Пиролиз шин своими руками

nike37 › Блог › Солярка из покрышек.

Те, кто еще помнит культовый фильм конца 80-х – начала 90-х «Назад в будущее», наверняка обратили внимание на сценку, в которой вернувшийся из 2015 года док Браун «заправляет» свой модернизированный DeLorean DMC-12 бытовым мусором. Конечно, пока ездить на мусоре наши машины не могут, но первый шаг петербургскими технологами сделан.

В городе Кириши (Ленинградская область) журналистам продемонстрировали промышленную установку, перерабатывающую мусор, в частности старые автомобильные шины, в жидкое углеводородное топливо. «Смесь солярки и бензина» – так характеризуют ее специалисты.

Дизтопливо из старых шин
Честно говоря, по дороге из Петербурга в Кириши не очень верилось в реальность этой технологии, всё время хотелось обнаружить подвох. Главный вопрос: неужели мы смогли обогнать тех же японцев и прочих немцев с американцами, годами работающих в этом направлении?

Но вот она – мобильная установка ПРОК. Погрузчик загружает в похожую на небольшой паровозик термОлизную камеру обычные старые шины, и минут через 30 оператор сливает в ведерко коричневатую жидкость, изрядно попахивающую горелой резиной. Сразу заливать ее в топливный бак, конечно, не стоит – разве что после очистки.

По словам Михаила Вострикова, генерального директора петербургской компании «Турмалин» (производителя этой установки), задачи добывать моторное топливо из мусора специалисты компании изначально не собирались. Фирма занималась производством систем газоочистки, стерилизаторов медицинских отходов и даже мусоросжигательных заводов. Но все эти агрегаты требуют постоянных вложений: потребляют электроэнергию и газ.

Кризис, обрушившийся на российскую экономику в конце 2014 года, заставил и наших инженеров задуматься о создании установки, которая не требовала бы дополнительных затрат при эксплуатации. И уже к декабрю месяцу группа специалистов под руководством главного конструктора компании Дмитрия Кофмана создала свой ПРОК.

В принципе, ничего нового и тем более революционного петербургские химики не создали. В основе технологии лежит известный процесс термолиза (его еще называют пиролизом) – ускоренного низкотемпературного (до 500 ⁰С) разложения сырья. Хотя свои секреты у питерских технологов, конечно, есть. Например, им удалось подобрать правильный температурный режим, уйти от применяемых во всем мире пиролизных реакторов так называемого закрытого типа…

Пока лишь танковый дизель
Помимо жидкого топлива (которое сразу можно залить в генераторную установку на основе неприхотливого танкового дизеля), установка производит топочный газ – полный аналог природного, его можно использовать в отопительных системах. Чтобы запустить установку, достаточно бытового газового баллона, а при необходимости можно «разогнать» ее и на дровах. На «грязное» топливо уже нашлись покупатели – оно вдвое дешевле дизтоплива и чище флотского мазута. При переработке резины дополнительный доход приносит продажа металлического корда на вторсырье. Так и представляешь себе такую установку рядом с каждой будкой шиномонтажа.

Увы, в нашей реальности такие инновации хороши разве что для фермеров (помимо резины, они могут перерабатывать практически любое органическое сырье), автопредприятий да уже упомянутых шиномонтажек. Для массового применения ПРОКов нужно создать инфраструктуру, то есть обеспечить сбор и переработку неочищенных углеводородов в приемлемое топливо. А зачем государству создавать громоздкую и затратную (а на первых порах весьма затратную) систему, когда необходимое для производства бензина, дизельного топлива и топочного мазута сырье в необходимых количествах добывается сегодня непосредственно из земли? Кто еще не догадался, речь идет о самой обычной нефти.

Производители «мобильных нефтяных скважин» уверяют, что рентабельность их установки при круглосуточной загрузке достигает 600%. Однако они включают сюда и стоимость утилизации мусора – тех же старых шин. А значит, для автопредприятий и шиномонтажей (если они решатся приобрести ПРОК) это будут лишь сэкономленные средства, а не «живые» деньги. При этом стоимость небольшой односекционной установки, рассчитанной на загрузку 2 тонн сырья, составляет около 5 млн рублей.

От Эстонии до Польши
Демонстрация установки происходила на базе ООО «Стройгаз», компании-владельца одной из двух ныне существующих промышленных установок ПРОК. Генеральный директор компании Владимир Петров использует всё производимое установкой топливо для нужд предприятия: газ – для обогрева производственных помещений, на жидком топливе работает аварийный генератор. Старые шины достались ему «в наследство» от соседнего автопредприятия. В принципе, подобных малых бизнесменов, способных рискнуть ради сравнительно небольшой экономии, в нашей стране хватает. Но основной потребитель таких установок – за границей.
«У нас заказчики из Эстонии, Польши, Литвы и Белоруссии в очередь уже стоят, – говорит Михаил Востриков. – У них своей нефти нет, дизтопливо дорогое, вывоз и утилизация мусора дорогие».

