自主实习(废轮胎热裂解).doc

生 产 实 习 课程名称 生产实习 题目名称 企业自主实习 学生学院 机电工程学院 专业班级 08机电2班 学 号 学生姓名 刘建新 指导教师 杨煜俊 2011 年 8月 28 日一、前言这个暑假是我们大学阶段最后一个暑假，与其他同学不同，我选择的是参与姜莉莉老师和梁健老师的研究课题《废轮胎热裂解炉体设计》的工作，作为本次假期自主学习的主要内容二、废轮胎热裂解发展概况废轮胎的处理是一大环保难题，由于具有很强的抗热、抗生物性，废轮胎很难降解，堆放、填埋几十年也不会自然消失；对其焚烧，又会产生大量有毒有害气体和废料据国家环保总局统计：2005年全国每年废轮胎土法炼油以及再生胶生产排放的二氧化硫就高达49万吨，造成的经济损失近百亿元。

　　转化率高、耗能低是这项技术的两大特点一方面它可将废轮胎转化为45%的燃料油、35%的炭黑、10%的可燃气和10%钢丝燃料油可作为工业燃料油使用，炭黑经过处理后，可作为橡胶制品的补强剂，可燃气回收后直接进入热裂解反应装置内作为热源再利用另一方面技术的能耗低，处理每吨废轮胎耗能费用仅为100元，是运用胶粉处理技术和再生胶处理技术的1/6与1/7　这项技术在国内遭遇寒流的一个重要原因是近年来国内土法炼油活动的蔓延　　中国橡胶工业协会秘书长范仁德介绍说，废旧轮胎土法炼油在生产过程中不仅会产生大量有毒有害烟尘、气体，生产过程中产生的废料、废油也会严重污染土壤，被污染的土壤甚至无法恢复耕作，寸草不生另外，土法炼油生产出的油都属于多种油体的混合物，油质极差，是对资源的极大浪费　　造成这种“恶劣技术”泛滥的主要原因是其丰厚的利润相关资料披露，在河南焦作等地花上7、8万元就能建一个土法炼油作坊一吨废轮胎的价格是800元，平均3吨废旧轮胎可以产出1吨油和1吨钢丝，炼出的油每吨价格在2500元左右，钢丝每吨也能卖1000多元，每月“炼”上几十吨废轮胎，两三个月就能收回成本　　由此，废轮胎也成了众多小作坊哄抢的“香馍馍”，据统计每年全国约有190万吨废旧轮胎在土法炼油活动中被“转化回收”，废轮胎价格也逐步上扬。

　　这种畸形的状况使很多废轮胎处理企业在收购数量上“吃不饱”，在收购成本上“吃不消”有意向的国内企业最后也选择退避三舍，某废轮胎处理公司的老总抱怨说，“成本飞涨，这项技术虽好，但企业实在用不起　　“用不起”的根源并非只是表面上显现的高成本，其关键原因也许还是循环经济发展的宏观背景下国家政策的“不跟进”，据中国轮胎翻修与循环利用协会会长姜治云介绍，目前，国内处理废旧轮胎的厂家不仅要自己掏钱购买废轮胎，还要缴纳10-15%的增值税但为什么国外的企业对这项新技术如此感兴趣呢？姜治云解释道，大多数西方国家在立法上就不允许废轮胎土法炼油这种行为的存在很多国家规定在购买新轮胎的时候，就要缴纳处理废轮胎的费用，这些费用将补贴给废轮胎处理企业；汽车维修门店也不允许囤积出售废旧轮胎，否则会遭受严厉处罚我国是轮胎生产和消费大国，也是废旧轮胎的产生大国加快推进废旧轮胎资源综合利用，提高废旧轮胎资源综合利用水平，对于缓解我国橡胶资源短缺局面，促进橡胶工业节能减排具有重要的战略和现实意义目前，在我国，一个以废旧轮胎为主要生产原料的资源节约型产业已初具规模，废旧轮胎翻新与循环利用产业市场前景和发展空间十分广阔　　面对国际和国内复杂的市场环境，轮胎行业企业通过抓质量、促管理、创品牌，及时调整结构，实现了行业的稳步发展　　据不完全统计，2010年，我国轮胎翻新量约为1400万条，再生橡胶产量约280万吨，橡胶粉产量约为25万吨，热裂解5万吨，比上年均有所增长。

