廢輪胎熱解炭的水蒸氣氣化理論與實驗研究.pdf

1、廢輪胎熱解炭作為廢輪胎熱裂解的主要產(chǎn)物之一，其回收再應(yīng)用問題是近年來國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點問題。其中，熱解炭中較高的灰分嚴(yán)重制約了熱解炭的回收再利用的范圍和領(lǐng)域。本文針對熱解炭中絕大部分是固定碳，灰分含量較高等特點，提出將水蒸氣作為氣化劑，開展廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化的實驗研究，為提高廢輪胎熱解炭的利用率和拓寬廢輪胎熱解炭的利用途徑提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　(1)通過對廢輪胎熱解炭的基本特性研究，明確廢輪胎熱解炭中一些基本的化

2、學(xué)和物理性質(zhì)。廢輪胎熱解炭中大部分是固定碳，且含有豐富的孔結(jié)構(gòu)，可作為氣化原料。對廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化理論的研究，不僅明確了熱解炭的氣化反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)的影響因素，而且總結(jié)了用于后續(xù)實驗分析的一些相關(guān)動力學(xué)模型。
　　(2)設(shè)計搭建廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化反應(yīng)的實驗臺，對影響熱解炭氣化反應(yīng)過程的影響因素（反應(yīng)溫度、S/M、熱解炭顆粒粒徑以及反應(yīng)時間）進(jìn)行探討。結(jié)果顯示，反應(yīng)溫度、S/M、顆粒粒徑和反應(yīng)時間對廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化實驗

3、的產(chǎn)氣率、氣體成分、氣體熱值以及碳轉(zhuǎn)化率等結(jié)果的影響各不相同。通過正交實驗，確定了最佳氣化反應(yīng)工況為:反應(yīng)溫度850℃，S/M為1.12，顆粒粒徑大于120目及反應(yīng)時間45min。
　　(3)分別利用容積反應(yīng)動力學(xué)模型和未反應(yīng)收縮核動力學(xué)模型對廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化反應(yīng)的實驗結(jié)果進(jìn)行動力學(xué)分析，并分別求出了兩種模型下的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。通過分析發(fā)現(xiàn):容積反應(yīng)動力學(xué)模型比未反應(yīng)收縮核動力學(xué)模型更適合用來描述廢輪胎熱解炭水蒸氣氣化反應(yīng)行