CN104961910A - 自废轮胎及由其衍生的产品回收碳质材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自废轮胎及由其衍生的产品回收碳质材料的方法。本发明涉及一种用于制备回收橡胶的方法，该方法包括：a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；b)在第一厌氧环境中非间歇地热解碎片以形成炭；c)从反应室排出挥发性有机物；d)从反应室移出所述炭；e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；g)将所得热解炭黑碾磨和筛分为325筛目尺寸或更小的颗粒；h)在制备回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的热解炭黑；其中所述方法为连续的。本发明也涉及由该方法回收的热解炭黑。本发明还涉及一种由热解橡胶制得的热解炭黑。本发明还涉及自废轮胎回收碳质材料的方法。

Description

自废轮胎及由其衍生的产品回收碳质材料的方法
本申请是名为“自废轮胎及由其衍生的产品回收碳质材料的方法”、申请日为2010年3月22日、申请号为201080011255.8的中国专利申请的分案申请。申请201080011255.8是根据专利合作条约提交的国际申请PCT/CA2010/000385进入中国国家阶段的国家申请。
技术领域
本发明涉及废物回收领域，更特别地涉及自废橡胶材料，例如废橡胶轮胎回收可用的碳质材料的方法。
背景技术
废轮胎的持续累积是主要的全球环境危害。工业化世界以对于每个男性、女性和孩子而言令人担忧的年速率持续积累废轮胎。
根据加拿大橡胶协会，在加拿大每年产生2980万废轮胎(等于3710万乘用轮胎等同物)。所述废轮胎的产生既来自替换轮胎市场，也来自已报废的车辆。
在美国，橡胶制造商协会估计在2005年产生29900万废轮胎。其中，估计4200万轮胎贮备在垃圾填埋场中，贡献了美国全部贮备的总计18800万轮胎(美国EPA估计贮备量为26500万)。
通常，垃圾填埋使用在下降，同时轮胎回收在增长。最近，在加拿大，大约70％的废轮胎被加工，余量被贮备或出口。然而，这些比例取决于省而显著不同。例如，经估计，每年在安大略省产生的全部废轮胎的大概一半被送往美国/加拿大边界以作为美国的燃料而被燃烧。在魁北克省，每年30％至40％之间的废轮胎被送至位于全省的私有贮备场。
此外，安全耐用轮胎的高要求产品规格使得废轮胎分解困难且昂贵。
通常由大约65重量％的橡胶、10重量％的纤维和12.5重量％的钢组成的轮胎可以以两种形式被回收：经加工的和完整的。完整轮胎回收涉及为了其他目的(例如，景观边界、操场结构、码头缓冲垫和高速公路防撞栏)按原状使用旧轮胎。在另一方面，经加工的轮胎的回收需要首先将轮胎减小至更小的片。这可通过在环境温度或低温温度下砍碎、切碎或研磨而实现。
可使用从轮胎胎面或胎侧穿孔或模切小橡胶段来产生诸如水槽的物件。该技术通常用非道路轮胎，如在运土或采矿设备或者农用拖拉机上使用的那些轮胎完成。
切碎和研磨废轮胎橡胶的方法以及碎片尺寸取决于其预期的最终用途。可能的应用包括使用碎片作为用于高速公路路堤、挡土墙和桥台的轻量装填物，以及作为隔离材料以限制结霜渗透至公路下方的深度。
废胶末或者通过环境温度研磨法，或者通过低温研磨法而制得。环境温度加工在室温下进行。低温加工使用液氮，或者其他材料或方法以在进一步尺寸减小之前冷冻橡胶片或橡胶颗粒。颗粒尺寸在四分之一英寸至通常用于制备模塑产品的细粉的范围内。更大尺寸的废胶末的用途包括用于操场、马竞技场和人行道及慢跑道的安全缓冲表面。
通过使用热和压力以及粘合剂，废胶末可被模塑成各种产品。实例包括用于滑冰场的橡胶垫、屋顶板和用于牲畜栏的橡胶垫。
尽管技术上不是回收的形式，但自轮胎产生能量占废轮胎处理的显著比例。在该应用中，使用废轮胎作为煤炭替代物用于水泥窑、纸浆厂和造纸厂以及工业锅炉和电站锅炉中的燃料。在美国尤其如此，在2005年，轮胎衍生燃料(TDF)占大约15500万废轮胎，或占产生的全部废轮胎的约52％。
轮胎回收市场面临的挑战在于回收的橡胶产品常常不能满足由原胶制得的产品的品质，然而它们的制造常常更昂贵。例如，橡胶化沥青比普通沥青更昂贵，但并未证实其优于普通沥青；实际上，许多运输工程师怀疑其优点。当到了该重新铺砌橡胶化沥青道路时，顶层不能被剥落、加热和再利用，因为热量燃烧橡胶并释放有毒排放物。而且，橡胶化沥青消耗25％的更多石油。
同样地，相当多的研究致力于橡胶脱硫化，由此回收的轮胎用于制备模塑橡胶材料或模切橡胶材料，例如垫、桶(tub)和提桶(pail)。然而，最终再生材料具有与原胶略微不同的化学性质，刚性更大且挠性更小。作为结果，回收的材料不满足现代轮胎制造商的严格要求，也不能用于挠性产品(如软管)的制造中。由于这些应用占加拿大橡胶市场的85％，脱硫橡胶的潜在供应往往超过需求。而且，将旧轮胎，特别是具有钢带束层的现代子午线轮胎加工至脱硫橡胶的成本超过了原胶生产的成本。由于该品质/成本问题，许多橡胶回收企业不能在商业上有吸引力的基础上维持自身，或者更糟糕地，在无政府援助下不能兴旺。
同时，TDF活动已增加，但每年都面临更多的异议。首先由于来自公众和民间团体组织的空气质量关注。水泥窑或焚化炉中的燃烧导致大量微粒形式的NOx、二噁英、PAH、呋喃、PCB和重金属(烟道灰)。此外，这种操作所需的高科技焚化炉非常昂贵。为了确保它们的长期经济稳定性，需要可产生废轮胎的大量稳定供应的高度城市化区域。对TDF的公开厌恶的一个最近的实例是安大略省分区法院最近的裁定，该裁定赞成对Lafarge Canada计划(在安大略省Bath的水泥窑中燃烧轮胎和其他材料)的公民主导的(citizen-led)上诉。所述上诉引用了有关潜在的空气污染、水污染和人类健康影响的考虑。
热解系统是指在不存在(或几乎不存在)氧气下废料的热加工。由车辆轮胎的热解产生的主要组成部分为：
