[发明专利]废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法及系统

说明书

本发明公开了一种废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，包括如下步骤：对废弃子午轮胎进行原位热解，分离去除钢丝，得到热解挥发分和热解焦；将热解焦粉碎得到粉碎焦；向粉碎焦中加入活化剂并进行搅拌混合，得到混合焦；对混合焦进行加热使其发生活化反应，得到活化焦；对活化焦进行酸洗干燥后得到纯化的电极碳材料；对热解挥发分进行冷凝和脱水处理得到燃油；酸洗过程产生的硫化氢气体返回到活化反应过程中，与混合焦发生反应进行深度硫掺杂得到高硫掺杂的活化焦。本发明同时提供了与上述方法对应的系统。本发明将酸洗过程中产生的高污染气体硫化氢引入活化过程中，不仅减少了硫化氢排放，而且实现电极碳材料的深度硫掺杂，提升了电极碳材料品质。

技术领域

本发明涉及一种废弃子午轮胎回收利用工艺，特别是指一种废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法及系统。

背景技术

轮胎作为车辆必不可少的部分，其需求日益增加，目前随着车辆轮胎的不断更换，大量的废弃子午轮胎产生。废弃子午轮胎属于高分子难以被降解，随意丢弃和常年堆放会对环境造成严重的污染，这使得废弃子午轮胎的处理处置备受关注。热解被认为是废弃子午轮胎处理最有前景的技术之一，通过热解废弃子午轮胎可以生产高品质燃油，但同时会生成大量的低品质的废弃子午轮胎焦。目前废弃子午轮胎焦主要用于制备工业炭黑，但由于其含硫量较高，工业炭黑制备过程中实现脱硫需要极高的成本，因此亟待寻找新的途径来有效利用废弃子午轮胎焦。此外，废弃子午轮胎焦硫含量高，普遍在2wt％以上，而硫的释放又会带来新的环境污染，直接导致处理成本增加，因此在废弃子午轮胎利用过程中实现固硫及硫有效利用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可将废弃子午轮胎高效资源化利用并实现废弃子午轮胎中硫的有效利用的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法及系统。

为实现上述目的，本发明所提供的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，包括如下步骤：

废弃子午轮胎热解步骤：对废弃子午轮胎进行原位热解，分离去除钢丝，得到热解挥发分和热解焦；

热解焦粉碎步骤：对热解焦进行粉碎，得到粉碎焦；

活化剂混合步骤：向粉碎焦中加入活化剂并进行混合，得到混合焦；

混合焦活化步骤：对活化剂混合步骤得到的混合焦进行加热使其发生活化反应，得到活化焦；

活化焦纯化步骤：对活化焦进行酸洗，干燥得到纯化的电极碳材料；

燃油处理收集步骤：对废弃子午轮胎热解步骤得到的热解挥发分进行冷凝和脱水处理得到燃油；

所述活化焦纯化步骤中酸洗产生的硫化氢气体返回到混合焦活化步骤中，与混合焦发生反应进行深度硫掺杂得到高硫掺杂的活化焦。

优选地，该方法还包括如下步骤：电极碳材料收集步骤：收集活化焦纯化步骤纯化后的电极碳材料并进行储存；尾气处理步骤：对燃油处理收集步骤和混合焦活化步骤的尾气进行处理实现达标排放。

优选地，所述废弃子午轮胎热解步骤中，热解温度为400～1000℃，热解时间为30～180分钟；所述热解焦粉碎步骤中，得到的粉碎焦成粉末状，粒径为20～200目；所述活化剂混合步骤中，加入的活化剂为氯化钾和氯化铁的混合盐，后两者混合质量比为(2～4):1，活化剂与粉碎焦的质量比为(1～4):1；所述混合焦活化步骤中，活化反应温度为600～1000℃，活化反应时间为1～5小时；所述活化焦纯化步骤中，采用浓度为0.5～2.0mol/L的稀盐酸进行酸洗。