Пиролизные котлы; утилизация шин с большой выгодой

Пиролизные котлы — утилизация шин с большой выгодой

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.

О пиролизе более подробно

• 1 О пиролизе более подробно
• 2 Низкотемпературный режим
• 3 Высокотемпературный режим
• 4 Пиролиз и вторичные продукты
• 5 О преимуществах переработки шин пиролизным методом

Пиролиз – процесс, в котором предусматривается разложение резины благодаря высокой температуре. Самое важное, весь процесс происходит без подачи воздуха, соответственно в закрытой камере, не воздействуя на окружающую среду.

Многие знают, что при поджоге резиновой покрышки, она начинает тлеть и источать неприятный запах с черным дымом. Это связано с наличием кислорода в окружающем нас воздухе, как итог, окружающая среда от такой утилизации сильно загрязняется. Но при отсутствии кислорода и поступления свежего воздуха, резина начинается химическая реакция, которая разлагает покрышку на несколько нефтяных фракций. Далее эти фракции под воздействием высоких температур преобразуются в газ. Такой газ можно использовать повторно, направляя в топку камеры, чтобы процесс не заканчивался. В некоторых случаях, можно сконденсировать газ и получить пиролизное масло.

Благодаря пиролизной переработке резиновых покрышек, можно быстро избавиться от них, не засоряя окружающую среду. Хотя, воздействие на экологию будет, но оно минимально, и от него можно полностью избавиться, используя современные системы вентиляции, хотя в этом нет необходимости. Некоторые организации могут изготовить пиролизный котел самостоятельно, это довольно просто, что позволит легко перерабатывать автомобильные покрышки и не загрязнять окружающую среду. Существует два вида пиролизной утилизации шин

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.

Экология

В Физико-энергетическом институте реализуют проект переработки отходов, безопасный для окружающей среды.

Цель проекта – создание новой высокоэффективной технологии утилизации автомобильных шин, основанной на их пиролизе в металлических расплавах.

Актуальность

Ежегодно только в Российской Федерации образуется более 1 миллиона тонн изношенных автомобильных шин. При этом перерабатывается в полезные продукты не более 10 % от общего числа, а 20 % сжигается. Оставшаяся часть хранится на открытых полигонах или свалках твердых бытовых отходов, являясь источником загрязнения окружающей среды.

На сегодняшний день существует три основных концепции переработки автомобильных шин:

• сжигание;
• механическое измельчение, включая криогенные технологии;
• пиролиз, заключающийся в нагреве шины без доступа кислорода.

Первый способ наносит вред экологии, из товарных продуктов позволяет получать только тепло, уступает как органическое топливо углю и нефти.

Механическое измельчение имеет ограниченный рынок сбыта получаемой продукции: основа искусственных спортивных и детских площадок; добавка в новые покрышки. Без субсидирования измельчение экономически не оправдано, либо неконкурентоспособно с субсидируемыми производствами.

Пиролиз позволяет получать из перерабатываемых шин товарные продукты: пиролизную жидкость (органическую нефтеподобную жидкость), углерод и металлокорд. Однако при существующем уровне технического оформления процесса пиролиз имеет низкую рентабельность, так как длителен, энергозатратен, получаемые углерод и пиролизная жидкость имеют серосодержащие примеси с резким неприятным запахом. АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» является разработчиком технологии пиролиза автомобильных шин на основе нового физического принципа передачи тепла – прямоконтактного нагрева перерабатываемого сырья непосредственно в объеме жидкого свинца.

Область применения

Установки жидкометаллического пиролиза могут быть применены для переработки отработавших автомобильных шин, для утилизации отходов целлюлозно-бумажных производств, для выделения нефти из битуминозных песков, для переработки органических бытовых отходов. Жидкометаллические установки в целом являются «всеядными» и могут быть применены для термической переработки практически любых органических веществ.

Преимущества

• энергоэффективность за счет уменьшения времени переработки в жидком металле;
• химическое связывание газообразного кислорода жидким металлом и, как следствие, отсутствие необходимости в дорогостоящем вакуумном оборудовании;
• химическое связывание жидким металлом серы и, как следствие, очищение продуктов пиролиза от нее;
• получение заметного количества дорогостоящих товарных продуктов.

Результат

Завершен НИОКР по разработке жидкометаллической технологии переработки отработанных автомобильных шин. Создан экспериментальный образец установки. На имеющемся экспериментальном образце производится единоразовая загрузка 2-х легковых автомобильных шин в один бак. Всего два бака, в которых попеременно идет пиролиз шин в среде расплава свинца. Для обогрева используется электричество. Расход электроэнергии

15 кВт/ч на первичное расплавление свинца и его разогрев (

4 часа, масса свинца

5 кВт/ч для поддержания установки в разогретом состоянии.

Следующий этап – проведение ОКР по созданию опытно-промышленного образца установки пиролиза шин (с привлечением инвестора).

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.

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.

Вопрос реализации

Скажем прямо, розничная торговля для этого бизнеса не подходит. Предпринимателю придется искать оптовых покупателей. Усложняют процесс реализации и специфика компонентов, которые получаются в результате переработки. «Выйти» на покупателей поможет рассылка коммерческих предложений предприятиям, участие в профильных выставках, личные переговоры.

Крайне важно сразу оговаривать с заказчиками объемы продукции, которые им потребуются. Многим покупателям достаточно обращаться к вам один раз в год. Конечно продукция завода по переработке шин не относится к разряду скоропортящейся, но отсутствие рынков сбыта заметно затормозит ваш бизнес. Дополнительно вам еще придется искать склады для ее хранения.

Способы утилизации автошин

Последние исследования показали, что автовладельцы только в столичном регионе ежегодно вывозят на свалки не менее 70 тыс. тонн старых покрышек. В измельчительные комбайны поступает не более 10% от всего объема. Еще 20% отправляется на пиролиз. На выходе получается газ и синтетический аналог мазута, пригодный в качестве топлива.

Еще какое-то количество шин попадает в руки умельцев и обретает форму клумб, детских качелей, лебедей, подставок и иных малых архитектурных форм. Большая часть покрышек остается гнить на свалках, где их грызут мыши и крысы. Если в результате чьих-либо халатных или преступных действий, мусор на полигоне вспыхивает, в небо поднимается столб черного ядовитого дыма.

Вместе с тем, из старых автопокрышек можно извлекать металл, получать каучук, некоторые полимеры и корд. Грамотная переработка помогает экономить невосполнимые ресурсы, такие как нефть и газ.

Все применяемые на данный момент времени способы утилизации шин относятся к одной из двух групп:

• физические;
• химические.

В первом случае шины, так или иначе, измельчают, режут на части. Состав полимеров и свойства остаются неизменными. Химические методы предполагают изменение внутренней структуры молекул, получение принципиально других по структуре материалов.

Если говорить о наиболее востребованных методах утилизации, необходимо выделить следующие:

• бародеструкция. Материал режется на крупные куски. Потом отжимается корд. На выходе — гранулы диаметром не более 0,8 мм;
• измельчение под воздействием озона. Диаметр готовой крошки — не более 0,2 мм;
• резка на гранулы механическим способом;
• воздействие высоких температур или пиролиз. Резина в особых камерах нагревается до 10000С и распадается на ряд составляющих, в том числе газ. Его можно использовать в качестве топлива для котельных;
• взрывы с циркуляцией;
• охлаждение при помощи жидкого азота до температуры до -9000С с последующим дроблением на гранулы;
• псевдосжигание в закрытых камерах при обязательном воздействии высокого давления;
• прямое сжигание при одновременной подаче больших объемов кислорода;
• косвенное сжигание. Газ, полученный в результате пиролиза, подается в камеру, где уничтожаются шины;
• восстановление.

Последний вариант наиболее экономически выгоден. В частности, это относится к грузовому транспорту: МАЗам, БелАЗам и т. д. Шина, восстановленная методом вулканизации, стоит значительно дешевле новой. Покрышки с легкового автотранспорта вулканизировать нецелесообразно. Их проще переработать.

Пиролизная печь — безопасный и выгодный метод утилизации мусора

Для сжигания мусора и твердых отходов используются газогенераторные печи и котлы КДО в комплексе с оборудованием для сортировки и измельчения. Тепловая энергия, полученная в результате высокотемпературного (1100-1200 градусов) сжигания мусора, может быть использована для хозяйственных нужд предприятия.

Выбор варианта обращения с отходами можно условно свести к трем подходам. Это захоронение отходов, сжигание мусора и его переработка. На нашем оборудовании для пиролиза можно решить как задачу сжигания, так и получения товарной продукции из различных отходов.

Для утилизации отходов методом термического разложения без доступа кислорода (при температуре до 600 градусов) нашим заводом разработаны мобильные пиролизные печи «Реактор».

Пиролизная печь для утилизации мусора и нефтешламов

Печь для пиролиза «Реактор» позволяет перерабатывать от 1 до 50 куб.м. нефтешламов или промышленных и бытовых углеродосодержащих отходов 1-5 класса опасности в сутки. Для переработки чисто древесных отходов мы предлагаем использовать пиролизные углевыжигательные печи.

Пиролизные печи для утилизации отходов и пиролиза ТБО

В зависимости от состава в результате пиролиза промышленных отходов получают жидкое (печное) топливо и технический углерод. Но главное, вы получаете существенное уменьшение объема отходов — в десятки раз, с минимальным воздействием на окружающую среду.

Технический углерод — сажа или carbon black. Используется в промышленности как наполнитель, улучшающий свойства материалов. Область применения: изготовление резины, пластмасс, пигментация и окрашивание, строительство (сажа строительная). Также технический углерод является топливом по теплотворности превосходящим уголь.

Преимущество утилизации отходов в пиролизных печах «Реактор» — мусор не нужно сортировать или измельчать. Более того, печи для пиролиза могут работать на спрессованных отходах с гарантированно полным разложением.

Пиролизные установки «Реактор» перерабатывают такие виды отходов как:

• Твердые коммунальные отходы, включая резино-технические изделия, пластики, кожу, макулатуру, ткани, пищевые отходы и т.д.
• Отходы сырой нефти, отработанные масла, переработка и утилизация нефтешламов.
• Отходы переработки древесины в лесной промышленности.
• Отходы агропромышленных предприятий, в т.ч. навоз и помет.

Технические особенности пиролизных печей «Реактор»

Пиролизный котел-утилизатор «Реактор» практически полностью автономен. Стартовый нагрев необходим только на начальном этапе разогрева и может выполняться горелкой на том же печном топливе. Далее пиролизный утилизатор использует для поддержания процесса нагрева собственный пиролизный газ. Такое решение позволяет поддерживать необходимую температуру и очищать выбросы в атмосферу.

Загрузка пиролизной печи
для утилизации автомобильных покрышек

Отличительной особенностью пиролизных печей «Реактор» является мобильность и компактность. Пиролизное оборудование имеет модульную конструкцию и может перевозиться грузовыми автомобилями непосредственно к месту утилизации отходов. Никаких специально подготовленных площадок, фундаментов или коммуникаций не требуется.

Жидкое топливо — продукт пиролиза углеродосодержащих отходов, используется в качестве печного топлива в промышленных энергоустановках с распыляющими горелками. По теплотворности выше мазута. Может быть использовано в готовом виде или в дальнейшей переработке.

Расположение корпуса пиролизных печей «Реактор» — вертикальное у младших моделей и горизонтальное у старших. В конструкции пиролизного реактора обеспечивается естественный прогрев установки и быстрое начало пиролиза в нижней зоне. А выходящие вверх газы разогревают остальную часть сырья. Пиролиз протекает равномерно и отходы утилизируются полностью. Корпуса установок для пиролиза имеют дополнительное утепление.