Добавим, что поставки таких установок на экспорт стали выгодными с падением курса рубля: сегодня 5 млн рублей это меньше 90 тыс. евро. То есть дешевле таких автомобилей, как, скажем, Porsche Cayenne или Bentley Continental. А учитывая, что самые вредные выбросы в процессе термолиза – это относительно небольшое количество СО, агрегат сможет работать даже в самых помешанных на экологии странах. В общем, мы надеемся, что технология найдет применение. Хотя и будет обидно, если очередное прогрессивное изобретение российских специалистов снова уплывет за границу.

Технология пиролиза шин: продукты на выходе, установка своими руками

Современное общество не представляет своей жизни без автомобильной техники. С ростом числа машин пропорционально растет и количество изношенных покрышек в мире. Станки для переработки автошин в крошку не способны справиться с таким объемом резиновых отходов.

1. Как происходит пиролиз
2. Продукты реакции
3. Жидкость
4. Углеродсодержащий остаток
5. Пиролизный газ
6. Металлический корд
7. Устройство котлов
8. Реторта
9. Камера горения
10. Теплообменник
11. Можно ли сделать оборудование своими руками
12. Работа печи

Как происходит пиролиз

Пиролиз шин представляет собой высокоэффективный и недорогой способ переработки резинотехнических изделий (рти), а также отслуживших свой срок автомобильных покрышек. В результате процесса не происходит загрязнения окружающей среды.

Основные этапы технологического процесса, в результате которого утилизируются резиновые отходы, а также изношенные автомобильные шины:

• При помощи специальных ножей покрышки разделяются на боковую и переднюю часть.
• Далее происходит загрузка сырья. Разделенный материал помещают в реторту и герметично закрывают, а затем загружают в печь.
• В результате нагрева происходит разложение резины и выделяется газ. После окончания процесса реторту удаляют из нагревательной камеры и происходит замена на новую. Температура в печи имеет значение 450°С.
• После длительного остывания из емкости вынимают содержимое. Отделяются жидкие углеводороды от корда.

В ходе закрытого сжигания резины не требуется кислород. Переработка шин пиролизом считается полностью безотходной, все продукты в результате реакции широко применяются в нефтеперерабатывающей промышленности.

При горении в печи происходят химические реакции разложения резины на газообразные нефтяные составляющие, углеродистый порошок и металлический корд.

Продукты реакции

В результате переработки резиновых отходов происходит выделение нескольких видов продукции:

• Топливо жидкой формы.
• Остаток, содержащий углерод.
• Газ при пиролизе.
• Металлическая армирующая проволока.

Жидкость

Жидкий остаток, по сути, представляет собой синтетическую нефть, схожую по своему составу с природной. При обработке полученного сырья на нефтеперерабатывающих заводах возможно получить такие виды материалов, как бензин, мазут, а также синтетическое масло для автомобильной техники.

Углеродсодержащий остаток

Твердый остаток нашел широкое применение в некоторых областях:

• Он аналогичен активированному углю по своим абсорбентным свойствам.
• Как черный краситель в лакокрасочном и цементном производстве.
• Как сырье для изготовления новых резиновых изделий, а также покрышек.
• Добавляется в жидкое топливо, либо сжигается сам в специальных печах.

Пиролизный газ

Пиролиз покрышек производится с выделением газа, который по своим характеристикам схож с природным. Большая часть данного газа в результате горения в печи разделяется на жидкие фракции, а также невыпадающие в осадок остатки, которые поддерживают разложение резины.

Металлический корд

Металлическая проволока при воздействии высокой температуры не подвержена разложению и остается в практически неизменном виде. Сердечник автомобильных шин производится из качественной стали, которая при дальнейшей переплавке находит свою вторую жизнь

Устройство котлов

Пиролизная установка по переработке шин в своей конструкции имеет следующие основные элементы:

• Реторта.
• Камера горения.
• Теплообменник.

Реторта

Герметичная емкость, в которой резиновые отходы и шины после предварительного измельчения проходят процессы разложения в результате пиролиза на основные составляющие перед дальнейшей переработкой.

Изготавливается из прочного металла во избежание прогорания стенок.

Камера горения

Топка по конструкции представляет собой два отсека для горения топлива. В первой камере происходит основное горение, где поддерживается необходимая температура для технологического процесса. В верхнем отсеке происходит полное дожигание топлива во избежание выбросов вредных веществ в атмосферу. Камера дожигания снабжается отверстиями для естественной подачи воздуха.

Теплообменник

Данная конструкция представляет собой соединение из металлических труб, в которых происходит остывание и разделение пиролизного газа на составляющие. Осушенный газ применяют для дальнейшего сжигания в печи. Жидкая составляющая проходит последующую переработку.

