Выбросы от пиролиза шин + видео обзор

Содержание
  1. Очистка твердого остатка пиролиза автомобильных шин при помощи перегретого пара
  2. Библиографическое описание:
  3. Переработка шин методом пиролиза
  4. Как происходит пиролиз автошин?
  5. Можно ли сделать оборудование своими руками
  6. Оборудование для пиролизной переработки шин
  7. Оборудование для переработки шин в крошку
  8. Плюсы пиролиза автошин
  9. Пиролизная переработка шин
  10. Виды пиролиза
  11. Жидкометаллический пиролиз отработавших автомобильных шин
  12. Сухой пиролиз и его разновидности
  13. Окислительный пиролиз
  14. Виды утилизации резиновых отходов
  15. Получение резиновой крошки
  16. Пиролизный способ
  17. Виды пиролиза по типу сжигаемого материала
  18. Преимущества пиролиза шин
  19. Устройство котлов
  20. Реторта
  21. Камера горения
  22. Теплообменник
  23. Основные этапы переработки шин пиролизом
  24. Продукты, получаемые на выходе
  25. Выход жидкости
  26. Твердый углеродсодержащий остаток
  27. Пиролизный газ
  28. Металлический корд
  29. Вторичные продукты, получаемые при пиролизе
  30. Низкотемпературная утилизация шин
  31. Видео

Очистка твердого остатка пиролиза автомобильных шин при помощи перегретого пара

Выбросы от пиролиза шин

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 12.06.2018 2018-06-12

Статья просмотрена: 810 раз

Библиографическое описание:

Семендяев, В. В. Очистка твердого остатка пиролиза автомобильных шин при помощи перегретого пара / В. В. Семендяев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 23 (209). — С. 226-227. — URL: https://moluch.ru/archive/209/51324/ (дата обращения: 10.04.2021).

Ключевые слова: перегретый пар, пиролиз, твёрдый углеродный остаток.

В современном мире нескончаемый рост парка автомобилей приводит к накоплениям отработанных шин. По последним данным, общемировые запасы вторичных автошин составляют около 25 млн. т, а ежегодный прирост порядка 9 млн. т/год., и эти цифры будут лишь увеличиваться по мере роста спроса на автомобили. Хотя отработанные шины составляют всего 2 % от общего количества мировых отходов, их воздействие на окружающую среду является довольно серьезным [1]. Шины не разрушаемы и не подвержены биологическому разложению. После использования они занимают огромное количество ценных пространств в течении десятилетий. Свалки автошин способны легко загораться, а их дым вреден для окружающей среды. Кроме того, полигоны загрязняют грунтовые и поверхностные воды, служат местами размножения комаров, которые переносят опасные болезни.

Но в то же время, изношенные шины могут рассматриваться как вторичное сырье для получения ценных продуктов, так как в них сохраняется достаточный уровень технологических свойств для повторной переработки.

Существуют следующие методы переработки автошин [2]: механическое измельчение, криомеханическая переработка, девулканизация, сжигание и пиролиз.

Наиболее перспективным методом является пиролиз. Это объясняется его хорошей управляемостью, в результате чего возможно получение полезных продуктов из исходного сырья, таких как синтез-газ и твердый углеродный остаток. Сам процесс представляет собой термическое разложение материала, которое начинается при температуре 260°С, достигает максимума в области 375–400°С, и завершается при температуре 525°С [3]. Во время процесса сульфидные связи, возникающие в каучуке, разрушаются, а углеродные цепи разрываются, благодаря этому и образуются газообразные, жидкие и твердые продукты, которые затем могут быть подвергнуты дополнительной обработке и найти широкое применение в различных отраслях. Очень простое представление реакции пиролиза отображается выражением (1):

Выбросы от пиролиза шин(1)

Конечные продукты пиролиза шин [4]:

10 % от массы сырья): водород, сероводород, метановый газ и окиси углерода;

46 %): уголь, остатки стали, диоксида кремния, оксиды и сульфиды цинка, а также любые другие остатки используемых катализаторов

44 %): алифатические и ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол и другие;

Твёрдый остаток в виде угля представляет собой смесь высокомолекулярных углеводородов сложного строения, которые содержат в своем составе кроме углерода и водорода еще и гетероатомы: кислород, азот, в небольшом количестве никель, железо и другие, кроме того, он загрязнен серой (2,18 % от общей массы). Такое сырье может служить армирующим материалом в резиновой промышленности, бездымным топливом или же активным углём. Именно применение в качестве сорбента является самым предпочтительным из-за широкого спектра использования активных углей.

Однако, ввиду своей загрязненности, послепиролизный уголь имеет неприемлемую для прямого использования зольность (11,7 %), то есть не годится как сорбент.

