پیرولیز لاستیک‌های فرسوده

پیرولیز لاستیک‌های فرسوده

پیرولیز لاستیک‌های فرسوده

لاستيک‌هاي فرسوده زباله‌هاي مخصوصي هستند که از لحاظ شيميايي، اندازه، حالت و شکل با بقيه زباله‌ها تفاوت دارند. لاستيک‌ها از مواد پليمري تشکيل شده‌اند که به راحتي در طبيعت تجزيه نمي‌شوند. در بسياري از موارد لاستيک‌هاي غير فرسوده روي هم انباشته شده و به شکل کوهي از زباله مناظر زشتي را به وجود آورده و خطرآتش سوزي را نيز به همراه دارد. (پیرولیز لاستیک‌های فرسوده راه حل این مشکل است)

سوزاندن لاستيک‌ها دود سياه و مضري را ايجاد مي‌کند که باعث آلودگي محيط مي‌شود. براي دفن آن نيز مشکلات فراواني وجود دارد. با توجه به اينکه در ايران هزينه‌اي از توليدکنندگان پسماندها دريافت نمي‌شود، تجهيزاتي هم در مراکز دفن براي کاهش حجم يا خرد کردن لاستيک‌ها وجود ندارد، در نتيجه به همان شکل اوليه دفن مي‌شوند که باعث مي‌شود حجم زيادي از مراکز دفن اشغال شود. امروزه نتيجه تحقيقات و بررسي‌ها نشان مي‌دهد که امر بازيافت لاستيک‌هاي فرسوده نه تنها آثار مخرب بر محيط زيست ندارد و مشکلات مديريتي اين بخش را حل مي‌کند بلکه منشاء توسعه صنعتي و سودآوري اقتصادي و فرآوري و توليد محصولات ديگري نيز مي‌باشد.

 

سابقه صنعت بازیافت لاستیک

سابقه صنعت بازیافت لاستیک در کشورهای پیشرفته به دوران جنگ جهانی اول باز می‌گردد. در کشورهای عضو اتحادیه اروپا و آمریکا با برنامه‌ریزی‌های انجام شده علاوه بر توسعه صنعت روکش، روز به روز از میزان تایرهای که به صورت زباله دفن می‌شود کاسته شده و دفن تایرهای فرسوده به صورت کامل از سال ۲۰۰۳ و به صورت تکه‌های برش خورده از سال ۲۰۰۶ ممنوع شده است. برآورد‌های انجام شده در کشور ما از حدود ۱۳ میلیون تایر فرسوده که سالانه وارد محیط زیست می‌شود، تنها حدود ۳% آن (حدود ۳۹۰,۰۰۰ حلقه) در صنایع روکش کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد. از انبار تایرهای مزبور تنها ۲۵ درصد وزنی آن در صنایع بازیافت لاستیک (شامل صنعت روکش و صنایع بازیافت مواد) مورد استفاده قرار می‌گیرد و ۷۵ درصد وزنی بقیه در محیط زیست انباشت می‌شود.

صنعت بازیافت تایر در ایران به حدود ۴۰ سال قبل به تولید تایر روکشی بر می‌گردد. بخشی از آن در قبل از انقلاب و دارای تکنولوژی قدیم بوده و کارخانجات ایجاد شده در بعد از انقلاب نیز رشد قابل توجهی از حیث تکنولوژیکی و یا بهبود روش‌های مورد مصرف نداشته‌اند و عمده این کارخانجات در زمان جنگ ایران و عراق به لحاظ محدودیت تایر فعالیت خوبی داشته اما پس از جنگ کارخانجات زیر سقف ظرفیت اسمی فعالیت می‌کنند.

 

ضایعات لاستیک

ضایعات لاستیک

شرح واکنش پیرولز و محصولات آن

طبق تعریف عبارت احتراق به تجزیه حرارتی ماده در یک محیط اکسیدکننده گفته می‌شود و تجزیه حرارتی یک ماده در وضعیت فقدان اکسیژن را پیرولیز می‌گویند . قابل ذکر است که برخلاف فرآیند احتراق که واکنشی به شدت گرمازا است فرآیند پیرولیز واکنشی به شدت گرماگیر است. از احتراق تایرهای فرسوده محصولات ثابتی به وجود خواهد آمد.

محصولات احتراق عبارت خواهند بود از بخار آب، اکسیدهای کربن و گوگرد، خاکستر و نیز مقداری حرارت که می‌توان مصرف یا از مجموعه خارج کرد. با استفاده از روش پیرولیز می‌توان ۵۴ درصد وزنی تایرها، روغن هیدروکربن به دست آورد. این روغنی خواهد بود که خواص بسیار مشابهی با سوخت‌های سبک موجود در بازار و سوخت دیزل دارد.

