Переработка шин методом пиролиза

Одной из наиболее острых проблем современности является безопасная и эффективная утилизация синтетических отходов, представляющих значительную часть образующегося твердого мусора.

На многочисленных полигонах и несанкционированных свалках на поверхности Земли хранится до 25 млн т использованной резины, при этом более половины этого объема приходится на использованные автомобильные покрышки.

Из методов утилизации данной категории отходов наиболее экологичным и безопасным является пиролиз шин.

Плюсы и минусы данного способа переработки

Сравнивая пиролиз покрышек с двумя наиболее распространенными подходами к утилизации резиновых отходов (переработкой в крошку и традиционным сжиганием), можно выделить как сильные, так и слабые стороны этого способа.

ПлюсыМинусы
  • по результатам процесса отсутствуют продукты горения, т.е. не происходит ухудшения экологической ситуации и загрязнения атмосферы, нет вреда здоровью человека;
  • необходимость технологически сложного оборудования (печи, котлы и т.д.);
  • продукты пиролиза (зола) не содержат агрессивных веществ, что позволяет осуществлять их захоронение в почве или использовать в качестве топлива (в т.ч. на самой установке) без урона окружающей среде;
  • высокая себестоимость процесса;
  • пиролиз является практически безотходным циклическим производством, процесс энергетически автономен;
  • трудоемкость и требования к квалификации, навыкам и опыту рабочих;
 

  • установки не представляют опасности для населённых пунктов и могут использоваться как дополнительный источник электроэнергии.
  • во время пиролиза диоксины не распадаются полностью, а тяжелые металлы не выходят в осадок.

Переработка шин методом пиролиза

Технология и этапы пиролиза шин

В основе пиролиза лежит процесс разложения тяжелых органических соединений в результате термического воздействия (350-450 градусов Цельсия) в условиях отсутствия кислорода (также известен как полукоксование). Вещества на выходе являются легкими, с малой молекулярной массой. Полученные при переработки шин продукты получают вторую жизнь: их используют как топливо или вторичное промышленное сырье.

Переработка шин методом пиролиза

Процесс осуществляется под воздействием двухэтапного горения: сначала горит топливо, потом загорается пиролизный газ, отдающий значительный объем тепла в воздух.

Технологический цикл пиролиза включает 4 этапа:

  1. сушка шин при температуре 150-200 градусов;
  2. непосредственно пиролиз, сопровождающийся разложением органических соединений и коксованием резиновой массы;
  3. окисление в результате горения, происходящее в процессе охлаждения массы до 100 градусов;
  4. восстановление и разделение полученных продуктов:
  • пирогаз конденсируется, фильтруется и подается в камеру сжигания установки, откуда подается для вторичного использования на производстве;
  • твердые отходы направляются на выгрузку для дальнейшей сортировки;
  • вода и пар отводятся с целью последующего использования в технологическом цикле.

Переработка шин методом пиролиза

Отдельно следует отметить подготовительную стадию, которая осуществляется на сортировочной линии: собранные для переработки автошины сушатся, разрезаются, от протекторов отделяют бортовые участки, убирается стекло, пластик, металл и другие отходы.

Варианты вторичной продукции и ее применение

Основными продуктами пиролиза, образующимися на выходе, являются:

  • пиролизный или пиролитический газ (неконденсируемая смесь из горючих и негорючих газов);
  • жидкое топливо на основе пиролизного масла – до 40-65% полученного осадка;
  • пикарбон (твердый углеродсодержащий осадок) – до 37%;
  • металлический корд – 10-15%;
  • вода – 5-10%.

Полученные в результате переработки покрышек продукты подходят для вторичного использования как на самом заводе, так и в других сферах.

Переработка шин методом пиролиза

Жидкое топливо

Жидкость, получаемая в процессе перегонки резины, называется пиролизным маслом. В результате ее очистки от воды, осадка и примесей получается синтетическая нефть, по химическому составу аналогичная природной.

Сфера применения синтетической нефти:

  • необработанная – в качестве топлива на промышленных и энергетических объектах (котельные, ТЭЦ и т.д.);
  • очищенная – как заменитель бензина, керосина, масла, дизеля, иных горюче-смазочных материалов.

Одна автомобильная покрышка позволяет получить до 30 л синтетической нефти.

Твердый остаток с содержанием углерода

Полезным продуктом твердой фракции пиролиза автошин является полукокс – быстро воспламеняющееся вещество с высоким содержанием углерода, дающее до 35 Мдж на кг в процессе горения.

