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.
В результате был разработан альтернативный метод, при котором автомобильные шины проходят процесс разделения на полезные элементы. Такой метод называется пиролиз.
Что нужно для изготовления бензина из покрышек?
- — резиновые отходы;
- — печь;
- — дистиллятор;
- — огнеупорные емкости.
Руководство по производству бензина из покрышек в домашних условиях:
- Для производства бензина из покрышек в первую очередь необходимы различные емкости. Прежде всего Вам понадобиться металлическая бочка, у которой плотно закрывается крышка. Также нужна жаропрочная трубка, которую подсоединяют к крышке. Созданный Вами сосуд будет использоваться в качестве реторты ( аппарата, служащего в химической лабораторной и заводской практике для перегонки или для воспроизведения реакций, требующих нагревания и сопровождающихся выделением газообразных или жидких летучих продуктов, которые тут же непосредственно и подвергаются перегонке). Выберите любую емкость для использования конденсатора, а также прочный сосуд с 2-мя трубками для водяного затвора. Одну из трубок поместите под водой, а другую сверху.
- Теперь можно собрать устройство для выработки жидких углеродов. Трубу, которая выходит из крышки реторты подсоедините к конденсатору. В последний нужно вставить шланг. С другой стороны шланг надо вставить в трубку водяного затвора, находящуюся под водой. Вторая трубка затвора присоединяется к печке, на которую устанавливается реторта. Таким образом, получается замкнутая система для крекинга высокой температуры.
- Резиновые отходы заложите в реторту и накройте крышкой. Далее содержимое необходимо нагреть на сильном огне. Высокая температура способствует распаду резины и разрушению связей между молекулами. После этого происходит возгонка (переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое) отделившихся молекул. Они поступают в конденсатор с более низкой температурой. В результате происходит конденсирование скопившихся паров. И мы получаем искусственную нефть, а именно жидкое агрегатное состояние вещества.
- Пиролиз позволяет получить как жидкие углеводороды, так и дополнительную смесь газов. Поэтому изначально система собирается замкнутой. Основная часть газа — метан — поступает в печь, проходя все элементы устройства. Там он замечательно сгорает, позволяя сохранять нужную температуру, не расходуя лишнего топлива.
- Но полученное вещество в конденсаторе — еще не бензин из покрышек. Для завершения процесса нужен дистиллятор — типа того, что применяется для самогонных аппаратов. Но нужно избегать открытого огня и взять электроплитку. Температура кипения поддерживается до 200°С. Большое значение имеет качество отходов, взятых для получения «синтетической нефти».
Обращаем Ваше внимание
на то, что категорически не стоит проводить подобные эксперименты в пределах городской квартиры. Для вышеописанного производства бензина из покрышек нужно хорошо проветриваемое помещение. Процесс пиролиза сопровождается выделением оксидов серы и сильным задымлением.
Кроме того, получить бензин из покрышек высокого качества не получиться без присадок. У этого бензина низкое октановое число произведенного бензина, что не позволяет его использовать во всех двигателях внутреннего сгорания.
Источник
Что такое пиролиз покрышек: суть метода работы пиролизной установки по переработке шин
Число автомобилей в России увеличивается с каждым годом, одновременно растет и количество изношенных шин.
Основной метод утилизации — переработка в резиновую крошку – охватывает далеко не полный объем вторичного резиносодержащего сырья.
И хотя в последние годы сильно возросли темпы производства бесшовных покрытий и асфальта из шинной крошки, большие объемы отслужившей авторезины остаются неутилизированными.
Что происходит с остальным сырьем? В основном резина просто скапливается на свалках, увеличивая их и без того зашкаливающий объем.
Переработка методом пиролиза – современный способ утилизации автошин и других РТИ. Он с успехом применяется за рубежом, но в России пока не очень популярен.
Преимущества пиролиза шин
Переработка РТИ с использованием пиролизных установок наделена преимуществами перед другими способами:
- продукты данного метода не являются токсичными и вредными, поэтому не опасны в экологическом плане;
- пиролиз – производство без отходов, всё, что выходит в итоге потом используется в промышленности вместо вторсырья;
- этот вид обработки шин энергетически экономичен;
Пиролизация отходов автопроизводства — это единственно правильный метод, защищающий экологическую обстановку, выгодный для построения бизнеса и экономичный при затратах, позволяющий получать вторичное сырьё для создания другого сырья (энергии, электричества).
