Переработка шин методом пиролиза

Современное общество не представляет своей жизни без автомобильной техники. С ростом числа машин пропорционально растет и количество изношенных покрышек в мире. Станки для переработки автошин в крошку не способны справиться с таким объемом резиновых отходов.

Переработка шин методом пиролиза

Как происходит пиролиз

Пиролиз шин представляет собой высокоэффективный и недорогой способ переработки резинотехнических изделий (рти), а также отслуживших свой срок автомобильных покрышек. В результате процесса не происходит загрязнения окружающей среды.

Основные этапы технологического процесса, в результате которого утилизируются резиновые отходы, а также изношенные автомобильные шины:

  • При помощи специальных ножей покрышки разделяются на боковую и переднюю часть.
  • Далее происходит загрузка сырья. Разделенный материал помещают в реторту и герметично закрывают, а затем загружают в печь.
  • В результате нагрева происходит разложение резины и выделяется газ. После окончания процесса реторту удаляют из нагревательной камеры и происходит замена на новую. Температура в печи имеет значение 450°С.
  • После длительного остывания из емкости вынимают содержимое. Отделяются жидкие углеводороды от корда.

В ходе закрытого сжигания резины не требуется кислород. Переработка шин пиролизом считается полностью безотходной, все продукты в результате реакции широко применяются в нефтеперерабатывающей промышленности.

При горении в печи происходят химические реакции разложения резины на газообразные нефтяные составляющие, углеродистый порошок и металлический корд.

Переработка шин методом пиролиза

Продукты реакции

В результате переработки резиновых отходов происходит выделение нескольких видов продукции:

  • Топливо жидкой формы.
  • Остаток, содержащий углерод.
  • Газ при пиролизе.
  • Металлическая армирующая проволока.

Жидкость

Жидкий остаток, по сути, представляет собой синтетическую нефть, схожую по своему составу с природной. При обработке полученного сырья на нефтеперерабатывающих заводах возможно получить такие виды материалов, как бензин, мазут, а также синтетическое масло для автомобильной техники.

Переработка шин методом пиролиза

Углеродсодержащий остаток

Твердый остаток нашел широкое применение в некоторых областях:

  • Он аналогичен активированному углю по своим абсорбентным свойствам.
  • Как черный краситель в лакокрасочном и цементном производстве.
  • Как сырье для изготовления новых резиновых изделий, а также покрышек.
  • Добавляется в жидкое топливо, либо сжигается сам в специальных печах.

Пиролизный газ

Пиролиз покрышек производится с выделением газа, который по своим характеристикам схож с природным. Большая часть данного газа в результате горения в печи разделяется на жидкие фракции, а также невыпадающие в осадок остатки, которые поддерживают разложение резины.

Металлический корд

Металлическая проволока при воздействии высокой температуры не подвержена разложению и остается в практически неизменном виде. Сердечник автомобильных шин производится из качественной стали, которая при дальнейшей переплавке находит свою вторую жизнь

Устройство котлов

Пиролизная установка по переработке шин в своей конструкции имеет следующие основные элементы:

Реторта

Герметичная емкость, в которой резиновые отходы и шины после предварительного измельчения проходят процессы разложения в результате пиролиза на основные составляющие перед дальнейшей переработкой.

Изготавливается из прочного металла во избежание прогорания стенок.

Переработка шин методом пиролиза

Камера горения

Топка по конструкции представляет собой два отсека для горения топлива. В первой камере происходит основное горение, где поддерживается необходимая температура для технологического процесса. В верхнем отсеке происходит полное дожигание топлива во избежание выбросов вредных веществ в атмосферу. Камера дожигания снабжается отверстиями для естественной подачи воздуха.

Теплообменник

Данная конструкция представляет собой соединение из металлических труб, в которых происходит остывание и разделение пиролизного газа на составляющие. Осушенный газ применяют для дальнейшего сжигания в печи. Жидкая составляющая проходит последующую переработку.

Переработка шин методом пиролиза

Можно ли сделать оборудование своими руками

Оборудование для переработки шин можно собрать своими руками, конструкция пиролизной установки проста. Для изготовления необходимы следующие основные элементы:

  1. Металлические трубы различного диаметра, для отдельных узлов аппарата.
  2. Краны и вентиля для контроля подачи топлива для печи.
  3. Термометры, с помощью которых будет производиться контроль за внутренними процессами и значением показаний температуры.
  4. Металлическая бочка объемом 200 л, она послужит для изготовления камеры сгорания.
  5. В качестве реторты подойдет обычный бытовой бидон, после доработки его герметичными соединениями.
Читать также:  Как подключить приставку к телевизору витязь

Действовать изготовленное своими руками оборудование будет, но только как бытовой прибор для научных исследований. Без дополнительного оборудования для дальнейшей переработки получаемого сырья, продукты бытового процесса пиролиза малопригодны для применения по своему назначению. Экономическая выгода при использовании такой установки будет незаметна в результате малого возможного объема шин.

