廢輪胎熱解過(guò)程中含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑
隨著熱解溫度上升,硫在固態(tài)產(chǎn)物的保留率先降低后升高,脂肪族硫和噻吩硫硫的分解率逐漸升高,無(wú)機(jī)硫化物含量逐漸增加,而在700~800°C生成了亞砜和砜類硫,硫酸鹽含量減少;硫向液態(tài)產(chǎn)物中的遷移率先升高后降低,在500°C達(dá)到最大值,硫形態(tài)主要為苯并噻唑、苯并噻吩、4,4'-雙(四氫噻喃),而在800°C,沒有檢測(cè)到含硫化合物;硫向氣態(tài)中的遷移率先上升后略有下降,H2S和COS含量都是先上升后下降。
加熱速率越大,脂肪族硫和噻吩硫的分解率越高,噻吩硫穩(wěn)定性好,其分解率相對(duì)于脂肪族硫要低一些,無(wú)機(jī)硫化物含量隨著加熱速率增加而增加。相對(duì)于快速熱解,慢速熱解有較長(zhǎng)的熱解時(shí)間,有利于亞砜硫和砜類硫逐漸向硫酸鹽轉(zhuǎn)化。液體產(chǎn)物中的硫主要為4,4'-雙(四氫噻喃)和噻吩,還發(fā)現(xiàn)噻吩與酯類和咪唑等含氧、氮化合物相結(jié)合的硫化物。
隨著原料粒徑的增大,硫在固相中的保留率略有升高,脂肪族硫和噻吩硫的分解率有所降低,大粒徑廢輪胎熱解傾向于產(chǎn)生更多的亞砜、砜類硫和硫酸鹽,而小粒徑廢輪胎熱解會(huì)生成更多無(wú)機(jī)硫化物;液態(tài)產(chǎn)物中硫含量略有降低,4,4'-雙(四氫噻喃)的含量無(wú)明顯變化,保持在1.7%左右,苯并噻吩的含量隨粒徑增大而降低。
廢輪胎熱解過(guò)程中硫的主要遷移路線是廢輪胎中的脂肪族硫和噻吩硫逐步分解轉(zhuǎn)化并向液相和氣相中遷移,亞砜硫、砜類硫、硫酸鹽和無(wú)機(jī)硫化物保留在固態(tài)產(chǎn)物中,苯并噻吩、苯并噻唑、4,4'-雙(四氫噻喃)和具有高露點(diǎn)的大分子含硫化合物遷移至液相中,釋放的含硫氣體是H2S和COS。此外同時(shí)存在二次反應(yīng)路徑,在較高熱解溫度下,液相硫向固相和氣相遷移,H2S和COS也參與固相中無(wú)機(jī)硫化物、亞砜和砜的轉(zhuǎn)化,亞砜和砜可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。