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工程造价上升。再者, 碎轮胎作为填料时也可能会受到热解作用, 土中的水分会使碎轮胎中的钢材腐蚀。 由于基本上是一种放热过程, 钢材的腐蚀将使温度逐步升高,从而引起一系列的热解作用, 散发的气体容易引起火灾, 热解的烃油会污染土壤。
现在已有一些利用回收的橡胶轮胎制作建筑材料的发明。 然而, 目前已知的所有发明都具有许多缺陷。首先, 采用的粘结剂一般比较昂贵, 产品的造价也就很难降下来。 其次, 浇铸过程伴随一段时间的加热加压, 这就限制了产品的产量, 大量地增加了能源消耗。 一般而言, 用目前已知的各种发明可制成适用于建筑、 施工或室外场合的密实性产品, 这些产品能够承受较大的结构荷载、 冲击力, 也能满足大多数室外场合常规的耐磨要求。 但是, 碎橡胶的颗粒状和重量轻等特性, 在目前已知的各种发明中并没有得到充分利用。
3 . 2 橡胶土技术
橡胶土是一种新的轻质多孔隙建筑材料。该材料主要由碎橡胶、 水泥、 煤灰或粉煤灰(PFA )、 橡胶粉或聚合物纤维和水制成。碎橡胶主要来自去掉钢丝的废旧橡胶轮胎, 也可用其他回收的橡胶制品进行加工。将上述原料以预定比例充分混合制浆即可浇筑成轻质多孔隙的建筑材料。 同样, 也可将制成的浆倒入铸模浇铸成轻质建筑块。制成的新材料可取代通常填土在各种各样的岩土工程中使用。应用的领域包括路堤、 挡土结构、 山坡填土、 地下厂房回填、道路填土、 土地开垦及其它的土木工程应用。
橡胶土技术的目的与优势: (1) 提供一种能大量、 持久地利用废旧轮胎的技术; (2) 提供制造一种新的含橡胶轻质多孔隙建筑材料的技术。碎橡胶之间的粘结主要由硬化的水泥材料(水泥浆) 提供。(3) 采用橡胶粉或聚合物纤维作添加剂, 增加硬化后水泥材料的柔性, 进而改善水泥材料与橡胶粒的应变相容性。 橡胶粉可由橡胶颗粒磨碎成粉状制成。(4) 用煤灰或粉煤灰代替部分水泥作为橡胶颗粒之间的粘结剂, 以降低粘结剂的成本。(5) 提供一种将碎橡胶与水泥浆体浇筑成轻质块体的方法。块体可以在建筑场地现场或工厂内浇筑并养护。 因而, 块体可在较好的受控条件下生产。 其密度、 孔隙比和力学性质比较一致。这种过程很大程度地消除了常规填土现场压密时造成力学性质的多变与不确定性。(6) 提供含橡胶轻质多孔隙建筑材料在各种岩土工程中应用的施工技术, 比如建造路堤、 挡土结构、 边坡及开垦土地等。
4 其它利用途径 4 . 2 热能利用
废旧轮胎是一种高热值材料, 每kg 的发热量比木材高69 % , 比烟煤高10 % , 比焦炭高4 %。热能利用就是把废旧轮胎当燃料使用。一是直接燃烧回收热能, 此法虽然简单, 但会造成大气污染, 不宜提倡; 二是将废旧轮胎破碎, 然后按一定比例与各种可燃废旧物混合, 配制成固体垃圾燃料(RDF ) , 供高炉喷吹; 代替煤、 油和焦炭, 供水泥回转; 代替煤以及火力发电用。同时, 该法还有副产品——炭黑生成, 经活化后可作为补强剂再次用于橡胶制品生产。
如今在美国、 日本以及欧洲许多国家, 有不少水泥厂、 发电厂、 造纸厂、 钢铁厂和冶炼厂都用废旧轮胎作燃料, 效果非常好, 不仅降低了生产成本, 而且根治了废旧轮胎引起的环境问题。 就水泥厂而言, 废旧轮胎中的
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钢丝帘线和胎圈钢丝正好代替制造水泥所需的铁矿石成份, 也就是说用废旧轮胎焙烧水泥,可以少加或不加铁矿石。
