我国目前的废轮胎年产量已超过1000万吨,居世界首位,但废轮胎的平均回收利用率却不到40%,远远低于其他发达国家。利用热解技术处理废轮胎不仅具有较高的回收利用率,实现废轮胎的循环利用,同时也是一种清洁高效、环境友好的处理技术,因而受到了国内外学者的广泛关注。因制造工艺上的特点,废轮胎中含有相对较多的氮、硫、氯等有害元素,在热解过程中会转化为各种含氮、硫、氯的有害污染物,因而研究废轮胎热解过程中氮、硫的迁移规律和污染物的生成对废轮胎的清洁利用具有重要意义。本文首先利用热重分析了废轮胎的热解特性,研究了升温速率对热解特性的影响,并进行了动力学计算。利用管式炉热解装置探究了升温速率对氮、硫、氯元素的迁移规律。结果表明热解过程中,废轮胎中有机含氮、硫、氯化合物会发生分解,杂环氮和脂肪硫会分解生成季氮和硫酸盐,同时有机氯也会分解转移到热解油和热解气中,但仍有超过60%的氮、硫、氯会残留在热解炭中。升温速率会影响热解油中成分分布,升温速率较低时热解油中烯烃含量高,而升温速率的升高会促进烯烃向芳香烃的转化,热解油中检测到的氮、硫化合物主要有二硫化物、亚硫酸酯、喹啉、嘧啶二胺。热解气中主要含氮、硫、氯气体污染物的释放区间为300～600℃,且升温速率的升高促进NO、HCN、CH3SH、HCl等气体的释放。热解终温和热解气氛也是影响废轮胎热解的重要因素,温度的升高和CO2作热解气氛均能促进废轮胎的分解和热解油中大分子的二次裂解,产生更多的热解气,同时使热解油中烯烃逐渐转化为单环芳烃。温度对氮和氯元素迁移影响较大,550℃气体污染物的释放量最高,主要的含氮气体污染物为NH3和NOx,最大释放量为175 ppm/g。HCl是主要的含氯气体污染物,最大释放量为78 ppm/g。而CO2主要影响硫的分布,促进含硫气体污染物的释放,SO2是主要的含硫气体污染物,最大释放量为190 ppm/g。催化热解可以提高热解效率,促进热解油的进一步分解,增加热解气体产率,同时提高热解油的品质,减少热解油中杂原子含量,而增加芳香烃含量。不同催化剂的选择性不同,ZSM-5在促进芳香烃生成和减少各种气体污染物上的效果更佳,大部分污染物的最大释放量在10 ppm/g以下。而Ca O能减少含硫污染物的释放,但对于氮元素的固定效果不佳。