Для увеличения выгоды при переработке покрышек в пригодное топливо необходимо применять готовые установки пиролиза, изготовленные специалистами.

Получаемое сырье необходимо в дальнейшем улучшать и перерабатывать, для этого в промышленных агрегатах применяются дополнительные вспомогательные узлы:

  • Скруббер. Устройство, которое охлаждает получаемый в результате пиролиз газ, с применением специальных химических веществ. Происходит частичная конденсация в жидкость.
  • Сепаратор. Снижает уровень влажности полученного газа перед дальнейшей подачей в печь.
  • Конденсатор. Окончательно преобразует полученную газообразную фракцию в жидкость.
  • Фильтры. Защищают от попадания вредных веществ в атмосферу, в результате горения.

В ходе процесса пиролиза необходимо соблюдать правила безопасной эксплуатации.

Переработка шин методом пиролиза

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

  1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
  2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
  3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
  4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

Переработка шин методом пиролиза

Стремительное развитие автомобилестроения и доступность автомобилей приводит к тому, что с каждым годом растет количество отработавших свой срок покрышек. Накопление шин имеет отрицательное влияние на окружающую среду, поскольку такого рода мусор практически не разлагается естественным способом в природе и поэтому не может быть просто схороненным на специальных свалках. Чтобы избежать техногенной катастрофы следует утилизировать ненужные покрышки.

Существует несколько способов утилизации ненужных шин, но наиболее перспективным и экологически правильным считается метод пиролиза, реализуемый в специальных установках (пиролизных печах).

Переработка шин методом пиролиза

Принципиальная схема пиролизной печи с основными элементами

На сегодня пиролизные котлы – утилизация шин с большой выгодой и минимальным воздействием на окружающую среду.

Что являет собой пиролиз?

Пиролиз представляет собой специальный физико-химический процесс, предусматривающий разложение элементов резиновых покрышек под воздействием высокой температуры и без доступа воздуха.

Если шины попросту нагревать в открытой атмосферной среде, то сначала они будут тлеть и впоследствии загорятся, выделяя в атмосферу массу вредных веществ. Когда нагрев происходит без доступа воздуха, то отсутствуют условия для горения. В таком случае начинают протекать химические реакции иного типа, позволяющие разложить обычную резину на несколько нефтяных фракций, которые вследствие высоких температур пребывают в газообразном состоянии. Их можно сконденсировать, чтобы получить пиролизное масло, а также неконденсируемый пиролизный газ. Этот газ можно повторно направлять в топку реактора для поддержки цикличности процесса и исключении потребностей в дополнительном топливе для функционирования пиролизной установки.

Благодаря такой методике можно получить безотходную технологию утилизации с минимальной нагрузкой на окружающую среду. Если сравнивать обычное сжигание шин с процессом пиролиза, то следует отметить, что последний в несколько раз экологичнее и дополнительно еще позволяет получить вторичное сырье.

Рекомендуем также посмотреть видео про изготовления пиролизного котла своими руками на 15-25 кВт

Вторичные продукты, получаемые при пиролизе

Пиролиз – это процесс, который не только обеспечивает экологичность, но и является высокопрактичной методикой, с помощью которой можно получить различное вторичное сырье.

В процессе утилизации шин с помощью пиролиза получают технический углерод, который может применяться в качестве наполнителя в процессе производства различной прорезиненной продукции такой, как транспортные ленты, уплотнители, техпластины и пр. Углеродные фракции более низкого качества применяется в строительстве в роли добавок при производстве различных изделий из бетона, плиток для тротуара и др.

Пиролизный газ, получаемый при утилизации, напоминает природный и может применяться для получения тепловой энергии, а также на небольших электростанциях для генерирования электричества.

Металлические корды, которые остаются от шин могут повторно использоваться в металлургическом производстве для переплавки и производства другой металлической продукции.

Получаемая синтетическая нефть имеет состав, напоминающий природное сырье и может заменить многие из нефтепродуктов.

Низкотемпературная утилизация шин

Низкотемпературный пиролиз относится к процессам, при которых измельченные покрышки подвергаются температурному разложению в безвоздушной среде при Т= 400ºС…900ºС. После такого процесса в отходах отсутствуют биологически активные вещества, поэтому их можно хранить исключая вред окружающей среде. Пепел, который при этом образуется, отличается высокой плотностью, что минимизирует объем остатков, которые могут складироваться на небольшой площади.