a)主要含有氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和各种其他气体的气流。在清洁之后的所述气体极类似于具有大约相同的能含量，但具有更高的热含量的天然气；
b)类似于6号燃油的含有简单烃类和复杂烃类的油流的液体部分；以及，
c)由几乎纯的碳和最初存在于废轮胎中的一些惰性材料(例如钢、氧化锌)组成的炭(char)。
传统热解法涉及在基本上厌氧的条件下加热轮胎，使得轮胎材料不完全转化为气体和灰分。典型的汽车轮胎含有大约4升油、约230克纤维、1千克或更多的炭黑以及约1千克钢和1千克甲烷。
然而，尽管现有技术努力使热解技术商业化，但仍未以商业可行的方式实现。尽管在过去十年内已提出、专利授权或建立许多热解项目，但没有一个是商业上成功的。这些方法的许多不是真正连续的，而是在至少一些方面或步骤中受限于批量加工技术。这样，它们遭受不能充分放大以在商业上可行的问题。其他方法需要过多的能量输入以制备具有足够高品质而允许回收的最终产品，因此它们并不经济。特别地，由于批量型轮胎热解的最终产品相比于纯净原材料具有低品质，批量型轮胎热解的产品具有有限的市场性。例如，对于在新轮胎中使用，现有技术热解炭黑(CBp)通常含有过多的污染物。此外，使用批量热解技术，最终产品的一致性会随每次运行而变化。这样，所得CBp无法在要求一致的炭黑产品的汽车、橡胶和其他工业领域中竞争。作为结果，来自现有热解法的CBp的大部分被用作用于燃料工业，以及用于工业软管、垫、屋顶材料和模制品的高级煤。
因此，这些现有技术回收方法没有一个获得有效处理由日益增长的废轮胎量所造成的环境问题所需的普遍接受标准(acceptance level)。
发明内容
本发明公开了一种用于回收废橡胶轮胎的环境友好、商业可行且基本上连续的方法，以制备具有一贯的高品质的馏出油和气体、钢和CBp。已证实由所述方法回收的油在6号燃油的规格内。通过本发明的热解法所产生的钢的类型被分类为1号或2号熔炼重钢(Heavy Melting Steel)(HMS)。已证实CBp的品质具有与原始Prime N-600或N-700系列炭黑可相比的特性。
本发明的另一方面描述了通过连续法制得的回收橡胶，所述连续法包括如下步骤：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”，优选长度小于1.5”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得CBp；
g)将所得CBp碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒；以及，
h)在制备所述回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的CBp。
根据本发明的另一方面，在所述反应室内的温度在约450-550℃之间，优选为约500℃。更具体地讲，存在温度分布，其中温度保持在四个区域中，在每个区域保持至少30分钟。优选地，温度分布在4个不同区域中：500、550、550、550℃至少30分钟。
根据本发明的又一方面，所述回收橡胶方法在步骤g)之后并在步骤h)之前还包括将CBp造粒成60至100筛目尺寸的粒料的步骤。
根据本发明的再一方面，上述方法的回收橡胶产品具有在2500-3100psi之间的最小拉伸强度。
本发明的另一方面由用于橡胶轮胎的连续回收方法制得高品质CBp，所述连续回收方法包括如下步骤：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得CBp；以及，
g)将所得CBp碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒。
根据本发明的另一方面，所述方法在步骤b)之前包括去除任何外来和残余材料的清洁子过程(sub-process)。
根据本发明的另一方面，上一段落所述的方法在步骤g)之后还包括将CBp造粒成60至100筛目尺寸的粒料的步骤。
本发明的又一方面由热解橡胶制得CBp，所述CBp具有：
a)9-15％之间的灰分含量；
b)80-90％透射率的甲苯脱色(425mu)；
c)30至45mg/g之间的碘吸附；以及，
d)至多65cc/100g的邻苯二甲酸二正丁酯吸收值。
本发明的另一方面提供了一种自废轮胎回收碳质材料的方法，所述方法包括如下步骤：
a)将橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；
g)将所得热解炭黑碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒；以及，
h)在制备回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的热解炭黑。
根据本发明的方法为一种连续进料、闭合环路、受控大气热解法。所述方法使用专用阀门以保持恒定的制备环境，并能够一致地制得指定的最终用途产品，包括市场需要的一致结构化的高品质CBp。所述方法能够每年340天24/7不间断运行，在整个运营期内产生特性和尺寸基本上相同的最终产品。
因此本发明的一个目的是避免或缓解现有技术的上述缺点的至少一个，并提供优于现有技术的上述优点的至少一个或多个。
通过参照附图(所述附图在下文简略描述)考虑如下详细描述和所附权利要求书，本发明的其他优点、特征和特性，以及操作方法和相关元件和结构的功能，还有步骤的组合与过程经济性将变得更加显而易见。
附图说明
根据如下附图，据信为本发明的方法和最终产品的特性的新颖特征、它们的结构、组织、用途和操作方法，及其另外的目的和优点将更好地得以理解，其中目前优选的根据本发明的方法现在以举例的方式进行说明。然而，应清楚地理解附图仅为了说明和描述的目的，并不旨在作为本发明范围的限定。在附图中：
图1-4为流程图的不同部分，所述部分一起说明了根据本发明的方法的一个实例；以及
图5为图1中引用的两个垂直堆叠的瓣阀的详图。
图6A-6D为流程图的不同部分，显示在图1的方法之前的清洁步骤。
图7A说明了用于图1的方法中的代表性的煅烧炉。
图7B为图7A所示的细节A的详细视图。
具体实施方式
本文描述了一种连续回收方法，所述方法涉及废橡胶轮胎的热解分解以一致地制备高品质馏出气、油、钢和CBp作为在现今市场中具有价值和用途的最终产品。在本说明书和所附权利要求书中，热解旨在并理解为意指在不存在(或几乎不存在)氧气下物质的热分解。特别地，所公开的方法可重复地生产热解炭黑(CBp)，所述热解炭黑微细，不含外来材料，并具有一致的高品质。该高品质CBp可用于各种应用中，如模塑橡胶和挤出橡胶、泡沫、海绵、线缆皮、缆线、屋顶材料等。还可能的是，某些轮胎应用(如内衬、胎体和胎侧)可使用与原炭黑共混的通过本发明方法制得的CBp。
轮胎的预处理
作为图1的序幕并在切碎之前，彻底清洁待回收的轮胎以去除粘附至轮胎的所有的外来材料，如沙砾、泥土、粘土和污垢。已发现重要的是去除所有的外来材料以确保制得的CBp的可重复性和品质。残余沙砾不仅增加炭黑产品中的灰分含量，还由于将沙砾研磨至所需颗粒尺寸所必需的更多费力的碾磨而导致提高方法的能量和成本。
用于清洗轮胎的水优选被回收。出乎意料地，已发现现在含有从轮胎去除的沙砾和污垢的所述水随每次清洗循环而变得酸性增加。这是有问题的，因为这导致设备(如粉碎机的刀片)的金属表面的腐蚀和点蚀。因此，为了连续再利用所述水，但消除由废水的酸性而引起的高成本腐蚀问题，不仅必须过滤所述水以去除固体污染物，还必须在将其再引入清洗循环之前中和所述水。
在水的存在下切碎经清洁的轮胎，从而不仅提供另外的清洁步骤，还减少刀片上的磨损和撕裂。将所述轮胎切割至2”(对角线)或更小，优选1.5”或更小，更优选大约1.5”的橡胶片。在粉碎机(未显示)中的选择筛分使得1.5”或更小的碎片通过，而更大的那些碎片被返回至粉碎机以进一步切碎。将通过筛子的碎片分布于常规传送带上，在其上所述碎片通过强制干燥并加热的空气进行干燥以去除所有的湿气。一旦被干燥，则将碎片存储于贮料筒仓。
现在参照图6A-6D，所述附图显示了清洁步骤的一个优选实施例，所述清洁步骤用于提供上述优点的一些。首先，在用自卸车214放置在传送机216之前，接收完整轮胎并在天平210上称重。然后通过转向器218分配完整轮胎，在所述转向器处一些轮胎被置于户外储存以供将来使用，待使用的那些轮胎被转移至主进料传送机220和主粉碎机222上。主粉碎机222将完整轮胎切碎至相对较大的片。通常，将喷淋水加入主粉碎机222中以用于润滑所述碎片。
接着，切碎的轮胎片进入振动卸料器224，在此处洒水器226喷淋所述碎片以洗去污垢和沙砾。收集洗涤水，并经由泵228将其泵送至主沉淀罐230，同时溢流排放至第二沉淀罐232，所述第二沉淀罐也用作pH平衡的中和罐。已发现前述润滑和洗涤水变为酸性，因此在再使用回收水之前使其pH平衡。将一些水循环至存储位置，如下文所述。
现在回到轮胎碎片的轨迹，并参照图6C，将轮胎碎片进料至第二粉碎机234，在此处所述轮胎碎片优选被切碎至对角线长1.5”的片。然后这些较小碎片通过双层碟式分级机236，所述双层碟式分级机分类所述碎片，并将尺寸为1.5”或更小的那些碎片导入碎屑存储器238。较大尺寸的碎片进入振动筛240，在此处，将未被碟式分级机236正确分类的任何尺寸为1.5”或更小的碎片导入存储器238，较大尺寸的碎片继续进入第三粉碎机242。然后将碎片循环回振动筛240(如所示)，自该点起重复所述方法以确保碎屑尺寸一致并提供最大运营天数。任选地，如果需要，也可安装灰尘收集控制系统以控制周围区域中的灰尘和污染水平。也优选干燥所述碎片以具有小于1％的湿度水平。
图6D显示了碎屑存储器238，其中碎屑被存储在多个隔间中。优选地，每个隔间包括洒水器系统244，该洒水器系统使用如上所述的在pH平衡之后回收的水。
然后例如通过前装式车辆246将碎片移动至料斗248，从料斗处将所述碎片导入如下所示的根据本发明的连续完全方法。
方法
现在参照附图的图1至4，公开了用于回收旧橡胶轮胎碎片的根据本发明的连续完全方法。
将橡胶碎片从贮料筒仓进料至传送和分配组件，所述传送和分配组件例如可由振动进料机2、具有带秤5的带式传送器4、料斗6和螺旋进料机3组成。所述传送和分配组件的目的是将测定体积的碎片连续传输至两个串联排列的快速反应气动瓣阀7、7’(更多细节参见图5)之一上，所述气动瓣阀依次设置在旋转热处理器或煅烧炉8的反应室8c的开口之上。旋转煅烧炉8的合适类型是可得自Warrenville,Illinois,USA的AlstomPower,Inc.的燃气Bartlett-Snow 72”直径旋转煅烧炉(示于图7A)。合适的瓣阀7、7’可得自Warrenville,Illinois,USA的Alstom Power,Inc.。所述碎片自螺旋进料机3重力进料至顶部瓣阀7的阀瓣7a上，所述阀瓣取决于电子控制的预设频率(优选地，约6倾卸/分钟)打开和关闭。当阀瓣7a打开时，轮胎碎片聚集体随重力下落至底部瓣阀7’的关闭的阀瓣7b上，且顶部阀7立即返回至其关闭状态。之后，当第二阀7’的阀瓣7b打开时，碎片通过进料槽1向下进料至旋转煅烧炉8的开口中。
快速作用气动瓣阀7、7’充当螺旋进料机3的开放空气(氧化)环境与煅烧炉8的惰性气氛(无氧)反应室8c之间的气氛联锁装置。为了限制不需要的氧气引入煅烧炉8，将惰性气体(如氮气)引入两个瓣阀7、7’之间以在两个阀腔中产生氮气正压。氮气对于两个目的是有利的：(i)产生惰性气氛以避免燃烧和可能的爆炸；(ii)基于测试结果，适当的氮气量理想地不小于煅烧炉内体积的0.007体积/分钟。不足的氮气量将影响炭品质。氮气的目的是确保煅烧炉在惰性气氛中，并降低可分解形成碳并再沉积于炭上的热解气体的可能性。此外，优选的是将煅烧炉8保持在由下游侧的风扇所控制的负压水柱的3/4”至11/4”，以减少可分解并再沉积于炭上的热解气体的保留。当阀瓣7a、7b以前述连续顺序打开时，氮气正压梯度防止大气氧气进入煅烧炉8，因为氮气强行从瓣阀7、7’离开进入更低压力的环境气氛。为了进一步减少氧气进入煅烧炉8的可能性，阀瓣7a、7b的打开和关闭受电子控制(而不是重力控制)以确保阀瓣7a、7b的至少一个随时有效及时地关闭。
其中发生热解的热处理器(即旋转煅烧炉)8尤其由具有进料端8a和排放端8b的内旋转圆筒组成，反应室8c设置于所述进料端和排放端之间。螺旋提升刮片(spiral flight)优选位于煅烧炉8的进料端8a的的内径上，以及存在于整个反应室8c中。因此，当煅烧炉8围绕其纵轴旋转时，螺旋提升刮片使由阀7、7’倾卸的橡胶碎片平滑，并将碎片向前推进进入反应室8c的加热区。反应室8c中的第二提升刮片沿煅烧炉8的长度将固体材料移动至排放端8b。
为了进一步协助向前输送固体材料，优选略微偏离水平设置煅烧炉8，使得进料端8a略微高于排放端8b。该成角度的设置利用重力以进一步协助推动固体材料通过煅烧炉8。
间接加热旋转煅烧炉8以优选在反应室8c内产生4个加热区，每个加热区可达到的温度为约450-650℃之间。温度分布取决于所需的最终产品类型而产生。优选地，分别将加热区1、2、3和4加热至500℃、550℃、550℃和550℃。优选地，所述分布在不小于30分钟内具有在约450-550℃范围内，优选约500℃的最大热解温度。
在煅烧炉8中发生的热解反应对氧气敏感。如果允许氧气以任何显著量渗透进入反应室8c，则会出现安全(即爆炸风险)和品质问题。因此，在开始连续回收操作之前，煅烧炉8必须充满氮气(或其他惰性气体)。除了在瓣阀7、7’中也具有氮气正压之外，必须在旋转反应室8c与围绕旋转圆筒的固定框架8d之间的界面处安装气密件9，以防止大气氧气通过这些界面渗入煅烧炉8。气密波纹管型密封件优选用于该目的。设计这些密封件以保持煅烧炉8的反应室8c内的氮气正压。波纹管密封件的合适形式在1969年8月19日提交的O.J.Adams的美国专利No.3,462,160中公开。
在热解过程中，将橡胶碎片加热至450℃以上的温度，优选约500至550℃的温度。由此导致的橡胶的厌氧分解产生挥发性有机物，所述挥发性有机物作为挥发性有机气体填充反应室8c。因此优选将煅烧炉8内的压力保持为略微低于大气压以防止反应室8c的超压。热解气体通过排放管11在煅烧炉8的排放端8b处抽出，在所述排放管的另一侧的压力低于煅烧炉8中的压力。由于该压差，在反应室8c中的气体由此通过排放管11而被抽出。
已发现为了在热解过程中制得具有足够品质的炭，优选的是确保制得的炭不具有挥发物含量或具有不显著的挥发物含量。煅烧炉8的附图烟道部分(即末端部分)保持在不小于500℃的温度下以避免在排放至冷却器之前气体冷凝回炭上。图7b显示了图7a的代表性煅烧炉的排放端。所述末端部分优选具有连续套筒700，且该区域用保温层720保温并加热以保持温度为至少500℃。也显示了代表性的波纹管密封组件740和圆筒盘状端760。本领域技术人员应了解图7a和7b的煅烧炉仅为了表示的目的而显示，并不理解为限制本发明。通常，任何气体再冷凝(即500℃以下)至炭上将生成具有高于可接受的挥发物含量的炭。
将由此获得的热解气体通过排放管11导入油急冷塔10以冷凝出较重气体作为油，并提取较轻气体，所述较轻气体从油急冷塔10的顶端10a通过吸引管线13被抽出，从那里由鼓风机12通过管线17被推入分离器14(参见图2)。所述分离器14充当另一提取阶段，以从可冷凝为油并随后储存的任何残余较重气体中分离较轻气体级分(fraction)。将较轻气体级分从分离器14的顶部14a通过管线25抽出至贮存罐16。所述较轻气体级分可由鼓风机18通过补给管线27而被抽出贮存罐16进入油罐车、火车或船只，或进入另一收集容器(holding vessel)以用于进一步使用。该气体也可作为用于例如燃烧器(未显示)的燃料而被洗涤和回收，所述燃烧器用于加热旋转煅烧炉8。
作为题外话，测试结果已表明获自所述方法的所有油的特征在于作为6号油，因此未被分离为轻油和重油。优选合并并储存所述油，使用串联的两个冷凝器冷凝并收集储存于收集罐中，然后在贮存罐装运之前泵抽通过过滤器的油。优选地，在气体冷凝阶段之前引入热旋风，从而敲破微粒以防止管道和冷凝体系中的其他元件的堵塞。然后，不可冷凝气体经受洗涤过程，其中使用苛性碱溶液脱去所有酸性组分。储存经洗涤的气体以运行煅烧炉和用于干燥CBp粒料的干燥器。
回到方法本身，在分离器14的较低端14b中冷凝的油级分通过管线29离开，所述管线29转而输出至管线35中。管线35转而将所述油传递至贮存罐26a，或者被排入管线37，所述管线37任选地将所述油导入贮存罐26b。管线29、35和37都安装常规控制阀31，以通过互联的管线29、35和37选择性地控制油的流动。
在油急冷塔10中冷凝的油在塔10的较低端10b聚集，自所述较低端通过控制阀19离开进入补给管线39，所述补给管线39转而在具有相反定向分支43a和43b的双向连接管线43处的T交叉点终止。每个分支43a和43b优选安装各自的控制阀19a和19b，所述控制阀在具有补给管线39的T交叉点的任一侧。向下游移动，每个分支43a、43b进料至各自的油过滤器20a、20b。油从每个油过滤器20a、20b向下游行进进入各自的补给管线20c和20d，所述补给管线20c和20d进一步通过分别安装在补给管线20c和20d上的控制阀21a和21b进行控制。补给管线20c和20d在具有管线35的T交叉点处连接控制阀21a和21b的下游。之后，将进入管线35的油引导通过水冷却的油冷却器板和框架22，所述水冷却的油冷却器板和框架在将油储存在贮存罐26a或26b之前冷却油。在冷却器板和框架22中的水循环通过安装有循环泵23的管回路45。所述管回路45通过中央冷却水系统24，所述中央冷却水系统冷却离开冷却器板和框架22的温水，并将冷水泵送回管回路45。
在贮存罐26a和26b中收集的油可从罐中释放至管线47。通过使用常规控制阀28，所述油或者可被引导从贮存罐26a、26b流入管线49，并从那里由泵30a泵送至油罐车、火车或船只，或者可流入管线15，并从那里由泵30b泵送回油急冷塔10以进一步分馏。
再次参照图1，在热解过程中制得的热的固体产品(即炭)通过重力从煅烧炉8中排出，下落经过排出烟道(未显示)的开放空间，并落在烟道底部的另两个快速作用气动瓣阀53、53’的第一个上。瓣阀53、53’基本上与位于旋转煅烧炉8的进料端8a处的双瓣阀7、7’相同，它们之间也安装有气体入口以在瓣阀53、53’内产生氮气正压。在该阶段氮气的使用不仅对于防止氧气进入旋转煅烧炉8是重要的，而且对于防止热炭的氧化也是重要的。炭的氧化尤其将降低CBp最终产品的品质。因此热炭通过双瓣阀53、53’并沉积于充氮旋转冷却器32的进料端32a，所述进料端优选在内径上具有提升刮片以将炭通过旋转冷却器32输送至排放端32b。合适的旋转冷却器32为可得自Warrenville,Illinois,USA的Alstom Power,Inc.的Bartlett-Snow 36”直径旋转冷却器。旋转冷却器32中的温度优选通过用水间接冷却旋转圆筒的外表面来保持较低，所述水由循环泵33经过管回路51连续循环，并由中央冷却水系统24冷却。
炭在足够低的温度下(优选大约200℃)离开旋转冷却器32的排放端32b，使得炭可在那里暴露于空气而无显著的反应(即氧化)。出乎意料地，已发现炭在该阶段不特别地凝聚，不需要之前现有技术中描述的解聚步骤(参见，例如1991年8月6日授予John Fader的美国专利No.5,037,628)。这可通过如下进行解释：在本文发明人所述的严格厌氧操作条件下制得的炭中的降低的油含量，以及约450-550℃之间，优选约500℃的热解温度。所述炭优选从旋转冷却器32排放至封闭式螺旋传送机55，然后通过两个磁力分离器34和36：第一个磁力分离器从炭中去除钢38，第二个磁力分离器(通常比第一个更强大)去除稀土金属和由第一磁力分离器34留下的其他磁性物质。所述炭通过封闭式传送带57在第一磁力分离器34和第二磁力分离器36之间输送。优选通过各自的传送机61a和61b将从炭中提取的钢38输送至中央收集位置，在那里可使用由热解过程产生的天然气将钢38(压缩)加热、压缩和熔融成准备用于制备新金属产品或用于进一步加工的100lb坯块。
现在不含钢38和其他磁性组分的炭优选通过封闭式传送带63从第二磁力分离器36输送至优选具有筛目尺寸100的振动筛40(参见图3)，以分离出作为原始废轮胎片的组分而残留的任何剩余纺织纤维或帘线41。这些纺织残留物经由传送带65从振动筛40去除，以用于随后的处理或可能的回收。
足够细微以通过振动筛40并转移至传送机67上的固体材料因此称为“粗”CBp。传送机67将粗CBp输送至常规旋转阀42，所述旋转阀将CBp粉末释放至封闭式传送机44。合适的封闭式传送机可为，例如，由299Ward Street,Port Hope,Ontario,Canada的Unitrack Corp.销售的翻斗卡车升降机(tip track elevator)。CBp粉末通过封闭式传送机44输送至振动卸料器46，该振动卸料器安装了用于污染控制的桶槽通风过滤器和顶装风扇48。控速电子进料机50将粗CBp从振动卸料器46经由封闭滑道69释放至磨机给料仓52。粗CBp借助重力经过封闭滑道81离开磨机给料仓52进入封闭料斗54，然后到封闭式传送带56上，在那里所述粗CBp从滑道72向下释放至粉碎机58中以减小颗粒尺寸。粉碎机58优选为PallaTM振动磨碎机。将在封闭料斗54中制得的升空微粒物质通过管道73抽出至机械空气分类器60，所述机械空气分类器安装有325筛网，并经由管道75连接至袋式过滤器62。尺寸为44μm或更小的升空颗粒离开机械空气分类器60进入管道77，然后通过所述管道77被输送至贮仓64，所述贮仓64安装有料位指示器66，以及通风过滤器和顶装风扇68。
通过鼓风机59推出在粉碎机58中的CBp，所述鼓风机59通过管道79连接至粉碎机58。因此微细CBp被吹出粉碎机58进入封闭式传送机83，所述封闭式传送机83将所述微细CBp传输至机械空气分类器60。再次，将325筛目尺寸或更小的颗粒通过管道77导入贮仓64。使用封闭式传送系统70，将所述微细CBp从贮仓64输送至贮仓72(参见图4)，所述贮仓72也安装有料位指示器74和具有顶装风扇76的桶槽通风过滤器。CBp通过电子控速进料机78离开贮仓72，所述电子控速进料机78将预定量的粉末传输至封闭式传送机80上，所述封闭式传送机80安装有冲量流量计82以将流量限定为3000lbs/h。叶式混合器凝聚机(pin-mixer agglomerator)84接收微细CBp，在此处微细CBp通过与粘合剂溶液(由罐86供应)和/或水混合而进行造粒。优选地，造粒使用水和粘合剂溶液实现。空气管线88连接至凝聚机84，空气通过关闭阀90和调节器92进行控制。
保留至多8000加仑的粘合剂溶液罐86安装有搅拌器94、由阀98控制且安装有5微米过滤器100的水管96。料位指示器102也存在于罐86的顶部以防止溢流。粘合剂溶液从罐86通过管道103的流动由循环泵104控制。取决于是否打开或关闭，控制阀106a和106b可引导溶液或者流回至罐86中，或者流动至凝聚机84中。可通过水管线108将水直接引入叶式混合器凝聚机84中，所述水管线108也安装有5微米过滤器110，并由关闭阀112和控制阀114控制。
CBp作为优选具有60至100筛目尺寸的粒料离开凝聚机84，所述粒料由封闭式传送带116输送至干燥器118，所述干燥器118理想地由热解过程产生并收集的气体提供燃料。优选用间接旋转干燥器干燥至小于1％湿度的粒料离开干燥器118并借助重力落下封闭滑道119至封闭式传送机120，所述封闭式传送机将所述粒料带至100筛目筛式分离器122。任何尺寸过小的粒料(即<149μm的那些)可通过常规旋转阀124，且鼓风机126推动所述粒料通过管道127，所述管道将所述粒料导入贮仓72以进行再凝聚。尺寸过大的粒料(即≥149μm的那些)由封闭式传送机129输送至安装有蝶形阀130的振动槽128，并准备装袋。任何溢流都被收集在安装有桶槽通风过滤器134和料位指示器136的贮仓132中。旋转阀138允许粒料离开贮仓132至封闭式传送机140上以准备装袋。
