Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Греющий пар подают в рубашку автоклава при избыточном давлении 1,2 МПа и температуре 191 'С. По окончании процесса девулканизации содержимое под небольшим давлением передают в буферную емкость, откуда оно поступает в сетчатый барабан для отделения от девулканизата основной массы воды. Более полное обезвоживание девулканизата (до остаточной влажности 282 15 — 18 %) проводят в пресс-шнеках.
Его сушку можно проводить в вакуумных или ленточных сушилках. Дальнейшую механическую обработку девулканизата с получением регенерата проводят аналогично обработке паровым методом. При регенерации резины по водонсйтральному методу непрерывное перемешивание способствует ее лучшему набуханию в мягчителях. Кроме того, при использовании в качестве мягчителей смол хвойных пород древесины содержащиеся в них водорастворимые кислоты разрушают остатки текстильного волокна (аналогичный эффект достигается при добавлении хпоридов цинка и кальция). Все это положительно сказывается на качестве регенерата.
Технически наиболее совершенным методом регенерации резины является термомеханический метод, позволяющий значительно ускорить технологический процесс, сделав его непрерывным, и обеспечить снижение себестоимости регенерата за счет максимальной механизации и автоматизации производства. При производстве регснерата термомеханическим методом (рис. 4.14) обестканенную до остаточного содержания волокна <2% резиновую крошку непрерывно смешивают с мягчителями и в течение 4 — 12 мин пропускают через червячный девулканизатор (червячный пресс) с удлиненным корпусом при температуре 140 — 210 'С. Выходящий из пресса девулканизат обрабатывают на рафинеровочных вальцах с получением регенерата.
Производимый таким способом регенерат более однороден и пластичен, чем рсгенерат, получаемый водонейтрапьным методом. Часть ЛИ. Технологические решения по утилизации твердых отходов Обест Р Рис. 4.14. Схема производства регенерата термомеханичсскил~ методом: 1 — бункер для дробленой резины; 2 — емкость для мя~чителей; 3 — дозвторы; 4 — сл~еситель; 5 — червячный дсвулквнизвтор; 6 — рвфинировочныс вальны; 7 — нродукт В нашей стране разработаны и новые методы производства регенсрата: метод диспергирования и радиационный метод. Метод диспергирования заключастся в механическом измельчении резины до тонкодисперсного состояния в водной среде.
Процесс проводят в присутствии активаторов девулканизации и поверхностно-активных веществ при пониженной температуре (40 — 60 'С), что предупреждает рост окислительных процессов и значительные изменения каучуковых компонентов резины во время регенерации. Радиационный метод (при воздействии у-излучения) можно использовать пля регенерации резины на основе бутилкаучука. Тщательное измельчение резины при этом не является обязательным. Себестоимость производимого в СССР регенерата была в 4 — б раз ниже себестоимости синтетических каучуков общего назначения — бугилкаучука, изопренового и бутадиенового каучуков. Поэтому его использование для частичной или пол- ной замены каучука при производстве многих резиновых технических изделий было экономически выгодно.
Важно, что применение регенерата в резиновых смесях дает не только экономические, но и технические преимущества (увеличение скорости смешивания, уменьшение энергозатрат на обработку, уменьшение усадки получаемых резин и др.). Вместе с тем в последние десятилетия как в России, так и за рубежом производство и потребление регенерата по ряду причин (резкое повышение требований к качеству регенерата, увеличение затрат на его производство и др.) непрерывно сокращается.
Металлосодсржащис отходы регенератных производств (например, бортовые кольца автопокрышек) могут быть использованы в черной металлургии. Из текстильных отходов можно делать плиты для тепловой и звуковой изоляции, набивку для мебели и т.д. Другим направлением переработки резиновых отходов является их размол в крошку. Для такой персра- 283 Глава 4. Утилизация отходов в нефтепереработке и нефтехимии Таблица 4.2 Свойства регенерата Ма ка сгснс ата Наименование показателя РШТ РСТ РКЕ РЩ ь 0,65 <;0,6 5' 2,5 ь 2,75 5' 1,6 Соде жанис золы, % (масс.
Мягкость, мм <8,0 5,0 ь 8,0 < 7,5 2,0 — 3,3 < 7,0 2,5 — 3.5 2„0 — 3„5 2,5 — 3,5 2,0 — 4,0 1 2з:0,55 0 5 — 2,0 1,15Ю 45 05 — 2,0 Эластичсскос восстановление мм 1.2Н),55 П очность и и астяжснии, МПа, нс мснсс ~5 39 ~3 92 < 6 86 Относитсльнос длиненис, % 401Ь50 > 300 < 450 > 420 284 ботки используют, в частности, автопокрышки больших размеров без металлического корда.
