Перспективы переработки автомобильных покрышек

Перспективы переработки автомобильных покрышек

В настоящее время в мире применяется целый ряд технологий по переработке и утилизации отходов резины и изношенных автомобильных шин.

В России состояние вопроса еще острее. Так по данным научно-исследовательского института шинной промышленности в России ежегодно выходит из эксплуатации около 1 млн т шин и только в Москве каждый год образуется до 60 тыс. т изношенных шин. Из этого объема 10-12 тыс. т перерабатывается Чеховским регенераторным заводом (г. Чехов), а остальное количество оказывается на несанкционированных свалках, в оврагах и пригородных лесах, отягощая и без того тяжелую экологическую обстановку городов Московского региона.

Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды: шины не подвергаются биологическому разложению; они огнеопасны и в случае возгорания погасить их достаточно трудно, а при горении в воздух выбрасываются вредные продукты сгорания и в том числе канцерогены; при складировании они служат идеальным местом для размножения грызунов и кровососущих насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний.

Вместе с тем амортизованные автошины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл и текстильный корд. Эти материалы в процессе эксплуатации в основном не меняют первоначальные свойства.

Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

В развитых странах в настоящее время предпринимаются попытки создать технологии по переработке изношенных шин, которые позволили бы повторно использовать резину в различных товарах и материалах.

По данным журнала «EUROPEANRABBER» (ноябрь 1995 г.) комиссия ЕС подготовила рекомендации для государств членов ЕС о добровольных инициативах по использованию изношенных шин. Целью этих инициатив к 2000 г. является:

  • уменьшение количества амортизованных шин на 10 % за счет улучшения качества новых;
  • увеличение количества шин с восстановленным протектором с 20 до 30 %;
  • увеличение уровня вторичной переработки с 30 до 65 %;
  • снижение уровня захоронения с 50 до 0 %.

В настоящее время в мире применяется целый ряд технологий по переработке и утилизации отходов резины и изношенных автомобильных шин. Эти технологии предполагают использование целых шин для различных целей, применение шин и резиновых отходов для получения энергии (сжигание, использование в цементной промышленности), измельчение шин и отходов резины с целью получения резиновой крошки и порошка, получение на основе отходов резины и старых шин регенерата.

Использование целых шин

Изношенные шины применяются для устройства искусственных рифов, служащих местом обитания рыб и устриц. Фирмой «Гудьир» в 1970 г. у берегов Австралии был создан искусственный риф из 15 тыс. шин. Рифы созданы у берегов Флориды (215 тыс. шин); Новой Зеландии, Ямайки, Греции, Японии и др. Загрязнение морской воды при этом не происходит. Около 200 искусственных нерестилищ из изношенных шин создано в Германии.

Согласно разработке фирмы «Органик» (Германия), при создании звукоизолирующих ограждений вдоль автострад у шин удаляют одну боковину, после чего их соединяют и заполняют землей. В результате образуется наклонный спуск, который можно озеленить. Такая конструкция не отражает звук и требует 5 тыс. шин на 100 м погонной длины барьера. Одновременно конструкция служит барьером безопасности.

Сжигание шин с целью получения энергии

С точки зрения экологии использование изношенных шин для получения энергии оценивается неоднозначно. В первую очередь это связано с выделением соединений цинка и оксидов серы в атмосферу.

На примере тушения пожара на складе в Канаде (14 млн шин) были рассмотрены особенности воздействия горения шин на окружающую среду. В дыме горящих шин содержатся канцерогенные субстанции и небольшие количества диоксина. Горевшие в Канаде шины тушили 17 дней с помощью пожарных вертолетов, грязевого ливня и снегопадов. В результате пожара образовались сотни литров диоксинсодержащих масел. Вследствие выброса ядовитых дымов пришлось эвакуировать окрестное население.

Однако создание печей и очистительных установок для улавливания вредных газов и соединений тяжелых металлов требуют больших затрат. Имеется информация, что применение шин в качестве топлива требует затрат порядка 20-25 или даже 30-35 долл. США на тонну. Метод сжигания шин неперспективен также с энергетической точки зрения: с учетом КПД при сжигании легковой шины количество энергии примерно равно получаемой от сжигания 3 л нефти. По данным изготовителей энергия, накопленная в шине, равна энергии, получаемой при сжигании 27. 30 л нефти (21 л расходуется на изготовление сырья и 6 л на процесс переработки).

