废轮胎热解炭黑微氧化活化方法

摘要

本发明属于废弃物资源化利用技术领域，一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括废轮胎热解炉、微氧化活化炉、储气罐、催化燃烧炉、冷凝装置、热解油储存罐和烟气净化装置。本发明制备的热解炭黑和传统的热解炭黑相比，去除了在炭黑表面堆积的大部分挥发分、碳质沉积物和结焦物质，改良了热解炭黑的表面性质，大幅增加了热解炭黑的孔隙率和表面活性，为后续热解炭黑在橡胶、涂料、活性炭和沥青改性剂等领域的应用提供了优质的原料，降低了后续商业化成本、扩大了热解炭黑适用领域的范围，推动了废轮胎循环利用产业链的前进；同时在各个单元产生的气体产物可以进入催化燃烧炉进行燃烧，为废轮胎热解炉和微氧化活化炉提供能量，降低能耗，节约成本。

权利要求

1.一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于，所述的废轮胎热解炭黑微氧化活化方法所用的装置包括废轮胎热解炉、微氧化活化炉、储气罐、催化燃烧炉、冷凝装置、热解油储存罐和烟气净化装置；

废轮胎经过破碎筛选后送入废轮胎热解炉进行400～500℃低温热解，同时热解工艺过程中产生的热解挥发物送入到冷凝装置；冷凝装置冷凝的热解油送入到热解油储存罐里储存，热解的气态产物经由储气罐送入催化燃烧炉；废轮胎热解炉中形成的热解炭黑送入微氧化活化炉，在通入微量空气的条件下，对热解炭黑进行500～800℃的表面微氧化活性处理，微量的氧气在热解炭黑表面堵塞孔隙的挥发分、碳质沉积物和结焦物质短暂接触，发生氧化反应，从而去除沉积物，露出内部的极性官能团，打开堵塞的孔道，活化结束后的改性炭黑排出，在此过程中产生的挥发分气体送入到催化燃烧炉中，与热解工艺过程中产生的热解的气态产物一起在催化燃烧炉里进行充分燃烧，产生的高温烟气少量与微量空气一道送回微氧化活化炉进行供能，大部分的高温烟气对废轮胎热解炉进行供能；废轮胎热解炉换热后的冷却烟气送入烟气净化装置进行处理，达标后排放。

说明书

废轮胎热解炭黑微氧化活化方法

技术领域

[0001] 本发明属于废弃物资源化利用技术领域，具体为一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法。

背景技术

[0002] 随着汽车的普及，轮胎工业得到了十足的发展，但废弃的轮胎属于热固性聚合物材料，自然条件下难以降解，因此热解技术出现在了大众的视野之中，因为热解是废轮胎在无氧的环境下实现有机物的完全降解，避免了处置过程中出现的二次污染问题。，并且组中生成高附加值的热解产品，真正符合固体废弃物减量化、无害化、资源化的处理原则。

[0003] 热解炭黑是废轮胎热解的重要产物，主要由轮胎生产过程中添加的炭黑和无机填料，以及热解过程中由于二次反应形成的焦炭沉积物组成，产率达30至40％。热解炭黑的主要成分是工业炭黑，本身已初具孔隙结构，更由于热解过程中挥发性物质的析出形成了热解碳内部和表面新的孔隙，但另一方面灰分或焦炭物质在炭黑表面的堆积致使部分孔径堵塞，影响炭黑表面活性，不利于后续的精加工，同时也不利于废轮胎循环再利用产业链的商业化。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，制备的热解炭黑和传统的热解炭黑相比，去除了在炭黑表面堆积的大部分挥发分、碳质沉积物和结焦物质，改良了热解炭黑的表面性质，大幅增加了热解炭黑的孔隙率和表面活性，为后续热解炭黑在橡胶、涂料、活性炭和沥青改性剂等领域的应用提供了优质的原料，降低了后续商业化成本、扩大了热解炭黑适用领域的范围，推动了废轮胎循环利用产业链的前进；同时在各个单元产生的气体产物可以进入催化燃烧炉进行燃烧，为废轮胎热解炉和微氧化活化炉提供能量，降低能耗，节约成本。

[0005] 本发明的技术方案：

[0006] 一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，主要包括废轮胎热解炉、微氧化活化炉、储气罐、催化燃烧炉、冷凝装置、热解油储存罐和烟气净化装置；

[0007] 废轮胎经过破碎筛选后送入废轮胎热解炉进行400至500℃低温热解，同时热解工艺过程中产生的热解挥发物送入到冷凝装置里，冷凝的热解油送入到热解油储存罐里储存，热解的气态产物经由储气罐送入催化燃烧炉；热解炉中形成的热解炭黑送入微氧化活化炉里，在通入微量空气的条件下，对热解炭黑进行500至800℃的表面微氧化活性处理，微量的氧气在热解炭黑表面堵塞孔隙的挥发分、碳质沉积物和结焦物质短暂接触，发生氧化反应，从而去除沉积物，露出内部的极性官能团，打开堵塞的孔道，活化结束后的改性炭黑排出，在此过程中产生的挥发分气体送入到催化燃烧炉中，与热解工艺过程中产生的热解气态产物一起在催化燃烧炉里进行充分燃烧，产生的高温烟气少量与微量空气一道送回微氧化活化炉进行供能，大部分的高温烟气对废轮胎热解炉进行供能；换热后的冷却烟气送入烟气净化装置进行处理，达标后排放。

[0008] 本发明的有益效果：

[0009] (1)制备的热解炭黑和传统的热解炭黑相比，去除了在炭黑表面堆积的大部分挥发分、碳质沉积物和结焦物质，改良了热解炭黑的表面性质，大幅增加了热解炭黑的孔隙率和表面活性，为后续热解炭黑在橡胶、涂料、活性炭和沥青改性剂等领域的应用提供了优质的原料；

[0010] (2)降低了后续商业化成本、扩大了热解炭黑适用领域的范围，推动了废轮胎循环利用产业链的前进；

[0011] (3)在各个单元产生的气体产物可以进入催化燃烧炉进行燃烧，为废轮胎热解炉和微氧化活化炉提供能量，降低能耗，节约成本。

附图说明

[0012] 图1为本发明的废轮胎热解炭黑微氧化活化方法的流程示意图。

具体实施方式

[0013] 以下结合附图和技术方案，进一步地说明本发明的具体实施方式。

[0014] 参照图1、本发明的废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，主要废轮胎热解炉、微氧化活化炉、储气罐、催化燃烧炉、冷凝装置、热解油储存罐和烟气净化装置；

[0015] 废轮胎经过破碎筛选后送入废轮胎热解炉进行400至500℃低温热解，同时热解工艺过程中产生的热解挥发物送入到冷凝装置里，冷凝的热解油送入到热解油储存罐里储存，热解的气态产物经由储气罐送入催化燃烧炉；热解炉中形成的热解炭黑送入微氧化活化炉里，在通入微量空气的条件下，对热解炭黑进行500至800℃的表面微氧化活性处理，微量的氧气在热解炭黑表面堵塞孔隙的挥发分、碳质沉积物和结焦物质短暂接触，发生氧化反应，从而去除沉积物，露出内部的极性官能团，打开堵塞的孔道，活化结束后的改性炭黑排出，在此过程中产生的挥发分气体送入到催化燃烧炉中，与热解工艺过程中产生的热解气态产物一起在催化燃烧炉里进行充分燃烧，产生的高温烟气少量与微量空气一道送回微氧化活化炉进行供能，大部分的高温烟气对废轮胎热解炉进行供能；换热后的的冷却烟气送入烟气净化装置进行处理，达标后排放。