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.
Содержание
- Как происходит переработка автошин?
- Продукты, получаемые на выходе
- Выход жидкости
- Твердый углеродсодержащий остаток
- Пиролизный газ
- Металлический корд
- Устройство котлов
- Можно ли сделать оборудование своими руками?
- Как работает печь?
- Поставщики пиролизных установок
- Видео по теме
- Итоги
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.
Процедура отличается от обычного сжигания отсутствием кислорода, который необходим для горения.
При таких условиях происходят химические реакции, в результате которых из шин выделяются газообразные нефтяные фракции, а в печи остается углеродный порошок и корд.
Производство получается безотходным, так как все продукты пиролиза используются в промышленности, принося хорошую прибыль.
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.
Устройство котлов
Состав простейшей пиролизной установки таков:
- реторта (тигель), в которую загружается сырье – шины;
- топочная камера, где происходит нагрев;
- теплообменник, в котором пиролизный газ конденсируется в жидкое топливо.
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.
Наиболее совершенные технологические линии пиролиза оснащены установками для каталитического крекинга, перегоняющими пиролизное масло в различные виды горючего. Но такое оборудование – это уже целый завод как по площади, так и по стоимости (до нескольких миллионов евро).
Несмотря на то, что бизнес на пиролизе шин пока не очень распространен в России, на рынке представлены неплохие образцы оборудования для пиролизной переработки покрышек отечественного производства.
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.
Видео по теме
В данном ролике вы можете ознакомиться с процессом получения топлива из резины путем пиролизной переработки:
Источник
Установка по переработке шин в топливо
1, Вход: б/у шины, резиновые изделия, медицинские отходы, ТБО, пластик, колеса
2, Выход: печное топливо, углеродная сажа, металлокорд, пиролизный газ.
3, Вместимость: 1-10 тонн
4, Занимаемая площадь: 300-400 кв.м
5, Сертификаты: CE, ISO, SGS, BV.
6, Материал реактора: Q345R/Q245R/310S+колельный лист+нержавейка
7, Метод охлаждения: водяное охлаждение
8, Стандарт выбросов ЕС: 100% утилизация отработанных шин без загрязнения.
Виды разных сырей:
Коэффициент выхода топлива
Шины большых размеров
Шины малых размеров
По продуктам и применениям:
Жидкое печное топливо
1, Продать жидкое печное топливо в цементный завод, котельные заводы, и заводы электроэнергии и т.д.
2, Служить генератором тяжелого масла.
3, Используя нашу установку по перегонке жидкого топлива и установку по осветлению масла получается диз-топливо светло-желтого цвета без резкого запаха, и диз-топливо может служить сельхозмашин.
1. Сделать из него гранулы или угольные брикеты.
2. Сделать из него N220, N330, N550 или N660, который широко используется в шиномонтажной промышленности.
3. Сделать из него краситель.
1. Продать металлокорд в металлургический завод.
1, Установка оснащена газовыми горелками, которые собирают пиролизный газ для прогрева реактора установки.
2, Хранить лишний газ, чтобы прогревать реактор для следующего цикла.
Отработанные шины/резины/медицинские отходы/ТБО/пластик
Жидкое топливо, углеродная сажа, металлокорд, пиролизный газ
Q345R/Q245R/310S+котельный лист/нержавеющая сталь
В среднем 15кВт/ч
300-400 кв.м (Ширина:10м, Длина:30м-40м)
Мы предлагем пробное оборудование мощносью в 10кг, 1тонн.
Если у вас есть какие-либо предложения или мнения на наши установки, оставьте сообщение, пожалуйста, и мы будем отвечать на ваши вопросы как можно быстрее. Спасибо за поддержку!
Рабочий процесс
Во-первых:
В реактор нашей установки можно загружать шины диаметром менее 1400 мм.
Лучше измельчить или резать шины грузовика на несколько кусочки перед загрузкой в реактор установки.
Во-вторых:
Способно загрузить 10 тонн сырья в течение 2 часов с помощью автозагрузчика, гидравлическое давление автозагрузчика составляет 60 тонн.
В-третьех:
Это займет около 3-4 часа, чтобы закончить процесс предварительного нагрева с помощью угля, дерева, природного газа или получившегося жидкого топлива.