Можно ли сделать оборудование своими руками

Оборудование для переработки шин можно собрать своими руками, конструкция пиролизной установки проста. Для изготовления необходимы следующие основные элементы:

1. Металлические трубы различного диаметра, для отдельных узлов аппарата.
2. Краны и вентиля для контроля подачи топлива для печи.
3. Термометры, с помощью которых будет производиться контроль за внутренними процессами и значением показаний температуры.
4. Металлическая бочка объемом 200 л, она послужит для изготовления камеры сгорания.
5. В качестве реторты подойдет обычный бытовой бидон, после доработки его герметичными соединениями.

Действовать изготовленное своими руками оборудование будет, но только как бытовой прибор для научных исследований. Без дополнительного оборудования для дальнейшей переработки получаемого сырья, продукты бытового процесса пиролиза малопригодны для применения по своему назначению. Экономическая выгода при использовании такой установки будет незаметна в результате малого возможного объема шин.

Для увеличения выгоды при переработке покрышек в пригодное топливо необходимо применять готовые установки пиролиза, изготовленные специалистами.

Получаемое сырье необходимо в дальнейшем улучшать и перерабатывать, для этого в промышленных агрегатах применяются дополнительные вспомогательные узлы:

• Скруббер. Устройство, которое охлаждает получаемый в результате пиролиз газ, с применением специальных химических веществ. Происходит частичная конденсация в жидкость.
• Сепаратор. Снижает уровень влажности полученного газа перед дальнейшей подачей в печь.
• Конденсатор. Окончательно преобразует полученную газообразную фракцию в жидкость.
• Фильтры. Защищают от попадания вредных веществ в атмосферу, в результате горения.

В ходе процесса пиролиза необходимо соблюдать правила безопасной эксплуатации.

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

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.

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

Жидкость, получаемая на выходе во время пиролиза резины – синтетическая нефть, по составу похожая на природную.

При дополнительной переработке она способна заменить многие горюче-смазочные материалы – бензин, солярка, масло и т. д.

В США более 100 миллионов изношенных шин ежегодно превращаются в дизельное топливо, а одна покрышка приравнивается к 30 литрам нефти.

В крайнем случае необработанное пиролизное масло, полученное из покрышек, можно использовать как топливо для печей и котлов.

Твердый углеродсодержащий остаток

Применяется в различных сферах:

• при изготовлении определенных резинотехнических изделий (например, транспортерных лент, утеплителей или новых автопокрышек);
• в лакокрасочном и цементном производстве – в качестве красителя;
• используется как сорбент вместо активированного угля;
• может служить как твердое топливо или как компонент для жидкого горючего.

Пиролизный газ

Этот летучий компонент по составу напоминает природный газ.

Основная его часть в ходе работы пиролизного оборудования преобразуется в жидкую фракцию, а неконденсируемый остаток используется для поддержания горения печи.

Металлический корд

Это сердечник шины, единственный компонент, который не претерпевает изменений при пиролизе.

Армирующий материал автомобильных покрышек – это высококачественная сталь, которая при дополнительной обработке с успехом применяется как вязальная проволока или идет на переплавку.

Больше о металлокорде и о том, как его можно применять, узнайте здесь.

Устройство котлов

Состав простейшей пиролизной установки таков:

• реторта (тигель), в которую загружается сырье – шины;
• топочная камера, где происходит нагрев;
• теплообменник, в котором пиролизный газ конденсируется в жидкое топливо.

Можно ли сделать оборудование своими руками?

Конструкция такой пиролизной установки по переработке резины проста, ее вполне можно изготовить своими руками.

Для этого потребуются трубы различного диаметра, запорная арматура и термометр.

В качестве нагревательной камеры можно взять железную бочку, а для реторты использовать бидон.

Функционировать это оборудование будет, но лишь для научно-познавательных целей. Получаемый на выходе продукт малопригоден к использованию и требует дальнейшей очистки и переработки.

Объемы такого «домашнего» производства не позволяют говорить о серьезной выгоде.

Чтобы самостоятельно построить установку, перерабатывающую приемлемый объем сырья, потребуется до 10 миллионов рублей, что сопоставимо с ценой средней пиролизной линии фабричного изготовления.

Пиролиз – процесс небезопасный. При попадании воздуха в кустарно изготовленную реторту во время работы установки может произойти взрыв, что грозит серьезными травмами.

Если говорить об открытии бизнеса по переработке шин в топливо, лучше приобретать готовое оборудование, изготовленное специалистами.

На рынке сейчас представлены пиролизные линии различной производительности. Такие установки включают в себя всевозможные дополнительные узлы для ускорения процесса, повышения количества и качества продукции на выходе:

• скрубберы – устройства, охлаждающие пиролизный газ специальным реагентом и частично конденсирующие его в жидкую фракцию;
• сепараторы – предназначены для снижения влажности оставшегося газа перед подачей его в печь;
• конденсаторы – в них происходит окончательное преобразование газообразной фракции в жидкую после скруббера;
• фильтрующие сооружения для дополнительной очистки выбрасываемых в атмосферу газов.