В Англии отходы резины и изношенные шины для получения энергии используются с 1975 г. Вращающаяся печь, в которую с высокой скоростью тангенциально поступает воздух, имеет производительность 100 шин в час. Более холодный избыточный воздух вытесняется к стенкам печи, наиболее горячая зона сжигания находится в центре в виде высокотемпературного вихря. Благодаря этому не образуется дыма, отсутствует запах. С 1975 г. было сожжено 32000 т отходов, получена существенная экономия нефтяного топлива и средств на захоронение отходов.

В Великобритании также функционирует установка для сжигания шин фирмы «Гудияр» и «Эйвон», а фирма «Оксфорд энерджи» строит завод по получению электроэнергии за счет сжигания шин по технологии фирмы «Гумми Майер» (Германия).

Фирмой «Элм Энерджи и Рисайклинг ЛТД» получены разрешения и ассигнования на строительство завода по сжиганию 90 тыс. т изношенных шин (12 млн шт.) в округе Волверхемптон с целью производства 25 МВт электроэнергии.

Одновременно будут получаться 15 тыс. т отходов стали для сталелитейной промышленности и 300 тыс. т сырья для выплавки цинка.

Фирма «ЕРГ Гуммиферарбайтунг» запланировала строительство крупной установки для сжигания целых шин с целью получения энергии. Производительность установки 200000 шин в год. ТЭЦ строили совместно с фирмой «Фихтнер», чья технология сжигания принята в Западной Европе и США. Компания «Континенталь АГ» и консорциум «Джемакн Энджиниринг» сотрудничают в проектировании и строительстве электростанции, на которой в качестве топлива используют изношенные шины 50 тыс. т в год (стоимость электростанции составляет 32,6 млн долл. США).

Итальянская фирма «Марангони» с 1982 г. эксплуатирует две установки по сжиганию шин, производящие пар. При сжигании 8000 т шин в год в г. Ровнато и 2000 т шин в год в г. Фельтра Италия. Эти установки характеризуются низким количеством выбросов в атмосферу и удовлетворяют требованиям законодательства ЕС. За счет сжигания 8000 т шин экономится почти 6000 т топлива.

Итальянская группа «Марангони» разработала два проекта установок для сжигания старой резины: вращающаяся конструкция, состоит из двух печей, рукавного фильтра и турбины 5 МВт (24000 т шин в год), и печь шахтного типа 0,2 МВт (4500 т в год).

Изношенные шины сжигаются в 9 штатах США на электростанциях в котельных установках различных типов (механических, установки циклонного сжигания, сжигания угля в распыленном состоянии, в псевдоожиженном слое).

В США, штат Калифорния г. Оксфорд, в 1987 г. начал функционировать завод фирмы «Оксфорд Энерджиуэстли» по получению энергии при сжигании изношенных шин. Его мощность — 5 млн шин в год. Этот завод вышел на запланированную мощность и начал приносить доход. В течение 3 лет переработано 15 млн шин. Получаемый при сжигании стальной шлак используется в цементной промышленности или при строительстве дорог. Зола, содержащая большие количества окиси цинка, улавливается, очищается и отправляется на переработку для получения цинка. Сера соскабливается и смешивается с известью. Затем из этой смеси изготовляют гипс, который может быть использован как удобрение или как строительный материал.

В будущем планируется построить в окрестностях г. Лас Вегас завод, который будет самым крупным предприятием такого рода в мире. Он будет сжигать 18 млн шин в год и производить 50 МВт электроэнергии.

Стоимость 1 кВт/ч производимой электроэнергии при сжигании изношенных шин составляет 8,5 цента. Для сравнения примерно 9 центов США в случае применения альтернативных видов энергии (ветра и солнца). Однако, электроэнергия, получаемая при сжигании газа и нефти, значительно дешевле.

