废轮胎热解炭作为废轮胎热裂解的主要产物之一,其回收再应用问题是近年来国内外专家学者研究的热点问题。其中,热解炭中较高的灰分严重制约了热解炭的回收再利用的范围和领域。本文针对热解炭中绝大部分是固定碳,灰分含量较高等特点,提出将水蒸气作为气化剂,开展废轮胎热解炭水蒸气气化的实验研究,为提高废轮胎热解炭的利用率和拓宽废轮胎热解炭的利用途径提供理论依据和技术支持。(1)通过对废轮胎热解炭的基本特性研究,明确废轮胎热解炭中一些基本的化学和物理性质。废轮胎热解炭中大部分是固定碳,且含有丰富的孔结构,可作为气化原料。对废轮胎热解炭水蒸气气化理论的研究,不仅明确了热解炭的气化反应机理和反应的影响因素,而且总结了用于后续实验分析的一些相关动力学模型。(2)设计搭建废轮胎热解炭水蒸气气化反应的实验台,对影响热解炭气化反应过程的影响因素(反应温度、S/M、热解炭颗粒粒径以及反应时间)进行探讨。结果显示,反应温度、S/M、颗粒粒径和反应时间对废轮胎热解炭水蒸气气化实验的产气率、气体成分、气体热值以及碳转化率等结果的影响各不相同。通过正交实验,确定了最佳气化反应工况为:反应温度850℃,S/M为1.12,颗粒粒径大于120目及反应时间45min。(3)分别利用容积反应动力学模型和未反应收缩核动力学模型对废轮胎热解炭水蒸气气化反应的实验结果进行动力学分析,并分别求出了两种模型下的反应动力学参数。通过分析发现:容积反应动力学模型比未反应收缩核动力学模型更适合用来描述废轮胎热解炭水蒸气气化反应行为。此外,通过对废轮胎热解炭水蒸气气化反应进行物料与能量衡算验证了热解炭水蒸气气化处理方法的可行性。