本实用新型涉及一种对废轮胎热解炭黑进行臭氧氧化改性及与胶乳混合的一体化设备,包括首尾连接的臭氧氧化反应器、接枝改性反应器、破乳器和干燥设备;臭氧氧化反应器一侧与臭氧发生器连接;臭氧氧化反应器出口连接接枝改性反应器原料入口;接枝改性反应器出口和破乳器入口之间连接搅釜;破乳器底部设置振动筛,搅拌釜送出的物料经破乳后由振动筛筛出;振动筛后端通过传送装置连接至干燥设备的入口。本实用新型的为热解炭黑的氧化-接枝-共混-破乳-干燥一体化设备,直接生产出已经分散好填料的橡胶,为后期炼胶过程省去繁琐步骤,增加了炭黑在橡胶基体中的分散性与相容性。