Чтобы это исправить, необходимо производить очистку твердого остатка от загрязняющих веществ одним из известных способов:

‒ прогрев угля при достаточно высокой температуре путем отжига при ограниченном доступе воздуха;

‒ обработка соляной кислотой и последующая промывка проточной водой с целью растворения и удаления осевших в порах угля веществ;

‒ обработка перегретым паром;

Перспективным направлением может являться очистка перегретым паром при атмосферном давлении. Преимуществом использования пара служит его инертность и отсутствие в составе вредных компонентов. Кроме того, при использовании пара в роли теплоносителя, положительный эффект достигается за счет быстрого и равномерного нагрева гранул угля благодаря возможности выдерживать необходимую температуру. При этом повышается энергетический КПД процесса, обусловленный возможностью утилизации вторичного газа. В процессе обработки загрязняющие вещества разлагаются на газообразные и жидкие вещества и утилизируются.

В результате обработки, уголь может потерять до 30–40 % от исходной массы в виде вредных загрязняющих веществ. Другим итогом очистки является то, что конечный продукт абсолютно не имеет запаха, в отличии от начального, который имел очень стойкий запах резины. Это говорит о том, что все пахучие вещества улетучиваются вместе с паром. Помимо этого, очищенный уголь имеет очень хрупкую структуру. Причина этого заключается в том, что он становится более пористый в процессе очистки.

Следует отметить, что оптимальный размер гранул угля, который подвергается воздействию пара, не должен превышать 1,5–2 см. Это обусловлено тем, что мелкие гранулы более плотно прилегают друг к другу и весь перегретый пар проходить сквозь них, тем самым улучшая процесс очистки. Если же использовать более крупные угольки, то пар может проходить через свободное пространство между ними, так как они имею неправильную форму. Следовательно, за одно и то же время, при одинаковых условиях проведения эксперимента крупный уголь очистится хуже.

Опираясь на приведенную информацию, возможна модернизация процесса переработки автомобильных шин путём пиролиза. А именно, целесообразно вводить в систему перегретый пар на этапе пиролиза, чтобы осуществлять очистку не после окончания процесса, а во время. К тому же пар улучшит разложение сырья, температурный режим и будет стабилизировать сам процесс. В итоге, конечный продукт пиролиза потеряет в массе до 40 %, но он будет очищен от вредных загрязняющих компонентов и готов к дальнейшему использованию, например к активации для получения активного угля.

Источник

Переработка шин методом пиролиза

Перед производителем или владельцем автомобиля всегда стоит вопрос утилизации шин после износа. Количество автотранспорта растет, и потому актуальна проблема переработки покрышек. Складирование шин постепенно упраздняется, однако технологии на современном этапе еще недостаточно развиты. Потому они требуют от производителей значительных вложений, что тормозит процесс утилизации изделий.

Установлено, что из миллионов тонн шин на переработку идет лишь десятая доля, сжигается около 20%, а все остальное складируется. Таким образом, почти 90% утилизированных шин подвергаются неправильной обработке, что влечет загрязнение окружающей среды. Перспективный метод переработки резины – пиролиз шин, который позволяет получать из б/у резины вторичные продукты.

Как происходит пиролиз автошин?

Пиролиз шин осуществляют при участии высоких температур, в результате чего выделяется углерод, пиролизная жидкость и металлический корд. В пиролизных установка можно получить также масло, полукокс, графит, горючее топливо.

Процесс переработки автошин пиролизом делят на три этапа:

Выбросы от пиролиза шин Выбросы от пиролиза шин Выбросы от пиролиза шин

Можно ли сделать оборудование своими руками

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

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.

Читать также: Как сделать потолок с лампочками

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:

В ходе процесса пиролиза необходимо соблюдать правила безопасной эксплуатации.

Выбросы от пиролиза шин

Оборудование для пиролизной переработки шин

Пиролизные установки по переработке шин классифицируют в зависимости от устройства его реактора и конденсатора, особенностям технологии. Однако в состав каждой установки входят реактор, конденсор, топка (устройство для термической обработки топлива). В основном различают следующие типы пиролизных установок:

Советуем почитать: Международная акция «Час Земли» в России и мире
Сушильные аппараты используют для удаления воды из влажного или гидрофильного сырья. Сушка материала, который проходит пиролизную обработку, улучшает качество продуктов, экономит электроэнергию.

Цистерны и емкости необходимы для хранения, перевозки продуктов и сырья.

Выбросы от пиролиза шин Выбросы от пиролиза шин Выбросы от пиролиза шин

Оборудование для переработки шин в крошку

Эта группа оборудования предназначена для измельчения сырья в крошку и разделения его на фракции с последующей отгрузкой на дальнейшую переработку.

