[发明专利]废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法及系统

权利要求书

1.一种废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

废弃子午轮胎热解步骤：对废弃子午轮胎进行原位热解，分离去除钢丝，得到热解挥发分和热解焦；

热解焦粉碎步骤：对热解焦进行粉碎，得到粉碎焦；

活化剂混合步骤：向粉碎焦中加入活化剂并进行混合，得到混合焦；

混合焦活化步骤：对活化剂混合步骤得到的混合焦进行加热使其发生活化反应，得到活化焦；

活化焦纯化步骤：对活化焦进行酸洗，干燥后得到纯化的电极碳材料；

燃油处理收集步骤：对废弃子午轮胎热解步骤得到的热解挥发分进行冷凝和脱水处理得到燃油；

所述活化焦纯化步骤中酸洗产生的硫化氢气体返回到混合焦活化步骤中，与混合焦发生反应进行深度硫掺杂得到高硫掺杂的活化焦。

2.根据权利要求1所述的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，其特征在于：还包括如下步骤：

电极碳材料收集步骤：收集活化焦纯化步骤纯化后的电极碳材料并进行储存；

尾气处理步骤：对燃油处理收集步骤和混合焦活化步骤的尾气进行处理实现达标排放。

3.根据权利要求1或2所述的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，其特征在于：所述废弃子午轮胎热解步骤中，热解温度为400～1000℃，热解时间为30～180分钟；所述热解焦粉碎步骤中，得到的粉碎焦成粉末状，粒径为20～200目；所述活化剂混合步骤中，加入的活化剂为氯化钾和氯化铁的混合盐，后两者混合质量比为(2～4):1，活化剂与粉碎焦的质量比为(1～4):1；所述混合焦活化步骤中，活化反应温度为600～1000℃，活化反应时间为1～5小时；所述活化焦纯化步骤中，采用浓度为0.5～2.0mol/L的稀盐酸进行酸洗。

4.根据权利要求1或2所述的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的方法，其特征在于：所述燃油处理收集步骤得到的燃油的热值为30～60MJ/kg；所述活化焦纯化步骤得到的电极碳材料为高硫掺杂的多孔石墨型碳，其石墨化度为20～100％，比表面积为100～1000m²/g，硫含量为0.3～4.0wt％，运用于超级电容器在1A/g的电流密度下比电容为50～300F/g，经过1000次循环后其比电容达到初始值的60～100％。

5.一种为实现权利要求1～4中任一项所述方法而设计的废弃子午轮胎综合处理制备燃油和电极碳材料的系统，其特征在于：

包括废弃子午轮胎热解装置(1)、热解焦粉碎装置(2)、活化剂混合装置(3)、混合焦活化装置(4)、活化焦纯化装置(5)和燃油处理收集装置(8)；

所述废弃子午轮胎热解装置(1)设置有废弃子午轮胎入口、钢丝出口、热解焦出口和热解挥发分出口；

所述热解焦粉碎装置(2)设置有热解焦入口和粉碎焦出口，所述热解焦入口与废弃子午轮胎热解装置(1)的热解焦出口相连；

所述活化剂混合装置(3)设置有粉碎焦入口、活化剂入口和混合焦出口，所述粉碎焦入口与热解焦粉碎装置(2)的粉碎焦出口相连；

所述混合焦活化装置(4)设置有混合焦入口、含硫化氢尾气入口、活化焦出口和尾气出口，所述混合焦入口与活化剂混合装置(3)的混合焦出口相连；

所述活化焦纯化装置(5)设置有活化焦入口、洗涤用酸入口、含硫化氢尾气出口、洗涤废液出口和电极碳材料出口；所述活化焦入口与所述混合焦活化装置(4)的活化焦出口相连；所述含硫化氢尾气出口与混合焦活化装置(4)的含硫化氢尾气入口相连；所述电极碳材料出口用于输出纯化后的电极碳材料；

所述燃油处理收集装置(8)设置有热解挥发分入口和尾气出口，所述热解挥发分入口与废弃子午轮胎热解装置(1)的热解挥发分出口相连。