ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Термические методы утилизации резиновых отходов

Анализ элементного состава автопокрышек показывает, что их основой являются углерод и водород, вследствие чего автопокрыш­ки обладают высокой теплотой сгорания. Поэтому широкое распро­странение получили термические методы утилизации отходов ре­зины и шин, в частности пиролиз и сжигание. Элементный состав автопокрышек приведен ниже, %'■

Протектор

Каркас

С

88,30

70,1

Н

7,20

7,7

S

1,64

1,3

Fe.....................

-

18,57

Остальные

2,86

2,33

В зависимости от конструкции технологического оборудования Пиролизу могут подвергаться как измельченные, так и целые авто­покрышки. Преимуществами утилизации автопокрышек методом пиролиза являются: экологическая чистота процесса, возможность производства продуктов высокого качества, пользующихся спросом на рынке. Пиролиз происходит при ограниченном доступе кисло­рода и температуре 500 - 1000 "С. От температуры зависит состав продуктов, образующихся при пиролизе, и соотношение твердой, жидкой и газообразной фракций. При пиролизе выделяется значи­тельное количество тепла, так что его подвод извне к реактору не­обходим только на начальной стадии процесса. Средний массовый баланс процесса пиролиза шин при различных температурах при­веден в табл. 11.8.

Таблица 11.8

Выход и теплота сгорания продуктов пиролиза шин

Продукты, теплота сгорания

Показатели при температуре пиролиза, °С

500

700

800

Твердые, % (масс.)

60,5

52,0

44,0

Жидкие, % (масс.)

30,3

27,9

17,7

Газообразные, % (масс.)

6,8

18,2

26,2

Потери, % (масс.)

2,4

1,9

2,1

Расход энергии, МДж/кг

4,2

5,7

4,6

Теплота сгорания продуктов, МДж/кг: газообразных жидких твердых

34,018 44,125 35,350

44,095 42,080 33,390

37,768 25,620 31,080

Газообразные продукты пиролиза содержат 48 - 52% водорода, 25 - 27% метана и имеют высокую теплоту сгорания (34 - 44 МДж/кг). Они используются как источник энергии. Твердые продукты пиролиза (так называемый шинный кокс) используют при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, фенола, нефтепродуктов. Технический углерод, получаемый при пиролизе, используется в качестве активного наполнителя в производстве ре­зиновых смесей, пластмасс и в лакокрасочной промышленности. Жидкая фракция продуктов пиролиза резиновых отходов также является высококачественным топливом, но продукт ее переработ­ки может использоваться и в составе резиновой смеси.

Схема установки для пиролиза автопокрышек приведена на рис. 11.15.

Термические методы утилизации резиновых отходов

Рис. 11.15. Схема установки утилизации автопокрышек методом пиролиза:

1 - автопокрышка; 2 - гильотина; 3 - загрузочное устройство; 4 - реактор; 5 - топ­ка; 6 - циклон; 7 - холодильник; 8 — дистилляционпая колонка; 9 - конденсато - сборник; 10 - теплообменник; 11- компрессор; 12 - дробилка кокса; 13 - магнит­ный сепаратор

Изношенные покрышки 1 после мойки поступают в резатель­ную машину 2, где разрезаются на куски размером 100 - 400 мм и в таком виде подаются в бункер, а оттуда - в загрузочное устрой­ство 3, которым снабжен реактор 4. Существуют технологические схемы, по которым автопокрышки загружаются в реактор в неиз - мельченном виде. Однако, поскольку плотность укладки неизмель - ченных покрышек не превышает 150 кг/м, при их загрузке в ре­актор попадает значительное количество воздуха, и процесс пиро­лиза происходит неэффективно. Загрузочное устройство представ­ляет собой шлюзовую камеру с двумя затворами, предотвращаю­щими попадание в реактор избыточного количества воздуха. За­грузка кусков покрышек в реактор производится циклично. Реак­тор снабжен топкой 5, в которой для начала процесса сжигается природный газ, а затем после стабилизации процесса пиролиза в нее подается образующийся пиролизный газ. В нижней части реак­тора имеется разгрузочное устройство для выгрузки металлокорда и образующегося кокса.

