裂解已成为废旧橡胶绿色资源化循环利用最有效方法之一。如果裂解工艺方法得当,完全可满足处理量大、效益高和环境污染性小等要求,既可解决当前废旧橡胶制品所产生的“黑色污染”问题,又可缓解当前石化燃料减少和能源价格高涨的紧张情势。利用微波裂解废旧橡胶的技术所产生的巨大经济效益和社会效益已受到世界各国业界学者的高度关注。微波具有加热速度快、穿透性强、无污染等特点。本文阐述了废旧橡胶的微波裂解机理。针对胶粉在微波裂解设备的位置对裂解速率及能耗的影响,透波材料表面炭黑的附着对裂解速率及能耗的影响,微波裂解设备材质的选择对微波能量损耗的影响,依据微波理论并使用电磁仿真软件HFSS进行了模拟分析。研究表明,废旧橡胶与裂解腔金属底板有一个最佳高度尺寸,废旧橡胶在此位置吸收的微波能最多,裂解率最高,即裂解速率最快;透波材料表面炭黑的附着会严重影响矩形波导中微波能量的传输率及增加反射率,应添加鸭嘴型氮气喷嘴装置对透波材料表面产生吹扫及冷却作用;裂解设备采用不同的金属材料时,所产生的腔壁损耗不同。以电磁仿真结果为依据,对整套隧道窑式胶粉连续裂解装置进行了优化设计。裂解设备整体分为进料部分、裂解部分和出料部分。进料部分出料部分采用螺旋结构;裂解部分采用隧道窑式马蹄链推进裂解结构,微波源采用多组磁控管组合的形式。确定了裂解物料位于裂解腔的最佳位置、矩形波导的排列、裂解腔传动轴端密封结构。优化后的隧道窑式胶粉连续裂解装置具有稳定的微波传输率,减少墙壁能量损耗,解决了裂解气泄漏问题,提高了设备安全性及稳定性,提高了能量利用率,裂解效率大幅提高。对隧道窑式胶粉连续裂解装置进行了废旧橡胶的连续化实验,结果表明优化后的隧道窑式胶粉连续裂解装置连续运行稳定,废旧橡胶温升快、裂解程度高,裂解得到的炭黑、裂解气和裂解油品质高,裂解耗能低,符合预期效果。