武俊废旧轮胎的回收利用课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,废旧轮胎的回收利用,再生资源科学与技术,武俊,昆明理工大学环境科学与工程学院,KMUST Faculty of Environmental Science and Engineering,废旧轮胎的回收利用再生资源科学与技术 昆明理工大学环境科学与,1,一、国内外废旧轮胎回收现状比较,二、国内外废旧轮胎回收利用的主要途径,三、我国现在废旧轮胎利用的不足,四、废旧轮胎的处理工艺,五、,废旧轮胎回收利用发展,前景,一、国内外废旧轮胎回收现状比较,2,一、国内外废旧轮胎回收现状比较,国外废旧轮胎的回收现状,：,美国已通过立法来推动废旧轮胎的利用。自,1994,年起,美国国家有关条例规定,靠国家资助铺设的沥青公路,沥青中必须含有,5%,用旧轮胎粉碎的橡胶颗粒。据调查统计,到,2019,年,美国铺成的橡胶改性沥青公路已达,1.1,万公里。实践证明,由于旧轮胎橡胶中含有抗氧化剂,可减缓沥青铺路材料的老化,使路面更具弹性并延长使用寿命。,英国在将废旧轮胎作燃料用于电厂发电方面效果显著,目前至少有,5,座这样的电厂。,2019,年英国第一家轮胎动力发电站被称为英国最干净的发电站。该电站不排污,每年可以处理英国,23%,的废旧轮胎,并且在成本上可与常规燃料相竞争。,韩国近年来汽车工业迅速发展,汽车普及很快,政府很早就引进了有关轮胎处理新技术。,2019,年韩国成功地采用废旧轮胎提炼石油和碳素的新技术,方法是将废旧轮胎和废油以,1,2,的比例混合,经加热后提取相当于原料,40%,50%,的石油,在剩余物质中提取,30%,碳素。,一、国内外废旧轮胎回收现状比较,3,国外废旧轮胎回收利用主要途径,：,a.,胎体完好的进行翻新利用,可以延长轮胎的使用寿命。如法国米其林生产的轮胎要求翻新,2,5,次,行驶全程可达,120,万公里。,b.,将废轮胎切碎做燃料用于发电。美国,2019,年产生废旧轮胎,2.81,亿条,其中作为燃料的有,1.15,亿条,占,52.7%,日本有,50,60%,废轮胎作为热能利用。,c.,化学裂解回收炭黑和燃料油。近几年美、日、欧等各国科学家对此都有专门的研究报导,但迄今为止,尚未见到大规模工业化的生产装置。,d.,制成胶粒和细胶粉。随着粉碎技术的进步,胶粉生产已实现了工业化。进入,21,世纪,胶粉工业从传统的“废物利用、修旧利废”中提升为新兴的环保产业,胶粉生产被视为技术含量高、市场潜力大、具有广阔前景的新兴工业。目前全世界胶粉产量已达,100,万吨,年创造的价值在,5,亿美元左右。,.,轮胎加工成粗胶粒的有,4000,万条,占,18.3%,加工成细胶粉有,3300,万条,占,15.1%,。,国外废旧轮胎回收利用主要途径：,4,我国废旧轮胎的回收利用主要途径,1,、供热发电,轮胎是一种高热值材料，废轮胎的发热量高达,28,10335,103 MJ/kg1,，分别比木材高,69,、比烟煤高,10,、比焦炭高,4,。此外，废轮胎作燃料与用煤作燃料相比，所含灰份和含硫量均较少。轮胎供热、发电在国外很受重视，即轮胎衍生燃料（,tyre derived fuel,，,TDF,）。这种方式水泥厂率先使用，后来推广到发电和造纸等行业。,2,、代替燃料,将废轮胎破碎后，按一定比例与各种可燃废旧物混合，配制成固体垃圾燃料，供高炉喷吹代替煤、油和焦炭，可用于焙烧水泥、冶炼金属等。对于水泥厂，用废轮胎熔烧水泥，可以少加或不加铁矿石。这样，废轮胎在水泥窑中，全部作为燃料或原料得到利用，既从根本上解决了废轮胎的利用问题。