Как работает печь?

Технологический процесс на фабричной производственной линии проходит так:

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.

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.

Пиролиз шин своими руками

Опишу изготовление и работу небольшого реактора по переработке отработанных шин, был задуман как экспериментальный для отработки параметров и экспертизы топлива.
Начало изготовление , это конечно документация, чертежи и эскизы которые привязаны к возможностям изготовления, тут я брал такие возможности как плазменная резка и изготовление деталей методом обечайки, довольно хорошо и качественно, единственное не дёшево. Некоторые чертежики и эскизы для наглядности:

Ну и что мы видим в цеху при сборки после того как привезли готовые детальки:

Сборка и подготовка к пуску:

Ну а дальше испытания и работа:
Загрузка сырья после шредера, много очень не металлического корда, процент резины меньше так как часть резины отобрана, покупалось сырье в Сланцах уже готовое, видно в мешках, дает небольшое к-во топлива ну и все сырье не перерабатывается, потому как резины мало.

видно «глыба» в середине, эффект «не очень»..
При загрузке резанных шин.. эффект намного лучше, и топливо в норме в районе выхода 35 процентов и перерабатывается полностью.

углерод «сухариками» горит, можно использовать и как топливо, в принципе аналог каменного угля с такой же зольностью..или древесного, но в древесном зольность 3 процента тут же до 12-20 доходит ну и естественно много серы, сера «уходит» не в топливо..там по замерам серы до 0.8 процентов неполных, сера остается в углероде где её до 4 с чем то процентов бывает. Данный уголь хорошее сырье для реактора синтез газа, который есть в прошлом описании.

вот топливо, светлая -это легкая фракция, её совсем немного, она ближе к бензиновой фракции.

Ну а тут разные испытания топлива полученные как на этой установке так и ранее на первых реакторах.

Ну и кое что есть по углю:

Это испытания пришли с установки которую я проектировал для Мелитополя еще в 2007 году по моему.
Несколько фото установки, вид её конечно не презентабельный, делали видимо из того что под рукой..но работала она неплохо по их отзывам:

вот как раз углерод который получается из шин.

Это металлокорд, он как правило сдается в металлолом, его желательно конечно прессовать:

Это как бы общий вид той печи в Мелитополе, такая же по моему проекту должна была строится в Екатеринбурге..но кризис 2008 года помешал, так скажем.
Так и осталось все недоделанным, несколько печальных фотографий из Екатеринбурга:

Единственное что в Екатеринбурге делали проект не в длину а в помещении:

Отвлекся немного, но продолжим, по сути пиролиз это не только ценный мех. пардон, не только переработка шин, допустим при эксперименте с пакетами из под молока и другими типа тетропак:

получается пепел по сути и фольга, она не сгорает, только вот вопрос остался куда ей девать и как её разделить , фольгу от пепла..вывод, по этой технологии можно изготовить оборудование по отжигу допустим проводов, мелкого сечения электрических проводов при этом пластик изоляции превращается в углерод а медь и алюминий и другое металл можно сдавать в цветмет. то есть есть применение технологии пиролиза не только в переработке шин но и в переработке отходов автопрома и т.д. кстати их полиэтилена так же получаем жидкое топливо, но передо мной именно этой задачи не стояло.
Во ПДК, предельно допустимым выбросам.. это очень сложный вопрос..сложный не в том что они есть выше ПДК при переработке шин..суть в том что нет оборудования по проведению анализа..либо это заоблочно по ценам. Но анализ был сделан на экспериментальном оборудовании в Израиле, моим знакомым по данному направлению, документального подтверждения у меня нет..всеж деньги затрачены и приличные, но уверения есть..его уверения что по стандарту Германии по выбросам (в Израиле скопировали стандарт Германии), превышений нет. Это уже хорошо.
Видео работы данной установки:

Ну а далее ..была спроектирована и построена более серьезная печка, по переработке 12-14 тонн измельченных шин в сутки, так скажем..но о ней потом:

Немножко допишу:
Итак, спроектирована и построена установка по переработке шин 12 -14 тонн по переработке в сутки, производительность взята из расчета загрузки 250 кг резины(резанных шин) на куб реторты (реторта 3.8 куба, процесс- 6-8 часов), по сути , если резать покрышку не сегменты, и вкладывать сегмент в сегмент , то можно увеличить производительность в два раза.
Ну и обслуживание, Установку обслуживают оператор и помощник в смену, резка шин и подготовка реторт это работа бригады в дневную смену, конечно требуется парк реторт. Такое распределение труда дает хорошую экономику и эффективность работы.

Ну и еще несколько фото в процессе строительства данного завода:

Ну и совсем недорогое оборудование для переработки шин, стоимость его в районе от 700 тыс. до 1 млн рублей :

2. Реторта объем 3.3 м3.

4. Крышка реторты (Люк.)

5. Дымовая труба.

6. Технологический люк для чистки и обслуживания пространства под ретортой.

