废旧轮胎热解回收炭黑技术获评估

钱伯章 2026-10-21

塞巴斯蒂安·博格达恩博士论文（2026-10-16发表，10-01于AZuR会议展示）以工艺模型+详细LCA结合、用一手数据评估废旧轮胎热解回收炭黑(rCB)。最优条件650°C、停留约1小时，产物重量比≈40% rCB、37% TPO、23%热解气。

废旧轮胎（ELT）蕴含宝贵的原材料，其中之一便是炭黑（CB）——一种在决定轮胎性能方面起关键作用、且在工业中广泛应用的材料。在题为《废旧轮胎热解制备高品质碳基材料的生产与环境评估》的论文中，塞巴斯蒂安·博格达恩（Sebastian Bogdahn）研究了如何通过热解技术从废旧轮胎中回收炭黑（rCB），并评估该工艺的环境影响。博格达恩于 2026 年 10 月 1 日在萨尔州迪林根举行的 AZuR 化学回收项目会议上，以简明形式展示了其博士论文答辩内容；其论文于 2026 年 10 月 16 日发表。

论文探讨了一个根本性问题：如何回收并再利用废旧轮胎，以最大化其价值。博格达恩指出，废旧轮胎热解是一种互补性技术，有助于填补循环经济中的回收缺口，并为化石基炭黑提供替代方案。在热解过程中，经处理后的废旧轮胎橡胶颗粒在无氧条件下发生热分解，产生三种主要输出流：回收的固体炭黑（rCB）、轮胎热解油（TPO）和热解气体。

既往对 ELT 热解等技术通常从技术与环境两个角度分别评估，且生命周期评估（LCA）往往依赖二手数据或已发表文献、缺乏标准化方法，导致结果难以比较。博格达恩通过将特定技术的工艺模型与详细的生命周期评估模型相结合，利用可靠的原始数据对 ELT 热解及其二次原材料进行科学严谨的环境评估。其核心技术在于开发一个以数学方式描述热解过程中物质转化的工艺模型——从实验室规模起步，并在科隆应用科学大学科隆研究所的中试规模回转窑上完成放大验证，原料与产物的全面实验室分析为模型开发提供了支撑。

经验证的模型可确定最佳运行条件并相应调整设备：对所研究系统而言，650°C（1202°F）与约 1 小时停留时间被证明为最优条件，此时工艺实现材料完全转化并产出高质量 rCB。最终产物重量比约为 40% rCB、37% TPO、23% 热解气体，为生命周期评估提供了技术特异性原始数据；尽管结论适用于所研究的具体系统，该方法论亦可推广至其他热解技术。

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