,.,我国废旧轮胎的回收利用主要途径,5,3,、热解利用,热解是一种理想的资源再循环形式，污染物排放少，还可回收一些燃油、有机化学品和热解炭黑等有用资源，回收率高达,90%,。相比之下，,TDF,的回收率仅为,42%,。废旧轮胎是一种高热值材料（热值为：,29,37MJ/kg,），其,1kg,的发热量分别比木材高,69,、比烟煤高,10,、比焦炭高,4,，也就是说回收利用,1,废旧轮胎可以节省,1.69,木材、,1.1,烟煤、,1.04,焦炭，是一种非常有用的潜在燃料。此方法就是利用废旧轮胎来代替燃料进行工业生产，或者将其用于火力发电。废旧轮胎燃烧再利用的操作比较简单，无需对废旧轮胎进行材料分拣，可以直接燃烧或是以一定比例与可燃物质混和燃烧，利用效率高，成本低，同时还能回收副产品炭黑（经活化后可以作为补强剂再次应用于橡胶制品生产当中）。但此方法的燃烧产物对环境有可能会造成二次污染。,4,、翻新利用,轮胎翻新是指将已经磨损的、不能使用的废旧轮胎的外层削去，粘贴上胶料，再进行硫化，即可得到能够重新使用的翻新轮胎。例如：中国上海公交部门统计，其传统热翻的斜胶胎（,10,20,），一次翻新可行驶,11,万，二次翻新,8,万，三次翻新,6.5,万，四次翻新,6,万，其翻新价格仅为新胎的,20,，平均一次翻新的轮胎里程是新胎的,80,6,。可想而知，这样不仅可以节约大量的橡胶资源，对消费者也是极其有利的。,.,3、热解利用,6,5,、制造再生胶,在生产新轮胎时,可投入少量的再生胶作为原料。新近有研究报告提及,将废轮胎碎屑经过一个四步的脱硫过程使其脱硫,然后将其重新硫化,可得到具有适当物理性质的材料,再与天然橡胶或其它橡胶掺混调和后,可以制成具有良好物理性质的低价橡胶制品。,再生胶是指废旧橡胶经过粉碎、加热,机械处理等物理化学过程,使其弹性状态变成具有塑性和粘性的,能够再硫化的橡胶。再生胶组份中除含橡胶烃外,还含有像炭黑、软化剂和无机填料之类的配合剂,它的特点是具有高度分散性和相互掺混性。,再生胶有许多优点,:,(1),有良好的塑性,易与生胶和配合剂混合,节省工时,降低动力消耗,;,(2),收缩性小,能使制品有平滑的表面和准确的尺寸,;,(3),流动性，报导指出,裂解得到的粗炭黑产品与轮胎制造中用报导指出,裂解得到的粗黑产品与轮胎制造中用好,易于制作模型制品,;,(4),耐老化性好,能改善橡胶制品的耐自然老化性能,;,(5),具有良好的耐热、耐油和耐酸碱性,;(6),硫化速度快,耐焦烧性好,再生胶用于大底中的胶料特点是,:,(1),具有很好的可塑性,易进行混炼,;,(2),胶料流动性好,易于压出、压延加工,;,(3),大底的收缩率小且花纹清晰,;,(4),可以适当减少着色剂的用量。,5、制造再生胶,7,6,制作硫化胶粉,通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉末状物质就是胶粉。其生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、水冲击法等。我国一般应用常温法，而国外用液氮低温冷冻法。与再生胶相比，制造胶粉无需脱硫，生产过程中耗能较少，工艺较为简单，不会或较少排放废水、废气污染环境。而且胶粉的用途非常广泛，譬如说：在活化以后可以制造各种橡胶制品如鞋垫、挡泥板、汽车轮胎、防尘罩、弹性砖等；制造防水材料、涂料、粘合剂，生产活性炭等，还能以一定比例掺入橡胶生产新轮胎。尤其是胶粉还能够与沥青混合制成改性沥青，用于公路建设。这样的改性沥青路面与普通路面相比，不仅其使用寿命得到延长，而且可以降低噪音，并提高其耐热耐寒能力，还能够增强路面防滑性，提高行车的安全系数。,6制作硫化胶粉,8,我国现在废旧轮胎利用的不足,1,、,废旧轮胎回收利用效率较低。