Qual é o princípio do refino de pneus usados?

Nova tecnologia de refino de óleo por decomposição térmica de pneus

O princípio técnico central do refino de óleo de pneu usado é a nova tecnologia de decomposição térmica do refino de óleo de pneu usado. Os pneus são compostos principalmente por borracha (incluindo borracha natural, borracha sintética), carbono negro e uma variedade de aditivos orgânicos e inorgânicos (incluindo plastificantes, antioxidantes, enxofre e óxido de zinco, entre outros), a maioria dos compostos orgânicos possui características de instabilidade térmica, se forem colocados em condições de hipóxia e alta temperatura, sob a ação conjunta de decomposição e condensação, os compostos orgânicos de macromoléculas irão se quebrar. A transformação química da matéria orgânica em componentes gasosos, líquidos e sólidos com massa molecular relativamente menor é chamada de decomposição térmica.
Princípio técnico do refino de óleo de pneu usado
A decomposição térmica do pneu usado é um processo complexo e contínuo de reação química, incluindo a quebra de ligações macromoleculares, isomerização e condensação de pequenas moléculas, e finalmente a formação de moléculas menores. No processo de decomposição térmica, existem dois tipos de mudanças nos produtos intermediários: um é o processo de pirólise de moléculas grandes para moléculas pequenas até se tornarem gás; O segundo é o processo de polimerização de moléculas muito pequenas para moléculas maiores. Não há uma fase clara dessa reação, e muitas reações ocorrem de forma cruzada. O processo de decomposição térmica dos pneus pode ser expresso pela seguinte fórmula: resíduo sólido orgânico → gás (H2, CH4, CO, CO2) + líquido orgânico (ácidos orgânicos, aromáticos, betume, querosene, álcoois, aldeídos, etc.) + sólido (carbono negro, escória).
Processo de refino térmico de óleo de pneu usado decomposição térmica do refino de óleo de pneu usado
A essência da decomposição térmica de pneus usados é aquecer macromoléculas orgânicas para que se fragmentem em moléculas menores. Nesse processo, a reação em diferentes faixas de temperatura é diferente, a composição do produto é diferente, a composição da matéria orgânica é diferente e a temperatura inicial do processo de decomposição térmica também é diferente, o que leva a um processo de decomposição térmica complexo e ao controle rigoroso da temperatura. A estabilidade térmica da matéria orgânica depende da formação dos vínculos dos átomos das moléculas constituintes e do tamanho da energia de ligação; quando a energia de ligação é grande, é difícil quebrá-la, e sua estabilidade térmica é alta. Quando a energia de ligação é pequena, é fácil decompor-se, e sua estabilidade térmica é baixa. O rendimento dos produtos da decomposição térmica dos pneus depende da estrutura química e da forma física das matérias-primas, bem como da temperatura e da taxa de pirólise.
Fluxo de processo do equipamento de refino de óleo de decomposição térmica de pneus
O fluxo de processo do equipamento de refino de óleo de decomposição térmica de pneus é dividido em várias etapas de acordo com o processo de reação química mencionado no princípio de craqueamento de pneus, e o fluxo de processo específico é descrito a seguir:
1, faixa de temperatura de decomposição térmica de 0~120℃: abra a válvula de exaustão do equipamento, de modo que o ar no forno seja lentamente expelido, para alcançar as condições anaeróbicas do processo de pirólise. Como o processo de pirólise acaba de começar, os pneus usados precisam passar pelo processo de absorção de calor e transferência de calor, o que requer aquecimento lento nesta etapa, geralmente à taxa de 2K/min. Quando a temperatura atinge aproximadamente 120 °C, será observado que a temperatura no forno é mantida por um período de tempo, e não haverá um aumento significativo, neste momento, o pneu usado começa a absorver calor, o processo de reação de decomposição térmica gradualmente começa, e o gás e óleo de pirólise começam a ser produzidos. Esta fase geralmente dura cerca de 2 horas.
quando a faixa de temperatura da decomposição térmica é de 150~380℃, a válvula de drenagem é fechada e os produtos gerados pela pirólise, como óleo e gás, são coletados. O óleo e gás de alta temperatura entram no tanque de buffer para regularizar a taxa de fluxo de óleo e gás; Em seguida, passam pelo condensador para condensação e, por fim, o óleo é coletado no tanque; O gás combustível resultante é direcionado para a câmara de combustão para fornecer calor ao processo de pirólise. Para evitar que o processo de decomposição térmica do pneu seja muito intenso, nesta etapa ainda é necessário aquecer lentamente, o que geralmente leva cerca de 4 horas. Para evitar que o gás combustível queime muito rapidamente, causando uma taxa de aquecimento excessiva, é necessário realizar controle de fluxo e armazenar o gás combustível excedente para a próxima etapa do processo de pirólise.
3, quando a faixa de temperatura de decomposição térmica é de 380℃ em um processo de reação a temperatura constante: o processo de pirólise nesta etapa é semelhante à segunda fase, e o processo mencionado acima ainda está em andamento. Nesta fase, a produção de gás combustível diminui gradualmente, e quando o valor calorífico fornecido pelo gás combustível não for suficiente, é necessário suplementar o combustível de biomassa para manter o calor do processo de pirólise. Esta fase geralmente dura cerca de 2 horas.
4, decomposição térmica para completar a etapa de resfriamento: neste processo, o aquecimento é interrompido e o projeto adota o método de resfriamento a ar, por meio de um ventilador que continuamente remove o calor das paredes do forno, sendo que a fase de resfriamento dura aproximadamente 5 horas. Neste momento, a correia transportadora de carvão ativa-se para coletar o carbono negro pirolítico. Após a coleta do carbono negro, abre-se a válvula de drenagem acima do corpo do forno, restaurando a pressão normal no interior do forno, abre-se o tanque e descarrega-se automaticamente o fio pirolítico sob a ação da hélice na parede do forno. Esta etapa geralmente leva cerca de 2-4 horas, e então novos pneus usados são carregados, repetindo-se o processo de pirólise acima mencionado, concluindo-se a produção em lotes de uma fornalha após outra.
Como a alimentação dos pneus é o pneu inteiro, não há seção de corte e britagem, o corpo do forno continua girando durante o processo de craqueamento, então o arame é torcido junto durante a descarga, e uma pequena quantidade de carbono negro no arame pode ser removida com batidas, e o arame é embalado e transportado diretamente após a descarga. Em seguida, feche a saída do arame, abra a saída de carbono negro, conecte com a máquina espiral fechada, o carbono negro entra diretamente na bolsa de embalagem após a descarga, pesado pela balança após a embalagem para sair da fábrica. O tempo de descarga de carbono negro e arame de cada equipamento é de 2 horas, e o tempo total do processo de pirólise térmica de pneus inteiros para refino de óleo é de 20 horas.