Процесс пиролиза отработанных шин

Ежедневно огромное количество шин отправляется в утиль. Раньше, благодаря своей исключительной прочности, они представляли собой трудноразрешимую проблему для утилизации; однако теперь, благодаря технологии пиролиза, их можно переработать в нефть, технический углерод (сажу), стальную проволоку и горючие газы. Как именно происходит этот процесс?

Основные принципы пиролиза

Пиролиз шин — это, по сути, процесс «термического разложения». Весь процесс протекает в бескислородной среде, а его ключевым этапом является нагрев отработанных шин до температуры от 300°C до 600°C.

Когда температура достигает критической отметки, молекулярные цепи, состоящие из высокомолекулярных углеводородов, содержащихся в резине шин, начинают распадаться и перестраиваться, образуя смесь веществ с более низкой молекулярной массой.

Эти вещества разделяются, переходя в различные агрегатные состояния, и в конечном итоге формируют три основных продукта:

твердые компоненты (технический углерод и стальная проволока), жидкое пиролизное масло и газообразный горючий газ.

Таким образом, различные компоненты отработанных шин «расщепляются» и подвергаются вторичной переработке.

Предварительная подготовка сырья

Отработанные шины, как правило, требуют предварительной подготовки перед подачей в пиролизный реактор; это необходимо для обеспечения равномерной подачи сырья и повышения эффективности процесса пиролиза.

♻️Методы переработки целых шин

Хотя существуют специфические технологические процессы, позволяющие напрямую перерабатывать небольшие отработанные шины, большинство промышленных пиролизных установок требуют предварительного измельчения шин.

♻️Предварительное отделение стальной проволоки

С помощью дробильного оборудования и магнитных сепараторов на первом этапе извлекается большая часть стальной проволоки, содержащейся в бортах и ​​каркасе шины. Это позволяет снизить риск износа последующего дробильного оборудования, а также облегчает последующую сортировку и переработку получаемых продуктов.

♻️Процесс дробления и измельчения

Блоки резиновой крошки, полученные после отделения стальной проволоки, подвергаются дальнейшему измельчению до состояния мелких частиц или порошка. Чем мельче частицы, тем больше их удельная поверхность, что обеспечивает более высокую эффективность теплопередачи в процессе пиролиза и способствует более полному протеканию реакции.

Процесс пиролитической реакции

Предварительно подготовленные гранулы подаются в пиролизный реактор через закрытую систему загрузки, где начинается основная реакция пиролиза.

♻️Внешний нагрев

Реактор нагревается снаружи, преимущественно за счет использования горючего газа, вырабатываемого самой установкой; при необходимости может быть использовано дополнительное топливо.

♻️Реакция пиролиза

Внутри реактора резиновый порошок нагревается до температуры 400–500 градусов по Цельсию. При нагревании содержащиеся внутри резина и органические вещества начинают разлагаться, медленно переходя из твердого состояния в газообразное.

♻️Непрерывный режим работы

Современное оборудование, как правило, обеспечивает одновременную подачу исходного сырья и выгрузку шлака, а также отвод масла и газа. Это позволяет добиться повышения эффективности и большей стабильности производственного процесса.

Сбор и разделение продуктов

Выходящая из реактора высокотемпературная смесь продуктов требует прохождения ряда этапов разделения и очистки.

♻️Разделение и конденсация газомасляной смеси

Выходящие из реактора высокотемпературные пары масла и газа сначала поступают в газосепаратор или отстойник. Тяжелые фракции масла конденсируются первыми и оседают в нижней части емкости; оставшаяся легкая газовая фракция затем направляется в систему конденсации. После многоступенчатого охлаждения легкое пиролизное масло переходит в жидкое состояние и накапливается в хранилище, в то время как остается лишь горючий газ.

♻️Переработка твердых продуктов

После завершения пиролиза в реакторе остается преимущественно смесь технического углерода (сажи) и стальной проволоки. Эта смесь выгружается и подается на магнитный сепаратор. Стальная проволока извлекается, упаковывается и отправляется на вторичную переработку; в результате остается только неочищенный технический углерод.

♻️Глубокая переработка неочищенного технического углерода

Свежеполученный неочищенный технический углерод содержит множество примесей и не соответствует промышленным стандартам. Для повышения чистоты, плотности и стабильности своих характеристик он должен пройти такие технологические этапы, как измельчение, модификация, грануляция и другие виды обработки. Лишь после этого он может быть реализован предприятиям резинотехнической, пластмассовой или полиграфической промышленности.

Рекуперация энергии и экологический контроль

♻️Рециркуляция газа

Неконденсирующийся горючий газ, образующийся в процессе пиролиза (содержащий метан, водород и другие компоненты), может использоваться в качестве топлива. После очистки этот газ подается обратно в камеру сгорания для обогрева реактора, что позволяет достичь энергетической самообеспеченности производства.

♻️Меры экологического контроля

Вся система пиролиза функционирует в замкнутом контуре под разрежением (отрицательным давлением), что полностью исключает возможность утечки газов в окружающую среду. Незначительный объем образующихся отходящих газов перед выбросом в атмосферу проходит обязательную очистку от пыли и десульфуризацию, обеспечивая полное соответствие установленным экологическим нормативам. Сточные воды также централизованно собираются и подвергаются очистке; в зависимости от ситуации они либо используются повторно, либо сбрасываются в соответствии с нормативными требованиями, что фактически позволяет достичь нулевого уровня выбросов.

Компания Gomine располагает самым современным оборудованием для пиролиза автомобильных шин. Если у вас возникла потребность в организации процесса пиролиза шин, пожалуйста, обращайтесь к нам. Мы разработаем для вас индивидуальное решение, полностью адаптированное к объемам вашего производства и бюджетным возможностям.