ICS71.120.01CCSG93团体标准T/CI021—2021连续回转式废轮胎裂解反应器设计准则Designcriteriaforcontinuousrotarykilnwastetyrepyrolysisreactor 2021-12-17发布2021-12-17实施中国国际科技促进会发布发布发布 全国团体标准信息平台 T/CI021—2021 I⽬录前⾔.............................................................................................................................II连续回转式废轮胎裂解反应器设计准则..........................................................................11适⽤范围......................................................................................................................12引⽤标准......................................................................................................................13术语和定义...................................................................................................................24技术要求......................................................................................................................2（⼀）废轮胎裂解程度分析......................................................................................2（⼆）反应器主体有效⻓度的设计计算...................................................................3（三）反应器主体有效直径的设计计算...................................................................45基本参数......................................................................................................................56采样..............................................................................................................................67命名与热平衡、热效率计算.........................................................................................6附录A（资料性附录）废轮胎裂解转化率计算............................................10附录B（资料性附录）废轮胎裂解过程吸放热计算.....................................11附录C(资料性附录)废轮胎⾼效裂解反应器有效⻓径⽐计算实例................12附录D(资料性附录)废轮胎⾼效裂解反应器热利⽤效率计算实例...............14 全国团体标准信息平台 T/CI021—2021 II前⾔本指南按照GB/T1.1-2020《标准化⼯作导则第1部分：标准化⽂件的结构和起草规则》起草。某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本⽂件由中国国际科技促进会标准化⼯作委员会提出。本⽂件由中国国际科技促进会归⼝。本⽂件由东南⼤学、双星集团有限责任公司、北京⼯业⼤学、中国⽯油⼤学（北京）、⻘岛科技⼤学、华中科技⼤学负责起草。本⽂件主要起草⼈：肖睿，王兵，曾德望，吴⽯亮，陈晓燕，冷帅，周平，张倩倩，陈标华，⾼⾦森，段咏欣，胡红云，邵敬爱；本⽂件是⾸次发布。 全国团体标准信息平台 T/CI021—2021 1连续回转式废轮胎裂解反应器设计准则1适⽤范围本⽂件规定了以废弃轮胎为原料，采⽤热裂解⽅法以实现固体废弃物资源化回收利⽤的⾼效反应器设计规定的术语和定义、技术要求。本⽂件适⽤于破碎的废轮胎颗粒等固体废弃物⾼效裂解回转窑反应器的设计和优化改造。2引⽤标准下列⽂件中的条款，通过本标准的引⽤⽽成为本标准的条款。凡是注⽇期的引⽤⽂件，仅注⽇期的版本适⽤于本⽂件。凡是不注⽇期的引⽤⽂件，其最新版本（包括所有的修改单）适⽤于本⽂件。GB/T26731-2011废轮胎加⼯处理GB/T40009-2021废轮胎、废橡胶热裂解技术规范GB/T32662-2016废橡胶废塑料裂解油化成套⽣产装备GB50316⼯业⾦属管道设计规范GB50726⼯业设备及管道防腐蚀⼯程施⼯规范GB16297⼤⽓污染物排放综合标准GB18599⼀般⼯业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T3778-2011橡胶⽤炭⿊GB/T3780.1-2015炭⿊第1部分：吸碘值试验⽅法GB⁄T3780.2-2017炭⿊第2部分：吸油值的测定GB/T3780.5-2017炭⿊第5部分：⽐表⾯积的测定CTAB法GB/T3780.6-2016炭⿊第6部分：着⾊强度的测定GB/T3780.8-2019炭⿊第8部分：加热减量的测定GB/T3780.10-2017炭⿊第10部分：灰分的测定GB/T3780.12-2007炭⿊第12部分：杂质的检查GB/T3780.15-2016炭⿊第15部分：甲苯抽出物透光率的测定GB/T3780.21-2016炭⿊第21部分筛余物的测定⽔冲洗法HG/T5459-2018废旧轮胎裂解炭⿊⾏业标准HG/T20566-2011化⼯回转窑设计规定 全国团体标准信息平台 T/CI021—2021 2HG/T21558-2011橡胶⼯⼚⼯艺设计技术规定HG/T20580-2011钢制化⼯容器设计基础规定HG/T20583-2011钢制化⼯容器结构设计规定SB/T11107-2014废轮胎回收与管理规范3术语和定义下列术语和定义适⽤于本⽂件。3.1废轮胎（wastetyre）失去了原有的使⽤价值，且不能翻修继续使⽤的轮胎。3.2废轮胎热裂解（pyrolysisofwastetyre）废轮胎在缺氧或惰性⽓体环境中通过加热进⾏裂解反应，⽣产废轮胎再⽣油、热裂解再⽣炭⿊、热裂解回收钢丝、不凝可燃⽓的⼯艺过程。3.3热裂解再⽣炭⿊（pyrolysisrecoveredcarbonblack）废轮胎热裂解产⽣的富含炭⿊的固态产物。3.4连续回转式废轮胎裂解反应器设计准则（Designcriteriaforcontinuousrotarykilnwastetyrepyrolysisreactor）采⽤热裂解⽅法对废轮胎进⾏⾼效裂解的回转窑反应器设计和优化改造的统称。3.5有效⻓径⽐（effectiveaspectratio）回转窑裂解反应器的有效⻓度与有效直径的⽐值。4技术要求反应器主体有效⻓径⽐的设计计算（⼀）废轮胎裂解程度分析废轮胎裂解转化率，是指废轮胎因受热发⽣分解反应的质量与物料未发⽣反应前质量的⽐值。由于是废轮胎发⽣分解反应引起的变化，所以裂解转化率主要与裂解反应密切相关的因素，如裂解温度和反应时间等有关。由于不同种类的废轮胎其橡胶组成配⽅存在⼀定的差异，需要选⽤最佳的 全国团体标准信息平台 T/CI021—2021 3裂解温度对废轮胎进⾏裂解。最佳裂解温度的选取可采⽤热重分析⽅法，对废轮胎原料的在不同温度和时间情况下的裂解转化率进⾏分析，以确定最佳的裂解温度和合适的裂解时间。废轮胎裂解程度，不同于单个微⼩颗粒的热重分析，废轮胎在反应器内的裂解过程所涉及的传热传质情况更复杂。对废轮胎在反应器内的裂解程度分析需要更宏观。通过⼤量的实验研究发现，以废轮胎裂解固体产物的品质对其裂解程度进⾏综合评价是⼀种⾏之有效的分析评价⽅法。所涉及固体产物的品质具体包括：固体产物的热重分析、炭⿊性质分析、⼯业分析和微观结构分析。废轮胎裂解所得固体产物的热重分析，由于废轮胎充分裂解后将不再发⽣质量变化，因此，以废轮胎在不同裂解时间条件下所得固体产物的热重分析结果来判断废轮胎的裂解程度是可⾏的。具体有以下计算公式： （4-1）其中，m0为废轮胎裂解后固体产物的初始质量，单位g；m为固体产物热失重后剩余质量，单位g。废轮胎裂解所得固体产物的炭⿊性质分析，主要包括吸碘值，DBP吸收值，氮吸附⽐表⾯积，甲苯析出物透光率，125°C加热减量和825°C灰分等裂解炭⿊性质⽅⾯的测试。以上测试的项⽬均采⽤GB/T3780中规定的⽅法进⾏。废轮胎裂解所得固体产物的⼯业分析，主要包括⽔分，灰分，挥发分，固定碳等⽅⾯的测试。以上测试的项⽬均