三個因素決定著廢輪胎裂解產物生成走向
廢輪胎裂解會產生固、液、氣三種產物,在實際生產過程中,有很多因素會影響著這些產物的生成,其中有三點是不容忽視的。
1、裂解溫度的影響
裂解溫度的高低直接影響產物的收率及產物的質量。熱解溫度小于400℃時固體產物產率較高,固體產物中含有較多的粗硬顆粒并伴有較大的油性氣味,說明大分子有機物的裂解不是很徹底;隨著裂解溫度的不斷升高,大分子有機物裂解反應加劇,裂解油和熱解氣的收率增加、固體產物收率逐漸降低;在440℃左右時裂解油收率達到最高值;隨著裂解溫度的繼續升高,氣相產物中碳碳鍵之間的斷鏈機會增高,裂解油收率逐漸降低、熱解氣量仍然在逐漸升高,但固體產物收率變化不大。
2、物料粒徑的影響
在充分裂解基礎上,隨物料尺寸增大,裂解油收率有所降低,熱解氣的收率有所增加,固體產物的收率基本保持不變。說明物料的粒徑越小,比表面積越大,傳熱傳質的速率越快,完成熱解反應的時間越短,裂解油的收率越高。
3、催化劑的影響
在專用催化劑作用下,物料粒徑為20mm的輪胎塊進行熱解試驗,考察添加催化劑對熱解反應的影響,專用催化劑添加量為物料量的0.2%,添加催化劑時,裂解油收率有一定程度降低,熱解氣的收率增高,固體產物的收率基本保持不變。裂解溫度在400℃時,固體產物收率基本達到平衡,物料已經完成裂解裂化反應,加專用催化劑的物料裂解溫度比不加催化劑的物料裂解溫度低了20℃左右,說明催化劑能在一定程度上可以降低物料裂解的溫度。
所使用的專用催化劑為分子篩型金屬氧化物,是一種較為緩和的催化劑,可以一定程度上提高油品的質量,降低裂解反應的溫度,降低一定的能耗,但催化劑的存在能加速物料的裂解,且裂解之后產氣量較高,液體油品產率降低,因熱解氣存在不方便回收性,市場普遍以獲得更多的裂解油為主,因此以經濟價值為導向,導致專用催化劑的使用受到了限制。另外,添加的催化劑在裂解完成后不回收,會進入固體產物中,成為固體產物中灰分的一部分,一定程度上影響了固體產物炭黑的品質,因此在實際生產過程中,通常采用提高裂解溫度的方法完成裂解,盡量減少或避免使用催化劑。
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