7. Патрубок входа пиролизного газа в теплогенератор.

8. Резиновый рукав подачи пиролизных газов.

9. Насадочные колонны конденсации.

10. Водяной затвор, клапан пресекающий обратное горение и попадания воздуха в систему конденсации и реторту.

11. Трубопровод выхода пиролизных газов из реторты в систему конденсации.

12. Краны слива пиролизной жидкости.

13. Клапан избыточного давления.

14. Люк выгрузки углерода.

15. Труба жаровая, передающая тепло с теплогенератора в печь для нагрева реторты.

16. Ноги упоры печи.

17. Патрубок подачи пиролизного газа.

18. Патрубки подачи дополнительного воздуха.

20. Температурный датчик показывающий температуру в печи под ретортой.

Загрузка и запуск.

Загрузка происходит через верхний загрузочный люк реторты(4), при загрузки сырьем стараться чтобы не оставалось больших промежутков с воздухом, загружать реторту нужно всегда полностью. ( В случае невозможности загрузки реторты без больших воздушных промежутков, добавить до 10 литров воды в реторту.) Обязательно оставлять свободным вход в трубопровод выхода пиролизных газов из реторты(11), визуально проверять и очищать в случае засорения.

После загрузки закрыть крышку реторты через паронитовую прокладку и соединить и уплотнить герметично болтовыми соединениями.

Закрыть люк выгрузки углерода (14) , люк устанавливается с паронитовой прокладкой и герметично соединяется с фланцем болтовыми соединениями.

Залить воды в водяной затвор (10) до половины емкости затвора.

Разжечь топливо в теплогенераторе (3).

Поддерживать температуру в печи по датчику температуры(20) не выше 500 С. Рабочая температура 450 С.

Начало реакции пиролиза определяется по поступлению в теплогенератор(3) пиролизных газов через патрубок(7), окончание реакции определяется по прекращению поступления в теплогенератор пиролизных газов, визуально это видно через загрузочный люк теплогенератора. пиролизные газы будут гореть в теплогенераторе, при поступлении пиролизных газов подтопку теплогенератора нужно уменьшить.

После того как пиролизные газы перестали поступать в топку теплогенератора, прекратить подтопку теплогенератора и оставить печь на остывание в течении не менее 12 часов.

После того как печь остынет до температуры окружающей среды, открыть люк выгрузки углерода (14). Выгрузить углерод. Люк герметично закрыть для следующей загрузки реторты.

Почистить от золы теплогенератор и подготовить к следующей топке.

Открыть люк реторты(4) и приступить к загрузке сырьем, согласно пунктам выше.

При эксплуатации печи не допускается температура выше 500 С.

Проверять состояние входа со стороны реторты в трубопровод (11) пиролизных газов, он должен быть не обуглерожен, в случае обуглероживания разобрать и прочистить.

Существует вариант и с принудительным охлаждением реторты для загрузки, что увеличивает производительность.

Ну а это двухретотная пиролизная печь..так скажем половинка моей четырехретортной, 5-7 тонн резанных подготовленных шин в сутки..

данная печь(видео выше) изготовленная Заказчиком по предоставленной мной документации.

Им же, заказчиком получен сертификат на это оборудование:

Ну и вот очередной реактор для отработки параметров и изучения процесса:

Сделана и опробована горизонтальная установка с фронтальной загрузкой и выгрузкой:

Что такое пиролиз и продукты, получаемые на выходе из пиролизных установок

Перед производителем или владельцем автомобиля всегда стоит вопрос утилизации шин после износа. Количество автотранспорта растет, и потому актуальна проблема переработки покрышек. Складирование шин постепенно упраздняется, однако технологии на современном этапе еще недостаточно развиты. Потому они требуют от производителей значительных вложений, что тормозит процесс утилизации изделий.

Установлено, что из миллионов тонн шин на переработку идет лишь десятая доля, сжигается около 20%, а все остальное складируется. Таким образом, почти 90% утилизированных шин подвергаются неправильной обработке, что влечет загрязнение окружающей среды. Перспективный метод переработки резины – пиролиз шин, который позволяет получать из б/у резины вторичные продукты.

Как происходит пиролиз автошин?

Пиролиз шин осуществляют при участии высоких температур, в результате чего выделяется углерод, пиролизная жидкость и металлический корд. В пиролизных установка можно получить также масло, полукокс, графит, горючее топливо.

Процесс переработки автошин пиролизом делят на три этапа:

1. С помощью борторезного станка шины режут на переднюю и боковые части и помещают в нагретую печь в герметичной емкости.
2. Под действием температур до 1000 градусов резина разлагается, выделяется газ. При этом в печь не поступает кислород — это принципиальное отличие пиролизного метода от сжигания.
3. Остывший материал делят на металлокорд и углеродистый остаток. При этом потери сводятся к минимуму: почти все сырье преобразуется в конечные продукты.

