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.
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.
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.
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.
- Камера горения.
- Теплообменник.
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.
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.
Можно ли сделать оборудование своими руками
Оборудование для переработки шин можно собрать своими руками, конструкция пиролизной установки проста. Для изготовления необходимы следующие основные элементы:
- Металлические трубы различного диаметра, для отдельных узлов аппарата.
- Краны и вентиля для контроля подачи топлива для печи.
- Термометры, с помощью которых будет производиться контроль за внутренними процессами и значением показаний температуры.
- Металлическая бочка объемом 200 л, она послужит для изготовления камеры сгорания.
- В качестве реторты подойдет обычный бытовой бидон, после доработки его герметичными соединениями.
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.
Работа печи
Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:
- Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
- Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
- При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
- 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.
