Рециклиране на гуми чрез пиролиза - ефективни котли с продължително горене

Бързото развитие на автомобилната индустрия и наличието на автомобили води до факта, че всяка година броят на използваните гуми расте. Натрупването на гуми има отрицателно въздействие върху околната среда, тъй като този вид боклук практически не се разлага естествено в природата и следователно не може просто да бъде погребан в специални сметища. За да избегнете причинена от човека катастрофа, ненужните гуми трябва да се изхвърлят.

Има няколко начина за изхвърляне на нежелани гуми, но методът на пиролиза, приложен в специални инсталации (пиролизни пещи), се счита за най-обещаващ и екологично правилен.

Принципна схема на пиролизна фурна с основни елементи

Днес пиролизните котли са рециклиране на гуми с големи ползи и минимално въздействие върху околната среда.

Какво е пиролиза?

Пиролизата е специален физико-химичен процес, който включва разлагането на гумени елементи под въздействието на висока температура и без достъп на въздух.

Ако гумите просто се нагреят в открита атмосферна среда, тогава те първо ще тлеят и впоследствие ще се запалят, отделяйки много вредни вещества в атмосферата. Когато нагряването става без достъп на въздух, няма условия за изгаряне. В този случай започват да протичат химични реакции от различен тип, позволяващи обикновената гума да се разложи на няколко маслени фракции, които поради високите температури са в газообразно състояние. Те могат да бъдат кондензирани за получаване на пиролизно масло, както и некондензиращ пиролизен газ. Този газ може да бъде рециклиран в пещта на реактора, за да се поддържа цикълът на процеса иелиминиране на необходимостта от допълнително гориво за работата на пиролизната инсталация.

Благодарение на тази техника е възможно да се получи технология за обезвреждане без отпадъци с минимално въздействие върху околната среда. Ако сравним обичайното изгаряне на гуми с процеса на пиролиза, трябва да се отбележи, че последният е няколко пъти по-екологичен и допълнително дава възможност за получаване на вторични суровини.

Вторични продукти, получени по време на пиролиза

Пиролизата е процес, който е не само екологичен, но и изключително практична техника, която може да се използва за получаване на различни вторични суровини.

В процеса на рециклиране на гуми с помощта на пиролиза се получават сажди, които могат да се използват като пълнител при производството на различни гумирани продукти като транспортни ленти, уплътнения, технически табели и др. По-нискокачествените въглеродни фракции се използват в строителството като добавки при производството на различни бетонови изделия, тротоарни плочи и др.

Полученият при депонирането пиролизен газ наподобява природен газ и може да се използва за генериране на топлинна енергия, както и в малки електроцентрали за производство на електроенергия.

Металните корди, които остават от гумите, могат да се използват повторно в металургичната промишленост за претопяване и производство на други метални изделия.

Полученото синтетично масло има състав, напомнящ естествените суровини и може да замени много от петролните продукти.

Рециклиране на гуми при ниска температура

Нискотемпературната пиролиза се отнася до процеси, при които натрошените гуми се подлагат на термично разлагане в безвъздушна среда при T = 400ºС…900ºС. След такъв процес отпадъците не съдържатбиологично активни вещества, така че да могат да се съхраняват без вреда за околната среда. Получената пепел е много плътна, което минимизира количеството остатък, който може да се съхранява на малка площ.

Предимства на нискотемпературната пиролиза

лекота на съхранение и транспортиране на продукти от пиролиза;
минималното количество получени отпадъци;
получаване на вторични суровини, които могат да се използват за генериране на топлинна енергия.

Недостатъци на пиролизата

нискотемпературната пиролиза не може да осигури пълно разлагане на диоксините;
няма топене на тежки метали, които се утаяват с шлаката.

Изхвърляне при висока температура

Високотемпературната пиролиза се отнася до високотемпературни процеси на рециклиране на използвани гуми, които се извършват при температурен режим от 1000ºС ... 1400ºС. Този процес осигурява максимална газификация на каучукови отпадъци, по време на която се получава синтезен газ от органичните компоненти на гумите, които впоследствие могат да се използват за производство на електроенергия в топлоелектрически централи или за отопление на вода с топло- и водоснабдителни системи.

Инсталация за пиролиза на гуми

Пиролизните котли са специални инсталации, с които гумите могат ефективно да се изхвърлят с помощта на технология за високотемпературна или нискотемпературна пиролиза. Основният им елемент е реакторът, който включва в конструкцията си шахтова пещ и шахтова пещ. Твърдите части на предварително отделените гуми се изсипват в горната част на реактора, където се спускат в шахтата. В горната част на реактора обработеният каучук се изсушава, последвано от спускането му дов средата на реактора, където се осъществява самият процес на пиролиза.

В безвъздушна среда каучукът постепенно се коксува и термично се разлага на отделни фракции. В процеса на пиролиза се образуват газове, които първоначално се изпращат в котела за отпадъчна топлина, след което преминават през пулверизационната сушилня и се изпращат в специален абсорбент. Почистването на димните газове с абсорбент ще премахне вредните вещества, след което газовете могат да бъдат изхвърлени в атмосферата, без да й навредят.

Пиролизните продукти се отстраняват от реактора за последващата им употреба като вторични суровини за промишлените сектори или националната икономика.

Основните етапи на рециклиране на гуми чрез пиролиза

Рециклирането на гуми с помощта на пиролизни инсталации се осъществява на няколко етапа:

гумите за рециклиране се изпращат в склад за рециклиране;
с помощта на резачка за бордове гумите се нарязват на части от протектора и бортовете, за да се осигури възможно най-плътното опаковане преди зареждане на пиролизния котел;
нарязаните гуми се зареждат в реторти, които се монтират в пиролизни пещи;
в процеса на термично разлагане на гумата се образува газ, който се използва като горим газ, както и за кондензация в пиролизно масло;
след приключване на процедурата на пиролиза, ретортата се изважда от пещта и мястото й се заема от нова със следващата порция гуми за обработка;
след като ретортата се охлади, металните корди се отделят от въглеродните остатъци;
пиролизните продукти се събират и изпращат в склада за използване като рециклируеми.

Предимства на пиролизата на гуми

Изхвърлянето на отпадъци от гуми с помощта на пиролизни инсталации има редицабезспорни предимства:

процесът е високо безопасен и екологичен;
продуктите за пиролиза не съдържат токсични и опасни вещества;
вещества, получени в процеса на рециклиране на гуми чрез пиролиза, могат да се използват като вторични суровини в различни индустрии и енергетиката;
практически няма отпадъци - всички вещества, които се получават след пиролизата на гумите са течни продукти и могат да се използват повторно;
Пиролизната инсталация не изисква големи енергийни разходи и се характеризира с висока икономичност и енергийна ефективност.

Обобщавайки горното, можем да заключим, че изхвърлянето на нежелани гуми с помощта на пиролиза е единственият верен начин за преработка на отпадъци от автомобилната индустрия, който максимално предпазва околната среда от замърсяване с вредни вещества. В допълнение, пиролизната технология е полезна и за бизнеса, тъй като при минимални разходи ви позволява да получите голям брой различни вещества, които могат да се използват като вторични суровини за производството на нови продукти, генериране на топлинна енергия, електричество.