一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，属于废旧轮胎脱硫再生技术领域，包括如下步骤：将多环芳烃降解菌与氧化亚铁硫杆菌液混合，得到复合微生物菌液；采用多孔碳吸附复合微生物菌液，得到负载复合微生物菌液多孔碳；采用超临界二氧化碳喷射法对废旧轮胎进行粉碎，加入脱硫剂，得到固体颗粒，将固体颗粒加入到有机溶剂中，搅拌，加入负载复合微生物菌液多孔碳，搅拌，过滤后，得到再生橡胶。超临界二氧化碳喷射能够破坏废旧橡胶中的交联网络结构，具有较好的可塑性；多孔碳材料能够吸附较多微生物，能够提高微生物在橡胶脱硫中的脱作用，氧化亚铁硫杆菌所含有的酶能够吸收橡胶分子链中的硫元素。子链中的硫元素。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺


[0001]本专利技术属于废旧轮胎脱硫再生
，具体地，涉及一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺。

技术介绍

[0002]废旧轮胎属于废旧橡胶，橡胶作为轮胎的原料，利用橡胶制备轮胎过程中，为了满足轮胎的高强度、耐磨、稳定和耐老化，造成了废旧轮胎长时期不能自然降解，大量的废旧轮胎造成了比塑料污染更难处理的黑色污染，浪费了宝贵的橡胶资源，废旧橡胶材料的数量在废旧高分子材料中仅次于废塑料，对废旧轮胎作为原料回收橡胶，有利于环境保护，节能，回收是一种可持续的行动，节省了原材料和能源，有利于社会经济的可持续发展。
[0003]通过对废旧轮胎进行物理脱硫(即分解、粉碎)和化学脱硫(高温、高压下的软化和活化)，将废旧橡胶中的大分子网状交联结构破坏为单链的小分子机构，来恢复橡胶的流动能力，使其从弹性体变为可加工粘弹，达到可在利用的目的；脱硫技术包括机械、机械化学、热机械与热化学等物理和化学方法；还可引入脱硫剂，对废旧轮胎的S
‑
S键、S
‑
C键的键能进行破坏。
[0004]有机脱硫过程中未消耗的游离硫元素会参与化学反应，在橡胶中产生新的碳
‑
硫键，造成硫化不彻底，硫含量相对较高以及能耗高，对制油受到一定程度的限制；采用微生物对废旧橡胶进行脱硫处理，能够有效去除废旧橡胶中的硫元素，但废旧橡胶释放的多环芳烃化合物能够抑制微生物生长，导致微生物脱硫效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺：制备多环芳烃降解菌，再与氧化亚铁硫杆菌液混合，氧化亚铁硫杆菌所含有的酶能够吸收橡胶分子链中的硫元素，多环芳烃降解菌有效去除橡胶所释放的多环芳烃化合物；复合微生物菌液吸附在多孔碳内部，多孔碳材料具有较大比表面积和孔隙结构，能够吸附较多微生物，提高微生物在橡胶脱硫中的作用；采用超临界二氧化碳喷射法对废旧轮胎进行粉碎，在粉碎过程中加入脱硫剂，超临界二氧化碳喷射使得废旧轮胎为小尺寸颗粒，能够破坏废旧橡胶中的交联网络结构，能够促进脱硫剂均匀浸渍到交联网络中，实现脱硫剂对橡胶完成脱硫反应。
[0006]本专利技术要解决的技术问题：有机脱硫过程中未消耗的游离硫元素会参与化学反应，在橡胶中产生新的碳
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硫键，造成硫化不彻底，硫含量相对较高以及能耗高，造成二次污染；采用微生物对废旧橡胶进行脱硫处理，能够有效去除废旧橡胶中的硫元素，但废旧橡胶释放的多环芳烃化合物能够抑制微生物生长，导致微生物脱硫效率较低。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，包括如下步骤:S1、将多环芳烃降解菌与氧化亚铁硫杆菌液混合，得到复合微生物菌液；S2、采用多孔碳吸附复合微生物菌液，得到负载复合微生物菌液多孔碳；
S3、采用超临界二氧化碳喷射法对废旧轮胎进行粉碎，在粉碎过程中加入脱硫剂，得到固体颗粒；S4、将固体颗粒加入到有机溶剂中，搅拌，加入负载复合微生物菌液多孔碳，搅拌，过滤后，依次经过开炼机、精炼机，冷却储存，得到再生橡胶。
[0008]进一步地，复合微生物菌液具体包括以下步骤：A1.将氢氧化钠加入到培养基中，调节pH至中性，用氮气吹扫培养基来实现厌氧条件，有利于酵母味素的生长，向培养基中加入10mL多环芳烃溶液，将培养基在高压釜中，灭菌20min，在4000rpm速度下离心10min后，置于厌氧瓶中，在22℃下进行微生物富集培养，得到多环芳烃降解菌，将多环芳烃降解菌保存在
‑
80℃；A2.将氧化亚铁培养基置于振荡培养箱中，在30℃下，以882rpm速率进行培养，加入质量分数为98%的硫酸溶液调节pH至2.12，使得氧化亚铁生长，加入10g/L元素硫，在121℃下对元素硫进行灭菌15min，加入质量分数为98%的硫酸溶液以补充培养基营养，在30℃和115rpm速度下孵育24h，得到氧化亚铁硫杆菌液；A3.准备干净灭菌的培养皿，将氧化亚铁硫杆菌液置于培养皿中，在加入多环芳烃降解菌，盖上盖子，培养皿轻微震荡5min以混合均匀，得到复合微生物菌液。
[0009]进一步地，步骤A1中，培养基由氯化铵、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、氯化钙、硫酸镁、酵母味素、硫酸钠、硝酸钠和乳酸钠按照(0.5
‑
1.5):(0.3
‑
0.7):(0.004
‑
0.009):(0.04
‑
0.07):(0.04
‑
0.07):(0.1
‑
0.3):(2.6
‑
3):(1.5
‑
1.9):(0.01
‑
0.03)的浓度比混合而成。