Область использования твердого остатка значительна:

  • высококалорийное твердое топливо применяется в промышленности, на ТЭЦ и котельных;
  • черный краситель – на лакокрасочных и цементных производствах;
  • полукокс как вспомогательный компонент на производстве резиновых материалов и деталей (транспортные ленты, утеплители, новые покрышки);
  • сорбент на производстве (аналог обычного угля).

Переработка шин методом пиролиза

Пиролизный газ

Продукт газообразной фракции пиролиза, представляющий летучее соединение, похожее по химическому составу на природный газ. Отсутствие в технологическом процессе кислорода позволяет получать экологически-безопасное соединение без диоксинов.

Более чем половину всего пирогаза конденсируют для получения жидкого топлива, оставшаяся часть применяется для обеспечения процесса перегонки и обеспечения процесса горения в печи. В перспективе – внедрение пиролитического газа в технологические процессы на энергетических установках как аналог природного.

Металлический корд покрышек

Под металлическим кордом понимается металлическая проволока из армирующего материала, располагающаяся в сердцевине автошин. Поскольку она изготовлена из высокопрочной стали, то в результате пиролитической обработки не подвергается изменениям и остается в первоначальном виде.

При низко- и среднетемпературном пиролизе металлическая сердцевина отделяется от резины на стадии подготовки. При высокотемпературном процессе для извлечения металла пиролизная масса подвергается фильтрации с использованием магнитного сепаратора.

Отходы утилизации покрышек применяют на металлургическом и строительном производстве:

  • для армирования железо-бетонных конструкций;
  • в процессе производства фибробетона;
  • как вторсырье в плавильных аппаратах;
  • как металлолом на перепродажу (после брикетирования).

Переработка шин методом пиролиза

Устройство пиролизных установок

Пиролизная установка представляет блочную мобильную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

  • сортировочная лента;
  • загрузочный блок;
  • реторта;
  • отсеки (камеры) для горения;
  • теплообменник;
  • вспомогательные инструменты (конденсаторы, охладители и т.д.);
  • модуль выгрузки.

Реторта для загрузки сырья

Реторта представляет высокопрочную герметичную емкость, в которой измельченные автопокрышки подвергаются процессу разложения под воздействием пиролизного раствора. Для качественного протекания процесса необходимо обеспечить хороший теплообмен внутри резиновой массы, что достигается за счет регулирования загрузки емкости.

Для изготовления реторты используются материалы, способные выдерживать не только большие температуры, но и высокое давление (до 0,4 атмосфер).

Важно. Недопустима разгерметизация емкости: попадание кислорода в реторту во время пиролиза приведет к взрыву.

Два отсека для горения

Камера для горения состоит из двух отсеков, предназначенных для сжигания топлива.

  • Первая камера (нижний отсек) предназначена для обеспечения основного горения печи. За счет нее поддерживается необходимая температура для протекания технологического процесса.
  • Вторая камера (верхний отсек) используется для дожигания использованного топлива, чтобы избежать выброса опасных соединений в окружающую среду. Она снабжена специальными отверстиями для естественного захода воздуха.

Для поддержания процесса горения может применяться как твердое топливо, так и пиролизный газ, подающийся из соседней установки, работающей в противофазе.

Теплообменник для конденсации газа

Теплообменник пиролизной установки представляет сложную конструкцию из металлических труб различного диаметра. Он применяется для охлаждения пиролизного газа и его последующего разделения на составляющие (жидкая и газообразная фракции, вода, пар и т.д.):

  • осушенный газ направляется по трубам в камеру для горения;
  • жидкая фаза подвергается фильтрации и очистке для вторичного использования в качестве топлива.

При условии соблюдений правил эксплуатации и техники безопасности теплообменник является экологически-безопасным оборудованием.

Читайте также:  Подача на зуб при фрезеровании таблица

Переработка шин методом пиролиза

Дополнительное оборудование для ускорения процесса

Для повышения производительности и увеличения прибыли при пиролизе резины применяют дополнительные инструменты. За счет них происходит ускорение процесса, повышение качества полученного вторичного сырья, а также его первичная переработка.

Вспомогательное оборудование на пиролизном производстве представляют:

  • скруббер – установка для охлаждения пиролизного газа под воздействием химических веществ, частичной конденсации пирогаза в жидкую фракцию;
  • сепаратор – устройство для снижения параметра влажности пирогаза перед подачей в камеру горения;
  • конденсатор – инструмент, используемый для преобразования пиролитических газов в жидкость;
  • система фильтров – комплекс оборудования, предназначенного для очистки продуктов горения от осадка и вредных веществ.

