白云石和石灰石对废轮胎热解产物的影响

翠花

　　白云石和石灰石对废轮胎热解产物的影响阴疹丽赵增立徐冰燕吴创之陈勇凡1.中国科学院广州能源研宄所广东广州510070；2香港大学机械工程系，香港据估计。关1+每年有大约2亿5千乃1条废轮胎中国约有1亿条，香港约有万条。如何处理这样大量的废轮胎引起了系列的环境与经济问为堆置和填埋资源回收后的原型利用及粉碎再利用作为能源利用的燃烧热解及气化等。国内外虽然对废轮胎热解技术进行了。些研允2但以产气为目的的研宄尚未被成功应用。废轮胎具有高挥发组份与低灰份等优点，产生的气体燃料可以贮存运输又可方便地应用于锅炉或其它各种形式的燃烧器，而无需对现有设备进行改装。所以废轮胎气化技术是有效回收能量的方法之。在我国，废轮胎是空白通过我们对废轮胎快速热解的研究发现1废轮胎热解的气体质量百分比较低。即使在含有毒气体出3.本实验自在探索两种廉价催化剂对废轮胎快速热解产物的影响，对焦油裂解的作用，吸收1的效果及催化剂的寿命等，从而为废轮胎热解气化技术提供有益的参考。　　1实验装置与方法试验采用的试验流枵和方法参阅文献整个试验装置乜括反应系统气体收集系统和计算机采集系统。其中裂解反应段和催化反应段采用1所。实验，将经过预处理的原料装在样舟中。置于反应管冷端；设定加热炉温度。并开始加热。　　同，用氮气吹扫整个反应器及管路当反应器温度达到设定值，并且吹扫气中氧气浓度达到0.1以，时，停止吹扫；将样品舟迅速推到反应管中间，在氮气气发生热分解反应，热解气，迅速通过催化剂段。实验控制热裂解温度7为70，1催化剂段温度乃分别控制为700，800，和900热解产的气体由型管收集。用针简取样送气相色谱分析。实验结束后，取出样品舟称重，得到焦碳产量，考虑到木实验为快速热解反应，以考察气体产物的变化规伴为主。加入焦汕的冷凝收装置会增加系统阻力，所以液体部分采用差减法计算。　　热解气分析采用岛津00208和册4890气相色谱等，的碳氢化合物气体。经过计算和修正，打出热解气休成分气体热值等。温度和压力，号通过温度和压力变送器及采集卡送入电脑，得出温度气体产量随时间的变化，气体产量计算值用实际收集气体黾进行修正，实验所用的废轮胎是广州出生资源公司提供的废汽车轮胎橡胶颗粒。实验中选用20目60目颗粒。原料的元素和工业分析于1.催化剂选用廉价易得的天然白云石和石灰石，选用颗粒为10目20目。实验前，在900，温度条件下，将白云石和石灰石在马弗炉中煅烧，备用。　　2实验结果与分析从废轮胎快速热解实验可知废轮胎热解气具有较高的热值，但气体产物的质量百分比较低。固液产物占较大比虚。考察气相停留时间的影响。发现700以上延长停留，间，产气率，加，但在8，以延长停留时间，气体热位会降低。对高温900，热解气延长停留，间。气体产率的，加已不明从。热值反而下降。所以，以废轮胎热解气化为同，间及温度虽然能在定枵度上提高气体产告但增加吊有限，且以牺牲气体热值为代价。检测还发现热解气中的压3含量较高，浓度在4.33左。　　13记种有毒气体，在使前应该去除，所以催化剂的使用必须能有效提高气体产窗并去除氏8.　　面是采用催化剂后的纪果。　　800，和900，时的比较结果。2为使用白云石，气体产率气体热值和反应时间的关系。3为使用白心石时气体组分随反应时间的变化。　　2.1催化剂对快速热解产物的影响山2看出，从700，到900，无论是否加催化剂，气体体积和质量产率都随温度升高而增加，气体热值随温度升高而减少，焦炭产率变化七大。使用白石后。气体体积产率增加，气体热值减少。在700，和800，时，使用白云石后，气体质量产率减少而焦油的质量碰碟呢，毙，麻碟1油也呈下降的趋势。900 1气体体积产率和质量产率都明出，加。焦汕产率明沾咸少，每克废轮胎产生，以上加催化剂才能有效裂解焦油。提高气体的质景打分数1分析气体成分的3m pjMU等云石和石灰石对废轮胎热解产物的影响285响采用修正系数，2.3催化剂吸收氏3的效果未加催化剂时，我们在热解气中检测到的28体积含量为28，浓度为4.，3.加入催化剂后出8含量少于10呢。儿分钟，白云石和石灰心裂解焦油的活性己降低，但仍能有效吸收乐8.这是因为白云石和石灰石是天然的吸硫剂。石灰石的主要成分是扯8的反应如由于本实验主要考察催化剂对废轮胎热解产物究= 2戴先文，赵增立，吴创之，等。循环流化床内废轮胎的热解油化。燃料化学学报，20002817175阴秀丽，赵增立，徐冰燕，等。废轮胎快速热解实验研宄。燃料化学学报，200，281769.　　变化发现，使用催化剂后2和0含量，加，而014，4，6，出等含量减少，所以导致气体热值的大幅下降。　　2.2催化剂的寿命由2可知，在70寸，随着热解气与白云石的反应时间，加，由催化剂而导致的气体产率的，加逐渐减慢。反应时间达到70，8后，气体产率的变化己很小。同时发现，因催化剂作用而减少的气体热值，在反应时间达70，8后，其变化己很小。由3可知，随反应时间的增加，压和后，气体成分的变化己经不大。石灰石具有相似的规律。这说明，白云石和石灰石对热解气确实存在催化作用，但经过段时间后，这种作用己不明显。　　所以这两种催化剂的寿命都较短。催化剂的失活方面由于碳的沉积，另方面是由于热解气中的1的污染。催化剂上碳的沉积量对产物计算的影