Оборудование для пиролизной переработки шин

Пиролизные установки по переработке шин классифицируют в зависимости от устройства его реактора и конденсатора, особенностям технологии. Однако в состав каждой установки входят реактор, конденсор, топка (устройство для термической обработки топлива). В основном различают следующие типы пиролизных установок:

• По технологии процесса: устройства периодического и непрерывного действия. Первые содержат реторту — сосуд из жаростойкого материала, характеризуются цикличностью процесса переработки (системой постоянного нагрева и охлаждения). Это снижает эффективность установки, влечет за собой энергетические потери.
• По уровню механизации производства: установки на ручном труде, автономные установки.

Сушильные аппараты используют для удаления воды из влажного или гидрофильного сырья. Сушка материала, который проходит пиролизную обработку, улучшает качество продуктов, экономит электроэнергию.

Цистерны и емкости необходимы для хранения, перевозки продуктов и сырья.

Плюсы пиролиза автошин

Способ применяется в машиностроении, целлюлозно-бумажном производстве, нефтехимии. В США пиролиз шин получил популярность благодаря получению в установках топливной жидкости, заменяющей нефтепродукты. Кроме этого пиролиз обладает рядом других преимуществ:

• Наименьшее влияние на природные экосистемы, безопасность, экологичность метода и продуктов переработки.
• Безотходность производства, эффективность.
• Универсальность. Метод позволяет перерабатывать разнообразные материалы, поэтому применяется во многих отраслях человеческой деятельности.
• Получение в результате ценных видов топлива и сырья.

Виды пиролиза

Тип пиролиза зависит от особенностей процесса или получаемых продуктов. Основные виды пиролиза резины с различными продуктами переработки:

• Газификация.
  Характеризуется высокими температурами. В процессе газификации выделяется в среднем на 50-70% газа больше, чем в других типах.
• Быстрый пиролиз.
  Проходит при умеренных температурах — 500 градусов. Материал проводит в печи короткое время — до 5 секунд. На выходе до 70% материала занимает жидкость, на четверть состоящая из воды.
• Карбонизация — медленный пиролиз.
  Занимает много времени, проходит при средних температурах. В результате образуются основные продукты переработки в равных соотношениях.
• Торрефикация.
  Процесс проводят при низких температурах. Образует сырье, в котором коксовый остаток — уголь — занимает до 80% состава.

Жидкометаллический пиролиз отработавших автомобильных шин

Новаторский метод пиролиза шин заключается в обработке материала в жидком металле (свинце). При этом помимо стандартных продуктов переработки образуется вещество лимонен, который используют в промышленности как растворитель. Кроме того, жидкий металл хорошо проводит тепло, что оптимизирует производство. Расходы на электроэнергию уменьшаются в 204 раза, что подтверждает эффективность данного метода.

Сухой пиролиз и его разновидности

Главный признак сухого пиролизной обработки — протекание процесса термического разложения без доступа кислорода. Это позволяет обеззаразить конечный продукт, получать разнообразные материалы и топливо. В зависимости от температурного режима выделяют пиролиз:

• При низких температурах.
  Протекает при 400-550 градусах. Используется для получения угля, смол — основы производства искусственного каучука.
• При средних температурах.
  Печь нагревается до 800 градусов, из-за чего выделяется значительное количество пиролизного газа.
• При высоких температурах — 900 градусов и выше.
  На выходе получают максимальное содержание в сырье твердых или жидких отходов.

Окислительный пиролиз

Экологически оправданный метод, так как позволяет обезвреживать отходы нефтяного производства, перерабатывать сырье в любом агрегатном состоянии — резиновые шины, пластмассы, очищать токсичные стоки. Вещества, контактируя с продуктами сгорания углеводородного топлива, воспламеняются и сгорают. Метод широко используется в промышленности, так как не требует значительных денежных или трудовых вложений.

Виды пиролиза по типу сжигаемого материала

Спектр материалов, доступных обработке данным методом, весьма широк. Основными видами пиролизного сырья помимо твердых искусственных отходов (шин, пластика) в России являются:

• Метан. Для превращения метана в ацетилен требуется высокая температура в печи. Кроме того, для его работы необходимы определенные вещества, катализирующие или ингибирующие процесс. Преобразование метана путем тримеризации проходит только в присутствии активированного угля, однако требует мало энергии. На начальном этапе получения ацетилена, напротив, достигаются высокие температуры в печи.
• Переработка углеродистых соединений методом крекинга проходит при средних температурах. На выходе получают разнообразные углеводородные соединения — этилен, бензол, используемые в производстве.
• Переработку древесного сырья осуществляют при низких температурах. Пиролиз древесины позволяет наладить безотходное производство метанола, уксусной кислоты, смолы и ацетона, продуктов сгорания дерева

Устройство котлов

Котел, используемый для сжигания шин, называют пиролизным котлом. В его конструкцию входят реторта, топочная камера и теплообменник.

