废橡胶热解特性研究

Do10.3969/1.isn.1001-8972.2011.14.013废橡胶热解特性研究潘雪朱阳董昕史婉君中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083化成化工产品,气态产品可直接作为燃料,降:,在400-450c黑产率降低较快,其本文试脸研定了热解湿度、保温时间,起温我国废橡胶主要利用技术行再生橡胶,胶粉后随温度升高,炭黑产率下降缓慢热解油的度和物行拉度对度惊胶热解的响及其著技术、热化学利用和燃烧热利用等本文针对实验室废弃的防静电台胶,研450c左到旅大值随着温度继续上升解固相和淡相的产率影响明显,其中热解温究了热解温度、保温时间和物料粒度对其热热解油的产率有所下降,当温度为600C开始度的影响最为显著,在初始温度60℃,保温解产物的影响规律,通过正交试验考察了各热解产率又呈上升趋势,温度650℃左右时热时间20m,加热温度为500条件热解废橡胶热解油的产率最高,达到20.13%。热解油的因素对热解的显著性影响,借助红外光谱分解油产率又随温度的增加而降低,这是因为高傅里叶变换外光行一阳)分析表明:热析废橡胶热解油的官能团,为废橡胶的热解油温情况下热解油和黑深度裂解造成的的进一步加工利用提供依据。可见,当热解温度控制在400~500℃之油中含有饱和烷烃和芳香结构物质,并且有间,热解油的产率较高,并且能耗相对较含氧、含等机性官能团,还存在碳双1试验装置与试验方法少。同时得到最低的废品气体,和比较多的固体炭黑。关键词2.2保温时间对热解的影响度橡胶;然解;热解油;红外分析实验装置如图1所示,主要由管式电物料粒度为20mm热解温度为500℃,改装置组成,试验所用废橡胶来自实验室废弃变热解分的保温时间,考察保温时间对废橡胶的防静电台胶[的亭气体图1装置示意试验步骤:将原料切割成不同大小的切片后放入石英管中,设定热解温度后进行加热。热解挥发物经冷凝装置后冷凝收集。试验后,将残留在管中的炭黑和经冷凝收集的热解油分别称重,计算产率,热解气体产率通过减量法计算图3保温时间与炭黑。热解油产率之间的橡胶的热解受到热解温度、热解时间关系催化剂、粒度和加热速率等因素的影响”。本从图3可以看出:在相同热解温度下文主要考察热解温度保温时间和粒度对废橡保温时间从0~4min变化,热解炭黑的产率胶热解产物产率的影响,并分析了热解油的官随温度增加变化不大,基本维持在72%的水能团平上。而对于热解油,随保温时间增加,热解油产率呈现先增加后减小的趋势.在保温2试验结果与分析时间为20min达到最大,为20.13%2.3粒度对热解的影响2.1温度对热解景响加热时间500℃C,保温时间为20min,改改变热解炉的热解温度,考察温度对热变废橡胶的入料粒度,考察粒度对废橡胶热解产物产率的影响。废橡胶粒度为20mm,保解产品产率的影响。在加热温度为500c温时间为20min,试验结果如图2所小保温时间为表1废橡胶在不同粒度下热解时的炭黑及热解油产率M度m着现代工业的发展,全世界每年的橡从】可以有出:在其他热解系胶需求量快速增长,随之产生大量的废橡驳的条件下,改变废橡胶的粒度(分别为10mm废橡胶作为有机高分子化合物,在自然环境中出成的炭黑和热解油产率变不易降解,处理不当就会造成严重的环境污中国煤化工较粗粒度条件下,粒度的产率影响甚小研究表明:橡胶热解可产生低分子有机图2热解温度与炭属CNMHG液态物质、气态碳氢化合物和炭残渣,这些前述试验表明:橡胶热解的初始温度产品可进步加工转化成高附加值的产品由图2可以看出:废橡胶在热解过程保温时间和热解温度对废橡胶热解产物产率有如炭黑可制备成药用炭。