Утилізація шин піролізом – ефективні котли тривалого горіння

Стрімкий розвиток автомобілебудування і доступність автомобілів призводить до того, що з кожним роком зростає кількість покришок, що відпрацювали свій термін. Накопичення шин має негативний вплив на довкілля, оскільки такого роду сміття практично не розкладається природним способом у природі і тому не може бути просто похованим на спеціальних звалищах. Щоб уникнути техногенної катастрофи, слід утилізувати непотрібні покришки.

Існує кілька способів утилізації непотрібних шин, але найбільш перспективним та екологічно правильним вважається метод піролізу, що реалізується у спеціальних установках (піролізних печах).

Принципова схема піролізної печі з основними елементами

На сьогодні піролізні котли – утилізація шин з великою вигодою та мінімальним впливом на навколишнє середовище.

Що являє собою піроліз?

Піроліз є спеціальним фізико-хімічним процесом, що передбачає розкладання елементів гумових покришок під впливом високої температури і без доступу повітря.

Якщо шини просто нагрівати у відкритому атмосферному середовищі, спочатку вони будуть тліти і згодом загоряться, виділяючи в атмосферу масу шкідливих речовин. Коли нагрівання відбувається без доступу повітря, відсутні умови для горіння. У такому разі починають протікати хімічні реакції іншого типу, що дозволяють розкласти звичайну гуму на кілька нафтових фракцій, які внаслідок високих температур перебувають у газоподібному стані. Їх можна сконденсувати, щоб отримати піролізну олію, а також неконденсований піролізний газ. Цей газ можна повторно направляти в топку реактора для підтримки циклічності процесувиключення потреб у додатковому паливі для функціонування піролізної установки.

Завдяки такій методиці можна отримати безвідходну технологію утилізації з мінімальним навантаженням на довкілля. Якщо порівнювати звичайне спалювання шин з процесом піролізу, то слід зазначити, що останній у кілька разів екологічніший і додатково дозволяє отримати вторинне сировину.

Побічні продукти, одержувані при піролізі

Піроліз - це процес, який не тільки забезпечує екологічність, але і є високопрактичною методикою, за допомогою якої можна отримати різну вторинну сировину.

У процесі утилізації шин за допомогою піролізу отримують технічний вуглець, який може застосовуватися як наповнювач у процесі виробництва різної прогумованої продукції такої, як транспортні стрічки, ущільнювачі, техпластини та ін. з бетону, плиток для тротуару та ін.

Піролізний газ, який отримується при утилізації, нагадує природний і може застосовуватися для отримання теплової енергії, а також на невеликих електростанціях для генерування електрики.

Металеві корди, що залишаються від шин, можуть повторно використовуватися в металургійному виробництві для переплавки та виробництва іншої металевої продукції.

Отримувана синтетична нафта має склад, що нагадує природну сировину і може замінити багато нафтопродуктів.

Низькотемпературна утилізація шин

Низькотемпературний піроліз відноситься до процесів, при яких подрібнені покришки піддаються температурному розкладу в безповітряному середовищі при Т = 400 ºС ... 900 ºС. Після такого процесу у відходах відсутнібіологічно активні речовини, тому їх можна зберігати за винятком шкоди навколишньому середовищу. Попіл, який утворюється при цьому, відрізняється високою щільністю, що мінімізує обсяг залишків, які можуть складуватися на невеликій площі.

Переваги низькотемпературного піролізу

простота зберігання та транспортування продуктів піролізу;
мінімальний обсяг одержуваних відходів;
одержання вторинної сировини, яка може використовуватися для одержання теплової енергії.

Недоліки піролізу

низькотемпературний піроліз не може забезпечити повного розпаду діоксинів;
не відбувається плавлення важких металів, що випадають в осад зі шлаком.

Високотемпературна утилізація

Високотемпературний піроліз відноситься до високотемпературних процесів утилізації відпрацьованих шин, який здійснюється за температурного режиму 1000ºС…1400ºС. Цей процес передбачає максимальну газифікацію гумових відходів, у процесі якої з органічних складових покришок отримує синтез-газ, який згодом може використовуватися для отримання електрики на теплових електростанціях або для підігріву води системами тепловодопостачання.

Установка для піролізу шин

Піролізні котли є спеціальними установками, за допомогою яких можна ефективно утилізувати покришки, використовуючи технологію високотемпературного або низькотемпературного піролізу. Їх основним елементом є реактор, який включає в свою конструкцію швельшахту та шахтну піч. Тверді частини попередньо розділених шин засипаються у верхню частину реактора, де вони опускаються в швельшахту. У верхній частині реактора відбувається підсушування гуми, що переробляється, з подальшим її опусканням досередині реактора, де і реалізується процес піролізу.

У безповітряному середовищі відбувається поступове коксування гуми та її термічне розкладання окремі фракції. У процесі піролізу утворюються гази, які спочатку прямують до котла-утилізатора після якого проходять через розпилювальну сушарку і прямують у спеціальний абсорбент. Очищення димових газів абсорбентом дозволить витягти шкідливі речовини, після чого гази можуть виводитися в атмосферу, не завдаючи їй шкоди.

Продукти піролізу виводяться з реактора для подальшого їх використання як вторинну сировину для промислових галузей або народного господарства.

Основні етапи переробки шин піролізом

Утилізація шин за допомогою піролізних установок реалізується у декілька етапів:

покришки для утилізації вирушають складу вторсировини;
використовуючи борторізну установку, покришки розрізають на протекторну та бортову частину, щоб забезпечити максимально щільну упаковку перед завантаженням піролізного котла;
порізані шини завантажуються на реторти, які встановлюються в піролізні печі;
в процесі термічного розкладання покришки утворюється газ, який використовується як паливо, а також для конденсації в піролізне масло;
після завершення процедури піролізу реторту витягують з печі, а її місце займає нова з наступною порцією покришок на переробку;
після остигання реторти проводиться відділення металевих кордів від вуглецевих залишків;
продукти піролізу збираються і відправляються на склад для використання як вторинна сировина.

Переваги піролізу шин

Утилізація відходів відпрацьованих шин за допомогою установок піролізу має цілий ряднезаперечних переваг:

процес є високобезпечним та екологічним по відношенню до навколишнього середовища;
продукти піролізу не мають у своєму складі токсичних та небезпечних речовин;
речовини, одержувані в процесі утилізації шин піролізом, можуть використовуватися як вторинна сировина в різних галузях промисловості та енергетичному секторі;
практично відсутні відходи – усі речовини, які продукуються після піролізу покришок, є ліквідними продуктами та можуть використовуватись повторно;
установка для піролізу не вимагає великих енерговитрат і відрізняється високими показниками економічності та енергоефективності.

Підсумовуючи вище сказане, можна зробити висновки, що утилізація непотрібних покришок за допомогою піролізу є єдиним вірним способом переробки відходів автомобільної галузі, який максимально захищає навколишнє середовище від забруднень шкідливими речовинами. Крім цього, технологія піролізу є вигідною і для бізнесу, адже за мінімальних витрат дозволяє отримати велику кількість різних речовин, які можуть використовуватися як вторинна сировина для виробництва нової продукції, генерування теплової енергії, електрики.