Дисперсные продукты пиролиза выносятся из реактора потоком образующегося пиролизного газа в циклон б, где газ отделяется от твердых частиц сажи. Из циклона газообразная фракция попадает в холодильник 7, который охлаждается проточной водой. В нем происходит конденсация смолы; образующаяся газоконденсатная смесь стекает на разделение в дистилляционную колонну 8, где она разделяется на фракции с различной температурой кипения, которые собираются в конденсатосборник. Нижняя часть дистилля - ционной колонны обогревается горячей водой, поступающей из хо­лодильника в теплообменник 10. Пиролизный газ, выходящий из дистилляционной колонны, с помощью компрессора 11 поступает на сжигание в реактор. Избыточный пиролизный газ подастся внешним потребителям, в частности для сжигания с целью полу­чения горячей воды и пара.

Твердая фаза в виде смеси кокса и металлокорда после выгруз­ки из реактора поступает в валковую дробилку 12 и разделяется магнитным сепаратором 13. Металлокорд поставляется внешнему потребителю для дальнейшего переплава. Измельченный и про­шедший грохочение дисперсный кокс гранулируется с целью по­лучения активного угля.

Существующие промышленные установки для утилизации шин методом пиролиза имеют высокую производительность (30 - 50 тыс. т отходов в год). Однако, учитывая возросшие транспорт­ные расходы, связанные с доставкой изношенных покрышек к мес­ту их централизованной утилизации, необходимы установки не­большой мощности, которые могли бы обеспечить рациональное использование таких отходов непосредственно на месте их образо­вания, т. е. на крупных автопредприятиях.

Японские специалисты, выполнившие сравнительный экономи­ческий анализ различных направлений утилизации изношенных шин, таких, как производство регенерата, резиновой муки, захоро­нение, сжигание, использование в дорожном строительстве, пиро­лиз, пришли к выводу, что последний способ наиболее эффекти­вен.

По-видимому, дальнейшее расширение использования процесса пиролиза при утилизации покрышек зависит от разработки наибо­лее рациональных способов применения его продуктов и от соотно­шения цен на продукты, получаемые при различных способах ути­лизации резины.

Резиновые отходы являются высококалорийным продуктом: теплота сгорания шин не ниже, чем угля. При их сгорании выде­ляется меньше золы и диоксида углерода по сравнению с углем, поэтому их утилизация путем сжигания в качестве источника энергии также весьма эффективна.

Однако дымовые газы, образующиеся при сжигании автопокры­шек, содержат много таких токсичных продуктов, как диоксид се­ры, оксиды азота, диоксины и др. Вследствие этого установки для сжигания шин должны быть оборудованы современными многосту­пенчатыми системами очистки дымовых газов.

В Японии с целью получения тепловой энергии сжигают 200 тыс. т шин ежегодно. В Великобритании для сжигания покры­шек используется вертикальная циклонная печь с внутренним диа­метром 1,8 м, отличающаяся непрерывной подачей шин в непод­вижную топку, высокой температурой сжигания (1900 - 2100 °С), при которой весь металл, присутствующий в шинах, переходит в расплав, а также грануляцией жидкого шлака. Производительность такой печи составляет не менее 1 т/ч, время пребывания шины в печи 2-5 мин, номинальная паропроизводительность котла-ути­лизатора 13,6 тыс. т/год.

Автопокрышки используются в качестве альтернативного топ­лива в цементных печах. Разработаны автоматизированные систе­мы загрузки в печь изношенных покрышек без измельчения. Про­цесс осуществляется с помощью роликового конвейера с примене­нием весового дозатора, определяющего массу каждой покрышки, что необходимо для правильного дозирования кислорода и основно­го топлива, которое осуществляется автоматически. Использование автопокрышек в количестве до 25% от массы основного топлива позволяет организовать процесс горения практически без выделе­ния угарного газа и обеспечить полное сгорание шин. Содержа­щийся в покрышках металлокорд оплавляется, окисляется и пере­ходит в виде оксидов в вырабатываемый клинкер (полуфабрикат цемента).

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Переработка отходов осуществляется с помощью сложных тех­нологических процессов, при этом используемое оборудование и сами отходы могут являться источниками травматизма, профзабо­леваний, пожаро - и взрывоопасности и наносить ущерб жизни и здоровью …

Регенерация лакокрасочных материалов

На машиностроительных, судостроительных, электротехниче­ских и других предприятиях широко используются лакокрасочные материалы. Наиболее распространенным способом их нанесения остается распыление из краскопульта в окрасочных камерах. Из этих камер непрерывно отсасывается воздух, который …

Переработка отходов растворителей

Многие технологические процессы в промышленности и на транспорте связаны с использованием органических растворителей, которые, выполнив свою роль, уносятся с воздухом вентиляцион­ной системой, загрязняя окружающую среду, либо сливаются в на­копители и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.