Технологический процесс, описываемой установки низкотемпературного пиролиза изношенных шин, предполагает создание условий, для пиролизной деструкции материала старых шин, с последующим производством из конечных продуктов переработки, - товарного топлива, технического углерода и товарного металлического вторсырья.
Технологический цикл начинается с того, что утильные шины свозятся автотранспортом на склад сырья предприятиями - "загрязнителями".
Далее, шины проверяются на предмет наличия в них посторонних предметов, мусора, колёсных дисков, и направляются на разделку. Разделка шин (измельчение на куски размером 50 х 50 мм) осуществляется на линии подготовки сырья (ЛПС), состоящей из экстракторов бортовых колец, измельчителя (шредера),и транспортёров подачи сырья в цех пиролизной переработки.
После разделки, измельчённое сырье загружается в барабан реактора пиролиза. Объём разовой загрузки реактора, в зависимости от выбранной в проект производительности, составляет 5.0 – 10,0 тонн сырья. Технологический цикл пиролиза проводится по традиционной схеме низкотемпературного пиролиза, и протекает в замкнутом объёме реактора, при нагреве – охлаждении чипсованных шин внутри реактора без доступа кислорода.
Макет, построенного по нашему проекту предприятия пиролизной переработки утильных шин методом низкотемпературного пиролиза в реакторе косвенного нагрева, представлен на рисунке ниже.
По завершении загрузки сырья, реактор низкотемпературного пиролиза (РНТП) герметизируется, и запускается в работу. Включается нагреватель-теплогенератор (на макете не указан), и вращающийся барабан реактора, начинают разогревать горячими выхлопными газами от сжигания топлива в теплогенераторе.
Отработанные выхлопные газы теплогенератора, пройдя гидроочистку в башнях скрубберов выхлопных газов (СВГ), удаляются в атмосферу, не причиняя вреда окружающей среде. Уже при температуре разогрева резины до 180 – 200 °С, она подвергается разложению и начинается выделение из неё пиролизного газа.
Нагрев продолжается до достижения 450 – 500°С внутри реактора. Такая температура поддерживается до конца процесса выделения газа из резины (7-8 часов). Образующийся при разложении резины синтез-газ, проходит через газосборники обсадных колонн (ГОК), блок катализации (БКТ), в котором находится определённое количество хим. реагента-катализатора длительного действия. В варианте без БКТ порошковый катализатор разового действия добавляется непосредственно в рабочую зону реактора вместе с обрабатываемым материалом.
Используемый катализатор, позволяет увеличить объём газифицируемого материала шин до 50-55% от веса загруженного в реактор сырья. Катализатор работает, как при атмосферном, так и при повышенном давлении в реакторе.
В ГОК происходит частичная конденсация газа с образованием мазутной фракции, которая по обогреваемым спутниками трубопроводам стекает в цистерну – накопитель и далее идёт на реализацию. После БКТ синтез-газ по трубопроводам подаётся на блок конденсации (БКД), где подвергается поэтапному (ступенчатому) охлаждению в конденсационных баках, а затем в прямоточных трубчатых конденсаторах. В БКД тяжёлые газовые фракции превращаются в конденсат соляровой фракции, а лёгкие - в конденсат бензиновой фракции. Топливные конденсаты по отдельным трубопроводам подаются самотёком в соответствующие накопительные топливные цистерны (НТЦ). БКД имеет в своём составе, помимо теплообменников, несколько водяных насосов и водяной бассейн (ББКД) ёмкостью 40 – 50 куб.м., оснащённый, в свою очередь, градирнями, для интенсификации охлаждения в жаркие месяцы.
Часть пиролизного газа (~ 10-12%) не поддаётся конденсации в силу своих физико-химических особенностей. Такой газ удаляется из цикла и по трубопроводам подаётся на блок гидрозатвора, откуда в дальнейшем поступает в качестве топлива либо на форсунки теплогенераторов реакторов, либо на паровой утилизатор (на схеме не указан).
Из НТЦ топливо обычным топливным насосом или насос – диспергатором (ДПГТ), позволяющим компоновать любые виды товарных топливных смесей на молекулярном уровне, подаётся в цистерны на склад товарного топлива (СТТ). Там оно хранится до реализации покупателям. После обработки в диспергаторе, стратификация (расслоение смеси с выпадением воды в цистернах) не происходит в течение 6 – 10 месяцев.
По окончании процесса пиролиза шин, реактор охлаждают наружным воздухом от вентилятора, для снижения в нём температуры до 80 – 90°С (3-4 часа). После внедрения нашего know – how по изменению конструкции реактора - (1-2 часа). Время цикла типового реактора от окончания загрузки до начала его выгрузки составляет 10 – 11 часов. После внедрения нашего авторского know – how по изменению конструкции реактора - (5-7 часов). По достижении такой температуры, приступают к выгрузке сухого остатка пиролиза (углеродный остаток ~ 35-38% от сырья по весу, отходы металлокорда ~ 10-12%).
Данная операция осуществляется без вскрытия реактора с помощью встроенного на выходе газовой части реактора шнекового транспортёра и линии выгрузки углеродного остатка (ЛВУОС), расположенной в отдельном помещении цеха технического углерода (ЦТУ) и состоящей из комплекта шнековых транспортёров (ШТС) и магнитного сепаратора (МС), на котором металлические включения отделяются от пирокарбона. После выгрузки пирокарбона и одновременного с ней охлаждения корпуса реактора, реактор вскрывается, для удаления из него металлокорда и остатков пирокарбона.
Очищенный от металла пирокарбон загружается на линию производства технического углерода (ЛПТУ), где он в результате переработки превращается в соответствующий ГОСТам и ASTM материал. ЛПТУ состоит из бункеров – накопителей, ковшовых элеваторов, циклона, мельницы, пульсационного фильтр-аппарата, вентилятора высокого давления, шнековых транспортёров, дезинтегратора, дозатора – наполнителя "big – bag"-ов. Расфасованный в мешки материал, из цеха перегружается на склад, либо сразу отгружается, для дальнейшей транспортировки к потребителям.
Отходы металлокорда возвращаются в цех подготовки сырья и, вместе с извлечённым на станке кордом бортовых колец, подвергаются прессовке на гидропрессе в блоки. Готовые блоки палетируются и поступают на склад, для дальнейшей транспортировки к потребителям. Представленная здесь типовая установка, способна рентабельно перерабатывать утильные шины и давать на выходе товарные продукты.