炭黑(CBp)-特性和定义
CBp不同于常规固化炉N系列原炭黑。轮胎组成分析表明存在相当量的无机化合物，这些化合物的大多数在热解之后与炭剩余在一起，因此可能的是CBp的灰分含量可高达15重量％，而原炭黑通常具有1％以下的灰分含量。少量的热解碳表面沉积物也可形成并吸附至CBp上。然而，煅烧炉上的保温层量、氮气量以及保持煅烧炉系统压力可用于限制该碳沉积。
在轮胎中通常具有N100、N200、N300、N600和N700系列原炭黑。因此回收的CBp将具有炭黑混合物。然而，CBp的改进特性对于在塑料和橡胶工业中的一些特定应用也可为一种好处。
炭黑为在橡胶化合物中使用的主要增强填料，橡胶性质的提高随炭黑的物理和化学特性而变。最重要的基本物理和化学性质为聚集体尺寸和形状(结构)、颗粒尺寸、表面活性和孔隙率。这些性质本质上是分布式的，且所述性质分布对橡胶性能具有影响。其他非基本的性质包括物理形式和残余物。炭黑的物理形式(珠状/粒料或粉末)可影响炭黑的处理和混合特性，并因此影响橡胶性质。最终分散度也随所用的混合程序和设备而变。
结构/聚集体尺寸：炭黑不作为初级颗粒存在。初级颗粒融合形成聚集体，所述聚集体可含有大量颗粒。聚集体的形状和分支度称为结构。炭黑的结构水平最终决定其对数个重要橡胶性质的影响。增加炭黑结构会增加模量、硬度、电导率，并提高炭黑的分散性，但增加化合物粘度。
颗粒尺寸为对橡胶性质具有显著影响的基本性质。较细颗粒引起增加的增强、增加的耐磨性和提高的拉伸强度。然而，分散较细颗粒需要增加的混合时间和能量。对于炉黑，典型的颗粒尺寸为大约8纳米至100纳米。表面积在工业中用作炭黑的细度水平的指标。
表面活性或表面化学随炭黑的制造方法和热历史而变。其难以直接测量，表面活性通过其对橡胶性质(如耐磨性、拉伸强度、滞后和模量)的影响而表明其本身。表面活性对固化特性的影响大大取决于所用的固化体系。
孔隙率为炭黑的基本性质，其可在制备过程中进行控制。其可影响表面积的测量，提供比外部值更大的总表面积。增加孔隙率会降低聚集体的密度。这允许橡胶化合物增加炭加载而同时保持化合物比重。对于固定加载，这引起化合物模量和电导率的增加。
炭黑的物理形式对炭黑的处理和混合特性具有影响。橡胶炭黑的最常见的形式为珠状(粒料)。
热解炭黑(CBp)产品
使用发明人公开的回收方法，本发明人已证明旧橡胶轮胎的热解可产生符合市场所要求的一贯高品质水平的CBp。这暗示由本发明制得的CBp具有落入遵循ASTM(美国试验与材料协会)标准测试的明确范围的一致组成。为此，本发明人已进行广泛研究以确定操作条件，该操作条件可得到在用作橡胶中的填料时显示可接受的增强水平的CBp。本发明的发现已显示CBp的形态和特性可部分通过改变工艺温度和停留时间进行控制。使用本文公开的允许严格控制温度和其他参数(如压力、反应室和冷却器内的气体的惰性)的方法，CBp制备可通过一致地达到(striking)油气制备与CBp中的相关硫含量之间的平衡而进行优化。
通过参照如下实例，本发明的这些方面可更完全地得以理解，所述实例应被认为是仅为说明性的。
实例1在四个不同温度450℃、500℃、600℃和700℃下，在厌氧环境中热解2”(对角线)的经清洁的橡胶轮胎碎片。表1显示了在各种热解温度下的过程物质平衡。可发现在较高温度下进行的热解有利于油生成，而较低操作温度有利于炭生成。
表1
表2显示了在四个实验热解温度下产生的油和炭的总热值和硫含量。结果表明在较高热解温度下油的硫含量更大，相反，炭的硫含量随热解温度降低而增加。
表2
也关注分析炭的表面积随时间的变化。表3显示了在所研究的4个温度下炭的Brunaer、Emmett和Teller(BET)表面积。可以看出，数据表明炭的表面积随热解温度的增加而增加。
表3
温度(℃) 温度(°F) BET(m2/g)
450 842 38
500 932 55.5
600 1112 65.7
700 1292 62.4
在厌氧条件中橡胶的热分解产生气态产物，还发现这些气体的排放速率与热解温度相关。表4-7显示分别在450℃、500℃、600℃和700℃的热解温度下氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和其他烃类(HC)气体的析出速率。表4显示在450℃下，在进入热解过程约110分钟时气体析出增加并达到最大，在约125分钟时趋向平稳。
表4
当相比于450℃时，在500℃下在几乎一半时间(即大约进入热解过程50分钟)时气体析出速率显著增加并达到最大。发现在大约100分钟时气体排放趋向平稳(表5)。
表5
当热解温度增加至600℃时，表6显示气体析出峰更早，在40分钟时，并在大约140分钟时趋向平稳。
表6
最后，表7显示了当在700℃下热解橡胶碎片时对于气体析出所收集的数据。可以看出在约38分钟时气体产生达到最大，并在大约140分钟时趋向平稳。
表7
总之，研究显示了对热解温度如何影响所制得的油、炭和气体的数量和品质的理解的至关重要性。发现可总结如下：
·对于轮胎的完全热解，操作温度不应低于约450℃。
·高热解温度有利于油产出，因此有利于较低的CBp产出。
·低热解温度有利于炭生成，因此有利于较低的油产出。
·气体析出速率随增加的热解温度而增加。
·当在较低的热解温度下制得时，CBp产品含有较高的硫含量。
·油在较高热解温度下具有较高的硫含量。
·较高的热解温度有利于具有较大表面积的CBp的形成。
实例2
在惰性氮气气氛中在450℃下热解1-1/2″或更小的旧橡胶轮胎碎片。在冷却阶段之后，收集炭，使用磁铁去除钢。碾磨粗CBp以通过325筛目筛子。经碾磨的CBp(25lb/ft3的体密度)与1％Norlig G(木质磺酸钙粘合剂)混合，然后使用凝聚机造粒。随后产品在120℃的温度下干燥，产品在2.0×150微米(10×100筛目)下筛分。制得的粒料的体密度为大约35lb/ft3。
