废旧轮胎随温度的升高而降低。350"C时压缩强度数值分别为0．59MPa，弯曲强度0．51MPa和冲击韧性0．015J／唧2。本文提出的废旧轮胎低温热解、冷淬处理技术为废旧轮胎的资源化提供了一个新的途径。其较佳的处理条件：快速升湿方式，热解终温350℃，常温冷水冷淬，固体回收率达80％，处理后的废旧轮胎的最佳破碎方式为冲击破碎。关键词：废旧轮胎，低温热解，冷淬，破碎，资源化ABSTRACTTr

4、ansportationdevelopmenthasbroughtpeoplegreatconvenienceindailylife，onotherhand，alsoresultedinlargequantitiesofwastetires．Thewastetirenotonlyoccupiedland，butalsoseriouslypolluteenvironment．Withthestrengtheningofpeople’Senvironmentalawarenessandtheshortageoftheworld’Soilandotherfos

5、silenergysources，fortIlereduction，hazard-freetreatmentandreclamationofwastetire，nowadayshowtoefficientlyrecycleandreusetheshort—suppliedresource(such嬲rubber,carbonblack,steel，etc)inwastetireisonebigdifficultproblemsofworldsolidwastetreatment．Nowadays，wastetiretreatmentapproachesC

6、anberoughlydividedintothreecategories，theprototyperestructuring，renewableuseandthermal·chemicaldisposal．Thermo．chemicaldisposalcanbedividedintotwoways：firstoneiSdirectcombustion；secondonepyrolysis．Thisarticleaimedatsolvingthedifficultyofbreakingwastetire，consideringusingthewastet

7、ire，afterlowtemperaturepyrolysisfollowedcoldquenching，asthematerialinthepreparationofcoke．Thisarticlemainlyfocusedonthefollowingthreeaspects：(1)thermalanalysisofwastetire；(2)designofthefixedbedreactorandsmallscaleexperimentalstudyofthelowtemperaturepyrolysis&coldquenchingofwastet

8、ire；(3)investigationofthe’mechanicsprope