Переработка автомобильных шин (стр. 4 из 5)

Применение шин в качестве топлива в цементной промышленности.

Целые или разрубленные на куски шины вводятся во вращающуюся печь, где температура исходящих газов достигает 1200 - 2800°Р (Сжигание целых шин или их кусков может также производится путем их подачи в зону, где температура исходящих газов 600 — 1400Т). Здесь металлокорд частично заменяет железную руду, необходимую в производстве цемента. Рекомендуют заменять шинами 5 - 10 % топлива. Применение изношенных шин в цементной промышленности позволяет экономить 1- 2 % основного вида топлива.

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

Пиролиз.

Пиролиз кусков шин и резиновой крошки осуществляется в среде с недостатком кислорода, в вакууме, в атмосфере водорода в присутствии катализаторов и без них, в реакторах периодического и непрерывного действия, в псевдокипящем слое при различных температурах. Исследован также процесс пиролиза смеси резиновой крошки (20%) и масла (80%).Системы пиролиза, популярные в 70-е годы, оказались неудобными в эксплуатации в течение сколько-нибудь длительного времени. В настоящее время это направление считается не оправдавшим возлагавшихся на него ожиданий. Большая часть таких установок работала в периодическом режиме. Получаемые продукты требовали дополнительной очистки перед употреблением, а затраты не покрывались стоимостью получаемых материалов. Специалисты считают, что проблема пиролиза старых шин практически исчерпана из-за высоких затрат и низкого качества получаемых продуктов.

Дробление(имельчение) изношенных шин.

Измельчение (дробление) шин считается наиболее привлекательным методом их переработки, поскольку он позволяет максимально сохранить физические свойства резины в продуктах переработки. Методы измельчения принято разделять на измельчение при положительных температурах и криогенное измельчение.

4.2.Метод утилизации шин с предварительным охлаждением

Известен более новаторский способ утилизации шин, основанный на предварительном охлаждении шин с последующей деструкцией с помощью ударных механических разрушающих средств в виде

молотов и мельниц.Использование для разрушения охлажденных автомобильных шин ударных механических средств, а именно молотов и мельниц, обусловливает невысокую скорость и эффективность работы завода для утилизации автомобильных покрышек, а также шумность. Чтобы решить указанные проблемы было предложено заменить механический (контактный) способ деструкции шин на электромагнитный (бесконтактный), для чего используются емкостные накопители (батареи импульсных конденсаторов) и индукторы (импульсные катушки).

Преимущества этого метода:

· экономически выгоден;

· экологически безопасен;

· позволяет выделять металлокорд, полностью отделенный от резины и с неизменными свойствами.

4.3. Описание процесса переработки

Схема завода для утилизации автомобильных шин с металлокордом приведена на рис. На ней изображены транспортные средства 1, цех 2 доставки и хранения, цех 3 сортировки и подготовки, цех 4 деструкции и разрушения, цех 5 сепарации, упаковки и отправки. Кроме того, показаны цех 6 получения сжиженных газов (например, жидкий воздух или азот), цех охлаждения автомобильных шин, средства 8 доставки сжиженных газов. Цех деструкции и разрушения 4 снабжен разрушающими средствами электромагнитного действия.

Следует отметить, что вместо жидкого воздуха или азота могут использоваться воздушные турбохолодильные машины российского производства, например ВТХУ1-11 (установленная мощность 30 кВт, потребляемая — 24 кВт, температура воздуха —60...—70 °С, стоимость установки — 750 тыс. руб. с НДС).

Использование воздушных турбохолодильных машин позволяет снизить себестоимость получения холода в 3—4 раза, а удельные энергозатраты — в 2—3 раза по сравнению с применением жидкого азота.

Рис.4.Схема завода

На рисунке 4 видно, что цех 2 доставки и хранения, цех 3 сортировки и подготовки, цех 7 охлаждения автомобильных шин, цех 4 деструкции и разрушения, цех 5 сепарации, упаковки и отправки связаны последовательной технологической цепочкой.

Цех 6 получения сжиженных газов связан с цехом охлаждения автомобильных шин с помощью средств 8 доставки сжиженных газов. Транспортные средства 7 представляют собой грузовики, автокары, электрокары и тому подобные средства.

Цех 2 доставки и хранения, а также цех 5 сепарации, упаковки и отправки являются складскими помещениями с электромагнитами сепарации (электромагнит грузоподъемный легкой серии ЭМГ 078-ЗОА), упаковочными столами, стеллажами, подъемниками, авто- и электропогрузчиками. Цех 3 сортировки и подготовки включает в себя моечные средства, столы, транспортеры (на базе ленточного и цепного конвейера ТОЦ 16-5) и авто- и электрокары. Средства разрушения электромагнитного действия представляют собой конденсаторные батареи 9 (параллельно включенные конденсаторы марки ИМУ-5/140), электрически соединенные через коммутаторы

10 с импульсными катушками 11 (индукторами, которые изготовляются под заказ НИИЭФА им. Ефремова). Эти средства расположены в цехе 4 деструкции и разрушения(рис.3.3.2.).

В технологическую цепочку деструкции, показанную на рис, также входят желоба 12 (криостаты, изготавливаются под заказ криогенной лабораторией Санкт-Петербургского государственного

политехнического университета), транспортеры 13, 14. Зарядка конденсаторной батареи осуществляется от сети переменного

тока 220/380 Б.

Коммутатор 10 представляет собой вакуумный разрядник коммутирующий импульсные токи-значением до 2 МА при напряжениях до 15 кВ. Он может работать в двух режимах: на левой ветви кривой Пашена (рабочий ток — до 2 МА), что соответствует диапазону давлений в разрядной камере 0,01...0,04 мм рт. ст. и на правой ветви кривой Пашена (рабочий ток — до 600 кА), что соответствует диапазону давлений в пределах 10...100 мм рт. ст. Разрядник 10 состоит из двух главных электродов, четырех поджигающих, буферного объема, вакуумных уплотнений, пленочной изоляции, изолирующего кольца и кабельных зажимов.

В цехе сепарации, упаковки и отправки транспортом находятся подъемный электромагнит 17, расположенный над конвейером 14, который может осуществлять возвратно-поступательное движение по направляющим 18, и контейнеры 19. Цех 6получения сжиженных газов содержит детандерные установки и сосуды Дьюара для хранения сжиженных газов ожижение. Цех 5сепарации, упаковки и отправки технологически соединен с цехом 4 деструкции и разрушения с помощью транспортера 14. Средства доставки сжиженных газов представляют собой трубопроводы, авто- и электрокары.

Для ускорения технологического процесса цех деструкции и разрушения может быть снабжен озоновыми камерами (изготовитель — ЗАО "МЭЛП", Санкт-Петербург).

Завод утилизирует автомобильные шины следующим образом. Шины с помощью средств доставки 1 поступают в цех 2 поставки и хранения, откуда они поступают в цех 5, где сортируются по типоразмерам и моются. Затем посредством транспортера 13 грузоподъемностью 200 кг, представляющего собой цепную пере-

дачу с поводками, оснащенными крюками, на которые подвешиваются шины 15, последние поступают в цех /охлаждения, где шины попадают в желоба (криостаты) 12 с жидким хладагентом (жидкий воздух или азот), полученным в цехе 6сжиженных газов.

Под действием сильного охлаждения шины 15 твердеют (время охлаждения шины размера 165/75 — 14" составляет 5 мин) и с помощью транспортера 13 попадают в цех 4, где измельчаются следующим образом. Охлажденные шины 15 в зоне действия импульсных катушек 11 временно фиксируются с помощью специального устройства. Далее по сигналу датчика положения срабатывают коммутаторы 10, и конденсаторные батареи 9 разряжаются на импульсные катушки 11, которые создают импульсное магнитное поле. Данное поле индуцирует в металлокорде и бортовых кольцах шин 75 вихревые токи, взаимодействие которых с импульсным полем приводит к возникновению электромагнитных сил, действующих на металлокорд и бортовые кольца шины /5.