Выбросы от пиролиза шин

Вибросито для сортировки

В состав типового комплекта оборудования для переработки шин входят:

Цена такой линии, продаваемой под ключ, начинается с 10-15 миллионов рублей. Однако не обязательно приобретать все оборудование одного бренда. Используя аналогичные по техническим характеристикам станки и устройства местного производств (или просто уже имеющиеся в наличии) можно существенно сэкономить.

Перед закупкой обязательно нужно посетить аналогичное действующее предприятие и узнать от них проблемы и узкие места при использовании того или иного оборудования.

Наиболее важным узлом производственной линии станут измельчители. Их четкая и бесперебойная работа во многом определяет производственный и финансовый успех предприятия.

Переработка покрышек начинается со шредера, разрезающего шины на фрагменты размером не больше 15-20 см. На него приходится максимальная нагрузка, разумно будет позаботиться о хорошем сервисном контракте и запасе запчастей.

Выбросы от пиролиза шин

Шредер для нарезания шин

Если плановая производительность превышает тонну покрышек в час, лучше выбрать многовалковую установку, сделанную в Европе. Ее качественная работа облегчит функционирование оборудования, стоящего далее в технологической цепочке.

В качестве вторичных измельчителей применяют роторно-ножевые дробилки и кулачковые экструдеры. Экструдеры недороги при приобретении, но приводят к высоким эксплуатационным расходам на электроэнергию и замену выходящих из строя кулачков.

Транспортеры, сепараторы и вибросита несложны по конструкции и не имеют столь высоконагруженных и ответственных деталей. Многие местные производители выпускают такое оборудование по переработке шин по доступным ценам, сохраняя высокое качество продукции.

Плюсы пиролиза автошин

Способ применяется в машиностроении, целлюлозно-бумажном производстве, нефтехимии. В США пиролиз шин получил популярность благодаря получению в установках топливной жидкости, заменяющей нефтепродукты. Кроме этого пиролиз обладает рядом других преимуществ:

Пиролизная переработка шин

Утилизация автомобильных покрышек представляется довольно прибыльным бизнесом, если заранее позаботиться о согласовании основных элементов с экологическими службами. Переработка шин пиролизом – это универсальный метод утилизации при работе с почти любыми отходами.

Актуальность такого бизнеса достигается за счет опасности, что несут в себе складируемые на свалках изношенные шины. В Европе такие свалки находятся под запретом, да и места для их хранения нет, а потому вопрос об утилизации должен решаться экстренно.

К примеру, во Франции четверть общего числа шин сжигают, 21% измельчают в крошку, а почти половину вновь используют на производстве. А в США каждый год почти 115 миллионов старых шин идёт на дизельное топливо, ведь по тем стандартам 1 шина равна 30 литрам нефти и она дает на 16% больше тепла, нежели каменный уголь.

Чтобы получить топливную жидкость при переработке шин как раз и используется метод пиролиза, который, кстати, является максимально экономичным и экологически безопасным, так как позволяет перерабатывать вторсырье, и получать топливо из бесполезных материалов.

Выбросы от пиролиза шин

Виды пиролиза

Тип пиролиза зависит от особенностей процесса или получаемых продуктов. Основные виды пиролиза резины с различными продуктами переработки:

Жидкометаллический пиролиз отработавших автомобильных шин

Новаторский метод пиролиза шин заключается в обработке материала в жидком металле (свинце). При этом помимо стандартных продуктов переработки образуется вещество лимонен, который используют в промышленности как растворитель. Кроме того, жидкий металл хорошо проводит тепло, что оптимизирует производство. Расходы на электроэнергию уменьшаются в 204 раза, что подтверждает эффективность данного метода.

Сухой пиролиз и его разновидности

Главный признак сухого пиролизной обработки — протекание процесса термического разложения без доступа кислорода. Это позволяет обеззаразить конечный продукт, получать разнообразные материалы и топливо. В зависимости от температурного режима выделяют пиролиз:

Советуем почитать: Технологии утилизации осадков сточных вод

Окислительный пиролиз

Экологически оправданный метод, так как позволяет обезвреживать отходы нефтяного производства, перерабатывать сырье в любом агрегатном состоянии — резиновые шины, пластмассы, очищать токсичные стоки. Вещества, контактируя с продуктами сгорания углеводородного топлива, воспламеняются и сгорают. Метод широко используется в промышленности, так как не требует значительных денежных или трудовых вложений.

Виды утилизации резиновых отходов

В зависимости от способа воздействия выделяют следующие методы утилизации шин:

Выбросы от пиролиза шин
Данная технология наиболее прогрессивная и современная из всех существующих технологий, связанных с разложением резины на составные части

Получение резиновой крошки

Физический предполагает механическое измельчение сырья до состояния крошки. Полученный порошок используют в производстве новых покрышек. Такой способ довольно популярен. Кроме резины, из старых шин получают химические волокна и небольшое количество стали.

Процесс переработки начинается с резки исходного сырья на мелкие куски. С помощью магнитного сепаратора удаляют остатки металлического корда. Полученную массу измельчают до состояния крошки.

Выбросы от пиролиза шин
Переработка шин в резиновую крошку

Пиролизный способ

Эта технология основана на разложении исходного сырья на компоненты под действием температур без участия кислорода. Результат пиролиза зависит от температуры, при которой происходит утилизация отходов. Существует низко и высокотемпературный пиролиз. Метод получил широкое распространение в Европе. Пиролиз шин более экологичен, чем сжигание и экономически интересен, так как позволяет получать топливо из отработанного материала.

В результате пиролизной утилизации из старых покрышек получают следующие продукты:

Выбросы от пиролиза шин

Самым экономически выгодным способом считается восстановление шин посредством вулканизации. Этот вариант наиболее всего актуален для крупногабаритных колес. Полученный таким методом продукт в несколько раз дешевле новой покрышки. Шины легковых машин выгоднее всего перерабатывать с помощью пиролиза.

Виды пиролиза по типу сжигаемого материала

Спектр материалов, доступных обработке данным методом, весьма широк. Основными видами пиролизного сырья помимо твердых искусственных отходов (шин, пластика) в России являются:

Преимущества пиролиза шин

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

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.

Выбросы от пиролиза шин

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 подключить диодную ленту к блоку питания

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?

Устройство котлов

Котел, используемый для сжигания шин, называют пиролизным котлом. В его конструкцию входят реторта, топочная камера и теплообменник.

Реторта

Реторта представляет собой тигель, устойчивый к высоким температурам, в который помещают шины на время обработки.

Камера горения

Процесс пиролиза и, соответственно, нагрев материала происходит в топочной камере.

Теплообменник

Еще одна часть любого пиролизного котла служит для охлаждения и последующей конденсации газа в жидкое топливо.

Основные этапы переработки шин пиролизом

Утилизация шин с помощью пиролизных установок реализуется в несколько этапов:

Продукты, получаемые на выходе

Основные конечные продукты переработки – коксовые продукты, пиролизные жидкость, газ и металлический корд. От условий протекания процесса зависит их соотношение в получаемом продукте.

Выход жидкости

Высокая интенсивность процесса при средней температуре в печи (обычно не превышающей 600 градусов) обеспечивает преобладание в материале углеродистых жидкостей.

Твердый углеродсодержащий остаток

Коксовый остаток образуется в результате разложения под повышенным давлением при низкой скорости изменения температуры.

Пиролизный газ

Газ получают во время пиролиза при температуре 1000-1400 градусов, так как он выделяется в процессе термической деструкции органического сырья.

Советуем почитать: Как утилизировать холодильник: акции при покупке нового, скупки, компании по утилизации

Металлический корд

Сердечник шины не испытывает влияния высоких температур. Потому он преобразуется в металл, получаемый на выходе и называемый металлическим кордом.

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.

Источник

Видео

Переработка Автомобильных Шин | Пиролиз Покрышки в Биотопливо и Газ

Переработка Автомобильных Шин | Пиролиз Покрышки в Биотопливо и Газ

Пиролиз шин в топливо.

Пиролиз шин в топливо.

Переработка шин в топливо- пиролиз. http://suslovm.ucoz.ru/

Переработка шин в топливо- пиролиз. http://suslovm.ucoz.ru/

Установка переработки шин в топливо ( ВЫГРУЗКА УГЛЕРОДА И МЕТАЛЛОКОРДА )

Установка переработки шин в топливо ( ВЫГРУЗКА УГЛЕРОДА И МЕТАЛЛОКОРДА )

Переработка б/у шин в топливо- пиролиз.

Переработка б/у шин в топливо- пиролиз.

Переработка (утилизация) шин в топливо пиролизными установками "Т-ПУ1"

Переработка (утилизация) шин в топливо пиролизными установками "Т-ПУ1"

Beston Пиролизная установка по переработке шин 3D

Beston Пиролизная установка по переработке шин 3D

Остаток после пиролиза покрышек

Остаток после пиролиза покрышек

Небольшой реактор по пиролизной переработке шин.

Небольшой реактор по пиролизной переработке шин.

Запуск установки по переработке шин пиролизом

Запуск установки по переработке шин пиролизом
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.