Tepelná recyklace pneumatik: zařízení a technologie

Nechcete utrácet peníze za nebezpečnou a neefektivní likvidaci pneumatik? S pomocí pyrolýzního zařízení můžete legálně, ekologicky a výhodně zlikvidovat jakékoli pryžové výrobky.

Proč by se pneumatiky neměly pálit

Pouhé spálení pneumatik je nebezpečný a extrémně neefektivní způsob likvidace. Nevyplatí se to používat, protože:

• toxické látky se uvolňují do atmosféry;
• nespálený pevný zbytek také zhorší životní prostředí;
• mnoho užitečných součástí je ztraceno, které lze vrátit do výroby;
• proces je dlouhý a nerentabilní.

Pneumatiky je ale stále potřeba recyklovat – jejich počet se rok od roku zvyšuje a není dostatek recyklačních závodů na zpracování všech těchto surovin.

Druhy recyklace pneumatik

Spalování není jediný způsob, jak se zbavit použitých pneumatik. Používá se několik dalších metod:

1. Drcení na pryžovou drť je proces drcení starých pneumatik s oddělením pryže a její odeslání k recyklaci.
2. Chemické zpracování je výroba paliva s vlastnostmi podobnými topnému oleji, se ztrátou dalších surovin.
3. Pyrolýza je metoda recyklace pneumatik, která umožňuje získat maximální množství užitečných komponentů a je zcela nezávadná.

Nejvýnosnějším a nejnebezpečnějším způsobem recyklace pneumatik je pyrolýza. Vyžaduje to určité investice (nákup speciální instalace a logistiku surovin a produktů), ale umožňuje vytvářet zisk prakticky „z ničeho“.

Zpracování pyrolýzy

Existuje mnoho typů pyrolýzních jednotek – řada řemeslníků vytváří vlastní návrhy z odpadových materiálů. Použití speciálně vyvinutého průmyslového zařízení má však řadu výhod:

• zpracovávají se velké objemy surovin;
• proces může být kontinuální;
• spolehlivost a bezpečnost garantovaná výrobcem;
• design již byl testován a vylepšen;
• nakládání a vykládání probíhá automaticky;
• lze integrovat další vybavení;
• Je možné nastavit automatické podávání produktů pyrolýzy a vody do výroby.

Pyrolýza pneumatiky se skládá z několika fází:

1. Příjem pneumatik. Chcete-li je před použitím uložit, musíte uspořádat samostatný prostor.
2. Příprava surovin. V této fázi jsou pneumatiky rozřezány na velké kusy. Boční díly jsou odděleny od nášlapných dílů.
3. Načítání. Kusy pneumatik jsou umístěny v nakládacím modulu, odkud se automaticky přesouvají do reaktoru.
4. Recyklace. Guma se zahřívá a uvolňuje plyn.
5. Separace produktů pyrolýzy. Plyn přechází do fáze kondenzace a filtrace. Pevný odpad se posílá k vyložení.

Zařízení na pyrolýzu pneumatik umožňuje získat:

• hořlavý plyn (nekondenzovatelný);
• pyrolýzní olej (40-65 %);
• uhlík (37 %);
• kovová šňůra (10-15%).

Plyn je směrován do spalovací komory, aby se udržoval proces pyrolýzy. Voda a pára (5-10%) se také uvolňují a jsou odváděny pro samostatné použití. Podmínky, za kterých se provádí pyrolýza pneumatik automobilů: teplota 350-450˚С, bez přístupu kyslíku.

Produkty pyrolýzy lze v podniku využívat nebo prodávat – pyrolýzní jednotky se mohou stát doplňkem výrobního komplexu nebo základem podniku na zpracování nepotřebného odpadu.

Ziskové řešení

FPP02 je pyrolýzní zařízení, které lze velmi rychle a snadno nainstalovat na místě. Jeho hlavní výhody:

1. Všestrannost. Recykluje nejen pneumatiky, ale i další pryžové výrobky. Lze jej použít ke zpracování jiných druhů odpadu a rychle se přestaví tak, aby se změnila surovina pro pyrolýzu.
2. Kompaktnost. Nevyžaduje vytváření úložišť, základů nebo speciálních prostor.
3. Modularita. Zařízení je dodáváno v jednotkách, které se snadno montují do jedné sítě. Přeprava bloků vyžaduje méně času a peněz než velká zařízení.
4. Škálovatelnost. Instalaci lze použít v jakémkoli podniku – od malých dílen až po největší výrobní závody.
5. Zabezpečení. Instalaci je možné umístit venku – dobře snáší atmosférické vlivy.
6. Dálkové ovládání. Ovládací pult je umístěn v samostatné chráněné místnosti. Přes něj se ovládá veškeré vybavení.
7. Bezpečnost. FPP02 se úspěšně používá již dlouhou dobu – technologie výroby byla vyvinuta s ohledem na všechny vlastnosti technologického procesu. Zajišťuje maximální spolehlivost, účinnost a bezpečnost zařízení.

S FPP02 bude pyrolýza pneumatik a pneumatik jednoduchá, rychlá a extrémně účinná. Používají se všechny zpracované produkty – do životního prostředí se neuvolňují žádné toxické látky.

Pokud chcete mít zisk z prakticky bezplatného odpadního materiálu, začněte používat pyrolýzu pneumatik. Zařízení, jehož cena je pro podniky dostupná, se rychle vyplácí a začíná přinášet další zisk.

Užitečné články:

• Rychlá pyrolýzní jednotka
• Technologie rychlé pyrolýzy
• Pyrolýza zařízení pro zpracování odpadů
• Zpracování dřevní štěpky, pilin

Přirozený rozklad pneumatik v přírodním prostředí trvá více než 100 let, za tu dobu se z použité pryže vyplavují nebezpečné a toxické látky jako fenantren, difenylamin a mnoho dalších. Všechny zůstávají v úrodné půdní vrstvě, dostávají se do rostlin a poté jsou smyty podzemní vodou a dešťovými srážkami a končí v pitné vodě a zemědělských plodinách.

Technický materiál získaný při procesu recyklace lze zároveň znovu použít k výrobě, což může být ekonomicky přínosné a má také výrazně menší negativní dopad na životní prostředí.

Podle statistik je pouze asi 30 % vyřazených automobilových pneumatik protektorovaných nebo použitých po recyklaci v podobě různých zdrojů.

Prioritními způsoby likvidace takového odpadu by měly být ty, které zajistí:

• vysoká ekologická bezpečnost;
• recyklace odpadu přímo v místě jeho akumulace;
• nízká energetická náročnost procesu recyklace;
• bezodpadový technologický postup;
• získání výstupních produktů, které mají výrobní hodnotu.

V Ruské federaci je nakládání s odpady, včetně oblasti použitých pneumatik, upraveno řadou regulačních dokumentů. V souladu s federálním zákonem č. 89-FZ „O odpadech z výroby a spotřeby“ jsou povoleny činnosti pro sběr, přepravu, zpracování, likvidaci, neutralizaci a likvidaci odpadů I-IV tříd nebezpečnosti.

<strong>Technologie pro recyklaci použitých pneumatik tepelnou metodou</strong>

Spalování (metoda vysokoteplotní oxidace)

Účelem spalování odpadu je:

• neutralizace odpadu, zaměřená na snížení jeho hmotnosti, změnu jeho složení, fyzikálních a chemických vlastností s cílem snížit negativní dopad odpadu na lidské zdraví a životní prostředí;
• recyklace odpadu zaměřená na získání energie uvolněné při spalování odpadu nebo jeho složek.

Zplodiny hoření vznikající při likvidaci automobilových pneumatik spalováním však ohrožují životní prostředí, protože se jedná o látky vysoké třídy nebezpečnosti: benzopyren (C₂₀H₁₂), bifenyl (C₁₂H₁₀), olovo (Pb), polycyklické aromatické sacharidy (PAH), butadien (C₄H₆), styren (C₈H₈), dioxin, furan (C₄H₄O), anthracen (C₁₄Н₁₀), fluoranthen (C₁₆H₁₀), pyren (C₁₆H₁₀) a další. Většina z nich jsou silné karcinogeny, které způsobují nenapravitelné poškození lidského těla. Každá tuna kaučuku vyprodukuje téměř 300 kg škodlivých sazí a asi 400 kg dalších toxických prvků. Pro kvalitní likvidaci spalováním je navíc nutné udržovat vysokou teplotu (cca 1300 o C) pro hloubkové zpracování a neutralizaci komponent.

<strong>Pyrolýza</strong>

Pyrolýza je proces tepelného rozkladu odpadů obsahujících organické látky za působení zvýšené teploty bez přístupu nebo s omezeným přístupem kyslíku za uvolňování pevného uhlíkatého zbytku, hořlavého pyrolýzního plynu (pyroplynu) a kapalných organických produktů.

Tepelným rozkladem ve vakuu vzniká několik produktů, které lze využít v další výrobě.

Nevýhodou pyrolýzy je, že výsledné produkty vyžadují další zpracování, aby byly použity. Dnes je to však jedna z nejziskovějších a nejslibnějších metod zpracování pneumatik automobilů pro další použití. Proces pyrolýzy vyžaduje značné náklady na energii, pokud však jako zdroj tepla použijete hořlavý odpad různého druhu místo zemního plynu, motorové nafty nebo topného oleje, bude efektivnější a atraktivnější.

Technologicky lze proces provádět ve fluidní vrstvě, která je tvořena křemenným pískem, kuličkami oxidu hlinitého, keramikou a pyrolýzními sazemi. Stejně jako při krakování ropy se při zničení sítě vulkanizovaného kaučuku uvolňují nízkomolekulární látky, které lze využít jako chemické suroviny nebo použít jako palivo. K depolymerizaci vulkanizátů při pyrolýze dochází v důsledku prasknutí příčných vazeb a hlavních řetězců sítě. V tomto případě guma nepřechází do kapalného stavu, ale postupně ztrácí část svého materiálu ve formě par a plynných produktů a zároveň ztrácí svou elasticitu.