实例2a
随后在两个天然橡胶配方中测试粒状CBp(ASTM D3192)。橡胶化合物A使用常规N-762配制，橡胶化合物B使用CBp配制。结果示于表8、9和10中。
表8
化合物A 化合物B
天然橡胶 100 100
N-762 50 0
CBp 0 50
氧化锌 5 5
硬脂酸 3 3
硫 2.5 2.5
TBBS 0.6 0.6
表9
在145℃下的流变计固化数据
表10
硫化常规性质
化合物A 化合物B
在145℃的固化时间，min 20 14
肖氏A硬度 59 53
模量psi 100％ 370 225
模量psi，300％ 1770 615
拉伸强度psi 3410 2250
断裂伸长％ 485 570
撕裂强度(直角形)(Die C) 314 220
压缩变定％ 16.5 19
实例2b
苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)的效用和可靠性使得该共聚物是全世界最重要和广泛使用的橡胶。如下结果显示在与更高结构炭黑N339的共混配方中CBp的增强特性。也比较了与常规N-762的相同共混物(表11-13)。
表11
化合物A 化合物B 化合物C
SBR-1712 137.5 137.5 137.5
N-339 82.5 41.5 41.5
N-762 0 0 41.5
CBp 0 41.5 0
Sundex 790 25 25 25
氧化锌 3 3 3
硫 1.75 1.75 1.75
硬脂酸 1.5 1.5 1.5
TBBS 1.25 1.25 1.25
表12
在145℃下的流变计固化数据
表13
硫化常规性质
化合物A 化合物B 化合物C
计示硬度 65 58 58
模量psi 100％ 318 198 253
模量psi，300％ 1258 640 893
拉伸强度psi 1986 1139 1430
断裂伸长％ 465 547 500
比重 1.15 1.15 1.15
实例3
在惰性氮气气氛中在500℃下热解1-1/2″或更小的旧橡胶轮胎碎片。在冷却阶段之后，收集炭，使用磁铁去除钢。碾磨粗CBp以通过325筛目筛子。经碾磨的CBp(25 lb/ft3的体密度)与1％Norlig G(木质磺酸钙粘合剂)混合，然后使用凝聚机造粒。随后产品在120℃的温度下干燥，产品在2.0×150微米(10×100筛目)下筛分。制得的粒料的体密度为大约35 lb/ft3。
实例3a
通过在根据ASTM 3192的天然橡胶配方中使用CBp而测试CBp。结果列于表14-16中。
表14
化合物A 化合物B 化合物C
天然橡胶 100 100 100
CBp 50 0 35
N-762 0 50 0
N-330 0 0 15
氧化锌 5 5 5
硬脂酸 3 3 3
硫 2.5 2.5 2.5
TBBS 0.6 0.6 0.6
表15
在145℃下的流变计固化数据
表16
硫化常规性质
基于所述的热解条件，并继而进行实例1、2和3所述的受控操作条件，本发明人已发现在约450至500℃之间的温度下，但优选在约500℃下橡胶轮胎碎片的热解可产生高级别市售CBp产品。制得的CBp的性质包括90％的甲苯脱色透光率。CBp的其他特性总结于表17中，所述其他特性在不含钢的样品上进行测量，该样品在造粒之前经碾磨具有325筛目以下的过小尺寸。
表17
1 邻苯二甲酸二正丁酯吸收值
2 苯乙烯-丁二烯橡胶
3 天然橡胶
可在不偏离本发明的实质和范围下，在根据本发明的其他实施例的设计和制造中使用其他变型和变更。本发明的范围仅由所附权利要求书进行限定。
本发明还涉及如下技术方案：
1.通过包括如下步骤的方法制得的回收橡胶：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；
g)将所得热解炭黑碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒；以及，
h)在制备所述回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的热解炭黑。
2.根据项目1所述的回收橡胶，其中所述方法为连续的。
3.根据项目2所述的回收橡胶，其中在所述反应室内的温度为450-550℃之间。
4.根据项目1至3中任一项所述的回收橡胶，其中在所述反应室内的温度为至少500℃。
5.根据项目1至4中任一项所述的回收橡胶，其中所述方法在步骤g)之后并在步骤h)之前还包括将所述热解炭黑造粒成60至100筛目尺寸的粒料的步骤。
6.根据项目1至5中任一项所述的回收橡胶，其中所述碎片长度小于1.5”。
7.根据项目1至6中任一项所述的回收橡胶，其中所述方法在步骤b)之前还包括润滑并进一步清洁所述碎片。
8.根据项目1至7中任一项所述的回收橡胶，所述回收橡胶的最小拉伸强度为2500-3100psi之间。
9.由用于橡胶轮胎的回收方法制得的热解炭黑，所述方法包括如下步骤：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；以及，
g)将所得热解炭黑碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒。
10.根据项目9所述的热解炭黑，其中所述方法为连续的。
11.根据项目10所述的热解炭黑，其中在所述反应室内的温度为450-550℃之间。
12.根据项目9至11中任一项所述的热解炭黑，其中在所述反应室内的温度为至少500℃。
13.根据项目9至12中任一项所述的热解炭黑，其中所述方法在步骤g)之后还包括将所述热解炭黑造粒成60至100筛目尺寸的粒料的步骤。
14.根据项目9所述的热解炭黑，其中所述碎片长度小于1.5”。
15.根据项目9至14中任一项所述的热解炭黑，其中所述方法在步骤b)之前还包括润滑并清洁所述碎片。
16.根据项目9至15中任一项所述的热解炭黑，所述热解炭黑具有：
a)9-15％之间的灰分含量；
b)在425mu处80-90％透射率的甲苯脱色；