Применение шин в качестве топлива в цементной промышленности

Технология фирмы «Бриджстоун Файрестоун» (штат Теннеси США) успешно используется в Японии с начала 1980-х гг. Целые или разрубленные на куски шины вводятся во вращающуюся печь, где температура исходящих газов достигает 1200. 2800 °С (сжигание целых шин или их кусков может также производится путем их подачи в зону, где температура исходящих газов 600. 1400 °С). Здесь металлокорд частично заменяет железную руду, необходимую в производстве цемента. Рекомендуют заменять шинами 5. 10 % топлива. Стоимость реконструкции печей для перевода их на процесс фирмы «Бриджстоун» составляет 100-500 тыс. долл. США. По информации фирмы возместить затраты можно в течение года или даже за более короткий срок.

Специалистами отмечается, что при сжигании изношенных шин при производстве цемента может быть сокращен на 25 % расход ископаемых энергоносителей и снижен уровень загрязнения окружающей среды. Так как содержание кислорода в печи велико, горючие газы достаточно долго находятся в зоне сгорания, в процессе не образуется остатков вредных веществ по той причине, что сера и металл связываются в получаемом продукте.

В фирме «Рорбахцемент» (Германия) в 1982 г. была пущена в эксплуатацию печь для получения цемента, в которой с целью частичной замены природного топлива сжигали шины.

Но имеются и противоположные данные. Так в Швейцарии фирма «Джурацемент уоркс» в 1989 г. прекратила сжигание шин в цементных печах из-за загрязнения окружающей среды продуктами сгорания.

Два миллиарда шин, лежащих на свалках США, эквивалентны 20 млн т угля и гарантируют цементной промышленности снабжение дешевым топливом в течение длительного времени.

В настоящее время в США из 200 существующих печей только 12 сжигают изношенные шины, несмотря на то, что затраты на замену угля изношенными шинами невелики.

Пиролиз шин

В наиболее развитых странах (США, Японии, Германии, Швейцарии и др.) уже довольно длительное время эксплуатируются опытно-промышленные установки по пиролизу шин мощностью 7.. .15 тыс. т в год по сырью резинотехнической продукции.

Пиролиз кусков шин и резиновой крошки осуществляется в среде с недостатком кислорода, в вакууме, в атмосфере водорода в присутствии катализаторов и без них, в реакторах периодического и непрерывного действия, в псевдокипящем слое при различных температурах.

Исследован также процесс пиролиза смеси резиновой крошки (20 %) и масла (80 %).

Системы пиролиза, популярные в 70-е гг. прошлого века, оказались неудобными в эксплуатации в течение сколько-нибудь длительного времени. В настоящее время это направление считается не оправдавшим возлагавшихся на него ожиданий. Большая часть таких установок работала в периодическом режиме. Получаемые продукты требовали дополнительной очистки перед употреблением, а затраты не покрывались стоимостью получаемых материалов.

Однако, фирма «Энерж Рисерч Интернейшнл» США усовершенствовала технологию пиролиза на своей установке «Реактор». Установка может перерабатывать 1 млн легковых шин ежегодно, получая из 1 т шин 160 галлонов дизельного масла № 2, 500 фунтов высокосортного технического углерода и 300.400 фунтов стальной проволоки.

Фирма «Америкен Тайррекламейшн» США запатентовала высокоэкономичный одноступенчатый процесс пиролиза изношенных шин, особенность которого заключается в улучшении качества остаточного технического углерода за счет очистки его от примесей.

В Японии на фирме «Хебенрисайклер» действует завод по пиролизу шин периодическим методом. Следует отметить, что наиболее эффективен пиролиз целых шин, так как измельчение требует больших затрат, а полученный материал трудно обрабатывается в реакторах.

Читайте также:  Доработка ручника SsangYong всех моделей

В Канаде предусматривается строительство завода мощностью 10 тыс. т в год по пиролизу шин под вакуумом. В этих условиях увеличивается выход масла, минимальны вторичные реакции, получаемый технический углерод легче диспергируется.

В Великобритании введен в эксплуатацию завод по переработке 50 тыс. т шин в год в виде кусков размером 20 мм методом пиролиза при 350. 500 °С в бескислородной среде. При этом получают 3.4 тыс т легкого дистиллята, 17 тыс. т твердого топлива, аналогичного древесному углю, 5.7 тыс т металла. На стадии освоения мощность завода не превышает 30 % проектной. Стоимость завода составляла 12 млн долл. США.

Дробление (измельчение) изношенных шин

В США в 1990 г. было произведено резиновой крошки, методом дробления изношенных шин: при положительных температурах 80.90 млн фунтов; криогенным методом — 30.35 млн фунтов.

Первая установка по получению резиновой крошки криогенным методом в США начала функционировать в компании «Мидвест Эластомерикс» в штате Огайо в 1979 г.

В Великобритании фирмой «Мирэн Инвестмент корпорейшн» должны быть построены 3 завода по измельчению шин, на которых будет перерабатываться 12 млн шт. ежегодно. Заводы будут снабжаться сырьем через пункты сбора и сортировки шин.

Японской компанией «Осана газ энджиниринг» в 1977 г. был разработан криогенный способ дробления шин. Недостатком способа явились большие эксплуатационные расходы на жидкий азот. Эксплуатационные расходы при дроблении и положительных температурах, невелики, но стоимость оборудования выше, чем при использовании низкотемпературного дробления. В связи с этим фирма позднее разработала комбинированный способ: грубое дробление при положительных температурах, а последующее измельчение в порошок при низких температурах и построила соответствующую компактную и полностью автоматизированную установку с годовой производительностью 7000 т.

В Японии производят резиновую крошку из шин (при обычных и низких температурах). Качество крошки регламентируется стандартом Японского научного общества (5ГШ8), в соответствии с которым определяются фракционный состав, плотность, содержание золы, а их величины зависят от требований потребителей.

В бывшем СССР было разработано и внедрено несколько технологий и технологических линий измельчения изношенных шин только с текстильным кордом. До 1990 г. функционировало более 10 заводов по производству регенерата из амортизованных шин, при этом каждый завод имел в своем составе линию измельчения. Для переработки шин использовали технологию измельчения при положительных температурах на валковом и мельничном оборудовании.

Заключение

В Кузбассе существует достаточно много заводов, где можно использовать отработанные покрышки. Такие заводы, как ферросплавный, Юргинский машиностроительный завод, завод «ТехноНИКОЛЬ-Сибирь», асфальтный завод и многие другие. Но, к сожалению, эта технология применяется на единичных предприятиях.

Например, на Новокузнецком металлургическом комбинате (ОАО «НКМК») специалистами внедрена и успешно применяется прошедшая экологическую экспертизу технология утилизации использованных автомобильных покрышек в кислородных конвертерах.

Тонна угля в среднем стоит 800 р., а отработанные покрышки никаких дополнительных затрат не требуют. Автотранспорт комбината регулярно может поставлять довольно внушительное количество отслужившей авторезины. К тому же есть немало предприятий, которые желают утилизировать шины.

Источник

Оборудование для переработки автомобильных резиновых 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.

Оборудование для переработки шин

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.

Автомобильная покрышка

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.

Схема установки для пиролиза

Схема установки для пиролиза

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.

Установка для пиролиза шин

Установка для пиролиза шин

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.

Процесс переработки шин в крошку

Процесс переработки шин в крошку

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.

Вибросито для сортировки

Вибросито для сортировки

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.

Шредер для нарезания шин

Шредер для нарезания шин

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.

Линия по переработке шин в топливо

Линия по переработке шин в топливо

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.

Установка для переработки шин

Установка для переработки шин

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.
Читайте также:  ПЕССАРИИ гинекологические устранение неприятных симптомов

Цех по переработке, оборудованный необходимой техникой

Цех по переработке, оборудованный необходимой техникой

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

Что такое пиролиз покрышек: суть метода работы пиролизной установки по переработке шин

Фото 1

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.

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.

Фото 2

Протекает он так:

  1. Шины предварительно разделяются на переднюю и боковые при помощи борторезного станка.
  2. Разрезанные покрышки загружаются в специальную емкость (реторту), которая герметизируется и помещается в печь.
  3. Печь нагревается до 450 0 С и начинается процесс пиролиза, в ходе которого выделяется газ. Когда разложение сырья заканчивается, реторту извлекают и заменяют новой.
  4. 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

Фото 3

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?

Фото 4

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.

Фото 5

Как работает печь?

Технологический процесс на фабричной производственной линии проходит так:

  1. Нагретый газ подается из печи по трубопроводу в скруббер, где осуществляется охлаждение и частичная конденсация.
  2. Затем он проходит через специальный трубопровод, обеспечивающий дополнительное охлаждение, в конденсаторы для окончательного преобразования в жидкое горючее.
  3. 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.

Фото 7

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:

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



Вертикальная реторта пиролиза или как приготовить армейский суп…

Переработка автомобильных покрышек и шин

Вместе со все возрастающим числом автомобилей в мире естественным образом увеличивается количество пришедших в негодность автомобильных шин.

Со временем их утилизация превратилась в проблему, требующую срочного разрешения. Ведь шины не подвержены разложению и огнеопасны.

Переработка автомобильных шин в современном мере крайне необходима, ведь сейчас перерабатываются всего 20% вышедших из эксплуатации шин.

Если вспомнить о невосполнимости природных запасов нефти, необходимость вторичного использования этого ресурса становится еще очевиднее.

В одной тонне автомобильных шин — около 700 кг резины, которая вполне подлежит вторичному использованию через производство топлива, изготовление резиновых изделий и строительных материалов.

Может быть повторно использована для производства топлива, резинотехнических изделий и материалов строительного назначения.

В этом бизнесе не потребуется никаких расходов на приобретение исходных материалов, более того, во многих крупных городах муниципальные власти согласны платить за утилизацию автошин. Мазут, получаемый в процессе переработки – товар востребованный.

Предлагаем рассмотреть идею бизнеса по переработке автомобильных шин в топочный мазут высокого качества.

Области применения мазута:

При переработке покрышек происходит выделение маслянистой жидкости, около 30-40 процентов от массы сырья. Это пиролизное масло, по химическим свойствам подобное мазуту.

Его используют в котельных, теплогенераторах и т. д. После переработки из пиролизного масла можно получить высококачественный мазут, дизельное топливо или бензин.

Для начала нужно позаботиться о земельном участке, расположенном на достаточном удалении (не менее 300 м) от жилых домов.

Следующий шаг — приобретение оборудования. В комплект входит:

  • реактор;
  • нож для измельчения автопокрышек;
  • три тигеля для выгрузки.
  • Габариты реактора:
  • высота — 10 м;
  • ширина — 3,5 м;
  • длина — 5 м.

Устанавливать реактор нужно на открытой площадке.

Производительность в сутки:

  • жидкое топливо – 2 т;
  • углеродосодержащий твердый остаток — 1,5 т;
  • металлокорд — 0,5 т;
  • газ – 1 т.

Значит, выход жидкого топлива — 40% от загруженного сырья.

Эта установка в состоянии переработать 5 тонн автопокрышек в сутки. Работает она непрерывно, пока в нее добавляют сырье. В процессе переработки образуется газ, на котором, собственно, и работает установка.

Для обслуживания оборудования нужны два человека, прошедших соответствующую подготовку.

Оборудование

Для этого бизнеса потребуется такое основное оборудование:

  • Ножницы гидравлические для разрезания автопокрышек;
  • Установка пиролизная;
  • Цистерны для хранения готового продукта.

Стоимость отечественной пиролизной установки может варьироваться от одного до десяти миллионов рублей. К примеру, за 7,5 млн. руб. можно приобрести мини-завод, который, кроме разрезания и переработки шин, перерабатывает пиролизное масло в дизельный (бензиновый) дистиллят, осваивает 20 тонн сырья в сутки.

Установка же стоимостью 2 млн. руб. перерабатывает за сутки всего 5 тонн сырья.

  • Гидравлические ножницы обойдутся в 300 000 рублей.
  • Цистерна на 10 тыс. литров – 220 000 рублей.

устройство для переработки шин Технология пиролиза шин своими руками

Что должен знать каждый

Ежегодно количество автомобилей на дорогах увеличивается примерно на 5-10%. Исходя из этого, увеличивается объем износившейся резины примерно на 1 миллион тонн. Во многих странах вопрос утилизации стоит очень остро. Отчасти решить данную проблему можно, если наладить собственное небольшое производство. У вас есть несколько вариантов развития бизнеса. К примеру, это может быть переработка автомобильных покрышек в мазут или крошку. Если вы хотите получать топливо, то придется потратить немного больше средств, так как технологическая линия достаточно серьезная. Обратите внимание еще и на то, что вы можете работать не только с покрышками, но и с пластмассовыми изделиями, что несколько повысит прибыльность предприятия. У данного бизнеса есть несколько неоспоримых преимуществ, сейчас мы рассмотрим каждое из них.

Читайте также:  Москитные сетки на заказ в Кургане

Во-первых, вам не потребуется вливать много средств в закупку сырья. Обусловлено это тем, что изношенная резина выбрасывается. Местные власти, если они, конечно, переживают за экологию своего города, сами вам все доставят. Но и это еще не все, так как муниципалитет готов платить за то, что вашим предприятием будет осуществлена переработка автомобильных покрышек. Согласитесь, получать практически бесплатное сырье, да еще и иметь прибыль с того, что вы занимаетесь этим делом, совсем недурно. Конечно, на этом все не заканчивается, так как основная наша цель — не только спасать экологию, но и получать чистую прибыль. Основные средства будут приходить из продажи все того же мазута, который является крайне востребованным видом топлива в сельском хозяйстве. Кстати, бесплатное сырье вы можете получать и на точках шиномонтажа, которых в больших городах более чем предостаточно. Все дело в том, что сотрудники СТО и т. п. платят дополнительные средства за вывоз старых покрышек и их утилизацию.

Как работает печь?

Технологический процесс на фабричной производственной линии проходит так:

  1. Нагретый газ подается из печи по трубопроводу в скруббер, где осуществляется охлаждение и частичная конденсация.
  2. Затем он проходит через специальный трубопровод, обеспечивающий дополнительное охлаждение, в конденсаторы для окончательного преобразования в жидкое горючее.
  3. 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.

Паровая газификация покрышек выглядит весьма эффективной технологией

Перерабатывать старые автомобильные шины в метанол предложили ученые Уральского федерального университета (УрФУ). Для этого предполагается использовать метод паровой газификации при температуре 700 °C, чтобы получать из шин синтез-газ, который затем трансформировать в полезный метанол (муравьиный спирт).

По словам завкафедрой атомных станций и альтернативной энергетики УрФУ Сергея Щеклеина, нужная для процесса тепловая энергия получается от окисления 0,368 части произведенного синтез-газа, а водяной пар для газификации получается в котле-утилизаторе. Синтез-газ очищается от сероводорода и лишнего диоксида углерода моноэтаноламином.

«Газификация автомобильных шин водяным паром происходит во вращающемся барабанном реакторе с устройством для загрузки шин и выгрузки металлокорда и сухого углеродистого остатка,— рассказывает Сергей Щеклеин.— Установка может перерабатывать 457 кг резины в час и выпускать 328 кг метанола в час. Удельный расход резины на производство 1 кг метанола — 1,39 кг. Расчеты, выполненные под руководством профессора Алексея Дубинина и доцента Андрея Матвеева, показали эффективность технологии и возможность ее практического применения».

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.

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.

Топливо из старых покрышек

Две покрышки от карьерного самосвала (около 2,5 тонны каждая). Это на входе. На выходе — 2 тонны технического углерода, около 500 килограммов металлолома и 1700 литров жидкого топлива (солярки), которое тут же опять идет в дело.

В 20 раз меньше опасного мусора

Обезвреживание отслуживших свой век масляных и топливных фильтров, шпал — серьезная проблема. Решить ее позволяет термическая деструкция (разложение при высокой — до 1500 градусов — температуре). Но этот способ требует большого количества топлива. До сих пор он был доступен в основном нефтегазовым нашли оригинальный выход. Объединили две известные технологии и получили уникальный комплекс, способный справиться с опасным мусором эффективно как с точки зрения охраны природы, так и экономически.