Изготовление пиролизной установки своими руками

Простота конструкции пиролизной установки позволяет изготовить ее самостоятельно, из подручных элементов.

Материалы для сборки:

  1. трубы из высокопрочной нержавеющей стали;
  2. производственные термометры;
  3. бидон или иная металлическая емкость (станут основой для реторты);
  4. металлический бак вместимостью 200 л (основа для камеры горения);
  5. краны и вентиля;
  6. герметик (для обработки реторты).

Камера горения может быть собрана и сварена в кустарных условиях из стальных листов, по скачанному или распечатанному чертежу. В качестве топлива могут быть использованы дрова, опилки, фанера, пиломатериалы, древесный уголь и т.д.

Несмотря на легкость изготовления, практической выгоды от самодельной установки нет: оборудование подходит только для исследовательских и познавательных целей. Объемы переработки малы, а получаемые продукты горения требуют дополнительной очистки от примесей и осадка. Для промышленных объемов утилизации шин лучше не рисковать и использовать готовую установку.

Переработка шин методом пиролиза

Поставщики готовых установок

ПроизводительТипЦена (руб.)
АП БМП Мобильная пиролизная установка 1 100 000
ПризОйл Промышленная установка для переработки резины и др. отходов 7 600 000
Изобилие Промышленная установка для переработки 250 видов органических отходов 9 980 000

Применение метода в России и в мире

Несмотря на относительную “молодость” технологии, утилизация покрышек за счет пиролиза уже применяется во многих станах. Наибольшей популярностью этот способ пользуется в США: за год на пиролизных установках перерабатывается более 100 млн. использованных шин.

В России на начало 2020 года зарегистрировано 15 пиролизных заводов, при этом работают только 5 из них. Более 90% автошин перерабатывается опасными для окружающей среды способами. Медленный переход к альтернативному экологичному методу связан с высокой ценой оборудования и трудоемкостью процесса.

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.

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.

Переработка шин методом пиролиза

  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 0С 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

Переработка шин методом пиролизаЖидкость, 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?

Переработка шин методом пиролиза

  1. Конструкция такой пиролизной установки по переработке резины проста, ее вполне можно изготовить своими руками.
  2. Для этого потребуются трубы различного диаметра, запорная арматура и термометр.
  3. 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.
Читайте также:  Схема шуруповерта бош 18 вольт

Переработка шин методом пиролиза

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.

Переработка шин методом пиролиза

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.

Особенности переработки шин методом пиролиза

По данным Росстата в Российской Федерации на 1000 человек населения число собственных автомобилей составляет 305 единиц [1]. Исходя из того, что численность населения составляет 148,9 млн человек, общее количество личных автомобилей составляет примерно 45,5 млн единиц.

Срок службы автомобильной шины в среднем составляет 5 лет, зачастую реальный срок оказывается ниже, в районе 3–4 лет [2, 3]. Таким образом, каждые 4–5 лет количество изношенных шин возрастает больше, чем на 181 тыс. шт.

или, если брать среднюю массу одной шины 7 кг, то прирост составляет 1,2 млн т. Если брать в расчет грузовой транспорт, то эта цифра возрастает до 2 млн т и выше.

Постоянный прирост отработанных шин является проблемой не только в России, но и во всем мире.

Их неконтролируемое сжигание ведет к загрязнению атмосферы сажей, окисью углерода, цианистыми соединениями, диоксидами.

Поскольку резина высокоустойчива к воздействию факторов окружающей среды, накопление больших объемов отработанных покрышек создает серьезную экологическую проблему.

Решить ее помогут современные и инновационные технологии переработки отработанных шин.

Стоит отметить, что несмотря на существование множества способов переработки в России, их внедрение имеет довольно ограниченный характер.

В основном это связано со значительными материальными затратами и организацией дополнительных производств, которые трудно сделать достаточно эффективными из-за сложности протекающих процессов.

В настоящее время разработано довольно большое количество способов переработки изношенных автомобильных шин. Эти способы позволяют получать новые виды продукции для химических производств, дорожного и гражданского строительства и т. д.

Бывшие в употреблении автомобильные шины являются источниками углеводородов, как предельных, так и непредельных. Помимо этого, в них содержится металлокорд и углеродный остаток.

Для того, чтобы добыть эти компоненты используют процессы термической деструкции материала шин, в частности, процесс пиролиза.