Получаемую резиновую крошку можно перерабатывать в различные строительные материалы (битумно-резиновые мастики для антикоррозионной защиты различных сооружений, гидроизоляционные и кровельные рулонные материалы, в которых может содержаться 10 — 40 % крошки), эффектив- Содсржанис лстучнх, % (масс.), при: ! 10'С 150 'С Регенсрат является ценным вторичным сырьем и используется при изготовлении резинотехнических изделий, подошвенных резин. Потребление регенерата в шинной промышленности составляет около 2 % от каучука, при производстве РТИ— 13 % и обуви — 10 %. В резинотехнической промышленности регснерат применяют в составе резиновых смесей при изготовлении рукавных изделий, прокладок, ремней и другой продукции.
Некоторые изделия, такие, как пластины, коврики бытового назначения, изготавливают почти без добавления каучука в резиновую смесь. При получении некоторых резин содержание регенерата может достигать 50% от содержания каучука, а но использовать в качестве компонента материалов для дорожных покрытий, применять для изготовления химически стойкой тары, некоторых технических материалов и для других целей. Отечественная промышленность выпускает шесть марок регенерата, свойства которого зависят от используемого сырья и технологии производства (табл.
4.2). при изготовлении формованных каблуков — 100 % от содержания каучука. На основе регенерата получают резиновые клси с высоким сопротивлением старению и адгезией к различным материалам. Низкосортный регенерат марок РС и РСТ используют при изготовлении плит для покрытия полов животноводческих ферм, спортивных площадок, а также для изготовления строительных материалов типа шифера. 4.2.3. Термические методы утилизации резиновых отходов Анализ элементного состава автопокрышек показывает, что их основой являются углерод и водород, вследствие чего автопокрышки обладают высокой теплотой сгорания.
Поэтому '1асть И11. Технологические решения по угпилиэации твердых отходов Таблица 4,3 Выход и теплота сгорания продуктов пнролнза шнн Показатели п и темпе ат е пи лиза.'С Продукты, теплота сгорания 500 700 воо Твс дые,% масс. 52,0 60,5 44,0 Жидкие % масс. 30.3 279 177 Газооб азные,% масс 6,8 18,2 26,2 Поте и,% масс, Расходзне гии М жlкг 1,9 2,1 42 4,6 Теплота сгорания продуктов, МДж/кг: газообразных жидких тве лых 34,018 44,125 35,350 44,095 42,080 33,390 37,768 25,620 31,080 широкое распространение получили термические методы утилизации отходов резины и шин, в частности пиролиз и сжигание. Элементный состав автопокрышек приведен ниже, %: Протектор Каркас С ...........................
88,30 70,! Н ........................... 7,20 7,7 Б ............................ 1,64 1,3 Ге ............................— 18,57 Остальные ..........., 2,86 2,33 В зависимости от конструкции технологического оборудования лиролизу могут подвергаться как измельченные, так и целые автопокрышки. Преимуществами утилизации автопокрышек методом пиролиза являются: эко- Газообразные продукты пиролиза содержат 48 — 52% водорода, 25— 27% метана и имеют высокую теплоту сгорания (34 — 44 МДж/кг). Они используются как источник энергии. Твердые продукты пиролиза (так называемый шинный кокс) используют при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, фенола, нефтепродуктов.
Технический углерод, получаемый при пиролизе, использует:я в качестве активного наполнителя в производстве резиновых смесей, логическая чистота процесса, возможность производства продуктов высокого качества, пользующихся спросом на рынке. Пиролиз происходит при ограниченном доступе кислорода и температуре 500 — 1000 'С. От температуры зависит состав продуктов, образующихся при пиролизе, и соотношение твердой, жидкой и газообразной фракций.
При пиролизе выделяется значительное количество тепла, так что его подвод извне к реактору необходим только па начальной стадии процесса. Средний массовый баланс процесса пиролиза шин при различных температурах приведен в табл. 4.3. пластмасс и в лакокрасочной промышленности. Жидкая фракция продуктов пиролиза резиновых отходов также является высококачественным топливом, но продукт ее переработки может использоваться и в составе резиновой смеси. Схема установки для пиролиза автопокрышек приведена на рис. 4.15. Изношснные покрышки 1 после мойки поступают в резательную машину 2, где разрезаются на куски размером 100 — 400 мм и в таком виде 235 Глава 4. Утилизация отхоДов в нефтепереработке и нефтехимии Рис.
4.15. Схема установки утилизации автопокрышек методом пиролиза: ! — автопокрышка; 2 — гильотина; 3 — загрузочное устройство; 4 — реактор; 5 — топка; 6— циклон; 7 — холодильник; 8 — дистилляционная колонка; 9 — конденсатосборник; 1Π— теп- лообменник; 11 — компрессор; 12 — дробилка кокса; П вЂ” магнитный сепаратор подаются в бункер, а оттуда — в загрузочное устройство 3, которым снабжен реактор 4. Существуют технологические схемы, по которым автопокрышки загружаются в реактор в не- измельченном виде.
Однако, поскольку плотность укладки неизмельченных покрышек не превышает 150 кг/м', при их загрузке в реактор попадает значительное количество воздуха, и процесс пиролиза происходит неэффективно. Загрузочное устройство представляет собой шлюзовую каме- Дисперсные продукты пиролиза выносятся из реактора потоком образующегося пиролизного газа в циклон 6, где газ отделяется от твердых частиц сажи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