Читать также:  Сварка проволоки в домашних условиях

Преимущества низкотемпературного пиролиза

  • простота хранения и транспортирования продуктов пиролиза;
  • минимальный объем получаемых отходов;
  • получение вторичного сырья, которое может использоваться для получения тепловой энергии.

Недостатки пиролиза

  • низкотемпературный пиролиз не может обеспечить полного распада диоксинов;
  • не происходит плавление тяжелых металлов, которые выпадают в осадок со шлаком.

Высокотемпературная утилизация

Высокотемпературный пиролиз относится к высокотемпературным процессам утилизации отработанных шин, который осуществляется при температурном режиме 1000ºС…1400ºС. Этот процесс предусматривает максимальную газификацию резиновых отходов, в процессе которой из органических составляющих покрышек получает синтез-газ, который впоследствии может использоваться для получения электричества на тепловых электростанциях или для подогрева воды системами тепловодоподачи.

Установка для пиролиза шин

Пиролизные котлы представляют собой специальные установки, с помощью которых можно эффективно утилизировать покрышки, используя технологию высокотемпературного или низкотемпературного пиролиза. Их основным элементом является реактор, который включает в свою конструкцию швельшахту и шахтную печь. Твердые части предварительно разделенных покрышек засыпаются в верхнюю часть реактора, где они опускаются в швельшахту. В верхней части реактора происходит подсушивание перерабатываемой резины с последующим ее опусканием к середине реактора, где и реализуется сам процесс пиролиза.

В безвоздушной среде происходит постепенное коксование резины и ее термическое разложение на отдельные фракции. В процессе пиролиза образуются газы, которые изначально направляются к котлу-утилизатору после которого проходят через распылительную сушилку и направляются в специальный абсорбент. Очистка дымовых газов абсорбентом позволит извлечь вредные вещества, после чего газы могут выводиться в атмосферу, не причиняя ей вреда.

Продукты пиролиза выводятся из реактора для последующего их использования в качестве вторичного сырья для промышленных отраслей или народного хозяйства.

Основные этапы переработки шин пиролизом

Утилизация шин с помощью пиролизных установок реализуется в несколько этапов:

  1. покрышки для утилизации отправляются на склад вторсырья;
  2. используя борторезную установку, покрышки разрезают на протекторную и бортовую часть, чтобы обеспечить максимально плотную упаковку перед загрузкой пиролизного котла;
  3. порезанные покрышки загружаются на реторты, которые устанавливаются в пиролизные печи;
  4. в процессе термического разложения покрышки образуется газ, который используется в качестве горючего газа, а также для конденсации в пиролизное масло;
  5. после завершения процедуры пиролиза реторта извлекается из печи, а ее место занимает новая со следующей порцией покрышек на переработку;
  6. после остывания реторты производится отделение металлических кордов от углеродных остатков;
  7. продукты пиролиза собираются и отправляются на склад для использования в качестве вторсырья.

Преимущества пиролиза шин

Утилизация отходов отработанных покрышек с помощью установок пиролиза имеет целый ряд неоспоримых преимуществ:

  • процесс является высокобезопасным и экологичным по отношению к окружающей среде;
  • продукты пиролиза не имеют в своем составе токсичных и опасных веществ;
  • вещества, получаемые в процессе утилизации шин пиролизом, могут использоваться в качестве вторичного сырья в разных отраслях промышленности и энергетическом секторе;
  • практически отсутствуют отходы – все вещества, которые продуцируются после пиролиза покрышек, являются ликвидными продуктами и могут использоваться повторно;
  • установка для пиролиза не требует больших энергозатрат и отличается высокими показателями экономичности и энергоэффективности.

Суммируя выше сказанное можно сделать выводы, что утилизация ненужных покрышек с помощью пиролиза является единственно верным способом переработки отходов автомобильной отрасли, который максимально защищает окружающую среду от загрязнений вредными веществами. Кроме этого, технология пиролиза является выгодной и для бизнеса, ведь, при минимальных затратах, позволяет получить большое количество различных веществ, которые могут использоваться в качестве вторичного сырья для производства новой продукции, генерирования тепловой энергии, электричества.

Проблема утилизации бытовых отходов достаточно остро сегодня стоит во всем мире. Причем, если с бытовыми отходами органического происхождения можно положиться на саму природу, то над вопросами утилизации полимеров необходимо обеспокоиться самому человеку. Все дело в том, что большинство из них, например, автомобильные шины, самостоятельно не разлагаются, а значит, если их не уничтожать, то они скоро превратят нашу планету в одну большую свалку.

Утилизация автомобильных шин на данный момент времени производится несколькими различными способами.