В-четырех:
Когда температура достигнет около 120 градусов по Цельсию, отработанные шины в реакторе образуются в маслянистый газ.
После охлаждения в теплообменнике маслянного газа получается жидкое топливо, и топливо поступает в приемник.
В процессе переработки шин рециркулировать CH4, C2H6, C3H8, C4H10 и H2 как топливо для нагрева реактора.
Наконец разгружать металлокорд и углеродные сажи из реактора.
Обычно переработка 10 тонн шин требует 21 часа.
Для полной загрузки сырья с помощью автозагрузчика требуется 2 часа.
Процесс утилизации шин длится 12 часов.
Для охлаждения реактора требуется 1 часа.
Для выгрузки углеродной сажи требуется 1 часа.
Для разгрузки металлокорда требуется 1 часа.
Источник
Пиролизная установка для переработки пластика и резины в топливо.
Пиролизная установка «Барс»
Установка работает методом закрытого пиролиза* без доступа кислорода. Предназначена для переработки и утилизации шин, резиносодержащих, полимерсодержащих отходов, нефтешламов и отработанных масел. В пиролизной установке на выходе получается большой объем жидкой синтетической нефти до 90%. После ректификации в установке получаются жидкие фракции (дизель, бензин, печное топливо).
Бизнес направления использующие пиролизную установку БАРС
Мини-завод по утилизации б/у шин, покрышек, резиносодержащих отходов
Мини-завод утилизации пластика, пластмасс, ПЭТ бутылок, полиэтилена
Мини-завод по переработке нефтешламов, отработанного масла и других нефтесодержащих продуктов
- Простота в управлении и техническом обслуживании.
- Минимум рабочего персонала.
- Непрерывный технологический процесс.
- Максимальная автоматизация техпроцесса.
- Высокое качество и очистка пиролизного топлива.
- Минимальная цена изготовления установки. (являемся разработчиком и изготовителем).
Устройство пиролизной установки «Барс»
Габаритные размеры пиролизной установки
Реторта печи
В реторту загружают предварительно измельченные и очищенные от примесей отходы пластмасс, РТИ. Нагрев реторту топливной горелкой без доступа воздуха в пределах 450-600°C, происходит термическое разложение с получением на выходе парогазовой смеси. После первичного очищения и охлаждения, получают газ и жидкое топливо. В рабочем режиме печь нагревается от полученного в процессе пиролиза газа
Печь может работать в режиме быстрого и медленного пиролиза, автоматика регулирует температуру нагрева реторты. При разных режимах работы возможно получать выгодное количество жидкости или газа.
Кирпичный кожух печи
Кожух пиролизной печи выкладывается из термостойкого кирпича. Он хорошо сохраняет температуру в реторте, имеет хорошие теплоизоляционные свойства, повышается КПД печи. Печь легко ремонтируется.
Холодильник
Для бесперебойного режима установки важно охлаждать углеродный остаток, не давая воздуху попасть на него. Закрытый холодильник хорошо справляется со своей задачей. Хладагентом является пиролизная жидкость полученная ранее. Подогретое топливо подают для орошения парогазовой смеси в ректификационную колонну. Остывший полукокс складируют.
В фильтре происходит первичная очистка пиролизного газа, охлаждение до 350*С . Фильтрация и охлаждение смеси происходит за счет орошения предварительно полученной жидкой фракции. Тяжелые фракции и твердые остатки попадают флегмой обратно в реторту.
Ректификационная колонна пиролизной установки
Колонна способна разделять печное топливо по фракциям от 350 до 80*С. (дизель, бензин).
Разогретые до 350*С парогазовая смесь из первичного фильтра попадает в колонну.
Охлаждение и разделение по фракциям происходит за счет орошения предварительно полученной печной смесью из холодильника.
Бункер питатель
В бункер загружается сырье предварительно очищенное и измельченное.
Высокий ствол питателя с загруженным сырьем не допускает попадания воздуха в реторту.
Для большей надежности бункер закрывается плотной крышкой.
Для более лучшей автоматизации процесса возможно установить транспортер для сырья.
Редуктор шнека
Вращение шнека продвигает разогретое сырье вдоль реторты в сторону холодильника.
Скорость вращения шнека и поступления сырья в реторту регулирует автоматика.