Пиролиз – это процесс термического разложения вещества без доступа воздуха, при температуре от ~350 до ~600 °С.

Одним из инновационных и передовых методов является метод СВЧпиролиза. СВЧ-Пиролиз – это новое направление в переработке шин. При воздействии микроволнового поля на обрабатываемый материал распределение энергии происходит одновременно по всему объему, поэтому нагрев материала происходит значительно быстрее, чем при обычном пиролизе (который происходит при конвекционном нагреве).

Вследствие того, что сам механизм нагрева материала в поле СВЧ принципиально отличается от обычного нагрева, значительно отличается и состав газообразных и жидких продуктов. Т. к. нагрев происходит одновременно по всему объему, то данная технология позволяет сократить время и увеличить глубину переработки в сравнении с традиционным пиролизом.

Однако, несмотря на данные плюсы, у этой технологии есть существенные особенности, которые ограничивают ее применение.

Во-первых, в процессе СВЧ-Пиролиза шин образуются углеводороды, которые заново легко полимеризуются в высокомолекулярные смолистые соединения.

При подборе оптимальных режимов можно добиться продукта с минимальным содержанием высокомолекулярных углеводородов и серосодержащих соединений, но практика показывает, что для этого потребуются дополнительные добавки в виде гидроксида калия (КОН) [4].

Во-вторых, метод СВЧ-Пиролиза на практике применялся только в лабораторных условиях. Внедрение данной технологии в промышленных масштабах ограничивается тем, что излучатель сверхвысоких частот требует существенных капитальных вложений, в сравнении с классической печью для пиролиза. Высокие затраты означают увеличенную себестоимость продукции.

Также сама технология требует углубленных знаний на стыке физики и химии, что делает затруднительным подбор компетентных кадров.

Читайте также:  Зарядка для акб автомобиля своими руками схема

Можно сделать следующий вывод: технологию СВЧ-Пиролиза возможно применять для получения химических продуктов пиролиза, однако, для того чтобы применять данную технологию в промышленных масштабах необходимо снизить стоимость готовых продуктов.

Классический пиролиз автомобильных шин при помощи конвекционного нагрева. Данная технология основана на том, что отработанные автомобильные шины загружаются в реторту и герметично закрываются. Далее происходит нагрев загруженных материалов без доступа воздуха.

В отличие от СВЧпиролиза нагрев происходит не так равномерно, однако оборудование для технологии конвекционного нагрева стоит существенно дешевле. Для начала процесса деструкции подогрев тигля емкости с отработанными автомобильными шинами осуществляется от внешнего источника.

Со временем, как только начнется данный процесс, газ, который будет образовываться в ходе пиролиза, будет подогревать тигли практически исключая потребность в постоянной подаче тепла извне.

В ходе пиролиза образуются четыре основных продукта:

  • металлокорд. Металл, образующийся в ходе переработки пригоден для дальнейшей реализации на пункты приёма металла;
  • пиролизная жидкость. В зависимости от выбранных технологических режимов возможно получать различный фракционный состав жидкого продукта. Так, изменяя температуру и время термического воздействия на шину, можно получить бльшую фракцию легких или тяжелых углеводородов, в зависимости от того, какая цель стоит перед производством;
  • технический углерод. Данный продукт можно вновь использовать в резинотехнической промышленности, а также в лакокрасочной промышленности, строительстве дорог или, как твердое топливо (после необходимой обработки) [9]. По некоторым данным технический углерод может содержать до 92–99 % чистого углерода, что допускает его применение для получения углерод-углеродных материалов (УУМ). УУМ – это новый класс пористых композитных материалов, сочетающих преимущества как графита, так и активных углей [5].
  • пиролизный газ. Данный продукт может использоваться как топливо для теплогенераторов или горелок. Одновременно с этим лучшее применение для данного газа является его использование, как топлива для поддержания необходимой температуры в технологическом процессе пиролиза [5].

В сравнении с другими методами переработки отработанных шин, такими, как сжигание, дробление/криогенное дробление в резиновую крошку, захоронение шин в землю, пиролиз является наиболее экологически чистым способом переработки. Это связано с тем, что технология пиролиза не предусматривает контакта сырья с атмосферой в ходе технологического процесса, что практически исключает вредные выбросы в ходе производства.

По выбору пиролизная установка может быть стационарного или динамического типа. При использовании стационарной печи тигли герметично закрываются и остаются неподвижными на протяжении всего цикла термической деструкции. При эксплуатации установок с подвижной печью, реторта вращается или перемешивает сырье методом «пьяной бочки».

