从根本上说,废旧轮胎的热解将其分解为三种主要产品:一种称为热解油的液体燃料、一种称为炭黑的固体残渣,以及一种通常被称为合成气的不可凝气体。轮胎内部的钢丝增强材料也可以作为一种独立的、有价值的废金属回收。
该过程有效地将复杂的废弃物分解成一系列原材料。然而,这些产物的真正价值和应用完全取决于工艺的质量和预期的最终用途。
分解热解产物
轮胎热解是在没有氧气的情况下进行的热分解过程。它不会燃烧轮胎;而是将复杂的碳氢聚合物分解成更简单、更有价值的物质。
液体:热解油 (TPO)
轮胎热解油(TPO)是主要的液体产品,按重量计通常占产出的 40-45%。它是一种复杂的碳氢化合物混合物,其能量值与传统燃料油相当。
这种油可以直接用作锅炉、熔炉或发电机的工业燃料。然而,要将其用作更精炼的燃料(如柴油),则需要进行大量的升级和纯化,以去除硫和其他杂质。
固体:回收炭黑 (rCB)
固体残渣是一种粗炭黑,通常称为回收炭黑或“炭渣”,约占产出的 30-35%。这不是轮胎原来的炭黑,而是挥发性成分蒸发后剩下的物质。
它的主要用途是作为固体燃料,通常被压制成煤球。经过进一步加工和精炼,它可以作为低等级的橡胶制品增强剂、塑料中的颜料或农业土壤改良剂出售。
气体:热解气(合成气)
不可凝气体(如氢气、甲烷和一氧化碳)的混合物约占产出的 10-15%。这种合成气具有显著的热值。
在大多数现代热解工厂中,这种气体不予出售。相反,它被循环回用于为热解反应器加热的燃烧器提供动力,使该过程在能源方面部分或完全自给自足。
金属:回收钢丝
嵌入轮胎中的钢带和胎圈在热解过程中不受影响,并从固体炭渣中回收出来。这种高质量的废钢占轮胎重量的 10-15%,易于分离,并直接出售给钢铁厂进行回收。
理解权衡
尽管轮胎热解提出了一个引人注目的循环经济模式,但了解与其产物相关的实际限制和挑战至关重要。
产品质量不能保证
油和炭黑的确切化学成分和质量在很大程度上取决于原料(轮胎的类型和状况)和特定的工艺参数(温度、加热速率、反应器时间)。不一致性可能使得难以找到稳定、高价值的市场。
油品精炼的挑战
粗 TPO 不能直接替代柴油或汽油。它通常呈酸性,含有高水平的硫,并有强烈的气味。未经精炼使用可能会损坏标准发动机并产生有害排放物。必要的加氢处理和蒸馏设备的成本可能很高。
回收炭黑的市场
回收炭黑 (rCB) 不能直接替代新轮胎制造中使用的优质原生炭黑。它的性能不同且可能不一致。虽然市场存在,但通常是针对工业橡胶制品、沥青或作为固体燃料等价值较低的应用,这些应用的售价较低。
根据您的目标做出正确的选择
轮胎热解项目的可行性取决于您是否根据主要目标为每个产物流制定了明确的计划。
- 如果您的主要重点是能源生产: 原生热解油和炭黑可以直接用作工业燃料,为废旧轮胎的货币化提供了一条直接的途径。
- 如果您的主要重点是高价值材料回收: 您必须计划对油品进行精炼和对炭黑进行加工进行大量下游投资,以满足特定的市场质量标准。
- 如果您的主要重点是废物管理: 热解是减少体积的绝佳工具,但要实现真正可持续的结果,需要为所有产物寻找买家,以避免产生新的一组管理不善的废弃物。
最终,轮胎热解成功地将一个有问题废物流转变为一系列有价值的工业资源组合。
摘要表:
| 产品 | 典型产率(按重量计) | 主要用途 |
|---|---|---|
| 热解油 (TPO) | 40-45% | 锅炉/熔炉的工业燃料;可精炼成柴油 |
| 回收炭黑 (rCB) | 30-35% | 固体燃料、低等级橡胶/塑料添加剂、土壤改良剂 |
| 热解气(合成气) | 10-15% | 循环用于为热解反应器本身供电 |
| 回收钢丝 | 10-15% | 作为高质量废金属出售给钢铁厂 |
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