Разогрев реторты осуществляется с помощью горелок, которые могут работать на жидком топливе при запуске установки и на побочном газу в рабочем процессе .
Включение горелок и мощность разогрева реторты регулирует автоматика.
Датчики температуры
Все узлы установки подключены к температурным датчикам. Снимая показания автоматика сама регулирует весь процесс переработки.
Автоматизация
Все процессы и механизмы в установке максимально автоматизированы.
Задаются только параметры температуры для фракционного разделения. (бензин,дизель)
Автоматика отвечает за:
- Частоту вращения шнека.
- Насосы подачи и перекачки топлива.
- Орошение и охлаждение парогазовой смеси в колонне.
- Включение горелок и их рабочая мощность.
Источник
Оборудование для переработки автомобильных резиновых шин
Содержание
- Состав материала покрышек
- Пиролиз покрышек
- Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки
- Оборудование для переработки шин в крошку
- Линия по производству топлива
- Оборудование по переработке отработанных шин
Практически в каждой семье есть автомобиль, а во многих их несколько. На планете уже больше миллиарда автомобилей, и все они изнашивают и периодически меняют покрышки. Изношенные шины нужно куда-то девать — в маленьких странах с высокой плотностью населения попросту нет места для их складирования.
Существует несколько способов переработки использованных шин для повторного применения – от использования их в качестве сырья до получения из них топлива.
Состав материала покрышек
Шина состоит из многих материалов, различных по своим физическим и химическим свойствам.
- Сталь — из нее изготовлен корд и шипы.
- Углеводороды — искусственный каучук с сажевым наполнителем.
- Сера в составе вулканизирующих добавок.
- Синтетическая нить — из нее также делают корд.
- Хлорсодержащие углеводороды в составе клея.
Таких вредных веществ, как мышьяк и свинец, в современные шины не добавляют.
Чтобы полностью переработать все эти разнообразные вещества и не нанести ущерба экологической обстановке, конструкторы и технологи разработали несколько технологических процессов и обслуживающие их установки.
Пиролиз покрышек
Самый просто процесс повторного применения — это использование отработанных покрышек в качестве топлива. Переработка шин путем сжигания их на открытом воздухе или в топках недопустимо, поскольку при открытом горении образуется много загрязняющих атмосферу и вредных для здоровья веществ.
Поэтому сжигание проводят в пиролизных установках в два этапа.
На первом этапе в условиях недостатка кислорода при высокой температуре (до 500 °С) проходит разложение материалов на пиролизный газ, жидкие углеводороды, сажу и твердые металлические остатки. При правильной настройке параметров процесса из одной тонны исходного сырья получается:
- 0,5 тонны жидких углеводородов, которые можно очистить вплоть до получения годного к употреблению бензина;
- 200 кг газа, используемого для нагревания пиролизной установки;
- 200 кг сажи (углерод);
- 100 кг стали.
В пиролизных газах содержится сера и закись кремния.
Сажа, получающаяся в результате процесса, к сожалению, сильно загрязнена соединениями хлора и серы, а также чрезвычайно ядовитыми диоксинами. Использовать ее в качестве сырья для производства углерода невозможно. Очистка же от вредных примесей стоит слишком дорого. Утилизация таких отходов возможна только при поддержке государственных экологических программ по переработке автомобильных шин и других опасных отходов.
Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки
Принцип переработки весьма прост. Шины измельчаются на специальном оборудовании для переработки покрышек в крошку в несколько этапов, получившийся продукт сортируется, и на выходе производственной линии получается три материала:
- металл в виде мелких обрезков проволоки;
- резиновая крошка;
- обрезки кордовой нити.
В этом случае химических изменений с материалами не происходит, и все вредные соединения остаются в связанном стабильном состоянии, а новых не образуется. Продукты переработки можно безопасно складировать и перевозить.
Если металлические отходы можно легко отделить от резиновой крошки, то с выделением из ее состава полимерной нити, близкой по химическим и физическим свойствам, возникают определенные технические трудности.
Поэтому начинающие предприниматели экологически ориентированного бизнеса работают, как правило, с чисто металлокордными шинами. Станок для переработки шин Основные проблемы, с которыми они сталкиваются:
- Выбор места для установки оборудования.
- Альтернатива между возведением нового здания или приспособлением существующего.
- Выбор, приобретение и монтаж станков для переработки шин.