c)30至45mg/g之间的碘吸附；以及，
d)至多65cc/100g的邻苯二甲酸二正丁酯吸收值。
17.一种由热解橡胶制得的热解炭黑，所述热解炭黑具有：
a)9-15％之间的灰分含量；
b)在425mu处80-90％透射率的甲苯脱色；
c)30至45mg/g之间的碘吸附；以及，
d)至多65cc/100g的邻苯二甲酸二正丁酯吸收值。
18.根据项目17所述的热解炭黑，所述热解炭黑当用于制备橡胶时制得最小拉伸强度为2500-3100psi之间的橡胶。
19.根据项目17所述的热解炭黑，其中所述橡胶为苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶，且最小拉伸强度为2500psi。
20.根据项目17所述的热解炭黑，其中所述橡胶为天然橡胶，且最小拉伸强度为3100psi。
21.一种自废轮胎回收碳质材料的方法，所述方法包括：
a)将橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在第一厌氧环境中在热处理器的反应室中热解所述碎片以制得炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；
g)将所得热解炭黑碾磨和定尺寸为325筛目尺寸或更小的颗粒；以及，
h)在制备回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的热解炭黑。
22.根据项目21所述的方法，其中所述方法为连续的。
23.根据项目21所述的方法，其中在所述反应室内的温度为450-550℃之间。
24.根据项目23所述的方法，其中在所述反应室内的温度为500℃。
25.根据项目21至24中任一项所述的方法，所述方法在步骤g)之后并在步骤h)之前还包括将所述热解炭黑造粒成60至100筛目尺寸的粒料的步骤。
26.根据项目21至25中任一项所述的方法，其中所述碎片长度小于1.5”。
27.根据项目21至26中任一项所述的方法，所述方法在步骤b)之前还包括润滑和清洁所述碎片。

Claims (10)

1.一种用于制备回收橡胶的方法，所述方法包括如下步骤：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在通过将惰性气体注入反应室而在热处理器的所述反应室中产生的第一厌氧环境中、并通过将所述碎片间接加热至450-550℃之间的温度非间歇地热解所述碎片，以在所述碎片移动通过反应室时形成炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭进入具有通过注入惰性气体产生的第二厌氧环境的冷却室中；
e)在第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；
g)将所得热解炭黑碾磨和筛分为325筛目尺寸或更小的颗粒；以及，
h)在制备回收橡胶的聚合法中使用来自上一步骤的热解炭黑；
其中所述方法为连续的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述反应室内的温度为450-500℃之间。
3.一种热解炭黑，其具有：
a)9-15％之间的灰分含量；
b)在425mu处80-90％之间透射率的甲苯脱色；
c)30至45mg/g之间的碘吸附；
d)至多65cc/100g的邻苯二甲酸二正丁酯吸收值；并且，
所述热解炭黑由用于橡胶轮胎的连续回收方法制得时，所述方法包括如下步骤：
a)将经清洁的橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)在通过将惰性气体注入反应室而在热处理器的所述反应室中产生的第一厌氧环境中、并通过将所述碎片间接加热至450-550℃之间的温度以连续供料的方式热解所述碎片，以在所述碎片移动通过反应室时形成炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭进入具有通过注入惰性气体产生的第二厌氧环境的冷却室中；
e)在所述第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；以及，
g)将所得热解炭黑碾磨和筛分为325筛目尺寸或更小的颗粒。
4.根据权利要求3所述的热解炭黑，其中在所述反应室内的温度为450-500℃之间。
5.一种由连续地热解橡胶制得的热解炭黑，所述热解炭黑具有：
a)9-15％之间的灰分含量；
b)在425mu处80-90％之间透射率的甲苯脱色；
c)30至45mg/g之间的碘吸附；以及，
d)至多65cc/100g的邻苯二甲酸二正丁酯吸收值。
6.一种自废轮胎回收碳质材料的方法，所述方法包括：
a)将橡胶轮胎切碎至长度小于2”的碎片；
b)将所述碎片连续地供应至通过将惰性气体注入反应室而在热处理器的所述反应室中产生的第一厌氧环境中，并且通过将所述碎片间接加热至450-550℃之间的温度在所述第一厌氧环境中热解所述碎片，以在所述碎片连续移动通过所述反应室时形成炭；
c)从所述反应室排出挥发性有机物；
d)从所述反应室移出所述炭进入具有通过注入惰性气体产生的第二厌氧环境的冷却室中；
e)在所述第二厌氧环境中冷却所述炭；
f)从所述炭中去除金属和纺织组分以获得热解炭黑；
g)将所得热解炭黑碾磨和筛分为325筛目尺寸或更小的颗粒。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述反应室内的温度为450-500℃之间。
8.一种由热解橡胶制得的热解炭黑，所述热解炭黑具在425mu处至少80％透射率的甲苯脱色。
9.根据权利要求8所述的热解炭黑，具有在425mu处80-90％透射率的甲苯脱色。
10.根据权利要求8或9所述的热解炭黑，具有9-15％之间的灰分含量。
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