固体废物处理处置与资源化第六章工业固废的资源化

缺点工艺复杂，厂房有特殊要求，生产设备多，建厂投
资大，胶粉粒度要求较小，生产成本较高。有污水排放， 应有污水处理设施。
c 高温动态脱硫法
特点使用胶种广，天然橡胶、合成橡胶均可脱硫，且脱
硫时间短，生产效益好。纤维含量可达10%，高温时可全 部炭化。没有污水排放，对环境污染小，再生胶质量好， 生产工艺较简单等
2）优点
第六章 工业固废的资源化
a 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；
b 收缩性好，能使制品有平滑的表面和准 确的尺寸；
c 流动性好， 易于制作模型制品； d 耐老化性好，能改善橡胶制品耐自然老 化性能； e 具有良好的耐热，耐油和耐酸碱性； f 硫化速度快，耐焦烧性好。
第六章 工业固废的资源化
3） 再生机理
生产再生胶的关键步骤为硫化胶的再生 ；
硫化胶再生机理的实质为：硫化胶在热、氧、机械力
和化学再生剂的综合作用下发生降解反应，破坏硫化胶的 立体网状结构，从而使废旧橡胶的可塑性得到一定的恢复， 达到再生目的。
其结构可用以下假定反应式说明： (C5H8)3S (C5H8)6 → (C5H8)3S (C5H8)6 + (C5H8)3+ (C5H8)3→ (C5H8)3S (C5H8)6
产品不会受到氧化与热作用而变质； 可得到比常温粉碎粒度分布更窄、流动性更佳的微粒； 可避免粉尘爆炸、臭氧污染与高强噪声； 可提高粉碎机的产量，破碎所需动力低，可降低粉碎能耗。 缺点 产品胶粒的能量没有充分回收，造成很大浪费； 低温细碎设备——低温碾碎机的运动轴功变为热量被物料吸 收，造成冷量损失；
使用大量液氮为冷源，制取每吨胶粉需消耗0.8~1.2t液氮，
在铬鞣后的多次修边、削匀、磨革等机械加工过程, 不可避 免地会产生大量的铬革废弃物(也称铬革渣、铬革屑) 。
6.2.1 概述
以前直接填埋 综合利用
6.2.2 废皮革的回收利用
1 铬革废弃物用于制造革纤维基材料、饲料和肥料 将铬革废弃物经机械处理后, 单独或与棉、麻、丝等天然纤 维混合, 生产革板、无纺布、人造革基底材料、混纺纤维(毛毡 和呢绒) 等, 也可以用作塑料填料和橡胶增强材料。
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应用
产品
粒径
运动场地垫层 体育场馆地面、跑道、摸庄家的橡 2—5mm/3—7mm
橡
胶砖、足球场地
胶 地毯工业
垫层
0.8—1.6mm/0.8—2.5mm
生
地毯背衬
产
汽车地毯
0.2—1.6mm 小于0.8mm
所 土木建筑 得 胶 粉
屋面材料 街头设施和铁路岔道栏杆 砖石保护层
小于0.8mm 0.8—2.5mm/1.6— 4mm/2.5—4mm 小于0.4mm 0.8—2.5mm
a 优点 铬的回收率高, 操作较为简便 ，有效降低能耗 b 缺点 革屑中的胶原被烧掉, 还产生SOX、NOX 等有害气体。
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2）氧化法
在弱碱(Na2CO3或NaHCO3 ) 性条件下, 强烈的氧化剂(常用
H2O2)可以将铬革废弃物中的铬由三价氧化为六价, 从而成为可 溶性的铬酸盐与胶原分离。
的 橡胶工业
用于固态橡胶混合物、轮胎、鞋底 粒径取决于特定的要求：
应
橡胶垫等的橡胶掺合料
小于0.2mm/小于0.4mm/小
用
于0.8mm/0.4—0.8mm
建筑业中应用 改性沥青
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
小于0.8mm
的化学品
防护涂层体系
0.4mm以下
其他应用
地下排水管 聚合混合物 用于表面处理的橡胶粉末 吸油剂
0.2—0.8mm 小于0.2mm和0.2—0.8mm 小于0.8mm
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b 碱法
即在碱性介质中水解铬革废弃物的常用方法, CaO、NaOH、 Na2CO3和MgO都是常用的试剂.