Переработка шин методом пиролиза

Переработка в крошку. Вторичная переработка шин при помощи измельчения это самый простой и достаточно распространенный в нашей стране метод. Он позволяет сохранить химические и физико-механические характеристики резины. После измельчения резина может быть использована при строительстве дорог и сооружений. Также измельчение резины позволяет компактно хранить и транспортировать ее до дальнейшей переработки методом пиролиза.

Читать также:  Как работает электромагнитный клапан для воды

Утилизация шин путем сжигания. Данный метод утилизации был придуман еще в те времена, когда человечество не изобрело никаких альтернатив уничтожения резины. Шины сжигали в основном на предприятиях цементной промышленности, где они частично заменяли такое топливо как мазут и уголь. Сжигание шин выглядит просто настоящим варварством с точки зрения экологии, поскольку многие вредные вещества в процессе сжигания резины не распадаются, а попадают в атмосферу. Среди этих веществ наиболее вредны:

Кроме того, одна тонна автошин содержит приблизительно 700 кг резины, которую, благодаря новым технологиям, можно повторно использовать для производства топлива. Таким образом, становится понятно, что сжигание покрышек это совершенно не оправданный метод, причем как с экологической, так и экономической стороны. Более правильным является метод утилизации шин при помощи пиролиза. Как же он происходит?

Переработка шин пиролизом

Переработка шин методом пиролиза

Для получения топлива при вторичной переработке шин сегодня используется метод пиролиза. Он представляет собой процесс термического разложения содержащихся в шинах органических соединений без доступа кислорода. Пиролиз шин сегодня является наиболее экономичным и экологически чистым методом их утилизации, поскольку он не только решает только вопрос переработки вторсырья, но и позволяет получать топливо буквально из мусора.

Низкотемпературный пиролиз позволяет разложить покрышки на составляющие компоненты, каждый из которых можно использовать в определенных целях. Переработка автошин методом пиролиза достаточно давно используется в европейских странах, поскольку помимо экологически чистой утилизации, данный тип переработки способен принести очень хорошую прибыль. Итак, какие же продукты может производить обыкновенный завод по переработке автошин:

  1. Технический углерод, который используется в качестве наполнителя в производстве неответственных резин, транспортерных лент, технических пластин, и многого другого. Так же он является пигментом для производства красок. Технический углерод более низкого качества широко используется в строительстве (из него делается тротуарная плитка, бетонные изделия и кирпич).
  2. Термолизный газ, который является аналогом природного газа. Данный газ достаточно чистый, и может свободно использоваться на мини-котельных для получения тепло и электроэнергии.
  3. Прессованный металлокорд, используемый для нужд металлургической промышленности. Он может реализовываться как металлолом, так и как вязальная проволока (при условии его дополнительного обжига)
  4. Синтетическая нефть, которая по своему составу практически идентична природной. При условии ее очистки она способна заместить многие нефтепродукты.

Все эти продукты такого процесса как пиролиз автошин являются востребованными в самых различных отраслях, поэтому переработка шин является достаточно прибыльным бизнесом.

Пиролиз покрышек.

Утилизация и последующая переработка шин осуществляется в несколько этапов:

  1. Предназначенные для утилизации автомобильные шины отправляются на склад сырья.
  2. С помощью борторезного станка шины разделывают на протекторную часть и борты (для максимально плотной укладки).
  3. Реторта загружается сырьем, затем она закрывается крышкой и помещается в пиролизную печь, где нагревается до 450°С. Во время термического разложения резины образуется пиролизный газ, который, проходит через холодильник, где конденсируется в пиролизное масло. Для поддержания процесса пиролиза, часть полученного газа подается в печную горелку.
  4. По завершению процесса пиролиза реторту извлекают из печи, а на ее место загружают следующую реторту с сырьем.
  5. После остывания, реторта разгружается, и металлокорд отделяют от пироуглерода.
  6. Готовые продукты пиролиза отправляют на склад, где они хранятся до непосредственной отгрузки конечному потребителю.

Преимущества пиролиза автомобильных шин просто очевидны невооруженным взглядом:

  • Данный процесс утилизации является безопасным с экологической точки зрения, а в продуктах переработки отсутствуют высокотоксичные вещества.
  • Отсутствие отходов при производстве – абсолютно все, что образуется в процессе переработки покрышек, является ликвидным продуктом.
  • Данная переработка ТБО не требует серьезных энергозатрат, и в целом, она очень экономична;
  • Имеется возможность использования получаемого от переработки резины топлива, для внутренних технологических процессов.

Резюмируя все написанное выше, можно сказать, что пиролиз шин является единственно верным решением утилизации резины для всех тех, кто думает о будущем своих детей и заботится об окружающей среде. А с точки зрения для бизнеса пиролиз является наиболее выгодным способом вторичной переработки старой автомобильной резины.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector