Zrealizowane Projekty

O nas

Nasze Technologie

Usługi

Kontakt

Piroliza opon wielkowymiarowych 

Przedstawione rozwiązanie podlega ochronie patentowej

Opony wielkowymiarowe instalowane są w maszynach górniczych i innych pojazdach kołowych przemysłu wydobywczego i odkrywkowego.

Opony te charakteryzują się dużymi wymiarami i dużym ciężarem. Największe z nich mają średnicę 4,5 metra, wysokość 1,5 metra i ciężar ponad 5 ton.

Jakakolwiek obróbka takich opon bardzo trudna. W szczególności na niepowodzenie skazana jest ich obróbka mechaniczna, gdyż w tym przypadku jest to metoda bardzo energochłonna. Do dyspozycji pozostaje zatem metoda obróbki pirolitycznej tych opon.

W procesie pirolizy opona staje się źródłem nośników energii, która staje się źródłem ciepła procesowego potrzebnego do prowadzenia procesu pirolizy. W tym przypadku nie ma potrzeby korzystania z zewnętrznych źródeł zasilania energetycznego.

W przypadku pirolizy próbuje się tu wykorzystywać jednak klasyczne reaktory pirolityczne sprawdzone w przypadku prowadzenia procesu pirolizy zużytych opon samochodowych, a więc dużo mniejszych. W większości klasyczne reaktory pirolityczne budowane są jako reaktory obrotowe.

Reaktory nie są dobrym rozwiązaniem dla prowadzenia procesów pirolizy opon wielkowymiarowych. A to dlatego, że w tym przypadku guma zajmuje małą część objętości reaktora obrotowego, dzięki czemu stosunek ciężaru reaktora do ciężaru opon jest niekorzystnie duży i większa część energii w tym przypadku zużywana jest na ogrzanie samego reaktora, niż opon.

Poza tym ciężkie opony poruszające się wewnątrz obrotowego reaktora powodują jego drgania co prowadzi najczęściej do szybkiej utraty szczelności reaktora i szybkiego zniszczenia łożysk.

W tej sytuacji proponuje się wykonać instalację pirolizy zużytych opon wielkowymiarowych jako ciąg technologiczny jednakowych mniejszych reaktorów stacjonarnych, z których każdy przeznaczony jest do termicznego przetwarzania tylko jednej opony wielkowymiarowej.

Pojedynczy „mały” reaktor stacjonarny ma środkową część roboczą walcową, w której umieszcza się oponę wielkowymiarową, kopułę eliptyczną, poprzez którą odprowadza się z reaktora olej i gaz pirolityczny oraz dennicę stożkową do odprowadzania surowej sadzy pirolitycznej z reaktora.

Idea ciągłej pracy ciągu technologicznego wielu mniejszych reaktorów stacjonarnych polega na zbudowaniu i jednoczesnym wykorzystaniu wielu jednakowych reaktorów, na przykład sześciu, przy czym są one ze sobą tak powiązane i sprzężone, że można je traktować jako jeden wielomodułowy reaktor stacjonarny. Jeśli np. każdy z tych małych reaktorów stacjonarnych ma wydajność 5 Mg na dobę, to wydajność sumaryczna tego wielomodułowego reaktora stacjonarnego wynosi 30 Mg na dobę. Poniżej przedstawiono widok ogólny takiej przykładowej instalacji pirolitycznej.

Jaśniejszym kolorem oznaczono reaktory cieplejsze, a kolorem ciemniejszym – reaktory jeszcze nie rozgrzane.

Cechy konstrukcyjne i technologiczne reaktora wielomodułowego

  • Każdy pojedynczy reaktor stacjonarny wykonany jest z cienkiej blachy stalowej, w porównaniu do reaktorów 30-tonowych.

  • Czas wygrzewania pojedynczego reaktora stacjonarnego jest dużo krótszy, niż czas wygrzewania reaktora 30-tonowego.

  • Każdy z małych reaktorów ma dużo korzystniejszy stosunek powierzchni grzejnej w przeliczeniu na 1 Mg opon, niż jeden reaktor 30-tonowy.

  • Każdy z małych reaktorów ma dużo większy współczynnik przyjmowania ciepła, niż jeden reaktor 30-tonowy.

  • Każdy z małych reaktorów ma jednakową konstrukcję.

  • W całej instalacji zunifikowano wszystkie rodzaje i przekroje rur.

  • W całej instalacji zunifikowano wszystkie połączenia kołnierzowe rur.

  • W całej instalacji zunifikowano wszystkie wysokotemperaturowe zawory z napędem elektrycznym.

  • Każdy mały reaktor stacjonarny wraz z osprzętem mieści się w typowym kontenerze samochodowym.

 

Układ połączeń i powiązań wzajemnych reaktorów stacjonarnych w przykładowej instalacji pirolitycznej ilustruje poniższy rysunek:

Działanie reaktora wielomodułowego

  • W instalacji jest przykładowo 6 małych pojedynczych reaktorów stacjonarnych.

