廢輪胎回收及其應(yīng)用前景課件

廢輪胎回收及其應(yīng)用前景

姓名：王亮才學(xué)號(hào)：1031153088廢輪胎回收及其應(yīng)用前景1輪胎的組成和特點(diǎn)輪胎是高分子化合物通過(guò)硫化發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成的。硫在輪胎中起到硬化橡膠并防止其高溫變形的作用。炭黑是用來(lái)強(qiáng)化橡膠并且增強(qiáng)摩擦阻力的作用。加速劑、硬脂酸和氧化鋅在輪胎生產(chǎn)過(guò)程中起到控制硬化過(guò)程及改善輪胎性能的作用。圖1輪胎的組成成分分析，圖2和圖3為兩種常見(jiàn)的輪胎的結(jié)構(gòu)。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景圖1.輪胎組成成分分析廢輪胎回收及其應(yīng)用前景兩種常見(jiàn)的輪胎

圖2尼龍簾線輪胎廢輪胎回收及其應(yīng)用前景兩種常見(jiàn)的輪胎

圖3鋼絲子午線輪胎廢輪胎回收及其應(yīng)用前景2廢輪胎的現(xiàn)狀廢舊輪胎具有很強(qiáng)的抗熱、熱生物、抗機(jī)械性，并很難降解，幾十年都不會(huì)自然消失掉。長(zhǎng)期露天堆放，不僅占用大量土地而且容易引發(fā)火災(zāi)，被人們稱為“黑色污染”。隨中國(guó)汽車工業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)承受來(lái)自廢舊輪胎帶來(lái)的環(huán)保壓力也越來(lái)越大。中國(guó)現(xiàn)有再生膠企業(yè)500多家，年產(chǎn)再生膠近40萬(wàn)噸；利用廢舊輪胎生產(chǎn)膠粉的企業(yè)近60家，年產(chǎn)膠粉不足12萬(wàn)噸。這兩項(xiàng)合計(jì)可利用廢舊輪胎約2600萬(wàn)～3000萬(wàn)條，但仍有2000多萬(wàn)條廢舊輪胎無(wú)人問(wèn)津。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3廢輪胎的回收利用方法

廢輪胎回收利用有直接利用和間接利用兩種方式。3.1廢輪胎的直接利用用作港口碼頭及船舶的護(hù)舷，防浪護(hù)堤壩，漂浮燈塔，公路交通墻屏、路標(biāo)，以及海水養(yǎng)殖漁礁，游樂(lè)游具，工程填料等，但使用量很少，不到廢輪胎量的1%。輪胎翻新被公認(rèn)為最有效、最直接且最經(jīng)濟(jì)的方法。在使用保養(yǎng)良好的情況下,一條輪胎可多次翻新。

廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.1.1廢輪胎的翻新翻胎工業(yè)是橡膠工業(yè)的一個(gè)重要組成部份，又是資源再生利用環(huán)保產(chǎn)業(yè)的組成部分。在良好的使用、保養(yǎng)條件下,一條輪胎可以翻新多次,具體地說(shuō)尼龍簾線輪胎可翻新2-3次,鋼絲子午線輪胎可翻新3-6次。每翻新一次,可重新獲得相當(dāng)于新輪胎60%-90%的使用壽命,平均里程大約為5-7萬(wàn)公里。而翻新一條廢舊輪胎所消耗的原材料只相當(dāng)于制造一條同規(guī)格新輪胎的15%-30%,價(jià)格僅為新輪胎的20%～50%。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.1.2廢輪胎的翻新方法（1）熱翻新。熱法,即所謂的傳統(tǒng)法,是將混合膠粘在經(jīng)磨銼的輪胎胎體上,然后放入固定尺寸的鋼質(zhì)模型內(nèi),經(jīng)過(guò)溫度高達(dá)150℃以上硫化的加工方法,俗稱“熱翻新”或熱硫化法。該法目前仍是中國(guó)翻胎業(yè)的主導(dǎo)工藝,但在美國(guó)、法國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家己逐漸被淘汰。（2）冷翻新。該技術(shù)采用預(yù)先模制硫化的胎條或胎環(huán)貼在磨光的舊胎體上,在低溫下硫化,節(jié)能的同時(shí)減輕了胎體因二次硫化產(chǎn)生的老化現(xiàn)象,更好地保護(hù)了胎體質(zhì)量,延長(zhǎng)了輪胎使用壽命,使翻新輪胎的行駛里程可與新胎媲美,甚至超過(guò)新胎。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.2輪胎的間接利用

廢舊輪胎的間接利用是指輪胎經(jīng)過(guò)化學(xué)或物理加工后制得系列產(chǎn)品的利用。廢舊輪胎間接利用主要有生產(chǎn)再生膠、膠粉、燃燒熱利用和熱裂解回收化學(xué)品等方式。在輪胎的處理過(guò)程中，間接利用處理的輪胎量最大，而且經(jīng)濟(jì)、可靠、合理有效，有利于環(huán)境保護(hù)。

廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.2.1再生膠

再生橡膠是將廢輪胎碾磨成橡膠顆粒,加水和其他化學(xué)物質(zhì)等,在加壓、加溫條件下使其“反硬化”,再通過(guò)機(jī)械擠壓恢復(fù)原始狀態(tài)。再生橡膠是綜合利用廢舊輪胎最古老的方法,最早可追溯到1847年,有人發(fā)明了用松節(jié)油和廢硫化橡膠一同煮沸脫硫的方法,得到世界第一批再生膠。再生膠的主要用途是在橡膠制品生產(chǎn)中,按一定比例摻入膠料,這樣一方面可取代小部分生膠,以降低產(chǎn)品成本,另一方面可改善膠料加工性能。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景常用方法及應(yīng)用前景

目前采用的再生膠生產(chǎn)技術(shù)有動(dòng)態(tài)脫硫再生法(恩格爾科法)、常溫再生法、低溫再生法(TCR法)、低溫相轉(zhuǎn)移催化脫硫法、微波再生法、幅射再生法和壓出再生法。由再生膠的生產(chǎn)嚴(yán)重污染環(huán)境,國(guó)外已經(jīng)淘汰,而中國(guó)再生膠仍是廢輪胎利用的主要深加工產(chǎn)品,不少企業(yè)還處技術(shù)水平低、二次污染重的作坊式生產(chǎn)階段,膠粉產(chǎn)品也未形成規(guī)模。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.2.2膠粉

通過(guò)機(jī)械方式將廢舊輪胎粉碎后得到的粉末狀物質(zhì)就是膠粉,其生產(chǎn)工藝有常溫粉碎法、低溫冷凍粉碎法、水沖擊法等。與再生膠相比,膠粉無(wú)須脫硫,所以生產(chǎn)過(guò)程耗費(fèi)能源較少,工藝較再生膠簡(jiǎn)單得多,減少了環(huán)境污染,而且膠粉性能優(yōu)異,用途極其廣泛。通過(guò)生產(chǎn)膠粉來(lái)回收廢舊輪胎是集環(huán)保與資源再利用于一體的很有前途的方式,這也是發(fā)達(dá)國(guó)家摒棄再生膠生產(chǎn),將廢舊輪胎利用重點(diǎn)由再生膠轉(zhuǎn)向膠粉利用領(lǐng)域的根源。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景膠粉的利用途徑

膠粉有許多重要用途,譬如摻入膠料中可代替部分生膠,降低產(chǎn)品成本;活化膠粉或改性膠粉可用來(lái)制造各種橡膠制品(汽車輪胎、汽車配件、運(yùn)輸帶、擋泥板、防塵罩、鞋底和鞋芯、彈性磚、圈和墊等等);與瀝青或水泥混合,用于公路建設(shè)和房屋建筑;與塑料并用可制作防水材、農(nóng)用節(jié)水滲灌管、消音板和地板、水管和油管、包裝材料、框架、周轉(zhuǎn)箱、浴缸、水箱;制作涂料、油漆和粘合劑;生產(chǎn)活性炭。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景（1）改性瀝青

其中用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面比普通瀝青路面更耐用,產(chǎn)生裂紋少,耐候性更好,遇嚴(yán)寒天氣也不易結(jié)冰。近年來(lái),中國(guó)每年修建公路需消耗多達(dá)200～300萬(wàn)噸的瀝青,公路維護(hù)保養(yǎng)所消耗的瀝青還不包括在內(nèi)。若在瀝青中摻入15%的膠粉,則每年可消耗膠粉30～40萬(wàn)噸。專家們建議,在全國(guó)推廣膠粉瀝青鋪路的成功經(jīng)驗(yàn),并適時(shí)普及到機(jī)場(chǎng)跑道、鐵路及橋梁建設(shè)中。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景（2）橡膠磚磚材制造方法主要為以下工序：將下部彈性層材料投入到模具中，該下部彈性層材料是在粉碎成l～3mm粒徑的100重量份橡膠顆粒中，混合了作為粘合劑的3～10重量份聚氨酯類粘合劑、0.5～5重量份著色劑顏料而成；在下部彈性層材料上部，疊層中間支撐層材料，該中間支撐層材料是在l～3mm細(xì)骨架材料100重量份中混合了5～20重量份2～3mm粒徑的橡膠片和10～15重量就聚氨酯類粘合劑；用與制作上述下部彈性層材料相同的條件將上部彈性居材料疊層之后，用壓力機(jī)進(jìn)行10～60分鐘加硫固化過(guò)程。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.3輪胎燃燒與綜合利用

廢舊輪胎是一種高熱值材料,每kg的發(fā)熱量比木材高69%,比煙煤高10%,比焦炭高4%。熱能利用就是把廢舊輪胎當(dāng)作燃料使用。一是直接燃燒回收熱能,此法雖然簡(jiǎn)單,但會(huì)造成大氣污染,不宜提倡；二是將廢舊輪胎破碎,然后按一定比例與各種可燃廢舊物混合,配制成固體垃圾燃料(RDF),供高爐噴吹代替煤、油和焦炭,供水泥回轉(zhuǎn)窯代替煤以及火力發(fā)電用。同時(shí),該法還有副產(chǎn)品——炭黑生成,經(jīng)活化后可作為補(bǔ)強(qiáng)劑再次用于橡膠制品生產(chǎn)。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.3.1輪胎綜合利用

廢輪胎可做水泥窯的燃料，可用來(lái)燃燒發(fā)電。改方法的工藝原理為利用廢輪胎中的橡膠和炭黑燃燒產(chǎn)生的熱來(lái)燒制水泥，同時(shí)利用輪胎中的硫和鐵作為水泥需要的組分。工藝流程為輪胎剪切破碎后投入水泥窯中，在1500℃左右的高溫下燃燒，廢輪胎中的硫元素最終氧化為SO3后于水泥原料石灰結(jié)合生成CaSO4。避免了SO2對(duì)大氣的污染。輪胎中的金屬絲在高溫條件下與氧作用生成Fe2O3后與水泥原料中的CaO、Al2O3反應(yīng)轉(zhuǎn)化成水泥的組分，此工藝應(yīng)用很廣泛。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.4輪胎的熱解原理：熱分解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧條件下對(duì)之進(jìn)行加熱蒸餾，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過(guò)程?？捎猛ㄊ奖硎荆簭U輪胎回收及其應(yīng)用前景3.4.1熱解的產(chǎn)物通常而言，輪胎的熱解產(chǎn)物非常復(fù)雜，根據(jù)德國(guó)漢堡大學(xué)的研究，輪胎熱解得到的產(chǎn)品中氣體占22%，主要為甲烷15.13%、乙烷2.85%、乙稀3.99%、丙烯2.5%、CO、水、CO2、H2等；液體占27%，主要為苯4.75%、甲苯3.62%和其他芳香族化合物8.5%；炭灰占39%，其余為鋼絲。在氣體和液體中還有微量的硫化氫和噻吩等。熱解產(chǎn)物組成隨溫度不同會(huì)有小幅度變化，溫度增加會(huì)使氣體含量增加，反之氣體產(chǎn)物含量減少。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.4.2回轉(zhuǎn)窯熱分解法

一種間接加熱的高溫分解反應(yīng)器。主設(shè)備為一個(gè)略為傾斜、可以旋轉(zhuǎn)的滾筒。通過(guò)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料由進(jìn)料端、并通過(guò)蒸餾容器段慢慢地向卸料端移動(dòng)，并在此過(guò)程中發(fā)生分解反應(yīng)。分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體分兩部分，一部分被引導(dǎo)到蒸餾容器外壁與燃燒室內(nèi)壁之間的空間燃燒，用以加熱物料，為分解反應(yīng)提供熱量；另一部分則被導(dǎo)出以作它用?；剞D(zhuǎn)窯反應(yīng)器的構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，操作可靠性高，對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)生的可燃?xì)鉄嶂蹈?，可燃性好。但為了利于反?yīng)器內(nèi)熱的有效傳導(dǎo)，對(duì)物料的尺寸有一定的要求（小于5cm）。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.4.3

流化床熱解橡膠的工藝流程流程：將輪胎置于熱解室，然后排空氧氣并且間接加熱將輪胎分解成合成氣和油。水冷凝器用于冷凝生物油，在使用前需先貯存。熱解流程的主要產(chǎn)物是碳黑，合成氣用作燃?xì)鈦?lái)保證工藝運(yùn)行（一部分裂解油也可以這樣使用），多余的合成氣被燒掉。Beven工藝是一種比較簡(jiǎn)單的技術(shù)，這個(gè)工藝具有很高的回用率，且具有過(guò)程產(chǎn)物的市場(chǎng)潛力。廢輪胎回收及其應(yīng)用前景廢輪胎回收及其應(yīng)用前景3.4.5

Beven廢橡膠熱解工藝BevenReycling是一家英國(guó)公司，已開(kāi)發(fā)了一些從廢輪胎中提取可以物質(zhì)的低端工藝。熱解過(guò)程：將輪胎至于熱解室，然后排空氧氣并間接加熱將輪胎分解合成氣和油。冷凝器用于冷凝生物油，在使用之前需先貯存。熱解流程的主要產(chǎn)物是炭黑，合成氣用作燃?xì)鈦?lái)保證工藝運(yùn)行（一部分裂解油也可這樣使用），多余的合成氣被燒掉。合成氣在燃燒之前需先用水洗滌，然后洗滌水用工藝產(chǎn)生的炭吸附處理到可接受的