c 酶法 通过胶原的水解, 使铬从铬革废弃物中脱出的方法； 酶法水解所需条件温和, 对胶原的破坏作用小, 可以获得具有 较好凝胶性的蛋白产物(明胶) , 以扩大其用途。 3 胶原的化学改性及在皮革化工中的应用利用 铬革废弃物水解后分离出来的蛋白产物作为化学原料, 进行化 学改性开发新的化学品。 用铬革废弃物的水解物制备鞣剂、复鞣剂、加脂剂和涂饰剂, 并回用于制革
常用的预处理工序包括分拣、切割、清洗等 。
b 初步粉碎
将割去侧面的钢丝圈后的废轮胎投入开放式的破胶机 破碎成胶粒后，用电磁铁将钢丝分离出来，剩下的投入破 胶机碾压。胶块与钢丝分离后，再用振动筛分离出所需粒 径的胶粉。
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① 臭氧粉碎
将废轮胎整体置于一密封装置内，在超高浓度臭氧 (浓度约为空气中臭氧浓度的1万倍)作用60mill后，启动 密封装置内配置的10kW动力机械，使轮胎骨架材料与硫 化橡胶分离，并进行橡胶粉碎，可得到粒径分布较宽的 粉末橡胶。
缺点再生效果差，再生胶性能偏低，对胶粉粒度要
求小（28—30目），适用于胶鞋和杂胶品种及小规模 生产 。
b 水油法流程 废胶—切胶—洗涤—粗碎—细碎—筛选—纤维分
离—称量配合—脱硫—捏炼—滤胶—精炼出片—成品。
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特点再生效果好，再生胶质量高且稳定，特别对含天然
橡胶成分多的废胶能生产出优质再生胶。适用于轮胎类、 胶鞋类、杂胶类等废胶品种和中大规模生产。
废旧橡胶制品作为燃料利用的是其燃烧热能，这也是处理 废旧高分子材料所采取的措施之一。燃烧废旧轮胎可产生 27.21～33.490MJ/kg的热能，一般可直接利用原来的煤燃烧设 备。
6 间接利用 将再生橡胶和胶粉、裂解所得炭黑及回收的废旧热塑性塑 料共混改性，可制得系列制品
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6.2 废皮革资源化
①大幅度地节约设备、能源动力消耗和劳力投入； ②生产精细胶粉可节约废旧橡胶脱硫时所需的软化剂、活 化剂等化工原料； ③精细粉掺用于生胶中，可取代部分生胶，使制品成本降 低； ④精细胶粉生产时不存在气、水的环境污染； ⑤在掺入再生料的制品中，精细胶粉比再生胶掺入量大且 力学性能好。
第六章 工业固废的资源化
第六章 工业固废的资源化
将铬革废弃物脱铬后作饲料中的蛋白添加剂
我国目前以石灰水作碱性介质, 在pH 值不高于11的条件下
加热至90℃, 反应5h,可从铬革废弃物中提取铬含量低的蛋白质 2 从铬革废弃物中回收铬和胶原 1）焚烧法 不保留胶原、而专为回收利用铬为目的的一种破坏性脱铬
方法。将铬革废弃物直接放入炉内焚烧,胶原分解成NOx、SOx、 CO2、H2O 等小分子除掉, 铬则以无机盐和氧化物的形式残留下 来。
缺点设备投资较油法大，脱硫工艺条件要求严格
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3 生产胶粉 把废橡胶制成胶粉或精细胶粉是其再生利用的主要方向 之一。
工业上往往以胶粉的粒度划分为粗胶粉(500～1500µm)、 细胶粉(300～500µm)、精细胶粉(75～300µm)、超细胶粉
(74µm以下)。 有明显的经济效益和社会效益 ：
固体废物处理处置与资源化第 六章工业固废的资源化
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绪论 第一章 ………. 第二章 ………. 第三章 ………. 第四章 ………. 第五章 ………. 第六章 工业固废的资源化 第七章 ………. 第八章 ………. 第九章 ………. 第十章 ……….
第六章 工业固废的资源化
●了解固体废弃物的分类及资源化的必要性 ●掌握废橡胶的回收利用途径及工艺 ●了解废皮革的回收利用途径 ●掌握主要化工固废的回收利用途径及工艺 ●掌握主要石油工业固废的回收利用途径及工艺
1．塑料加料斗 2．螺旋输送机 3．冷却下伸管 4．流化床反应器 5．加 热器6．热电偶 7．冷却器 8．静电沉积器 9．深度冷却器 10．气旋 11．气体取样器 12．气量计 13．节气阀 14．压气机 15．转子流量计 16．气旋
第六章 工业固废的资源化
这种流化床用砂或炭黑组成，由分置为两层的7根辐射火管 间接加热。生成的气体一部分用于流化床，另一部分则燃烧为 分解反应提供热量。整个轮胎通过气锁进入反应器，轮胎到达 流化床后，慢慢地沉入砂内，热的砂粒覆盖在它的表面，使轮 胎热透而软化，流化床内的砂粒与软化的轮胎不断交换能量、 发生摩擦，使轮胎渐渐分解，二三分钟后轮胎即可全部分解完， 在砂床内残留的是一堆弯曲的钢丝。钢丝由伸入流化床内的移 动式格栅移走。热解产物连同流化气体经过旋风分离器及静电 除尘器将橡胶、填料、炭黑和氧化锌分离除去。气体通过油洗 涤器冷却，分离出含芳香族高的油品。最后得到含甲烷和乙烯 较高的热解气体。整个过程所需能量不仅可以自给，而且还有 剩余热量可供其它地方使用。
6.1 废橡胶的资源化 6.2 废皮革资源化 6.3 化工废渣的资源化 6.4 石油工业固体废物的资源化
第六章 工业固废的资源化
第六章 工业固废的资源化
第六章 工业固废的资源化
1）再生胶类别
再生胶类别
品种
轮胎再生胶 胶鞋再生胶 杂品再生胶
所用材料
各种机动车所用废旧轮胎的橡胶及类似材料 各种胶面胶鞋、布面胶鞋所用的废旧橡胶 各种规格内胎、水胎及其他废旧橡胶制品
增加而油品含量减少，炭含量则增加。
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橡 胶 热 解 产 品 组 成 与 温 度 关 系 1.炭 2.总油品 3.H2, C1—C4 4.甲烷 5.苯 6.甲苯
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2）热解工艺
废轮胎热解炉主要有流化床和回转窑两种 流
化 床 热 解 橡 胶 的 工 艺 流 程 图
热解利用一般要经过粉碎、热解、油回收、气体处理、 二次污染的防止等工序。
进行热解的废橡胶主要是指天然橡胶生产的废轮胎、工 业部门的废皮带和废胶管等。
人工合成的氯丁橡胶、丁腈橡胶由于热解时会产生HCI 和HCN，不宜热解。