Данные манипуляции позволяют быть технологии более энергоэффективной благодаря равномерному нагреву содержимого. Помимо этого, при перемешивании металлокорд скатывается в клубки, которые проще извлекать из массы готового продукта.

На российском рынке переработкой шин методом пиролиза занимается ряд компаний, например, компания Пиролиз-Экопром, г. Нижний Новгород.

Данная компания постоянно модернизирует собственные установки, однако вопрос избытков пиролизного газа до сих пор решается не конденсацией в отдельные емкости, а дожиганием излишков в атмосфере. На востоке страны компания ЭкоСтар также занимается утилизацией отработанных автомобильных шин в пиролизных печах. Т. к.

эта компания занимается комплексной переработкой отходов, то большая часть топлива идет на отапливание собственных мощностей. Данный факт подтверждает применимость продуктов переработки шин.

Обращаясь к зарубежному опыту, стоит отметить, что переработка автомобильных шин методом пиролиза применяется уже довольно давно.

Примером может служить Англия, где около 20 лет назад в эксплуатацию введен завод по переработке шин мощностью 50 тыс. т в год. В процессе переработки получается 3–4 тыс. т легкого дистиллята, 20 тыс. т жидкого топлива, 17 тыс. т твердого топлива и 5–7 тыс. т металла.

Стоимость завода составила 12 млн долларов. Компания «Energy Research International Inc» (США) с помощью своей установки может перерабатывать до 1 млн (примерно 10 тыс. т) легковых покрышек в год [6].

Высокого уровня переработки достигли также многие европейские страны: Финляндия, Швеция и Норвегия. Стоит отметить, что в цену новой шины для легкового автомобиля, при покупке, входит еще и 1,75 евро за утилизацию плюс 24 % НДС на эту сумму.

Например, финский автовладелец платит этот сбор и тогда, когда покупает новый автомобиль. Один из методов утилизации заключается в переработки шин методом пиролиза [7].

Пиролиз – это один из перспективных способов переработки шин, суть которого заключается в получении углеводородов различного состава и других компонентов, пригодных для дальнейшего применения.

Существуют различные способы получения необходимых продуктов: СВЧ и конвекционный пиролиз, как было описано выше, в теории пиролиз возможен под воздействием инфракрасного излучения. [8] Каждый метод имеет свои особенности, у каждого есть свои преимущества и недостатки.

Исследования в области переработки шин помогают в борьбе с неконтролируемым приростом отходов резинотехнических изделий, а также помогают внедрять инновационные методы переработки на отечественных предприятиях.

Д. А. Упоров, А. В. Румянцева, Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия Сборник трудов XIII международной научно-практической конференции «Система управления экологической безопасностью»

ЛИТЕРАТУРА

  1. Росстат // Количество автомобилей на 1000 человек. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.gks.ru (дата обращения 20.03.2019).
  2. ГОСТ 4754-97 «Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости».
  3. ГОСТ 5513-97 «Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов».
  4. Яцун, А. В. СВЧ-Пиролиз изношенных автомобильных шин в присутствии гидроксида калия / А. В. Яцун, П. Н. Коновалов, Н. П. Коновалов // Современный наукоемкие технологии. – 2017. – С. 83–87.
  5. Макаров, А. В. Некоторые аспекты рециклинга изношенных автомобильных покрышек методом пиролиза // Вестник ТОГУ. – 2008. – С. 247 – 258.
  6. Вольфсон, C. И. Методы утилизации шин и резинотехнических изделий / C. И. Вольфсон, Е. А. Фафурина, А. В. Фафурин // Вестник Казанского Технологического Университета. – 2011. – С. 74–79.
  7. Ростарчук, М. Как утилизируют старые покрышки в Финляндии. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://colesa.ru/news/23155 (дата обращения 25.03.2019).
  8. Семенистая, Т. В. Исследование свойств нанокомпозитных пленок кобальтсодержащего ИК-пиролизованного полиакрилонитрила / Т. В. Семенистая, В. В. Петровa, Х. Х. Калажоков, З. Х. Калажоков, Б. С. Карамурзов, Х. В. Кушхов, С. П. Коноваленкоc // Электронная обработка материалов. – 2015. – С. 9–18.
  9. Папин, А. В. Получение композиционного топлива на основе технического углерода пиролиза автошин / А. В. Папин, А. Ю. Игнатова, Е. А. Макаревич, А. В. Неведров // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2015. – С. 107–113.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector