ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Современные способы утилизации изношенных шин в качестве топлива

В работе [535] подробно описаны современное состояние и перспективы утилизации изношенных шин. Проведение по­иска перспективных направлений утилизации изношенных шин обусловлено накоплением их больших запасов, загрязняющих окружающую среду. Наименьшие затраты энергии для утили­зации изношенных шин характерны для процессов их сжига­ния с целью получения тепла. Наибольшие энергетические зат­раты требуются для получения из изношенных шин мелкодис­персного порошка, добавляемого в резиновые смеси.

Возможность утилизации изношенных шин в качестве топ­лива обусловлена тем, что в состав изношенной шины, после удаления бортовых колец, входят около 50% каучука, 30% на­полнителей, а также корд и химикаты-добавки. Всё вместе это образует горючий материал с теплотворной способностью по­рядка 35500 кДж/кг, превосходящий каменный уголь и несколько уступающий нефти.

Известны два способа сжигания изношенных шин с целью получения тепла: прямой и косвенный.

В первом случае сжигание грубоизмельченной шины осу­ществляется в избытке кислорода. Иногда измельченную рези­ну добавляют к бытовым отходам для повышения теплотвор­ной способности при их сжигании в специальных печах.

Во втором случае на сжигание поступает газ, полученный в других процессах переработки изношенных шин, например, при пиролизе.

В работах [536, 537] описаны конструкции печей для ути­лизации изношенных шин в качестве топлива: циклонных и цилиндрических, вращающихся и неподвижных, с периодичес­кой и непрерывной загрузкой грубоизмельченных изношенных покрышек.

Недостатком сжигания изношенных шин по сравнению с сжиганием нефти является загрязнение окружающей среды продуктами неполного сгорания и диоксидом серы. Последнее обусловлено высоким содержанием серы в исходной резине. В этой связи значительный интерес представляют установки для сжигания изношенных шин без выделения газов, загрязняю­щих окружающую среду и природу.

Другим существенным недостатком сжигания изношенных шин и отходов производства является неполное сгорание из­мельченной резины, что приводит к образованию зольных от­ходов, обладающих теплотворной способностью. Для устране­ния этого недостатка на ОАО «Нижнекамскшина» разработана и внедрена в производство установка для получения компози­ции путем смешения зольных отходов сжигания изношенных шин и отходов производства с битумом и последующим брике­тированием такой композиции для облегчения транспортиров­ки и дальнейшего использования в качестве топлива.

Аппаратурное оформление процесса брикетирования зольных отходов и проведение опытно­промышленных испытаний

Разработанная установка брикетирования твердых от­ходов предназначена для смешивания зольных отходов, по­лучаемых после сжигания изношенных покрышек, и битума

С получением топливных брикетов. Установка (рис. 80) состо­ит из шнекового смесителя 1 с рубашкой нагрева и патрубком 2, блока экструдеров 3 для формования брикетов, бункера 4 для загрузки зольных отходов, магнитного сепаратора 5, устройства резки 6, лотка 7 для выгрузки готовых брикетов и обогревае­мой емкости 8 для битума.

Блок экструдеров 3 представляет собой 12 параллельно рас­положенных шнеков по длине корпуса смесителя, установ­ленных в индивидуальных корпусах и сообщенных с внутрен­ним объемом смесителя 1. Корпуса шнеков экструдеров 3 име­ют фильеры, из которых выходящие шнуры срезаются на опреде­ленную длину устройством резки 6. Готовые брикеты по лотку 7 выгружаются из установки.

Процесс брикетирования композиции на основе зольных отходов состоит из двух стадий: смешения компонентов до по­лучения однородной композиции и экструзии композиции че­рез специальную фильеру.

Установка работает следующим образом. Битум загружа­ют в емкость 8, в рубашку которой подают воду с температурой 90-95°С. Затем расплавленный битум подают в смеситель 1. Од­новременно зольные отходы, полученные сжиганием изношен­ных шин в печи Рутнера, поступают в бункер 4, где из них с помощью магнитного сепаратора 5 выделяются частицы метал­лических отходов. Затем зольные отходы поступают в шнеко­вый смеситель для смешения с битумом. Рецептура компози­ции в смесительной камере (масс, доли) следующая: зольные отходы - 0,95, битум - 0,05. Температура смешения композиции равна 70°С. По мере готовности композиции включают привод блока экструдеров 3. В экструдерах композиция подается на фильеру, где происходит ее формование в шнуры определен­ной толщины. Давление в экструдере составляет 780 кПа. В за­висимости от заданной длины брикетов периодически приво­дят в действие устройство резки 6, которое разрезает шнуры на брикеты. Затем брикеты по лотку 7 удаляются из установки. В зависимости от диаметра отверстия фильеры диаметр брике­тов составляет 25-г-ЗО мм, длина - 35^-45 мм. Производительность установки составляет 1082 кг/ч брикетов.

[1] Гуанитиофос вводили взамен: 0,5 масс. ч. фталевого ангидрида; 0,6 масс. ч. ДФГ; 1,5 масс. ч. ацетонанила Р и 0,5 масс. ч. диафена ФП. Суммарное их содержание равно 3,1 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука.

[2] Режим старения: на воздухе 24 часа при 100° С.

Обзор данных таблицы показывает, что хотя сопротивле­ние подвулканизации при введении ТКАФ несколько уменьши­лось, его стабилизирующее действие очевидно, особенно при динамических испытаниях после старения. В сравнении с дру­гими испытанными стабилизаторами он показывает лучшую эф­фективность.

Тот же автор из Кировского политехнического института [221] запатентовал это и подобные ему вешества как анилиды фосфамид-трикапроновый кислоты общей формулы:

Р[ЫН(СН2)5 - СОШ -<(оуХ],, где

X - 0-СН3; М - СНз; 0-С1, предназначенные как стабилизаторы резиновых смесей.

[3]ПН ’ Рт

Парциальные плотности Рп1, входящие в формулу (47), оп­ределяются из уравнения материального баланса (39). Моль­ные доли жидких компонентов X; вычисляются так же, как и в случае медленно протекающих процессов, то есть по форму­лам (29), (30).

Парциальный поток j-го газового компонента, выделяюще­гося с поверхности обрабатываемого изделия, вычисляется, как и для медленно протекающих процессов, по формуле (37).

Ввиду сложности полученной системы уравнений, ее ре­шение в явном виде не представляется возможным. Поэтому