Как происходит переработка автошин?
Пиролиз – наиболее экономически выгодный способ переработки резины из использованных автопокрышек и других РТИ, при этом не загрязняющий газами сгорания окружающую среду.
Протекает он так:
- Шины предварительно разделяются на переднюю и боковые при помощи борторезного станка.
- Разрезанные покрышки загружаются в специальную емкость (реторту), которая герметизируется и помещается в печь.
- Печь нагревается до 450 0 С и начинается процесс пиролиза, в ходе которого выделяется газ. Когда разложение сырья заканчивается, реторту извлекают и заменяют новой.
- После остывания, которое занимает несколько часов, емкость разгружают, отделяя углеродистый остаток от металлического корда.
Обнинские ученые научились превращать старые шины в источник дохода
Бытовые отходы четвертого, наивысшего класса опасности — вот чем становятся обычные автомобильные покрышки, когда отслужат свой век. Просто отвезти изношенную резину на свалку или зарыть ее в землю — не выход. Как на открытом воздухе, так и под землей шины будут разлагаться больше 100 лет. А если старые покрышки загорятся, то в окружающую среду попадут канцерогены и другие вредные химические соединения.
«Многие опасные вещества при сгорании изношенных шин не разлагаются, а выделяются в воздух, — поясняет Наталья Николайкина, профессор кафедры «ХимБиотех» Московского политехнического университета. — Сера, бензапирен, фуран, диоксины, ряд других соединений создают угрозу и для окружающей среды, и для здоровья человека. Чтобы этого избежать, необходимо заниматься переработкой изношенных шин».
Но проблема в том, что утилизировать нужно не тысячи и даже не сотни тысяч килограммов автомобильной резины. По различным оценкам, в России ежегодно приходят в негодность до полутора миллионов покрышек. Затраты на их переработку требуются огромные, и закон возлагает их на .
У производителей шин есть выбор между тремя вариантами. Первый — платить в бюджет экологический сбор и тем самым освободить себя от обязанности утилизировать шины, второй — самостоятельно заняться переработкой использованных шин, третий — нанять стороннего подрядчика.
«Производители и импортеры шин пошли по третьему пути. В январе этого года был создан специализированный союз. Производители и импортеры заключают договоры с переработчиками, те утилизируют, а затем производители отчитываются перед государством», — уточняет г-жа Чурмеева.
Для утилизации шин российские переработчики сегодня используют в основном технологию механического дробления изношенной резины. Измельченная в крошку, она используется в самых различных целях, например, для изготовления покрытий и ряда резинотехнических изделий.
«Это очень простой процесс, не требующий сложного оборудования, — поясняет г-жа Николайкина. — Чтобы получить из покрышек более ценные компоненты, например, сорбенты, которые потом используются для очистки газов, — необходимо использовать другой процесс — пиролиз. В специальных герметичных емкостях при ограниченном доступе кислорода шины нагреваются до высокой температуры, но не горят. Поэтому вредные соединения не выделяются в атмосферу, а разлагаются. Ущерба экологии нет». Технология пиролиза востребована во многих странах. Однако у созданных на данный момент пиролизных установок есть один общий недостаток — процесс пиролиза протекает в газовой среде. А любой газ — плохой проводник тепла, поэтому процесс переработки одной партии резины занимает от 8 до 12 часов. Все это время нужно нагревать емкость с шинами, и расход энергии соответствующий.
Чтобы решить эту проблему, в Японии разработали технологию, позволяющую существенно сократить энергозатраты. Там научились эвакуировать газ из емкостей и проводить пиролиз в вакууме. Но только российские ученые из Обнинска сумели предложить действительно революционное решение. Заменив газ на жидкий металл, они сократили время пиролиза, а, как следствие, и расход энергии в десятки раз.