Реторта

Реторта представляет собой тигель, устойчивый к высоким температурам, в который помещают шины на время обработки.

Камера горения

Процесс пиролиза и, соответственно, нагрев материала происходит в топочной камере.

Теплообменник

Еще одна часть любого пиролизного котла служит для охлаждения и последующей конденсации газа в жидкое топливо.

Продукты, получаемые на выходе

Основные конечные продукты переработки – коксовые продукты, пиролизные жидкость, газ и металлический корд. От условий протекания процесса зависит их соотношение в получаемом продукте.

Выход жидкости

Высокая интенсивность процесса при средней температуре в печи (обычно не превышающей 600 градусов) обеспечивает преобладание в материале углеродистых жидкостей.

Твердый углеродсодержащий остаток

Коксовый остаток образуется в результате разложения под повышенным давлением при низкой скорости изменения температуры.

Пиролизный газ

Газ получают во время пиролиза при температуре 1000-1400 градусов, так как он выделяется в процессе термической деструкции органического сырья.

Металлический корд

Сердечник шины не испытывает влияния высоких температур. Потому он преобразуется в металл, получаемый на выходе и называемый металлическим кордом.

Поставщики пиролизных услуг

В настоящее время существуют предприятия, поставляющие оборудование для пиролиза. Цены за качественные установки составляют порядка 2-3 млн. рублей, однако их эффективность уступает аналогам в более высокой ценовой категории. Стоимость пиролизной установки может достигать 36 млн. рублей — в этом случае покупатель может рассчитывать на значительную мощность и высокое КПД.

В целом, пиролиз — экономически оправданный и безопасный метод утилизации шин, уже широко применяемый в производстве.

Пиролиз мусора и отходов: плюсы и минусы метода

Утилизация покрышек: переработка резиновых старых автопокрышек

Переработка резины в крошку и тепловую энергию: список оборудования

Бесплатная и платная утилизация шин на заводах и шиномонтаже

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Крематоры – печи для утилизации биологических отходов

Домашние и промышленные печи для сжигания мусора

Сколько стоит и способы утилизации резины

Способы, стоимость и продукты утилизации мазута. Так ли это выгодно?

Методы переработки твердых бытовых отходов В России

Утилизация полиэтилена и полиэтиленовой тары: гранулы, пиролиз, сжигание

Термическая утилизация отходов: сжигание, инсинерация, пиролиз

Пиролизные котлы — утилизация шин с большой выгодой

Стремительное развитие автомобилестроения и доступность автомобилей приводит к тому, что с каждым годом растет количество отработавших свой срок покрышек. Накопление шин имеет отрицательное влияние на окружающую среду, поскольку такого рода мусор практически не разлагается естественным способом в природе и поэтому не может быть просто схороненным на специальных свалках. Чтобы избежать техногенной катастрофы следует утилизировать ненужные покрышки.

Существует несколько способов утилизации ненужных шин, но наиболее перспективным и экологически правильным считается метод пиролиза, реализуемый в специальных установках (пиролизных печах).

Принципиальная схема пиролизной печи с основными элементами

На сегодня пиролизные котлы – утилизация шин с большой выгодой и минимальным воздействием на окружающую среду.

Что являет собой пиролиз?

Пиролиз представляет собой специальный физико-химический процесс, предусматривающий разложение элементов резиновых покрышек под воздействием высокой температуры и без доступа воздуха.

Если шины попросту нагревать в открытой атмосферной среде, то сначала они будут тлеть и впоследствии загорятся, выделяя в атмосферу массу вредных веществ. Когда нагрев происходит без доступа воздуха, то отсутствуют условия для горения. В таком случае начинают протекать химические реакции иного типа, позволяющие разложить обычную резину на несколько нефтяных фракций, которые вследствие высоких температур пребывают в газообразном состоянии. Их можно сконденсировать, чтобы получить пиролизное масло, а также неконденсируемый пиролизный газ. Этот газ можно повторно направлять в топку реактора для поддержки цикличности процесса и исключении потребностей в дополнительном топливе для функционирования пиролизной установки.

Благодаря такой методике можно получить безотходную технологию утилизации с минимальной нагрузкой на окружающую среду. Если сравнивать обычное сжигание шин с процессом пиролиза, то следует отметить, что последний в несколько раз экологичнее и дополнительно еще позволяет получить вторичное сырье.

Рекомендуем также посмотреть видео про изготовления пиролизного котла своими руками на 15-25 кВт

Вторичные продукты, получаемые при пиролизе

Пиролиз – это процесс, который не только обеспечивает экологичность, но и является высокопрактичной методикой, с помощью которой можно получить различное вторичное сырье.

В процессе утилизации шин с помощью пиролиза получают технический углерод, который может применяться в качестве наполнителя в процессе производства различной прорезиненной продукции такой, как транспортные ленты, уплотнители, техпластины и пр. Углеродные фракции более низкого качества применяется в строительстве в роли добавок при производстве различных изделий из бетона, плиток для тротуара и др.

