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采用热重-红外联用(TG-FTIR)分析仪器考察了氮气气氛下,不同粒度的轮胎、天然橡胶(NR),顺丁橡胶(BR)的热解行为,升温速率分别为5℃,30℃,100℃/min。使用非等温热重方法分析了轮胎和橡胶的失重特性,用最小二乘法求解了反应动力学模型,计算了热解的动力学参数。用傅立叶变换红外光谱仪同步分析比较了热解过程中轮胎与橡胶热解析出物的红外活性,表明轮胎中的热解由三段组成,第一段为水分及轻质气体的析出过程,第二段为NR的热解过程,第三段为BR的热解过程。 采用浙江大学自行开发的中试回转窑热解系统,在无氧的气氛下,对废轮胎进行了热解试验,热解温度为500℃,550℃,600℃,650℃。热解系统稳定后,抽取热解气,用气相色谱仪进行分析,试验表明,轮胎热解气体主要包含CO,CO2,CH4,C2H4,C2H6,C3H8,C4H8,以及由它们派生的不饱和烃。在本文的试验温度下,热解气的产量稍有变化。而热解温度的不同,回转窑微负压运行时,挥发分在窑内的停留时间则不相同,气体的成分发生了一定的改变。CH4在500℃达到最高,C2H4则在550℃产量最大,虽然温度的提高有利于大分子的烃类二次裂解,但由于在窑内停留时间较短,因此大分子烃类含量反而在较高的热解温度650℃达到最大值,超过10%。最后对550℃的热解气的热值进行了计算,计算表明,热解气可以作为轮胎热解的热源。 为了研究不同热解工况和活化工况对废轮胎活化炭品质的影响,运用自行设计的活化炉对废轮胎热解炭进行了活化实验。考虑到水蒸气活化活性炭比二氧化碳活化活性炭具有更小空隙结构和更宽的孔径范围,所以本文中只选用水蒸气作为活化剂对热解炭进行了活化。几种不同粒度的热解炭在不同的温度(800℃,900℃,1000℃)下用水蒸气进行了活化,集中研究了不同活化程度范围内温度对活化效果的影响。对得到的活化炭采用氮气吸附的方法分析了孔隙结构和比表面积。结果表明,随着活化程度的提高,总的孔容积和比表面积随活化程度的增加而增大到0.499 ml/g and897.2 m2/g,特别是烧失率超过50%以后非常显著。更高的活化温度和更长的活化时间将会产生更大的孔隙,在高温下尤为明显。 对活性炭的吸附等温线进行了分析,不同的等温线反映了不同的孔结构和孔径分布。采用不同的方法对吸附等温线数据进行了解析。BJH方法用来分析样品的中孔结构,而微孔孔径分布则用MP法来分析计算。与普通的活性炭进行比较显示,废轮胎活化炭含有较少的微孔和更多的中孔。