«Мы также загружаем изношенные автомобильные покрышки в герметичную емкость. Но в этой емкости находится не газ, а жидкий металл, в частности, мы используем расплавленный свинец, — рассказывает Владимир Ульянов, ведущий научный сотрудник Физико-энергетического института им. А.И. Лейпунского. — Жидкий металл — отличный теплоноситель, поэтому весь процесс переработки одной партии покрышек у нас занимает не более одного часа».
По мнению г-на Ульянова, нет ничего удивительного в том, что именно российские ученые сумели опередить зарубежных коллег и разработать технологию жидкометаллического пиролиза. Сама идея — заменить газ на металл — достаточна проста. Представить, как должен проходить процесс переработки, не сложно. Намного сложнее реализовать задуманное. Для этого необходимо знать, как ведут себя жидкие металлы при различных температурах.
Полноценный опыт обращения с жидкими металлами на данный момент есть только у России. На начальном этапе схожие разработки велись и в США, и в Великобритании, и во Франции. Однако сейчас этими реакторными технологиями обладает только Россия
«А полноценный опыт обращения с жидкими металлами на данный момент есть только у России. С начала пятидесятых годов прошлого века мы создаем реакторные установки, где применяются различные жидкие металлы — и натрий, и свинец, — поясняет г-н Ульянов. — На начальном этапе схожие разработки велись и в США, и в Великобритании, и во Франции. Однако сейчас этими реакторными технологиями обладает только Россия. И мы все время думаем, в какой еще области, помимо основной, они могут найти применение. Так и возникла идея разработать установку для переработки автомобильных шин». Установка, созданная в Обнинске, позволяет переработать до 1 000 кг использованных покрышек в сутки.
Экономия, достигаемая за счет уменьшения времени переработки по сравнению с традиционной технологией пиролиза в газе, составляет от 2 до 4 раз в зависимости от применяемого газового аппарата. А если задействовать нагрев от сжигания пиролизного газа и оптимизировать теплоизоляцию, экономия составит от 8 до 18 раз.
Еще одна особенность инновационной технологии пиролиза, разработанной обнинскими ядерщиками, заключается в том, что основные процессы проходят при относительно невысокой температуре — от 400 до 500 °C. Если температура будет выше, то из изношенных покрышек удастся получить в основном газообразные продукты. А наибольшую ценность имеют продукты жидкие. «Мы получаем четыре основных продукта переработки, — говорит г-н Ульянов. — Первый — металлокорд, который изначально присутствует в покрышках. Он не имеет большой ценности, и мы считаем его металлоломом. Второй — пиролизный газ, аналог природного газа. Его можно использовать для обогрева самой установки, в которой утилизируются шины. Третий продукт является твердым — это технический углерод, сырье для производства сорбентов и черного пигмента красок. И наконец, четвертый, наиболее ценный — пиролизная жидкость, близкая по своему составу к синтетической тяжелой нефти. Можно считать ее аналогом мазута».
Любой нефтеперерабатывающий завод может выделить из пиролизной жидкости бензин, керосин и другие полезные фракции. Есть и более простой вариант ее использования по аналогии с мазутом — сжигать как печное топливо. Килограмм мазута стоит на рынке 10–12 рублей, а переработка 1 000 кг покрышек дает около 300 кг такой жидкости.
Однако продавать этот продукт как обычный мазут было бы расточительством. Пиролиз в жидком металле преподнес российским ученым совсем уж неожиданный подарок: оказалось, что в полученной с его помощью пиролизной жидкости намного больше, чем при традиционном пиролизе, ценного вещества — лимонена.
«Лимонен образуется и при традиционном пиролизе, однако успевает разложиться из-за длительного времени нагрева, — поясняет г-н Ульянов. — У нас нагрев короче, поэтому ценных продуктов сохраняется больше. Наша пиролизная жидкость содержит до 20–30% лимонена. При переработке 1 000 кг покрышек можно получить до 60–90 кг лимонена».