Пиролизный газ, получаемый при утилизации, напоминает природный и может применяться для получения тепловой энергии, а также на небольших электростанциях для генерирования электричества.

Металлические корды, которые остаются от шин могут повторно использоваться в металлургическом производстве для переплавки и производства другой металлической продукции.

Получаемая синтетическая нефть имеет состав, напоминающий природное сырье и может заменить многие из нефтепродуктов.

Низкотемпературная утилизация шин

Низкотемпературный пиролиз относится к процессам, при которых измельченные покрышки подвергаются температурному разложению в безвоздушной среде при Т= 400ºС…900ºС. После такого процесса в отходах отсутствуют биологически активные вещества, поэтому их можно хранить исключая вред окружающей среде. Пепел, который при этом образуется, отличается высокой плотностью, что минимизирует объем остатков, которые могут складироваться на небольшой площади.

Преимущества низкотемпературного пиролиза

• простота хранения и транспортирования продуктов пиролиза;
• минимальный объем получаемых отходов;
• получение вторичного сырья, которое может использоваться для получения тепловой энергии.

Недостатки пиролиза

• низкотемпературный пиролиз не может обеспечить полного распада диоксинов;
• не происходит плавление тяжелых металлов, которые выпадают в осадок со шлаком.

Высокотемпературная утилизация

Высокотемпературный пиролиз относится к высокотемпературным процессам утилизации отработанных шин, который осуществляется при температурном режиме 1000ºС…1400ºС. Этот процесс предусматривает максимальную газификацию резиновых отходов, в процессе которой из органических составляющих покрышек получает синтез-газ, который впоследствии может использоваться для получения электричества на тепловых электростанциях или для подогрева воды системами тепловодоподачи.

Установка для пиролиза шин

Пиролизные котлы представляют собой специальные установки, с помощью которых можно эффективно утилизировать покрышки, используя технологию высокотемпературного или низкотемпературного пиролиза. Их основным элементом является реактор, который включает в свою конструкцию швельшахту и шахтную печь. Твердые части предварительно разделенных покрышек засыпаются в верхнюю часть реактора, где они опускаются в швельшахту. В верхней части реактора происходит подсушивание перерабатываемой резины с последующим ее опусканием к середине реактора, где и реализуется сам процесс пиролиза.

В безвоздушной среде происходит постепенное коксование резины и ее термическое разложение на отдельные фракции. В процессе пиролиза образуются газы, которые изначально направляются к котлу-утилизатору после которого проходят через распылительную сушилку и направляются в специальный абсорбент. Очистка дымовых газов абсорбентом позволит извлечь вредные вещества, после чего газы могут выводиться в атмосферу, не причиняя ей вреда.

Продукты пиролиза выводятся из реактора для последующего их использования в качестве вторичного сырья для промышленных отраслей или народного хозяйства.

Основные этапы переработки шин пиролизом

Утилизация шин с помощью пиролизных установок реализуется в несколько этапов:

1. покрышки для утилизации отправляются на склад вторсырья;
2. используя борторезную установку, покрышки разрезают на протекторную и бортовую часть, чтобы обеспечить максимально плотную упаковку перед загрузкой пиролизного котла;
3. порезанные покрышки загружаются на реторты, которые устанавливаются в пиролизные печи;
4. в процессе термического разложения покрышки образуется газ, который используется в качестве горючего газа, а также для конденсации в пиролизное масло;
5. после завершения процедуры пиролиза реторта извлекается из печи, а ее место занимает новая со следующей порцией покрышек на переработку;
6. после остывания реторты производится отделение металлических кордов от углеродных остатков;
7. продукты пиролиза собираются и отправляются на склад для использования в качестве вторсырья.

Преимущества пиролиза шин

Утилизация отходов отработанных покрышек с помощью установок пиролиза имеет целый ряд неоспоримых преимуществ:

• процесс является высокобезопасным и экологичным по отношению к окружающей среде;
• продукты пиролиза не имеют в своем составе токсичных и опасных веществ;
• вещества, получаемые в процессе утилизации шин пиролизом, могут использоваться в качестве вторичного сырья в разных отраслях промышленности и энергетическом секторе;
• практически отсутствуют отходы – все вещества, которые продуцируются после пиролиза покрышек, являются ликвидными продуктами и могут использоваться повторно;
• установка для пиролиза не требует больших энергозатрат и отличается высокими показателями экономичности и энергоэффективности.

Суммируя выше сказанное можно сделать выводы, что утилизация ненужных покрышек с помощью пиролиза является единственно верным способом переработки отходов автомобильной отрасли, который максимально защищает окружающую среду от загрязнений вредными веществами. Кроме этого, технология пиролиза является выгодной и для бизнеса, ведь, при минимальных затратах, позволяет получить большое количество различных веществ, которые могут использоваться в качестве вторичного сырья для производства новой продукции, генерирования тепловой энергии, электричества.