- Оформление разрешительных документов на утилизацию автомобильных покрышек.
- Разработка устойчивых каналов поставок исходного сырья и продаж конечного продукта.
Простейший станок для переработки шин стоит не так дорого, но у него ограничены производительность и размеры обрабатываемого сырья. Применение других методов измельчения снимает эти ограничения, но поднимает стоимость линии.
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.
В состав типового комплекта оборудования для переработки шин входят:
- Группа измельчителей (шредер, ножницы с гидравлическим приводом, ленторез).
- Разделители отходов (магнитный и вихревой).
- Транспортеры для перемещения сырья.
- Вибросита для сортировки.
- Оборудование для упаковки и погрузки продукции.
- Пиролизная установка малой мощности для сжигания текстильных отходов.
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.
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.
Линия по производству топлива
С точки зрения бизнеса, войти в чисто производителей топлива выгодно и престижно.
Энергетический потенциал одной тонны покрышек примерно равен потенциалу тонны каменного угля. Но на пути успешного использования отработанных шин в качестве стоит большая проблема: токсичность продуктов сгорания. В их составе содержится сернистый газ, диоксины и другие весьма ядовитые соединения.
Сжигание на открытом огне недопустимо, в случае пиролизной установки остается вопрос с переработкой ядовитых отходов. На установку придется монтировать дорогостоящие очистные сооружения. С ними процесс может стать рентабельным при условии переработки не менее 110 тонн сырья в сутки. Капиталовложения же будут окупаться достаточно медленно. Большинство таких установок строилось при государственной поддержке или с государственным участием.
Существует и другой технологический процесс. На установках такого типа покрышки перерабатывают в топливо. Комплекс требует для монтажа около 20 м 2, высота его составляет 10 м. Из бывших автошин извлекают металлические обода, измельчают в крошку и транспортером загружают в химический реактор. В нем поддерживается рабочая температура в 460 °C. В таких условиях резина распадается на жидкие углеводороды, пиролизный газ, твердый сажевый осадок и металлические обрезки. Этот газ используется для поддержания температуры в реакторе, его излишки в незначительном количестве после прохождения через систему очистки выбрасываются в атмосферу.
Жидкие фракции через дозировочную систему сливают в тару и отвозят на склад. Сажевые отходы (технический углерод) охлаждают, гасят и выделяют металл на магнитных сепараторах. Металл, углерод и отходы также упаковывают и отправляют на реализацию и утилизацию.
Такая система за сутки перерабатывает в топливо до пяти тонн покрышек. При этом получается:
- жидкие топливные фракции — до 2 тонн;
- металлические отходы — до 0,5 тонны;
- твердые углеродосодержащие остатки — до 1,5 тонн;
- газ — до 1 тонны.
Линия по переработке шин устанавливается на открытом воздухе под навесом, ему требуется ровная площадка с твердым покрытием. Производство поддерживает непрерывный цикл работы и требует для обслуживания двух операторов в рабочую смену. Электрическая мощность — до 15 кВт. Потребуются также системы очистки воздуха и промышленных стоков.
Оборудование по переработке отработанных шин
Переработка резины автомобильных покрышек при правильном подходе к делу становится весьма выгодным видом бизнеса.
Каждый производитель в агрессивных рекламных кампаниях нахваливает свое оборудование по переработке шин. К их заверениям нужно подходить с осторожностью и перед приобретением проводить большую работу по сравнению технических и стоимостных характеристик.
Кроме того, в рамках составления детального бизнес- плана нужно проанализировать
- возможность получения разрешительной документации с конкретной привязкой к месту расположения будущего производства;
- наличие достаточных источников сырья и их транспортную доступность;
- наличие достаточного спроса на именно те продукты переработки, которые будет выпускать ваше производство;
- возможность государственной поддержки через участие в экологических программах и программах поддержки бизнеса.
После такого анализа имеет смысл вернуться к предложениям поставщиков.
Переработка вторичного сырья является производством повышенного экологического риска, поэтому владельцу такого оборудования надо быть готовым к повышенному вниманию проверяющих: экологических служб, прокуратуры и других. Поэтому в состав закупаемого оборудования обязательно следует включить очистные устройства, как для атмосферных выбросов, так и для промышленных стоков.
Источник