  • Praca każdego reaktora stacjonarnego rozpoczyna się 4 do 6 godzin później, niż reaktora poprzedniego i 4 do 6 godzi wcześniej, niż reaktora następnego.

  • Każdy reaktor stacjonarny podgrzewany jest zespołem palników gazowych na gaz pirolityczny i zespołem palników olejowych na olej pirolityczny.

  • W reaktorze 30-to tonowym spaliny unoszą ok. 50% energii i emitowane one są do atmosfery. W tym przypadku natomiast spaliny zawracane są do wnętrza reaktora własnego, po czym przechodzą przez wszystkie pozostałe reaktory i ogrzewają wstępnie umieszczone tam opony. Dzięki temu instalacja w maksymalnym stopniu wykorzystuje wytworzoną energię cieplną.

  • Po 4 do 6-ciu godzinach pierwszy rozgrzany reaktor stacjonarny wydziela gaz i olej piroliyczny, który służy do rozgrzania reaktora drugiego, itd. W ten sposób praca wszystkich małych pojedynczych reaktorów staje pracą autoenergetyczną, tzn. bez udziału energii zewnętrznej.

  • Praca reaktora wielomodułowego staje się pracą ciągłą, permanentną. Zaletą pracy ciągłej permanentnej jest to, że gaz i olej pirolityczny wydzielają się w instalacji systematycznie i prawie równomiernie w czasie. Natomiast w reaktorze 30-tonowym, po długim czasie wygrzewania, gwałtownie i krótkotrwale wydzielają się gazy i oleje pirolityczne w wielkiej ilości. W tej sytuacji trudno jest je schodzić i opanować technologicznie. Wydzielają się bowiem one w czasie, kiedy reaktor jest już rozgrzany i przestają być potrzebne w instalacji. Wtedy energię z tych nośników energii w większości emituje się do atmosfery. Pogarsza to efektywność energetyczną pracy takich instalacji.

  • Praca reaktora 30-tonowego jest zatem pracą przerywaną. Charakteryzuje się ona długim czasem wygrzewania, krótkim okresem pracy i ponownie długim czasem studzenia. Natomiast w przypadku pracy naszego „multireaktora” nie dochodzi do spiętrzenia materii, energii i czynności do wykonania, bowiem wszystkie zjawiska i procesy zachodzą równomiernie co 4 do6 godzin i ta sama załoga jest w stanie co 4 do 6 godzin powtarzać te same operacje i czynności.

  • Unifikacja wszystkich podzespołów instalacji prowadzi do obniżenia kosztów eksploatacji i serwisowania instalacji.

  • Firma wykonawcza instalacji ma opanowany bezpieczny system wyprowadzania gorącego pirowęgla i stali manganowej z wnętrza reaktora. Dzięki temu możliwy jest ponowny załadunek oponami gorącego reaktora stacjonarnego. W ten sposób ponownie unika się strat energii w układzie.

  • Oszczędna gospodarka energią pozwala na zwiększenie wydajności instalacji przy tych samych kosztach jej wykonania i eksploatacji.

  • Konstrukcja reaktorów umożliwia wyciągnięcie kordu stalowego z reaktorów „jednym ruchem”. Dzięki temu załadunek i rozładunek reaktorów staję się bardzo szybki.

  • Produktem pracy instalacji jest także dobrej jakości pirowęgiel. W Projekcie Oferenta jest on bazą do wytwarzania cennego wyrobu rynkowego – Carbon Black (CB).

  • Produkcja CB podnosi cenę instalacji, ale za to w sposób drastyczny poprawia okres zwrotu wyłożonego kapitału inwestycyjnego.

  • Ze względu na technologicznie oszczędny system gospodarowania energią pojawia się w instalacji nadmiar wytwarzanych paliw płynnych i gazowych. W tym przypadku te paliwa znajdują, w naszym rozwiązaniu, zastosowanie w agregatach prądotwórczych do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej na potrzeby socjalne i na sprzedaż.

  • Prowadzenie procesu pirolizy zużytych opon samochodowych i procesu wytwarzania CB prowadzi do bezodpadowej gospodarki odpadami (recykling cyrkulacyjny), jakimi są zużyte opony samochodowe.

  • Ze względu na innowacje proponowany zakład recyklingu opon może być zakładem wzorcowym, który znajdzie zastosowanie w innych regionach kraju i kontynentu.

  • Mały reaktor stacjonarny ma korzystny stosunek ciężaru własnego do ciężaru opony.

 

W „multireaktorze” można wykorzystać dowolna liczbę małych reaktorów stacjonarnych. Korzystnym jest wszakże wykorzystanie w układzie „multireaktora” trzech reaktorów stacjonarnych gwarantujących wydajność do 15 Mg na dobę, jak ukazano to na rysunku poniżej.

English version