中国轮胎翻修与循环利用协会会长朱军在接受记者采访时表示，2010年，面对国际和国内复杂的市场环境，轮胎翻新与循环利用行业企业通过抓质量、促管理、创品牌，及时调整产业结构、产品结构及经营方针，实现了行业的稳步发展　　从产业布局上看，除西藏自治区以外，各省区市都有轮胎翻新与循环利用的生产企业；所加工的翻新轮胎产品已逐步被社会认可并得到广泛使用，用废轮胎生产的再生橡胶、橡胶粉已经成为不可或缺的第三橡胶资源　　从生产技术上看，轮胎翻新与循环利用生产所需要的关键设备已经基本实现国产化，而且大多数产品已经接近或者达到国际先进水平；轮胎翻新已经由热翻斜交胎为主变为以预硫化法冷翻子午胎为主；再生橡胶生产新技术、新工艺的应用为其环保达标生产探索了新路子；常温精细橡胶粉生产技术已经处于国际先进水平；降温负压催化热解技术的应用，开创了将废橡胶材料“吃干榨尽”的新方法　　从产品种类上看，我国轮胎翻新企业已经由过去单一的翻新汽车轮胎，扩展到翻新矿山工程轮胎和航空飞机轮胎；再生橡胶产品也在向多品种方向发展；橡胶粉也在向直接利用和应用于橡胶粉改性沥青的方面拓展　　此外，我国轮胎翻新企业的环保意识也进一步增强，大部分大型再生橡胶生产企业基本实现了对生产过程中产生的废钢丝、废纤维的有效利用，实现了废渣零排放；对生产用水进行循环利用；对生产中的尾气，通过生物法、化学法、循环法等进行有效的综合治理。

　　废旧轮胎循环利用这一朝阳产业正在以其绿色经济、低碳经济、生态环保和节能增效等诸多优势，赢得了广阔的市场前景　　2010年年底，工业和信息化部编制并正式发布了《废旧轮胎综合利用指导意见》《意见》指出，随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，我国已经成为橡胶资源消费大国　　有关数据显示，目前，我国年均橡胶消耗量占世界橡胶消耗总量的30%轮胎是我国最主要的橡胶制品　　目前，在汽车产业的带动下，一方面新轮胎的市场规模还在持续扩大；另一方面，废旧轮胎也在源源不断地产生2009年，我国产生废轮胎2.33亿条，重量约合860万吨，折合橡胶资源约300多万吨，若能全部回收再利用，相当于我国5年的天然橡胶产量自“十一五”以来，国家已经出台了多个文件，从政策层面为废旧轮胎的翻新与循环利用行业的发展提供了支持，《循环经济促进法》的出台更是为废旧轮胎翻修和循环利用的发展提出了法律保障　　从资源配置和利用的角度看，国内橡胶资源的供给和需求之间仍然有比较大的缺口，目前我国橡胶工业每年所需70%以上的天然橡胶、40%以上的合成橡胶都需要进口　　而发展废旧轮胎翻修和循环再利用不仅可以减少资源消耗，同时还可以降低废旧轮胎　　对环境的影响。