Ротационная пиролизная установка для утилизации отходов

Конструкция вертикальных пиролизных печей «Реактор» предусматривает возможность опрокидывания корпуса для разгрузки-погрузки сырья. Для автоматизации и удобства мы предлагаем транспортеры и дополнительную обвязку пиролизной установки металлоконструкциями с лестницами и площадками.

Для монтажа верхней крышки при загрузке-выгрузке пиролизные установки для отходов оборудованы ручными лебедками. При таком варианте исполнения дополнительное подъемное оборудование не требуется — это положительно сказывается на цене пиролизного оборудования.

Как заработать на пиролизе мусора и отходов производства?

Стоимость утилизации отходов существенно отличается от класса опасности. Так, на 2019 год, по данным открытых источников, цена утилизации 1 тонны неопасных отходов 4-5 класса составляет 4 500 рублей за тонну без учета транспортных расходов. Утилизация резины автошин и пластмасс около 6 000 рублей, промасленных отходов и загрязненных фильтров от 12 000 рублей. Утилизация нефтесодержащих отходов будет приносить переработчику от 15 000 рублей за тонну.

Используя пиролизные печи «Реактор», вы зарабатываете не только на утилизации отходов. Существенную долю прибыли будут составлять доходы от реализации товарной продукции.

Остаток после пиролиза автомобильной резины
технический углерод, металлокорд и печное топливо

Рыночная стоимость печного пиролизного топлива на 2019 год: 15 000 — 23 000 рублей, технического углерода: 1 200 — 1 800 рублей за тонну. Выход готовых продуктов по автомобильной резине: от 40 до 60% жидкая фракция, 25-35% твердая фракция, 7-12% будет составлять металлокорд. Еще около 5% удельного веса будет составлять пиролизный газ, который используется в процессе пиролиза самой установкой.

Технические характеристики пиролизных печей «Реактор»

Цены на пиролизные печи «Реактор»

Мы держим умеренные цены на пиролизные установки нашего производства. Простота и мобильность в сочетании с доступной ценой дают возможность организовать свой мусороперерабатывающий пиролизный завод как при существующем производстве, так и создать отдельный бизнес по переработке и утилизации промышленных отходов.

• Реактор V=1 куб.м. объем камеры — 600 000 рублей.
• Реактор V=2 куб.м. объем камеры — 900 0000 рублей.
• Реактор V=3 куб.м. объем камеры — 1 200 000 рублей.
• Реактор V=4 куб.м. объем камеры — 1 500 000 рублей.
• Реактор V=5 куб.м. объем камеры — 1 800 000 рублей.
• Реактор V=10 куб.м. объем камеры — 2 800 000 рублей.
• Реактор V=20 куб.м. объем камеры — 4 500 000 рублей.
• Реактор V=30 куб.м. объем камеры — 5 800 000 рублей.
• Реактор V=50 куб.м. объем камеры — 8 500 000 рублей.

Для использования мобильных пиролизных установок не требуется ГЭЭ. Достаточно соблюдения условий по размещению оборудования на землях промышленного назначения с санитарной зоной 500 метров от жилья. На данные пиролизные печи имеется заключение ГЭЭ.

Цены на крекинговые системы к установкам пиролиза «Реактор» для перегонки топлива

• Топливо из нефтесодержащих и жидких видов отходов от 900 000 до 4 250 000 рублей.
• Топливо после ТКО и твердых видов отходов от 640 000 до 3 400 000 рублей.

Стоимость комплекса подготовки технического углерода

В состав комплекса входят:

• Молотковая дробилка.
• Транспортер ленточный 3 м. с магнитным сепаратором.
• Вибросито на 2 фракции.
• Транспортер ленточный 5 м.
• Бункер — накопитель 3 куб.м.

Цена линии 990 000 рублей.

Комплекс предназначен для измельчения технического углерода после пиролиза, отделения металлических включений и подготовки к затариванию.

На нашей производственной площадке постоянно работает пиролизная установка «Реактор» V=10 куб.м. для утилизации автомобильной резины. Вы можете посетить производство и испытать пиролизное оборудование на вашем типе отходов.

МОЖЕТ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ

Дополнительное оборудование