近年来废轮胎引发的环境生态和生物健康问题日益突出，而热裂解技术可以将废轮胎转化为高价值产品，是一种具有商业潜力的环境友好型废轮胎回收技术。本书重点围绕废轮胎裂解技术进展、废轮胎现状及预测模型、废轮胎热裂解反应过程模拟、废轮胎热裂解特性及产物分布、废轮胎裂解机理及其动力学、裂解反应液相产物分布及BTX 调控、热解过程中污染物释放规律及路径等内容展开，还涉及裂解过程的原位在线监测技术及化学反应机理计算，是一本全面介绍废轮胎橡胶及其裂解化学反应过程的专著。
本书可为实际生产提供理论指导，可作为相关专业工程技术人员的参考书，帮助读者提升对废轮胎裂解化学过程的理解。同时，也可作为高等院校环境工程相关专业本科生和固废资源化方向研究生的参考用书。
陈标华，男，1963年11月生，江西人，现为北京工业大学环境与化工学院教授、博士生导师；国家科技部第三、四届“973”咨询专家，2006年国家杰出青年科学基金资助者。 1984年7月在江西工学院化工系获学士学位；1990年4月在北京化纤工学院获化学工程硕士学位；1996年9月在北京石油大学获化学工程与技术博士学位；1996年10月年-1998年9月在北京化工大学化学工程与技术博士后流动站从事研究工作； 2000年7月-2001年1月在美国WASHINGTON UNIVERSITY IN ST LOUIS 做访问学者，2002年5月-2002年11月在美国UNIVERSITY OF WASHINGTON做访问学者。 发表SCI收录论文320余篇，他引超过1万次；授权、公开发明专利100余项；获国家科技进步二等奖２项（排名1、3），省部级科技进步一等奖3项、自然科学进步一等奖1项、二等奖4项。多项成果应用在工业装置中。 研究方向为环境化工，主要集中在用化工催化与分离技术解决化工废弃物资源化与无害化问题，从基础研究开始，包括计算及实验手段，对处理对象进行系统分析，将技术的先进性与经济性综合考虑，提出合理方法解决环境问题。
第1章 废轮胎裂解技术进展1
1.1 废轮胎回收技术 1
1.1.1 轮胎翻新 2
1.1.2 再生胶技术 3
1.1.3 橡胶粉技术 3
1.1.4 热裂解技术 3
1.2 热裂解技术及反应器 4
1.2.1 热裂解技术 4
1.2.2 热裂解反应器 7
1.3 裂解反应 10
1.3.1 解聚反应 10
1.3.2 环化反应 11
1.3.3 异构化反应 11
1.3.4 链烃裂化反应 11
1.3.5 芳香化反应 11
1.3.6 芳烃裂化反应 12
1.3.7 歧化反应 12
1.4 裂解产物与裂解工艺 12
1.4.1 废轮胎裂解产物 12
1.4.2 废轮胎裂解工艺 14
1.5 裂解产物的分布与调控 16
1.5.1 裂解温度对产品分布的影响 16
1.5.2 颗粒粒度对产品分布的影响 17
1.5.3 加热速率对产品分布的影响 18
1.5.4 裂解压力对产品分布的影响 19
1.5.5 载气流量对产品分布的影响 19
1.5.6 催化剂对产品分布的影响 20
1.6 本章小结 21
参考文献 21
第2章 废轮胎现状及预测模型30
2.1 数据调研 30
2.1.1 废轮胎产生量及其分布 30
2.1.2 废轮胎回收及处理 32
2.1.3 乘用车轮胎市场调研 37
2.2 数据来源 38
2.3 废乘用车轮胎积累量预测模型 39
2.4 模型验证 44
2.5 本章小结 45
参考文献 45
第3章 废轮胎热裂解反应过程模拟47
3.1 计算模拟方法及其在橡胶热裂解模拟中的应用 47
3.2 密度泛函理论及其在热解反应机理研究中的应用 49
3.2.1 密度泛函理论计算原理 49
3.2.2 密度泛函理论在热解反应机理研究中的应用 53
3.3 分子动力学模拟及其在裂解过程研究中的应用 54
3.3.1 分子动力学基本原理 54
3.3.2 反应力场分子动力学方法在热解模拟中的应用 58
3.3.3 从头计算分子动力学 61
3.3.4 模拟软件介绍 63
3.4 数值模拟及多尺度模拟在热解研究中的应用 64
3.4.1 热分析动力学理论基础与应用 64
3.4.2 热解过程的流程模拟 66
3.5 废轮胎热解产物分布模拟及调控 68
3.5.1 橡胶中单组分热解产物分布模拟及调控 68
3.5.2 多组分复合体系裂解产物分布模拟及调控 78
3.5.3 热解过程中硫化物分布模拟及调控 81
3.6 热解过程特征产物的生成机理 87