Při procesu pyrolýzy produktů obsahujících kaučuk se získá řada plynných a pevných produktů, jejichž poměr závisí na podmínkách procesu. Plynná fáze se obvykle skládá ze směsi vodíku, metanu, oxidu uhelnatého a oxidu a nízkomolekulárních nasycených uhlovodíků.

Výtěžnost kapalných produktů závisí na podmínkách ohřevu. Kapalná fáze obsahuje převážně isopren (C₅H₈), styren (C₈H₈), dipenten, tripenten, butadien (C₄H₆) a mnoho dalších, často nenasycených sloučenin, stejně jako ropné oleje.

Pevný zbytek se stává křehkým a snadno se ničí vlivem statického a nárazového mechanického zatížení a kovový kord se snadno odděluje od objemu uhlíkového materiálu.

<strong>Zplyňování</strong>

Proces zplyňování, který nakonec produkuje syntézní plyn, je přeměna organické části produktu na hořlavý plyn při zahřátí na vysokou teplotu pomocí oxidačního činidla (například vzduchu).

Zplyňování zpravidla zahrnuje pyrolýzu jako fázi, takže celá metoda se skládá ze dvou fází: pyrolýzy při vysoké teplotě a následného spalování vzniklých plynů. V tomto případě se získává tepelná a elektrická energie.

Metoda zplyňování má oproti metodě spalování následující výhody:

• vzniklé hořlavé plyny lze využít jako energetické a technologické palivo, na rozdíl od způsobu spalování, u kterého je prakticky možné pouze energetické využití odpadního tepla;
• pryskyřici získanou zplyňováním lze použít jako kapalné palivo a jako chemickou surovinu;
• snížení emisí popela a sloučenin síry do atmosféry.

<strong>Plazma-tepelná metoda</strong>

Jednou z moderních metod organizace vysokoteplotního zplyňování je použití nízkoteplotního plazmatu (2500 – 10 000 K) místo studeného okysličovadla.

Hlavní výhody této metody jsou následující:

• vysoké procesní teploty (v důsledku toho zrychlené chemické reakce);
• pokročilé schopnosti řízení procesů;
• zvýšení měrného výtěžku chemické energie;
• snížené koncentrace nehořlavých látek v syntézním plynu.

Složitost plazmo-tepelné metody však spočívá ve speciálních požadavcích na nádobu – výstelku v prostoru plazmového spalování, která musí odolávat vysokým teplotám.

<strong>Nadějné technologie</strong>

Mikrovlnná pyrolýza

Jednou z inovativních a pokročilých metod recyklace pneumatik je metoda mikrovlnné pyrolýzy. Při působení mikrovlnného pole na zpracovávaný materiál dochází současně k distribuci energie v celém objemu, takže ohřev materiálu probíhá mnohem rychleji než při klasické pyrolýze (ke které dochází při konvekčním ohřevu).

Vzhledem k tomu, že mechanismus ohřevu materiálu v mikrovlnném poli je zásadně odlišný od klasického ohřevu, výrazně se liší i složení plynných a kapalných produktů. Vzhledem k tomu, že ohřev probíhá současně v celém objemu, tato technologie umožňuje zkrácení času a zvýšení hloubky zpracování ve srovnání s tradiční pyrolýzou.

Při správné volbě parametrů mikrovlnné instalace umožňuje mikrovlnná pyrolýza s minimálními náklady na energii a čas prakticky bez odpadu zpracovat jakékoli pryžové výrobky. Také tato metoda pyrolýzy je šetrnější k životnímu prostředí ve srovnání s tradičními metodami tepelného zpracování, kdy se pryž zahřívá spalováním části plynů a dalších hořlavých materiálů vzniklých při pyrolýze.

Navzdory těmto výhodám má tato technologie významné vlastnosti, které omezují její použití:

• za prvé, v procesu mikrovlnné pyrolýzy pneumatik vznikají uhlovodíky, které opět snadno polymerují na vysokomolekulární pryskyřičné sloučeniny. Volbou optimálních režimů je možné dosáhnout produktu s minimálním obsahem vysokomolekulárních uhlovodíků a sloučenin obsahujících síru, ale praxe ukazuje, že to bude vyžadovat další přísady ve formě hydroxidu draselného (KOH);
• za druhé, metoda mikrovlnné pyrolýzy byla v praxi používána pouze v laboratorních podmínkách. Zavedení této technologie v průmyslovém měřítku je limitováno skutečností, že ultravysokofrekvenční zářič vyžaduje značné kapitálové investice ve srovnání s klasickou pyrolýzní pecí. V Rusku byly tyto testy provedeny na experimentální laboratorní mikrovlnné instalaci. Vysoké náklady znamenají zvýšené výrobní náklady. Také samotná technologie vyžaduje hluboké znalosti na pomezí fyziky a chemie, což ztěžuje výběr kompetentního personálu.

K získání produktů chemické pyrolýzy lze použít technologii mikrovlnné pyrolýzy, avšak pro implementaci této technologie v průmyslovém měřítku je nutné snížit náklady na hotové výrobky a provést další výzkum.