— Это вклад в улучшение экологической обстановки не только в районе работы нашего предприятия, но и в регионе в целом. Я думаю, что этот комплекс и наш опыт будут использованы также другими предприятиями Мурманской области, — сказал на церемонии открытия генеральный директор ПАО «ФосАгро» Андрей Гурьев.

Руководство «ФосАгро» и «Апатита»: Михаил Рыбников, Андрей Абрашитов, Андрей Гурьев и замгубернатора Инна Погребняк дали старт новому проекту.

Суть идеи такова. Необходимое для термической деструкции дешевое топливо получают из старых покрышек. Их утилизация для любого крупного промышленного предприятия с большим количеством автотранспорта — головная боль. Что уж говорить о горнорудных компаниях. Ведь вес одного колеса карьерного самосвала измеряется в тоннах. Таким образом, новый комплекс решает сразу две проблемы. И объем перечисленных выше видов опасных отходов, отправляемых на свалки в Мурманской области, теперь можно сократить в 20 раз!

— В начале года в Мурманске между «ФосАгро» и правительством региона было подписано соглашение об обеспечении экологической безопасности, — говорит генеральный директор управляющей организации АО «Апатит» Андрей Абрашитов. — Сегодня, с вводом в эксплуатацию установки по обезвреживанию и термическому уничтожению производственных отходов, можно констатировать: все взятые на себя обязательства наша компания выполнила на 100 процентов.

Часть большой программы

За 12 часов комплекс способен переработать 500 килограммов резины. За то же время он может утилизировать 1800 килограммов шпал.

— Шпалы — самый объемный вид отходов. Кроме них можно уничтожать, например, бытовой мусор или, скажем, картриджи от принтеров, — объясняет начальник отдела по экологическому контролю и природопользованию АО «Апатит» Антон Туртанов. — Пусть вам не кажется это экзотикой. Проблема реальная. На свалках картриджи размещать нельзя. Перерабатывать на этой установке — можно. А вообще в перечне отходов, которые она позволяет утилизировать, более 100 позиций.

Новый комплекс — только часть большой экологической программы «ФосАгро» и «Апатита». Так, например, недавно на хвостохранилище второй апатито-нефелиновой обогатительной фабрики стала применяться новая технология пылеподавления, получившая добро от ученых Кольского научного центра. В целом затраты на реализацию проектов, связанных с природоохранной деятельностью АО «Апатит», за последние три года превысили 3,3 миллиарда рублей.

— У нас растут объемы производства. Соответственно, растут и налоговые платежи. По прошлому году, к примеру, мы были крупнейшим налогоплательщиком региона, — рассказывает генеральный директор АО «ФосАгро — Череповец» Михаил Рыбников. — Но, что примечательно, каждый год сумма платежей за воздействие на окружающую среду для АО «Апатит» становится меньше. Я считаю, это объективный показатель успешного решения компанией экологических проблем.

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.

Бизнес по переработке автомобильных покрышек и шин в мазут

Вместе со все возрастающим числом автомобилей в мире естественным образом увеличивается количество пришедших в негодность автомобильных шин.

Со временем их утилизация превратилась в проблему, требующую срочного разрешения. Ведь шины не подвержены разложению и огнеопасны.

Переработка автомобильных шин в современном мере крайне необходима, ведь сейчас перерабатываются всего 20% вышедших из эксплуатации шин.

Если вспомнить о невосполнимости природных запасов нефти, необходимость вторичного использования этого ресурса становится еще очевиднее.

В одной тонне автомобильных шин — около 700 кг резины, которая вполне подлежит вторичному использованию через производство топлива, изготовление резиновых изделий и строительных материалов.

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:

  1. Шины предварительно разделяются на переднюю и боковые при помощи борторезного станка.
  2. Разрезанные покрышки загружаются в специальную емкость (реторту), которая герметизируется и помещается в печь.
  3. Печь нагревается до 450 0 С и начинается процесс пиролиза, в ходе которого выделяется газ. Когда разложение сырья заканчивается, реторту извлекают и заменяют новой.
  4. 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.

Источник