Накопление использованных автомобильных шин

Накопление использованных автомобильных шин. Проблема и способы решения

ИАШ является вторичным продуктом активно развивающейся автоиндустрии. В настоящее время высокий рост ИАШ по всему миру является серьезной угрозой для окружающей среды. Имеющиеся технические решения не позволяют решить кризис накопления ИАШ, а также справиться с нарастающей экологической угрозой накопления ИАШ в странах второго и третьего мира.

Предполагается, что ежегодный рост ИАШ в мире составляет 16 миллионов тонн. Принимая во внимание тот факт, что показатели темпов роста ИАШ в странах второго и третьего мира стремительно приближаются к аналогичным показателям стран Запада, ожидается ежегодный прирост тоннажа ИАШ еще дополнительно в размере 2%.То есть, проблема роста количества ИАШ и, соответственно, их утилизации актуальна для всех стран.

Несмотря то, что в использованных автомобильных шинах содержится значительное количество углеводородных составляющих, использованные автошины либо вывозят на свалки, предназначенные для твердых бытовых отходов, либо утилизируют методами, не способными в полной мере реализовать потенциал ИАШ. До недавнего времени многочисленным разработчикам не удавалось создать промышленно реализуемую, экологически чистую и экономически целесообразную технологию переработки.

В основе ряда технологий переработки ИАШ лежит пиролиз.
Применение пиролиза для переработки использованных автомобильных шин известно давно. Суть процесса заключается в том, что при нагреве ИАШ без доступа воздуха органическая часть резины разлагается, образуются твёрдые, жидкие и газообразные продукты . Твёрдый остаток пиролиза состоит из углерода и минеральной части. Жидкие продукты представляют собой смесь диеновых, олефиновых и ароматических жидких углеводородов. Газ состоит из смеси H2, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6 и др. При увеличении температуры пиролиза выход газа возрастает, жидких продуктов – уменьшается. Потребление энергии также возрастает с 4,2 МДж/кг при 500 оС до 4,6 МДж/кг при 800 оС.
Переработка шин по методу стандартного пиролиза неэффективна. Из-за низкого коэффициента теплопроводности резины возникают трудности эффективного разогрева ИАШ, что приводит к высоким эксплуатационным и капитальным затратам, выходные продукты получаются низкого качества, поэтому их дальнейшая переработка в товарные продукты невозможна. Фактически, один мусор перерабатывается в другой, на что тратятся немалые денежные средства.
Несмотря на это, множество компаний по всему миру пытаются решить проблему переработки ИАШ посредством пиролиза. Одни нагревают дробленые ИАШ предварительно нагретым инертным газом, при этом возникает необходимость в системах очистки больших объёмов инертного газа от углеводородов, а также тонкое измельчение ИАШ, что делает данную технологию изначально нерентабельной.
Другие нагревают ИАШ через стенку реактора. Однако, для создания в центре реактора температуры 400-500 0С (температура протекания реакции пиролиза) стенки реактора необходимо нагреть до существенно бóльших температур, что ведет к их перегреву. Перегрев стенок реактора сопровождается вторичным пиролизом парогазовых продуктов пиролиза, их осмолением (карбонизацией), снижением выхода жидких углеводородов и ухудшением их качества (например, продукта разложения бутадиен-стирольного каучука – стирола). Кроме того, появляются вредные полициклические ароматические соединения, опасные канцерогенные вещества. Необходимо отметить, что при повышенных температурах и в условиях неполного окисления в продуктах пиролиза образуются диоксины.
Конденсация лёгких продуктов пиролиза с полициклическими ароматическими углеводородами приводит к переходу их в тяжёлую смолу и, в дальнейшем, в кокс. При этом теряются не только лёгкие углеводороды, наличие которых даёт возможность переработки жидких углеводородов в моторные топлива и растворители, но и ухудшается качество твердого остатка пиролиза, который уже не может быть переработан в углеродистый наполнитель для резины. Жидкие углеводороды обладают отвратительным запахом и значительным содержанием воды, склонны к осмолению и полимеризации. Газы пиролиза содержат сероводород и нуждаются в очистке перед использованием.
В результате жидкие углеводороды и твердый остаток получаются очень низкого качества и не подлежат дальнейшей переработке в товарные продукты. Из-за высокого расхода энергии основная часть пиролизного газа используется для обогрева реактора.

Технология Коралл

Холдинг Коралл ГРУПП использует способ нагрева ИАШ, при котором не создаётся значительный температурный градиент. Индукционный нагрев проволоки металлокорда, со всех сторон окружённой резиной, позволяет прогреть все куски резины равномерно и без перегрева. Процесс нагрева, регулируемый автоматически, позволяет не только получить продукты пиролиза нужного качества, но и сэкономить энергию. Протекание процессов в зонах низких температур гарантированно позволяет избежать появления таких крайне опасных канцерогенных продуктов высокотемпературного пиролиза, как диоксины и пирены. При этом все лёгкие углеводороды сохраняются и присутствуют в жидкой фазе, что подтверждается хроматографическими исследованиями. Это даёт возможность в последующих технологических переделах получить стандартные товарные продукты.

Однако, даже качественные продукты пиролиза ИАШ не являются товарной продукцией без последующей переработки.

Холдинг Коралл ГРУПП использует выходные продукты пиролиза строго определенного качества как специфическое сырьё для дальнейшей переработки в высоколиквидную продукцию. Твердый остаток пиролиза по специально разработанной технологии перерабатывается в углеродистый наполнитель для резины (аналог техуглерода марки N660) или сорбенты. Соответствие свойств нашего наполнителя свойствам стандартного техуглерода подтверждено не только собственными исследованиями (рентгеноструктурные и лазернодифракционные анализы, электронная микроскопия, исследование физико-химических свойств, а также определение их усиливающей способности), но и многократными проверками на действующих шинных предприятиях. Жидкие углеводороды подвергаются специфической для данного набора углеводородов переработке с очисткой от азото- и серосодержащих соединений; после разделения на узкие фракции они используются как растворители и компоненты моторных топлив. Газовая смесь очищается от сероводорода и используется для производства сжиженного и топливного газов. Металлокорд перерабатывается в металлобрикеты для металлургической промышленности.

Правильность выбранной концепции решения проблемы переработки ИАШ подтверждена на действующей промышленно-демонстрационной установке .

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *