论文部分内容阅读
废轮胎作为一种特殊的固体废弃物,不同于一般的城市生活垃圾,不易自然降解,而且也不易于进行填埋处理。目前,废轮胎的处理主要可以分为物理回收和化学回收,热解作为一种传统的化学工艺,在废轮胎的处理中发挥了重大作用。本文就是针对废轮胎的热解工艺进行研究的。本文的研究内容是基于回转窑中试试验装置进行的,选用某轮胎回收工厂破碎好的废旧轮胎碎片作为研究对象,研究了废轮胎碎片的热解动力学特性、废轮胎在回转窑内的运动特性以及传热特性,在此基础上研究了废轮胎回转窑中试热解特性。 本文采用单步一级反应动力学模拟了废轮胎的热解动力学特性,并与废轮胎的失重试验结果进行了比较,确定了热解动力学参数 E、A。基于单颗粒轨道模型,对废轮胎碎片在回转窑内的运动特性进行了研究,并据此得出废轮胎碎片在回转窑内的停留时间特性,对其平均停留时间(MRT)以及停留时间分布(RTD)进行了模拟。对废轮胎碎片在回转窑内的传热特性进行了分析研究,阐述了废轮胎碎片在回转窑内的各个传热环节,并讨论相应换热系数的确定,对回转窑中试试验装置进行了一维轴向传热模拟,得到了不同轴向位置处物料和窑内气体的温度分布情况,也即物料和气体的温升情况,在物料刚刚进入窑体加热段时,具有较高的升温速率,随着向窑体尾部运动,物料和气体的温度越来越高,逐渐接近窑体内壁温度,而升温速率则越来越低,逐渐趋向于零。 本文着重研究了废轮胎在回转窑中试试验装置上的热解工艺特性,在充足的停留时间下,主要考察了热解温度对热解产物产率及其特性的影响情况,并对热解产物(热解油、热解半焦、热解气)进行了较为详尽的分析。热解温度对热解产物产率及其特性有较大影响,随着热解温度的升高,热解半焦产率在整体上呈降低趋势;而热解油产率则先是随热解温度升高而增大,在550℃寸达最大值,然后随着热解温度的进一步升高,热解油产率有所下降;热解气的产率则随着热解温度的升高明显增大。 本文还对热解半焦的特性进行了分析,并与商业活性炭进行了相应的比较,虽然热解半焦与商业活性炭相比有一定的差距,但经过进一步 浙江大学硕土学位论文处理则具有较大的应用前景。对热解油进行了实沸点蒸馏分析,并测定了一些参数(闪点、粘度、AP度、工业分析、元素分析),与一些原 j1H进行了对比,我们得到的热解油与原油具有相类似的性质,具有较好的利用价值。总之,我们的中试试验研究表明,我们的回转窑热解工艺是可行的,中试试验结果有了一定进展,为将来的工业应用提供了可靠的理论和实践依据。