大量轮胎被随意废弃于路边及郊外，轮胎回收工作较难大范围展开；,2,、,废旧轮胎回收利用的手段比较简单。发达国家的热能利用占总体的,50%,左右，轮胎翻新占总利用的,15,-20,，胶粉的利用占到了,20,左右，而我国废旧轮胎的热能利用刚刚开始，翻新只占,3,-4,，胶粉利用也不多。回收的轮胎多用于直接燃烧或生产再生胶，造成极大浪费，而且也严重污染环境；,3,、,轮胎翻新才刚刚起步，与发达国家差距较大。整体看来，全国,2019,年翻新旧轮胎约,400,万条，新胎与翻新胎的比例为,26,：,1,，而发达国家一般为,9,：,1,或,10,：,1,。而且翻新的轮胎中载重轮胎所占比例较小，轿车轮胎几乎没有翻新利用,.,4,、,人们的废旧轮胎资源化意识不高。一般车主都是一胎跑到底，不注意轮胎的保养及维修，使得轮胎胎面严重磨损，无法进行翻新再利用；,5,、,没有统一的立法管理，废旧轮胎的回收利用缺乏强制性手段。,我国现在废旧轮胎利用的不足,9,废旧轮胎的处理工艺,1,、,废旧轮胎预处理,废旧轮胎都不同程度地粘有污垢,所以必须加以清洗,才不影响产品质量,采用清水冲洗干净,将其晾干,然后用切割机切割为,30cm,45cm,的块状胶块。,2,、,热解温度,将预处理的废轮胎计量、装釜、加热,温度控制胎面,300,600,之间,如果温度低,胶块反应不彻炭黑燃料油燃料气钢丝炭黑燃料油燃料气钢丝底,部分胶块呈糊状,;,如果温度高,胶块结胶,炭黑失去活性。,3,、,热解工艺橡胶胎,废旧轮胎热解工艺主要包括预处理、切片、热解、冷凝、磁选等,经上述工艺可得到炭黑、溶剂油。,4,、,原料种类及产物回收率（略）,5,、,燃料气,废旧轮胎热解过程中产生不凝气体,(,燃料气,),为防止燃料气产生二次污染,工艺中将燃料气通过管线由喷枪送入釜底再次燃烧,作为燃料,节省能源。这样不凝气体不外排,避免了二次污染。,废旧轮胎的处理工艺,10,废旧轮胎回收利用发展,前景,1,、,加强废旧轮胎回收渠道的管理，积极完善废旧轮胎收集系统。由于各地废旧轮胎产生情况不一致，因此可因地制宜的建立废旧轮胎回收系统。如在各汽车修理厂、汽车配件厂等地设立废旧轮胎回收点或回收站，收集到的废旧轮胎再集中到较大的收集中心，并根据废旧轮胎的不同情况进行分拣，送往不同的废橡胶资源利用机构进行循环再利用。同时，建议在各级政府设立轮胎回收办公室进行统一调控。,2,、,加大资金投入，加速相关科学技术的发展，扩大废旧轮胎应用领域，提高利用效率。科技的发展是废旧轮胎再利用工作的基础。对此，国家可以建立废旧轮胎资源利用专项基金，大力发展诸如轮胎翻新、精细胶粉生产、废橡胶热分解及热能利用等高新技术，以提高废旧橡胶资源的循环利用效率。,.,废旧轮胎回收利用发展前景,11,3,、,制定相关经济政策，鼓励企业发展废旧轮胎回收利用的相关产业。可以鼓励社会举办废旧轮胎综合利用技术及管理讲座，发动企业开展废旧轮胎利用项目。对于废轮胎回收利用的企业减少或免征企业所得税，并给予一定的政策优惠。同时，应该大力发展相关产业，加强各产业的相互联系，形成产业链，使废旧轮胎的回收利用成为一种发展趋势。,4,、,加强立法与废旧轮胎的统一管理，尽快出台废旧轮胎回收利用管理条例。除了用经济政策推动废旧轮胎回收利用发展之外，还应该采用必要的政策法规来规范市场管理，实现我国废旧轮胎回收利用的统一管理。譬如：禁止随意丢弃废旧轮胎，强制性要求车主的轮胎磨损达到一定程度以后必须进行翻新等。使废旧轮胎资源化尽早走上法制化管理道路。,.,5,、,加大宣传力度，提高人们的废旧轮胎回收利用意识，促进全民节约。废旧轮胎的资源化更需要公众的自觉参与和行动。加大力度，举办各种相关讲座，利用媒体宣传，加强中小学教育，把环保