پیرولیز لاستیک‌های فرسوده

پیرولیز لاستیک‌های فرسوده

لاستیک‌های فرسوده زباله‌های مخصوصی هستند که از لحاظ شیمیایی، اندازه، حالت و شکل با بقیه زباله‌ها تفاوت دارند. لاستیک‌ها از مواد پلیمری تشکیل شده‌اند که به راحتی در طبیعت تجزیه نمی‌شوند. در بسیاری از موارد لاستیک‌های غیر فرسوده روی هم انباشته شده و به شکل کوهی از زباله مناظر زشتی را به وجود آورده و خطرآتش سوزی را نیز به همراه دارد. سوزاندن لاستیک‌ها دود سیاه و مضری را ایجاد می‌کند که باعث آلودگی محیط می‌شود. برای دفن آن نیز مشکلات فراوانی وجود دارد. با توجه به اینکه در ایران هزینه‌ای از تولیدکنندگان پسماندها دریافت نمی‌شود، تجهیزاتی هم در مراکز دفن برای کاهش حجم یا خرد کردن لاستیک‌ها وجود ندارد، در نتیجه به همان شکل اولیه دفن می‌شوند که باعث می‌شود حجم زیادی از مراکز دفن اشغال شود. امروزه نتیجه تحقیقات و بررسی‌ها نشان می‌دهد که امر بازیافت لاستیک‌های فرسوده نه تنها آثار مخرب بر محیط زیست ندارد و مشکلات مدیریتی این بخش را حل می‌کند بلکه منشاء توسعه صنعتی و سودآوری اقتصادی و فرآوری و تولید محصولات دیگری نیز می‌باشد.

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 که 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

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 و این روغنی خواهد بود که خواص بسیار مشابهی با سوخت‌های سبک موجود در بازار و سوخت دیزل دارد. یکی دیگر از مزایای روش پیرولیز 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. مراحل 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. در رآکتور لاستیک خرد شده و مواد افزودنی در تماس با گازهای (فاقد اکسیژن) حاصل ازپیرولیز، 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.

نقشه سه بعدی خط تولید

در ادامه این 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 .

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.

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

rahmati

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.