CN112341843A - 一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤，准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机，步骤1、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝，步骤2、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应，步骤3、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。本废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝，将钢丝从中挑选出来，确保胎片中没有钢丝，从而将废轮胎中的固体产物进行清除，不会影响对胎片的热解反应。

Description

一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法
技术领域
本发明涉及废轮胎热解炭黑微氧化领域，具体为一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法。
背景技术
随着人们生活水平逐步提高和物流业高速发展，我国的私家车保有量和货车的数量逐年提高。车辆数量的增加带动了经济的发展，同时汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多的垃圾——废旧轮胎。数年以前废旧轮胎都是当成垃圾被扔掉，极大的污染了我们赖以生存的环境。在这个时候一个新兴行业悄悄兴起，这就是——废旧轮胎回收，随着时间的流逝，废旧轮胎行业也逐渐发展形成了自己的一套完整的体系。据不完全统计，目前我国废旧轮胎及其相关行业从业人员在10000人以上。这其中蕴藏着无限的商机，热解炭黑是通过热解技术生成的产品，因与传统的炭黑生产方法不同，所以称热解炭黑。热解炭黑的平均粒径为40～50nm，聚集体与GPF炭黑相似，由于灰份为 14±2％，并以二氧化硅、钴盐类及锌类为主，所以表现在化学和物理性能上较为独特，有较高的交联度和扩散性。与N550有相似的加强效应(拉伸强度)，与N772相似的模数值(定伸应力)，与N330相似的撕裂强度。因此热解炭黑在橡胶配方中，不仅具有较好的填充补强作用，而且能改善混炼胶的炭黑分散均匀性，提高橡胶半制品的加工性能，所以热解炭黑已应用于尼龙斜交轮胎中的内层帘布胶、外层帘布胶、胎侧胶、内衬层胶及内胎胶等配方中，在不调整上述原配方中其他配合剂的条件下，以20―30质量份取代N550/772 等常规炭黑，不影响成品轮胎质量。除此以外，热解炭黑还广泛应用于电缆、胶带、密封件、胶辊等橡胶制品中。
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％，目前，能够大量处理废轮的主要方法有三种，主要有生产再生胶、废轮胎热解、焚烧发电。但是生产再生胶对轮胎的种类有要求，小轿车胎无法生产再生胶；焚烧发电方法也不可行，原因是轮胎中有大量的硫、氮元素燃烧过程中产生有毒有害的气体；只有热解工艺对轮胎原料没有要求，生产过程中节能环保，能够最终将废轮胎处理成热解原油、热解炭黑和热解气，并能最大限度的发挥废轮胎的经济和环境效益，因此废轮胎热解技术是一种行之有效且能大规模处理废轮胎的先进技术。
现有申请技术号为CN201810974556.9的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，该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，但直接对废轮胎进行加热，废轮胎中会有铁丝等固体产物，会对热解炭黑造成影响，且直接将热解炭黑进行磨粉不造粒，会产生很多灰尘，对空气造成影响。
发明内容
本发明提供一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，用以解决上述背景技术提出直接对废轮胎加热对铁丝等固体产物不能进行清理和直接将热解炭黑进行磨粉不造粒，会产生很多灰尘的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤，
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机。
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝。
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应。
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用。
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末。
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒。
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
优选的，步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解温度400℃-700℃。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为0.5H-3.5H。
优选的，将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
优选的，步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
优选的，步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝，将钢丝从中挑选出来，确保胎片中没有钢丝，从而将废轮胎中的固体产物进行清除，不会影响对胎片的热解反应；
(2)本废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，将胎片放入热解反应器中，进行热解反应，胎片分别在400℃-700℃的温度下进行加热，加热的时间也分别采用0.5H-3.5H，对胎片进行不同程度的加热，得到不同的热解炭黑，再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气，将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用，将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末，将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒，将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理，在造粒是，添加炭黑分散剂有利于降低热解炭黑挥发分的含量，硅烷偶联剂有利于与白炭黑性能化学作用，提高粒子的亲油性，使得白炭黑与炭黑粒子之间能更好的结合起来，形成炭黑粒，从而可以产生较好的经济价值，可以减少污染。
附图说明
图1为本发明废轮胎热解炭黑微氧化活化方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白与理解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1，一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤：
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机。
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝。
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应。
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用。
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末。
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒。
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
优选的，步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解温度400℃。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为0.5H。
优选的，将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
优选的，步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
优选的，步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
实施例2，一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤：
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机。
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝。
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应。
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用。
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末。
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒。
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
优选的，步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解温度500℃。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为1.5H。
优选的，将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
优选的，步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
优选的，步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
实施例3，一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤：
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机。
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝。
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应。
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用。
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末。
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒。
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
优选的，步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解温度600℃。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为2.5H。
优选的，将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
优选的，步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
优选的，步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
实施例4，一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤：
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机。
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝。
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应。
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气。
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用。
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末。
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒。
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
优选的，步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解温度700℃。
优选的，步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为3.5H。
优选的，将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
优选的，步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
优选的，步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
时间(H) 0.5 1.5 2.5 3.5
温度(℃) 400 500 600 700
热解炭黑 0.98 2.82 5.37 7.78

Claims (7)

1.一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，包括如下加工步骤：
准备工作：准备好废轮胎、破碎装置、热解反应器、分离器、冷凝器、造粒溶液、研磨机和干燥机；
步骤(1)、将废旧轮胎放入破碎装置中，破碎装置将废旧轮胎破碎分解，从而可以得到胎片和钢丝；
步骤(2)、将胎片放入热解反应器中，进行热解反应；
步骤(3)、再利用分离器将热解反应产生的反应物进行分离，分离结束后将得到热解炭黑和热解油气；
步骤(4)、将热解油气放入冷凝器中进行冷凝，返回至热解反应器中做燃料气用；
步骤(5)、将热解炭黑放入研磨机中进行研磨，将热解炭黑磨成粉末；
步骤(6)、将热解炭黑粉末和造粒溶液在造粒机内混合进行造粒；
步骤(7)、将造好的炭黑粒放入干燥机中进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：步骤(1)中所述胎片设置为小片状。
3.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：步骤(1)中所述热解反应器的热解温度400℃-700℃。
4.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：步骤(1)中所述热解反应器的热解时间为0.5H-3.5H。
5.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：将步骤(1)中所述钢丝进行挑选，确保胎片中没有钢丝。
6.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：步骤(6)中造粒溶液包括炭黑分散剂、硅烷类偶联剂、粘结剂和水。
7.根据权利要求1所述的一种废轮胎热解炭黑微氧化活化方法，其特征在于：步骤(5)中的研磨机的研磨孔≤50μm。
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