[发明专利]一种废轮胎全组分资源化系统和方法

权利要求书

1.一种废轮胎全组分资源化系统，其特征在于：包括分质处理单元(11)，所述分质处理单元(11)根据废轮胎(1)不同部位灰分含量差异将废轮胎(1)分质为钢丝(21)、低灰组分(22)以及高灰组分(23)；所述的低灰组分(22)与高灰组分(23)分别通过加压热解单元加压热解为热解气、热解油(26)以及热解焦，低灰组分(22)得到的热解焦经过第一原位活化单元(14)进行原位活化后得到活化碳(30)，高灰组分(23)得到的热解焦经过第二原位活化单元(15)进行原位活化后再依次经过碱洗单元(16)和水洗单元(17)得到活化碳(30)与碱液沉淀物(29)，第一原位活化单元(14)与第二原位活化单元(15)中通入水蒸气(2)；所述低灰组分(22)与高灰组分(23)得到的热解气均通入活化碳(30)进行催化重整后得到富甲烷气体(32)和活性碳(31)；所述碱液沉淀物(29)通过煅烧单元(18)进行煅烧后得到灰渣(33)，灰渣(33)富含ZnO和SiO₂，灰渣(33)作为催化剂对富甲烷气体(32)进行催化重整制备得到富氢气体(34)；所述水洗单元(17)通过去离子水将经过碱洗单元(16)之后的热解焦水洗至中性，得到活化碳(30)与碱液沉淀物(29)。

2.根据权利要求1所述的废轮胎全组分资源化系统，其特征在于：所述低灰组分(22)与高灰组分(23)得到的热解油(26)收集至同一个容器；所述低灰组分(22)与高灰组分(23)通过热解焦得到的活化碳(30)收集至同一个容器。

3.一种基于权利要求1-2中任一项所述废轮胎全组分资源化系统的废轮胎全组分资源化方法，其特征在于，包括以下步骤：

将废轮胎(1)根据不同部位灰分含量差异进行全组分分质处理，获得钢丝(21)、低灰组分(22)和高灰组分(23)；

对低灰组分(22)和高灰组分(23)分别进行加压热解，获得热解气、热解油(26)以及热解焦；

对低灰组分(22)得到的热解焦进行原位活化，得到活化碳(30)；对高灰组分(23)得到的热解焦进行原位活化后，再依次进行碱洗和水洗，得到活化碳(30)与碱液沉淀物(29)；

将低灰组分(22)与高灰组分(23)得到的热解气均通入活化碳(30)进行催化重整，获得富甲烷气体(32)和活性碳(31)；

将碱液沉淀物(29)进行煅烧后得到富含ZnO和SiO₂的灰渣(33)；

将灰渣(33)作为催化剂对富甲烷气体(32)进行催化重整，制备得到富氢气体(34)。

4.根据权利要求3所述的废轮胎全组分资源化方法，其特征在于，所述对低灰组分(22)和高灰组分(23)分别进行加压热解的步骤，压力为0.1MPa～30MPa，温度为400℃～850℃，反应时间为0.5h～1.5h。

5.根据权利要求3所述的废轮胎全组分资源化方法，其特征在于，所述对低灰组分(22)得到的热解焦进行原位活化，以及所述对高灰组分(23)得到的热解焦进行原位活化的步骤均通入水蒸气(2)完成，原位活化的温度为600℃～1000℃，反应时间为0.5h～2h，水蒸气(2)与热解焦的质量比为0.01～10。

6.根据权利要求3所述的废轮胎全组分资源化方法，其特征在于，所述活化碳(30)的灰浓度为0.01wt.％～2.00wt.％，比表面积为100m²/g～1000m²/g。

7.根据权利要求6所述的废轮胎全组分资源化方法，其特征在于，所述将低灰组分(22)与高灰组分(23)得到的热解气均通入活化碳(30)进行催化重整，获得富甲烷气体(32)和活性碳(31)的步骤中，催化重整的温度为500℃～800℃，活化碳(30)与低灰组分(22)或高灰组分(23)的质量比为0.1～5.0。