Лимонен — отличный органический растворитель, его используют, например, в 3D-принтерах для очистки после печати. Это вещество абсолютно безопасно для здоровья человека, поэтому широко применяется при производстве различных синтетических моющих веществ. А больше всего высокочистый лимонен востребован в парфюмерии. Он используется в качестве ароматической отдушки при производстве косметики и даже лекарств. Он не только не является канцерогеном, но и не вызывает аллергии. По крайней мере не чаще, чем другие ароматизаторы, в том числе натурального происхождения. Килограмм технического лимонена стоит сегодня на рынке от 500 до 900 рублей. Косметический лимонен высокой очистки — еще дороже. Себестоимость же лимонена, получаемого при жидкометаллическом пиролизе, не превысит 200 рублей за килограмм. А значит, перерабатывать шины таким способом не только экологично, но и прибыльно.
Демонстрационный образец пиролизной установки в Обнинске специально сделали компактным. Он немногим больше метра в высоту и легко помещается в кузов «КАМАЗа».
«Небольшие габариты для нас — момент принципиальный, — говорит г-н Ульянов. — Так уж сложилось, что в России нет практики свозить покрышки на перерабатывающий завод. Установку придется привозить на склад шин, а когда все будет утилизировано, отправлять на следующий. Небольшие габариты и транспортабельность будут важны и при продвижении нашей разработки на зарубежных рынках, поскольку мы нацелены не только на Россию».
Производители и импортеры шин в России в целом заинтересованы в диверсификации технологий утилизации изношенных покрышек. Однако пока этот процесс идет не так гладко, как хотелось бы.
«У Росприроднадзора на данный момент нет вопросов только к одной технологии утилизации — механическому дроблению изношенных шин, — поясняет г-жа Чурмеева. — К термическим способам у регулятора есть вопросы. В мартовском письме надзорного ведомства говорится, что термическая обработка отходов, к которой относятся и различные методы пиролиза, не может рассматриваться как утилизация, она считается обезвреживанием. Возможно, Росприроднадзору необходимо уточнить эти термины. Ведь пока нет четкой позиции регулятора, что термическая обработка отходов является утилизацией, производители шин не смогут рассматривать компании, которые ею занимаются, сотрудничать с компаниями в качестве потенциальных подрядчиков».
Есть надежда, что в ближайшее время все препоны удастся устранить. Уже совсем скоро, на проходящем в Сочи XIX фестивале молодежи и студентов, разработку представят Владимиру Путину. В Год экологии технология, позволяющая не загрязнять атмосферу, а утилизировать опасные отходы с пользой, просто не сможет остаться незамеченной.
Продукты, получаемые на выходе
Есть несколько продуктов, получаемых на выходе. Это:
- жидкое топливо;
- углеродосодержащий остаток;
- пиролизный газ;
- металлокорд покрышек.
Каждый из этих продуктов можно применять с пользой.
Выход жидкости
Жидкость, получаемая на выходе во время пиролиза резины – синтетическая нефть, по составу похожая на природную.
При дополнительной переработке она способна заменить многие горюче-смазочные материалы – бензин, солярка, масло и т. д.
В США более 100 миллионов изношенных шин ежегодно превращаются в дизельное топливо, а одна покрышка приравнивается к 30 литрам нефти.
В крайнем случае необработанное пиролизное масло, полученное из покрышек, можно использовать как топливо для печей и котлов.
Твердый углеродсодержащий остаток
Применяется в различных сферах:
- при изготовлении определенных резинотехнических изделий (например, транспортерных лент, утеплителей или новых автопокрышек);
- в лакокрасочном и цементном производстве – в качестве красителя;
- используется как сорбент вместо активированного угля;
- может служить как твердое топливо или как компонент для жидкого горючего.
Пиролизный газ
Этот летучий компонент по составу напоминает природный газ.
Основная его часть в ходе работы пиролизного оборудования преобразуется в жидкую фракцию, а неконденсируемый остаток используется для поддержания горения печи.
Металлический корд
Это сердечник шины, единственный компонент, который не претерпевает изменений при пиролизе.
Армирующий материал автомобильных покрышек – это высококачественная сталь, которая при дополнительной обработке с успехом применяется как вязальная проволока или идет на переплавку.
Больше о металлокорде и о том, как его можно применять, узнайте здесь.
Плюсы и минусы данного способа переработки
Сравнивая пиролиз покрышек с двумя наиболее распространенными подходами к утилизации резиновых отходов (переработкой в крошку и традиционным сжиганием), можно выделить как сильные, так и слабые стороны этого способа.