یکی دیگر از مزایای روش پیرولیز لاستیک‌های فرسوده آن است که سوختی تولید می‌کند که ارزش حرارتی نسبتاً خوبی دارد. (22 مگاژول بر کیلوگرم) میزان گوگرد آن بسته به شرایط فرآیندی بین ۰٫۵ تا ۰ درصد وزنی است. به علاوه روغن حاصل از این روش را نیز می‌توان به طور مستقیم برای سوخت مصرف کرد یا به سوخت‌های مشتق شده از نفت خام افزود. طبق تحقیقات به عمل آمده با روش پیرولیز می‌توان یک پنجم پول تایرها را بازیابی کرد.

 

شرح فرایند و تجهیزات مورد نیاز پیرولیز

گازهای حاصل از این روش عمدتاً شامل هیدروژن، متان و دیگر هیدروکربن‌هاست و میزان ارزش حرارتی آن به حدی است که می‌توان از قسمتی از آن برای تامین انرژی همین فرآیند پیرولیز بهره جست.

مرحله اول

مرحله اول بازیافت لاستیک‌های فرسوده (روش پیرولیز) درکارخانه، تایرهای ورودی وارد آسیاب‌های تیز و برنده شده و سپس توسط تسمه نقاله به ورودی راکتور انتقال داده می‌شوند. در ادامه از طریق یک سری شیر وارد قسمت فوقانی رآکتور پیرولیز می‌شوند.

 

مرحله دوم

در رآکتور لاستیک خرد شده و مواد افزودنی در تماس با گازهای (فاقد اکسیژن) حاصل از پیرولیز لاستیک‌های فرسوده، گرم می‌شوند .طراحی رآکتور به گونه‌ای است که از ورود اکسیژن جلوگیری می‌کند. از قسمت فوقانی رآکتور، گاز و بخار آب و نیز بخارات نفتی جمع آوری می‌شوند تا سپس از یکدیگر جدا شوند. در ستون جداسازی نیز دو برش نفتی جداگانه (روغن پیرولیز و گاز متان) حاصل می‌شود که قبل از ذخیره سازی خنک و خشک می‌شوند. زائدات جامد تولیدی (کربن و قطعات فولادی) نیز توسط یک مارپیچ مورب بزرگ از رآکتور خارج شده و از مارپیچ‌های دیگری عبور داده می‌شوند تا کربن سرد شده و از شعله ور شدن آن جلوگیری شود.

 

مرحله سوم

در ادامه مواد وارد یک جداکننده مغناطیسی شده تا مواد فلزی آن جدا شوند. کربن تولیدی پیش از ورود به انبار سرد می‌شود. روغن‌های تولیدی دارای کاربردهای صنعتی هستند. برش های سبک آن را می‌توان به عنوان خوراک کارخانه‌های شیمیایی (تصفیه و تولید روغن‌های صنعتی و حلال‌ها) مورد استفاده قرار داد. یا اینکه به عنوان سوخت برای صنایع مختلف اعم از نیروگاه‌های برق، کارخانجات تولید سیمان، صنایع ذوب فلزات، سوخت اتومبیل‌ها و… مورد استفاده قرار داد .

نقشه سه بعدی خط تولید

 

مشخصات خوراک ورودی و محصولات نهایی فرایند پیرولیز

خوراک فرایند پیرولیز می‌تواند تایرهای مستهلک، پسماندهای لاستیکی و پلاستیکی، لجن روغنی و … باشد. چنین خوراکی در یک راکتور ناپیوسته (Batch)، موادی مانند سوخت مایع، گاز طبیعی، زغال چوبی (Charcoal) و فلزات باقیمانده تولید می‌کند. جدول 2 درصد اجزای مختلف محصولات را نشان می‌دهد.

 

پلنت پیرولیز

 

 

 

جدول ترکیب محصولات نهایی

محصول

درصد

سوخت مایع

50

کربن بلک

30

پسماندهای فلزی

12

گازهای قابل احتراق

8

 

مراجع:

[1] https://behinsanat.com/

[2] https://etojihi.com/2017/08/20/familiarity-to-machines-of-tire-recycling/

[3] https://superad.ir/

[4] http://sangintire.com/

[5] http://www.axonts.com/line-pyrolysis/

[6] https://www.scoop.it/

درباره نویسنده

RafeaAdmin

بدون دیدگاه

گذاشتن دیدگاه

Lost your password? Please enter your username or email address. You will receive a link to create a new password via email.