[0010]进一步地，步骤A2中，氧化亚铁培养基由硫酸铵、氯化镁、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸亚铁、氯化锰、氯化钴、硼酸、钼酸钠和氯化铜按照(0.2
‑
0.8):(1.3
‑
1.7):(0.04
‑
0.09):(0.01
‑
0.05):(3
‑
4):(0.81
‑
0.83):(2.6
‑
2.9):(1.2
‑
1.4):(0.2
‑
0.5):(0.03
‑
0.05)的浓度比混合而成。
[0011]进一步地，负载复合微生物菌液多孔碳具体包括以下步骤：将秸秆浸渍在氯化锌溶液中，形成多孔结构，在110℃下干燥12h，取出，置于不锈钢管式反应器中，以20℃/min的速率加热至600℃，在该温度下保持36h，冷却后，放入盐酸溶液中，在50℃下放置30min，经去离子水洗涤至洗涤液为中性，在80℃烘箱中干燥2h，得到多孔碳，将3g多孔碳加入到100mL复合微生物菌液中，放置恒温振荡中20min，取出，室温下干燥，得到负载复合微生物菌液多孔碳。
[0012]上述操作过程中，在活化剂氯化锌溶液中，使得秸秆催化脱羟基和脱水，氢气和氧气以水蒸气的形式释放出来，形成多孔结构，经高温碳化后，在盐酸溶液中，除去多孔碳材料内部的金属离子和灰分含量，使得多孔碳内部含有较大空腔结构，便于吸附菌液。
[0013]进一步地，固体颗粒具体包括以下步骤：将100g废旧轮胎置于超临界二氧化碳喷射粉碎机内，然后将10g脱硫剂放置在粉碎室内，粉碎室进行密封后，启动超临界二氧化碳喷射粉碎机，60min后，废旧轮胎在粉碎室内的喷射粉碎机冲击下粉碎，在出口收集固体颗粒。
[0014]上述操作过程中，超临界二氧化碳喷射粉碎机使得废旧轮胎粉碎为小尺寸颗粒，废旧橡胶膨胀使得脱硫双（3
‑
三乙氧基硅基丙基）四硫化物均匀浸渍到废旧橡胶交联网络中；粉碎过程中，双（3
‑
三乙氧基硅基丙基）四硫化物中的硫
‑
硫键断裂，产生自由基，能够与废旧橡胶分子中的硫
‑
硫键和碳
‑
硫键反应，完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将多环芳烃降解菌与氧化亚铁硫杆菌液混合，得到复合微生物菌液；S2、采用多孔碳吸附复合微生物菌液，得到负载复合微生物菌液多孔碳；S3、采用超临界二氧化碳喷射法对废旧轮胎进行粉碎，在粉碎过程中加入脱硫剂，得到固体颗粒；S4、将固体颗粒加入到有机溶剂中，搅拌，加入负载复合微生物菌液多孔碳，搅拌，过滤后，依次经过开炼机、精炼机，冷却储存，得到再生橡胶。2.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，其特征在于，复合微生物菌液具体包括以下步骤：A1.将氢氧化钠加入到培养基中，调节pH至中性，用氮气吹扫培养基来实现厌氧条件，向培养基中加入多环芳烃溶液，置于高压釜中，灭菌20min后，在4000rpm速度下离心10min，置于厌氧瓶中，在22℃下进行培养20h，得到多环芳烃降解菌；A2.将氧化亚铁培养基置于振荡培养箱中，在30℃下，以882rpm速率进行震荡10min后，加入质量分数为98%的硫酸溶液调节pH至2.12，加入元素硫，对元素硫进行灭菌15min，在30℃和115rpm速度下孵育24h，得到氧化亚铁硫杆菌液；A3.准备干净灭菌的培养皿，将氧化亚铁硫杆菌液置于培养皿中，在加入多环芳烃降解菌，盖上盖子，培养皿轻微震荡5min以混合均匀，得到复合微生物菌液。3.根据权利要求2所述的一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，其特征在于，步骤A1中，所述去离子水培养基由氯化铵、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、氯化钙、硫酸镁、酵母味素、硫酸钠、硝酸钠和乳酸钠按照(0.5
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1.5):(0.3
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0.7):(0.004
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0.009):(0.04
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0.07):(0.04
‑
0.07):(0.1
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0.3):(2.6
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3):(1.5
‑
1.9):(0.01
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0.03)的浓度比混合而成。4.根据权利要求2所述的一种废旧轮胎再生橡胶处理工艺，其特征在于，步骤A2中，氧化亚铁培养基由硫酸铵、氯化镁、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸亚铁、氯化锰、氯化钴、硼酸、钼酸钠和氯化铜按照(0.2
‑
0.8):(1.3

【专利技术属性】
技术研发人员：郑四方，陆应文，冯勇，
申请(专利权)人：元谋金蓬环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：