ПлюсыМинусы
|
|
|
|
|
|
|
|
Можно ли сделать оборудование своими руками?
Конструкция такой пиролизной установки по переработке резины проста, ее вполне можно изготовить своими руками.
Для этого потребуются трубы различного диаметра, запорная арматура и термометр.
В качестве нагревательной камеры можно взять железную бочку, а для реторты использовать бидон.
Функционировать это оборудование будет, но лишь для научно-познавательных целей. Получаемый на выходе продукт малопригоден к использованию и требует дальнейшей очистки и переработки.
Объемы такого «домашнего» производства не позволяют говорить о серьезной выгоде.
Чтобы самостоятельно построить установку, перерабатывающую приемлемый объем сырья, потребуется до 10 миллионов рублей, что сопоставимо с ценой средней пиролизной линии фабричного изготовления.
Пиролиз – процесс небезопасный. При попадании воздуха в кустарно изготовленную реторту во время работы установки может произойти взрыв, что грозит серьезными травмами.
Если говорить об открытии бизнеса по переработке шин в топливо, лучше приобретать готовое оборудование, изготовленное специалистами.
На рынке сейчас представлены пиролизные линии различной производительности. Такие установки включают в себя всевозможные дополнительные узлы для ускорения процесса, повышения количества и качества продукции на выходе:
- скрубберы – устройства, охлаждающие пиролизный газ специальным реагентом и частично конденсирующие его в жидкую фракцию;
- сепараторы – предназначены для снижения влажности оставшегося газа перед подачей его в печь;
- конденсаторы – в них происходит окончательное преобразование газообразной фракции в жидкую после скруббера;
- фильтрующие сооружения для дополнительной очистки выбрасываемых в атмосферу газов.
Как работает печь?
Технологический процесс на фабричной производственной линии проходит так:
- Нагретый газ подается из печи по трубопроводу в скруббер, где осуществляется охлаждение и частичная конденсация.
- Затем он проходит через специальный трубопровод, обеспечивающий дополнительное охлаждение, в конденсаторы для окончательного преобразования в жидкое горючее.
- Оставшийся газ, не поддающийся преобразованию в жидкость, направляется для осушения в сепаратор, откуда идет в пиролизную печь для дальнейшей переработки.
Поставщики пиролизных установок
ООО «Технокомплекс» (г. Ростов-на-Дону) предлагает оборудование «ПИРОТЕКС», обеспечивающие максимальный объем качественного жидкого топлива.
Цены широко варьируются в зависимости от производительности оборудования и степени автоматизации: от 2 870 000,00 р. за установку мощностью 2 тонны в сутки до 35 900 000,00 р. за монстра с 32 ретортами, способного поглощать 28 тонн сырья в сутки.
Подробнее все модели и цены представлены в прайсе на сайте компании.
Фирма также поставляет дополнительное оборудование, облегчающее работу с установкой: монорельсовые пути с электротельферами и гидравлические опрокидыватели для тиглей.
Установка для переработки шин «РОСЭКО» производства ООО «РМ» (г. Санкт-Петербург) способна давать на выходе газ и дизельное топливо.
Оборудование компактно смонтировано в едином контейнере и способно утилизировать 2,5 тонны сырья в сутки.
Стоимость установки 9 миллионов рублей.
Пиролизная линия Т-ПУ1 производства ООО ПТК «Пиролиз-Экопром» (г. Нижний Новгород) стоит всего 2,5 миллиона рублей – в базовой комплектации с одной ретортой.
Лучше приобрести еще одну или две загрузочных емкости для непрерывной работы. Установка способна перерабатывать до 6 кубометров сырья в сутки, потребляя всего 1,1 кВт/ч электроэнергии.
Итоги
Итак, чем же хорош пиролиз:
- по сравнению со сжиганием, выбросы в атмосферу вредных веществ минимальны, к тому же они подвергаются дополнительной очистке;
- все продукты, получающиеся в ходе процесса, реализуемы в промышленности, не нужно тратиться на утилизацию каких-либо остатков;
- малые энергозатраты – установки в основном потребляют от одного до нескольких киловатт электричества в час;
- оборудование фактически обеспечивает само себя топливом, используя выработанный газ.