液态产品可直接作中,热解炭黑产率随热解温度的升高而下影响,为进一步考察这些因素对废橡胶热解为替代燃料使用,亦可蒸馏后按不同馏分转基础及前沿研究中国科技信息2011年第14期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jl.2011Fundamental and frontier research影响,本文采用L9(34)正交表设计实验进行分析,正交试验条件及结果如表2所示。4结论上接第32页表2正交实验表较小,随着下压,囊内体积变小,压力会(1)加热温度是影响废橡胶热解产率随之升高,符合实际的过程,再次验证了该的主要原因,随着温度的升高,橡胶热解油方法的可行性产率增大,600℃时达到最大值。最佳的热解条件是:初始温度为60℃,保温时间为20min,加热温度为500℃,热解油产率达到20.13%(2)FT-1R分析表明,热解油中含有饱和烷烃、含芳香结构物质和含氧含氮的极性官能团,具备作为煤泥浮选捕收剂的条件析表明:热解度对的极差最大为18.03%,其次为保温时间和初温度,极差分别为11.1%和5.49%。方差器r二分析表明:在置信度a=0.1水平下,热解(a)0.15时刻度对热解油产率影响最为显著,起始温度和保温时间均不显著。综合分析得出废橡胶最佳Es的热解条件是,热解温度500℃,保温时间20min,起始温度60℃。3热解油的FT-|R分析验室采用 Nicolet公司生产的Nexus670型傅立叶变换红外光谱仪对保温时间为20min,热解温度分别为400℃、500℃.600c和700c条件的废橡胶的热解油进行FT-1R分析,图4为热解油的红外光谱图,表3为热解油红外谱图吸收峰的归属,(d)0.4s时刻可以看出,所有热解油的红外谱图基本相图4对应时刻的囊内压力场似考虑橡胶材料本身的阻尼,得到空簧的动刚度曲线,如图5所示,随着位移量的增加,气囊的中的压力的变化对刚度产生了定的振荡,本模拟是基于1Hz下的计算,可以预见随着加载频率改变的同时,对刚度的影响会随着频率的变化而不同。雪:℃热解油的FT-R图表3热解油的红外诺图中吸收峰的归属链烯反对称伸展振动图5垂向动刚度曲线(1Hz)2953较物C反对称伸缩4总结较弱饱和烃CB反对称伸展振动流固耦合数值计算在目前许多工程领域中等趁对称伸华需求越来越强烈,本文简要介绍了流固耦合的特点和分类,主要分为强耦合和弱耦合,以及1708芳乔帮C=0伸缩最终采用弱耦合方法中的Star-CD与 Abaqus烯烃CC仲直接耦合的方法对空气弹簧进行流固耦合分很弱脂肪族二原羧酸C40伸缩析,分析了在垂向以1Hz频率下下压10mm芳环烯烃C=C钟缩键的作用,橡胶的应力分布及内部气体压强的很强方乔族C钟兔变化,在不考虑橡胶本身材料的阻尼情况C不对称变角下,得到空气弹簧气囊的垂向动刚度曲线376后物族M02对称伸缩王有庆中,度轮时热发现气体的流动对动刚度的影响较为明显CH对称变角21张志霄,废轮胎回转窑热解特性及应参考文献四氢味嗨C0-C仲缩究[渐江大学博士学位论文,205]范仁德,废橡胶综合利用及发醉天C(料天津橡胶.1989,1:56-6241黄科,高庆华,唐黎华,H中国煤化工吴琳哄,等车用空气弹机械工程学报2009CNMHG气弹簧系统的现代计算和烷烃和一些具有芳香结构的物质,而且还热解行华东理工大学学报自然科学方法[,电力牵引快报.199,4:21-26有含氧含氮的极性官能团,这些特征表明废81.20,31(5)567-5703」叶珍霞,朱海朝,鲁克明,等,袁式空橡胶热解油可以用作煤泥浮选捕收剂51赵选民实验设计方法.北京:楫学出气弹簧刚度特性的非线性有限元法研究版社,200振动与冲击2006,25(4):94-97