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1、产品设计书 一种新型废旧轮胎处理技术 2015-5-10 学院班级：化工学院班级：化工 1204 学学 号：号：XXXXXXXX 姓姓 名：名：XXX 目录目录 1 技术背景.- 1 - 1.1 利用途径.- 1 - 1.2 目前国内技术发展情况 .- 2 - 1.3 市场需求量.- 3 - 2 用户需求.- 3 - 2.1 需求方案.- 3 - 2.2 需求整理.- 3 - 2.3 需求组合分类.- 4 - （一） 安全环保方面.- 4 - （二） 性能需求方面.- 4 - （三） 操作要求方面.- 4 - （四） 能耗成本方面.- 4 - 3 技术设计要求.- 4 - 4 技术方案.- 5
2、 - 4.1 方案整理.- 6 - 4.2 方案分类.- 6 - （一） 物理法处理：.- 6 - （二） 化学法处理：.- 6 - （三） 催化法处理：.- 6 - （四） 改性再利用：.- 6 - 4.3 方案筛选.- 7 - 5 方案的进一步确认.- 7 - 5.1 方案具体化.- 7 - 5.2 成本分析.- 8 - 5.3 风险分析.- 8 - 5.4 可行性分析.- 8 - 参考文献.- 8 - 1 技术背景技术背景 2010 年 1 月 11 日，中国汽车工业协会公布 2009 年中国汽车产销统计，中 国以 300 多万辆的优势，首次超越美国，成为世界汽车产销第一大国。中国已 成
3、为全球主要的汽车消费市场1。随着人们生活水平逐步提高和物流业高速发 展，我国的私家车保有量和货车的数量逐年提高。车辆数量的增加带动了经济 的发展，同时汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多的垃圾废旧轮胎。数年 以前废旧轮胎都是当成垃圾被扔掉，极大的污染了我们赖以生存的环境。据统 计，我国每年产生的废旧轮胎以 8%至 10%的速度递增。2010 年，中国废旧轮 胎产生量约达 2.5 亿条，回收利用率仅为 50%左右，不到西方发达国家的 30%，已然造成了巨大的资源浪费。 所谓废旧轮胎，是指被替换或淘汰下来已失去作为轮胎使用价值的轮胎， 以及工厂产生的报废轮胎。废旧轮胎具有很强的抗热、热生物、抗机械性，
4、并 很难降解，几十年都不会自然消失掉。长期露天堆放，不仪占用大量土地，而 且极易滋生蚊虫传播疾病，还窬易引发火灾，被人们称为“黑色污染”2。 “如果不走循环利用道路，不充分利用每年产生的废旧轮胎，再过 15-20 年，当我国的汽车保有量达到美国水平时，可能全世界的天然橡胶都卖给中国 都不够。 ”10 月 13 日，在青岛举行的“2012 年中国轮胎翻新与循环利用年会暨 中国轮胎资源利用国际技术交流论坛”上，中国轮胎翻修与循环利用协会会长 朱军对记者表示。 1.1 利用途径 目前，我国废旧轮胎综合利用的途径大致有 5 种3： 1)废旧轮胎原形直接利用。 2)热分解。 废旧轮胎热分解就是用高温加热
5、废旧轮胎，促使其分解成油、可燃气体、 碳粉。一吨废旧轮胎能得到：燃料油 410-450 kg；炭黑 370-390 kg；燃料气 80- 120 kg；钢丝 80-100 kg。 3)旧轮胎翻新。 4)生产再生橡胶。 即通过化学方法，使废旧轮胎橡胶脱硫，得到再生橡胶。目前采用的再生 胶生产技术有传统废旧橡胶高温高压脱硫再生法、化学再生法、辐射脱硫法、 超声波脱硫法和微生物脱硫法等。废旧橡胶的脱硫再生是指利用物理、化学或 生物等方法有选择性地打开橡胶三维网络结构而尽量避免打断主链，使其生成 一种可以再硫化的准线性结构，以实现橡胶的重复利用4,5。再生胶能部分地代 替生胶用于橡胶制品，以节约生胶及
6、炭黑，也有利于改善加工性能及橡胶制品 的某些性能。 另外，还有物理再生技术，例如 1987 年，日本 Okuda 和 Hatano6采用超声 波对硫化天然橡胶进行了脱硫再生的研究，并申请了专利。 目前，国外对废旧轮胎橡胶的生物再生处理也有一定成果。例如日本、德 国、瑞典等对废旧橡胶微生物脱硫法进行了研究，并取得了一定的成果。 Fliermans 等7采用生物再生法对废胶粉进行了脱硫再生，并申请了专利。 5)生产硫化橡胶粉。 废旧轮胎再生胶粉是指将废旧轮胎通过各种技术将轮胎内部的钢丝、纤维 分离出来并将胶块研磨成胶粉。其生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、 水冲击法等。胶粉越精细，加工时所用时间越长，使用时溶解速度越快。目前， 国内废旧轮胎再生胶粉主要用于三个领域领域： 防水卷材料； 橡胶制品及轮胎生产； 胶粉改性沥青； 1.2 目前国内技术发展情况 国内对轮胎解聚研究较为深入的是北京化工大学、大连理工大学等。刘银 秀等人8利用超临界甲苯分别对废轮胎和天然橡胶进行了解聚研究。研究发现 随着温度的增大解聚率增大，随着压力的增大解聚率先增