在所有综合利用途径中, 热能利用是目前最大量能够消耗废旧轮胎的唯一途径, 此是其一; 由于轮胎是橡胶、 钢丝、 纤维等多种不同材料的复合体, 这就增加了回收利用的难度, 像制造胶粉就必须先对废旧轮胎进行预处理, 将轮胎中的橡胶部分和钢丝、纤维部分分离, 而热能利用则无此要求, 此是其二;其三是相对于其它综合利用途径, 热能利用的设备投资最少。
4 . 4 热分解
王丽华g 在废橡胶催化裂解生产原料油工艺的实验研究采用常压为了节约能源 提高原料油的使用价值 探讨对废橡胶再生的处理方法 采用常压 减压 催化剂方法对废旧轮胎橡胶进行热裂解研究 通过实验分析了不同催化剂对废旧轮胎橡胶进行热裂解的影响及催化剂配比 C 一定 催化剂配比 B一定 催化剂配比 A一定 和不同热解方法的影响 实验得到在常压条件下 加入优化配比的催化剂在废橡胶催化裂解生产原料油工艺中可以得到最短的反应时间 最低的反应温度 及合理的混合油与炭黑 研究结果对废橡胶再利用的工业化生产技术参数的确定有参考价值
热分解就是用高温加热废旧轮胎, 促使其分解成油、 可燃气体、 碳粉。热分解所得的油与商业燃油特性相近, 可用于直接燃烧或与石油提取的燃油混合后使用, 也可以用作橡胶加工软化剂; 所得的可燃气体主要由氢和甲烷等组成, 可作燃料使用, 也可以就地燃烧供热分解过程的需要; 所得的碳粉可代替炭黑使用, 或经处理后制成特种吸附剂。 这种吸附剂对水中污物, 尤其是水银等有毒金属有极强的滤清作用。此外, 热分解产物还有废钢丝。
张兴华e，在碱性条件下废轮胎真空热裂解研究：研究了废轮胎橡胶粉在&#! @ A (!! @真空热解系统中热解的特性， 以及温度和添加 B2\-C$、 B2CD 对热解气液态产物的影响。实验表明， 真空下废轮胎热解油收率在 ##! @时达到最大值， 为 &,E 左右。添加 $E 的
B2CD 能明显促进废轮胎橡胶热解， &,! @时油产率达到最大值 &’> ((E， 随后随着温的升高油产率呈现下降趋势。添加$E的 B2\-C$ 对热解的促进作用不明显。热解气体产物主要有 D\、 -C、 -D&、 -C\、 -\D&、 -\D( 以及少量其他化合物。B2CD 的加入使气体产品中的 D\相对体积分数明显增加， 而 -D&、 -C、 -\等的体积分数降低。通过F- 和 F-%GH 分析热解石脑油发现， 热解油品中含有**E以上的柠檬油精。
为此, 我们建议: 一是加快建立健全相关的法规体系。 废旧轮胎的翻新、 修理涉及交通、 环保、 矿山开采等人民群众的生命安全, 必须建立完善的各项法规制度, 加快制定我国 《废旧轮胎回收利用法》 及其相关的制度、 法规。 二是制定废旧轮胎翻修利用的正确政策导向。 我国是进口天然橡胶大国, 也是耗胶大国, 除每年有 45 %的胶靠进口外, 还要进口大量的子午线轮胎, 为此支付大量外汇。应效仿发达国家,回收废旧轮胎再生利用实行政府补贴, 或者建立专项基金用于发展废旧轮胎的再生利用。三是加大经济政策的支持力度。 在有关技术政策、 信贷、 税收、 市场准入等方面, 对废旧轮胎翻新、 修补、 再生利用, 例如生产精细胶粉等, 明确倾斜, 为该行业的发展营
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造宽松的环境。
参考文献:
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f废旧轮胎橡胶粉改性水泥砂浆的研究进展陈柯柯孙振平首届全国再生混凝土研究和应用学术交流会
g废橡胶催化裂解生产原料油工艺的实验研究 王丽华 1张 媛1宋丽娜 2 辽宁工程技术大学学报2006年6 月第25 卷第 3 期
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废旧轮胎回收利用现状和利用途径
