废轮胎热解炭低温催化焦油重整制备富氢气体的研究

以全钢型废旧轮胎为原料,通过热解、活化、浸渍、焙烧的流程制备了三种热解炭催化剂,分别为轮胎热解炭（Raw char）、轮胎热解活性炭（AC）和负载Zn的活性炭（Zn/AC）。采用N₂吸/脱附、SEM、EDS、XRD等表征方法对催化剂进行了一系列表征和分析,发现CO₂/H₂O活化可显著提高催化剂BET比表面积,最高可达380 m²·g^-1,有效改善催化剂表面结构性质,同时浸渍法使催化剂表面负载大量ZnO活性位。对三种催化剂在纤维素热解焦油重整制氢过程中的催化性能进行了研究,发现Raw char（600℃）具有最佳催化效果,相较于空白组（500℃）,热解气中H₂体积分数提高了12.4%,达到19.3%,其次为Zn/AC（500℃）组的17.8%,实现了低温下催化纤维素焦油热解制得高产率H₂。     

球磨改性热解炭吸附磺胺甲唑

针对热解炭颗粒大、表面活性弱、吸附能力差的问题,本文提出了一种机械球磨表面改性方法,探讨了不同球磨改性参数下热解炭对磺胺甲唑（SMZ）的吸附效果。以废橡胶连续热解炭为原料,采用不锈钢球磨制得具有不同表面性质的球磨炭,分析了球磨前后热解炭的结构、表面性质及表面形貌,并对比了球磨改性前后的SMZ吸附性能。结果表明,球磨改性过程可以有效改善废轮胎热解炭结构及表面性质,球磨处理2h的热解炭对SMZ的吸附效果最好,吸附量达到59.37mg/g,吸附动力学符合伪二级吸附模型。     

废轮胎梯级热解中试装置开发与产物特性分析

基于固定床管式热解炉对废轮胎热解产物性质进行了详细的研究和分析，根据热解产物特性针对性地提出了产物的改性提质方法，并基于该方法自主设计开发了一套适用于废轮胎高效能源资源化利用的梯级螺旋热解中试装置，以获得高品质热解产物。甲苯抽出物透光率和闪点分别是限制热解炭黑和热解油高效安全应用的瓶颈问题。本文开发的中试热解装置采用梯级热解技术和多级冷凝技术，可有效改善热解产物品质，所得热解炭黑甲苯抽出物透光率达到100%，热解油闪点达到76.5℃，均满足相应标准。同时，中试装置采用热解气循环燃烧供能的方案，可实现装置的热量自维持，显著降低工艺热解能耗。本文基于自主开发的中试梯级热解装置，解决了废轮胎热解产物高值化利用的瓶颈问题，以期为废轮胎热解技术规模化推广应用奠定基础。