通过废轮胎“热裂解”技术，可将废轮胎分解成45%的燃料油、35%的炭黑、10%的钢丝和10%的可燃性气体　　从产业发展水平看，2009年，我国旧轮胎翻新产量仅为1300万条，翻新率不足5%，而发达国家轮胎翻新比率在45%以上；再生橡胶产量约270万吨，橡胶粉产量约20万吨这说明，我国废旧轮胎的翻新率、回收率和利用率都具备很大的发展和提升空间此外，在节能减排、绿色消费等理念的倡导下，人们对于废旧轮胎翻新与循环利用的认知度逐渐提高，对轮胎翻新与循环利用产品的认可度也在提高，这为这一产业更大规模的发展提供了重要的市场基础三、小组研究成果因此，在废轮胎处理市场蓬勃发展、国家大力号召节能减排的大环境下，我们研究小组对整个废轮胎热裂解系统进行了优化设计，使整套系统更加节能、环保、高效，同时规范了各个零件的尺寸，便于标准化生产，并加入自动化控制系统，便于实现自动化控制通过处理废旧轮胎所获得的 ECO 炭黑，由于质量可靠，成本低，目前已经被国内 10 多家轮胎生产企业用做轮胎的生产原料，这样就形成了废轮胎－ ECO 炭黑－轮胎的产业链循环，而目前生产上绝大多数的炭黑是通过石油提炼出来的此外，废旧轮胎热裂解产生的燃料油如果再进行深加工，还可以进一步加工成汽油、柴油和沥青。

本项技术如果能够在全国得到大力推广，不单可以有效的处理废旧轮胎，消除污染，还可以从一定程度上缓解我国的能源危机 技术与设备： 无剥离、微负压热裂解废旧轮胎处理技术解决了其他的热裂解技术处理废旧轮胎存在的问题，在以下几个关键技术和设备制造方面获得成功： 　　1、采用无剥离技术 　　在热裂解前不需要将橡胶与钢丝分离，从而降低了能耗，大幅度提高了经济效益 　　2、采用微负压热裂解技术 　　热裂解采用微负压工艺技术，确保在生产过程中气体不外溢，提高热裂解效率，从根本上消除了由于气体外溢而引起的不安全隐患 　　3、采用无氧（或贫氧）热裂解技术 　　热解炉采用先进、出料密封系统，改善了炉体的密封性能，使废轮胎胶粒处于无氧（或贫氧）状态下裂解这不仅减少了能源的损失，还使热解炉的安全生产有了保障 　　4、采用了高效率的可燃性气体回收技术 　　在生产过程中，橡胶经热裂解后，大部分变成液体油品，少量的可燃性气体循环作为热解炉的燃料使用从而保证了热解炉的热能供应，减少了废气排放，提高了经济效益和环境效益 　　5、成套设备的标准化设计 　　一套自动化、标准化设备包括两条热裂解生产线，年处理能力为1万吨（约120万条轿车轮胎）。

热裂解生产线由破碎系统、进料系统、热裂解处理系统、油品处理系统、尾气回收处理系统、水循环系统、炭黑处理系统以及湿法炭黑造粒包装系统等八大系统组成 　　应用该套设备处理废轮胎具有低能耗、无废弃物、循环利用、高附加值等特点实现了废旧轮胎100％完全资源化回收利用，是典型的绿色、环保工业系统的效果图如下：而我负责的冷凝器部分立体图如下： 主体：端盖：装配图：四、小结通过这个暑假的生产实习，我锻炼了自己理论联系实际和与同学团队协作的能力，真正地把自己所学到的知识应用到实际当中去，受益匪浅五、参考文献[1] 张国定，赵昌正 金属基复合材料 [M] 上海：上海交通大学出版社,1996[2] 周祖福 复合材料学 [M] 武汉：武汉工业大学出版社，1995[3] 殷景华，王雅珍，鞠刚 功能材料概论 [M] 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999[4] 李成功，姚熹，等 当代社会经济的先导——新材料 [M] 北京：新华出版社，1992[5] 张小诚 新型材料与表面改性技术 [M] 广州：华南理工大学出版社，1990[6] 李方方 神奇的自我修复材料 汽车维修2004年10期。