В свете таких плюсов переработка шин пиролизом представляется выгодным занятием.
Конечно, Россия обладает большими запасами натуральной нефти и газа, но они не бесконечны.
К тому же, помимо чисто коммерческой стороны, пиролиз – настоящее спасение для экологии, поэтому тем, кто думает о будущем, этот метод утилизации вредных отходов не может не показаться привлекательным.
Источник
Плюсы пиролиза автошин
Этот метод применяется в самых различных промышленных отраслях: машиностроение, нефтехимия, производство бумаги. Чем же этот способ лучше других?
Во-первых, урон, наносимый природным экосистемам минимален, по сравнению с результатами сжигания РТИ.
Во-вторых, этот процесс практически безотходный, очень эффективный и мало затратный в энергетическом плане. Оборудование потребляет очень мало электроэнергии.Всё, что образуется в результате при пиролизе не нуждается в дополнительной переработке и удачно применяется в промышленности.
В третьих – этот способ универсальный, позволяющий преобразовывать разное сырьё.
И четвёртое – в итоге получаются новое топливо и сырьё. При пиролизной переработке система может обеспечить себя топливом самостоятельно.
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.
Материалы перерабатываемые в установке и объем пиролизного масла получаемое из различных отходов:
Наименование | Тип отходов | Выход пиролизного масла |
Отходы шин | Шины грузовиков корд сталь | 40%- 45% |
Шины с нейлоновым кордом | 40% | |
Шины велосипедов мопедов | 35% | |
Отходы пластика | Полимерные мешки, хозяйственные | 50% |
Пакеты или сумки | 60% | |
Отходы кабеля кожи | Кабель ПЭ | 35% |
Кабель ПВХ (требуется модуль дехлорирования) | 25% | |
Кабель в резиновой изоляции | 35% | |
Телефонный кабель | 50% | |
Макулатура, отходы бумажной фабрики | Грубый материал | 15% |
Промытый материал | 20-25% | |
ПЭ материалы | 70% | |
Отходы обуви, подошвы | Спортивная обувь, подошвы | 25-33% |
Обувь на черной резиновой подошве | 35% | |
Жевательные резинки, резиновая подошва | 45% | |
Прочие отходы | Резиновые трубки | 30% |
Ковры | 35% | |
Металлопластиковые отходы | 30% | |
Пластик автомобиля, фары, обивки…. | 50% | |
Бутылки от напитков | 50% | |
Регенерация отходов ПММА (полиметилметакрилат). | ||
Отходов сырой нефти и нефтяные остатки. | 70 — 80% | |
Нефтешламы* | 20 — 45% | |
Отработанные масла | 75 — 90% |
* Выход пиролизного масла из этих отходов зависит от объема нефтяных фракций в материале
Устройство котлов
Пиролизная установка по переработке шин в своей конструкции имеет следующие основные элементы:
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.
Применение метода в России и в мире
Несмотря на относительную “молодость” технологии, утилизация покрышек за счет пиролиза уже применяется во многих станах. Наибольшей популярностью этот способ пользуется в США: за год на пиролизных установках перерабатывается более 100 млн. использованных шин.
В России на начало 2022 года зарегистрировано 15 пиролизных заводов, при этом работают только 5 из них. Более 90% автошин перерабатывается опасными для окружающей среды способами. Медленный переход к альтернативному экологичному методу связан с высокой ценой оборудования и трудоемкостью процесса.
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.
Источник
Виды пиролиза по типу сжигаемого материала
Разнообразие подходящих для пиролизной обработки материалов весьма велико. В России, кроме пластика и шин пиролизным сырьём становится метан, древесина, углеродистые соединения.
Чтобы превратить метан в ацетилен необходимо применение веществ, которые при высокой температуре катализируют процесс. Тримеризация метана происходит при наличии активированного угля и не тратит много энергии. А производство ацетилена сначала наоборот требует высокой температуры.
Древесина перерабатывается при маленьких температурах. Пиролиз данного сырья практически безотходное и выделяет такие материалы, как метанол, уксусную кислоту, смолы, ацетон.
Методом крекинга происходит доработка углеродсодержащих соединений, при этом образуется бензол, этилен и другие углеводородные соединения.