3.6.1 热解主要产物的生成机理 87
3.6.2 关键组分热解反应动力学研究 103
3.6.3 含硫产物的热解路径 107
3.7 本章小结 111
参考文献 111
第4章 废轮胎热裂解特性及产物分布120
4.1 废轮胎裂解 120
4.1.1 单一组分橡胶的裂解过程 122
4.1.2 轮胎橡胶的裂解过程 128
4.1.3 轮胎橡胶热稳定性分析 130
4.2 废轮胎裂解产物 140
4.2.1 轮胎裂解产物结构 140
4.2.2 产物中有害元素分布 141
4.2.3 轮胎裂解产物性质分析 142
4.3 本章小结 147
参考文献 148
第5章 废轮胎裂解机理及其动力学149
5.1 轮胎橡胶裂解反应行为 149
5.1.1 轮胎橡胶裂解本征反应条件 149
5.1.2 轮胎橡胶裂解过程 151
5.2 单一组分橡胶的裂解机理 152
5.2.1 NR 裂解机理 153
5.2.2 SBR 裂解机理 156
5.2.3 BR 裂解机理 157
5.3 轮胎橡胶的裂解机理 160
5.3.1 轮胎橡胶裂解产物分析 160
5.3.2 轮胎橡胶裂解路径网络 161
5.4 轮胎中橡胶组分间的相互作用 164
5.5 轮胎橡胶裂解过程的动力学研究 167
5.5.1 多组分裂解反应体系的动力学模型构建 167
5.5.2 轮胎橡胶裂解过程的动力学参数求解 170
5.5.3 轮胎橡胶裂解过程的动力学分析 174
5.6 本章小结 175
参考文献 176
第6章 裂解反应液相产物分布及BTX 调控179
6.1 裂解反应液相产物中BTX 的分布 179
6.2 裂解反应液相产品的预测模型 180
6.2.1 响应面实验模型 180
6.2.2 模型准确性分析及数据预测验证 182
6.3 裂解产品结构分布调控 184
6.3.1 裂解产物产率与反应条件的关系 184
6.3.2 裂解油产率的反应条件优化 188
6.4 高价值组分BTX 的调控 189
6.4.1 BTX 产率与反应条件的关系 189
6.4.2 BTX 产率的反应条件优化 190
6.5 BTX 产物的调控机制 191
6.5.1 裂解油组成 191
6.5.2 裂解油组成与裂解条件的关系 191
6.5.3 BTX 的形成机制 193
6.6 本章小结 195
参考文献 195
第7章 热解过程中污染物释放规律及路径197
7.1 废轮胎热解过程中含氮、硫和氯污染物的释放 197
7.1.1 含氮、硫和氯污染物的来源和危害 197
7.1.2 热解过程中氮、硫和氯元素迁移的影响因素 198
7.1.3 传热与传质 199
7.1.4 废轮胎热解过程中重金属和二英的释放 199
7.2 样品的制备与研究方法 199
7.2.1 样品的制备 199
7.2.2 热解产物的检测方法 201
7.2.3 污染物的检测方法 202
7.2.4 热解实验装置及方法 202
7.3 固定床间歇进料热解过程的产品特性和污染物释放规律 203
7.3.1 间歇进料的固定床热解装置 203
7.3.2 废轮胎热解特性 204
7.3.3 三相产率与有害元素分布 207
7.3.4 热解炭中重金属迁移特性 210
7.3.5 热解油的主要组分及含氮、硫和氯污染物分析 212
7.3.6 热解气中含氮、硫和氯污染物的释放特性 213
7.4 固定床慢速搅拌热解过程的产品特性和污染物释放 214
7.4.1 配备搅拌器的固定床热解装置 215
7.4.2 三相产率与有害元素分布 215
7.4.3 热解炭中的重金属迁移特性 218
7.4.4 热解油的主要组分及含氮、硫和氯污染物分析 219
7.4.5 热解气中含氮、硫和氯污染物的释放特性 220
7.4.6 二英释放规律与对比 221
7.5 基于模拟硫化的废轮胎热解过程含硫污染物释放机理 223
7.5.1 梯级升温热解实验方法 223
7.5.2 硫化过程对裂解行为的影响 223
7.5.3 三相产率与硫元素分布 226
7.5.4 热解气品质与含硫污染物的释放 227
7.5.5 热解油主要组分和含硫污染物的转化 229
7.5.6 热解炭中硫的转化 230
7.5.7 热解过程硫迁移转化规律 233
7.6 本章小结 234
参考文献 235
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