Оборудование для переработки автомобильных резиновых шин

Состав материала покрышек

Шина состоит из многих материалов, различных по своим физическим и химическим свойствам.

• Сталь — из нее изготовлен корд и шипы.
• Углеводороды — искусственный каучук с сажевым наполнителем.
• Сера в составе вулканизирующих добавок.
• Синтетическая нить — из нее также делают корд.
• Хлорсодержащие углеводороды в составе клея.

Таких вредных веществ, как мышьяк и свинец, в современные шины не добавляют.

Автомобильная покрышка

Чтобы полностью переработать все эти разнообразные вещества и не нанести ущерба экологической обстановке, конструкторы и технологи разработали несколько технологических процессов и обслуживающие их установки.

Пример организации производства

Рассмотрим предприятие, которое перерабатывает шины в топливо (мазут) с помощью пиролизной установки ШАХ производительностью 5т. Согласно ее техническим характеристикам из одной тонны сырья должно получаться до 400кг пиролизной жидкости.

Для старта бизнеса потребуется инвестиции в размере 4,6 млн. руб:

• Покупка установки пиролиза «ШАХ» — 3 000 тыс. руб.
• Ножницы гидравлические- 300 тыс. руб.
• Цистерна емкостью 10 тыс. литров – 220 тыс. руб.
• Инструменты, расходные материалы — 280 тыс. руб.
• Доставка, монтаж, пуско-наладочные работы- 300 тыс. руб.
• Прочие расходы (согласование, подключение к электросетям)- 500 тыс. руб.

При режиме работы 30 смен в месяц и 100% загрузке оборудования установка производит 60 тонны продукции.

По своим свойствам полученное пиролизное масло соответствует топочному мазуту. Средняя оптовая стоимость данного топлива – 9 500 рублей за тонну (цена актуальная на 12.02.2013).

При таком варианте ежемесячная выручка составит 570 000 рублей, чистая рентабельность деятельности 50 %. Окупаемость инвестиций, при 100 % загрузке линии составит 16 месяцев, а при 50% загрузке 32 месяца.

Пиролиз покрышек

Самый просто процесс повторного применения — это использование отработанных покрышек в качестве топлива. Переработка шин путем сжигания их на открытом воздухе или в топках недопустимо, поскольку при открытом горении образуется много загрязняющих атмосферу и вредных для здоровья веществ.

Схема установки для пиролиза

Поэтому сжигание проводят в пиролизных установках в два этапа.

На первом этапе в условиях недостатка кислорода при высокой температуре (до 500 °С) проходит разложение материалов на пиролизный газ, жидкие углеводороды, сажу и твердые металлические остатки. При правильной настройке параметров процесса из одной тонны исходного сырья получается:

• 0,5 тонны жидких углеводородов, которые можно очистить вплоть до получения годного к употреблению бензина;
• 200 кг газа, используемого для нагревания пиролизной установки;
• 200 кг сажи (углерод);
• 100 кг стали.

В пиролизных газах содержится сера и закись кремния.

Установка для пиролиза шин

Сажа, получающаяся в результате процесса, к сожалению, сильно загрязнена соединениями хлора и серы, а также чрезвычайно ядовитыми диоксинами. Использовать ее в качестве сырья для производства углерода невозможно. Очистка же от вредных примесей стоит слишком дорого. Утилизация таких отходов возможна только при поддержке государственных экологических программ по переработке автомобильных шин и других опасных отходов.

Твердое топливо

Твердое топливо, получаемое из мусора, характеризуется низкой стоимостью и высокой калорийностью. Сжигание такого топлива наносит гораздо меньший ущерб окружающей среде по сравнению с сжиганием традиционных теплоносителей, а отходов практически не остается. Кроме того, переработка мусора в твердое топливо помогает сохранить природные ресурсы — бурый и каменный уголь, нефтепродукты, древесину.

Поэтому на передовых предприятиях по утилизации все чаще заменяют сжигание твердого мусора изготовлением из него твердого топлива. Это экономически более выгодно.

Как изготовить твердое топливо из мусора в домашних условиях

Самый простой в переработке и подходящий материал для использования — бумага. Даже если вы не выписываете газеты, вам наверняка приходит много ненужной почты, есть устаревшие документы, счета и прочая макулатура. Если подкопить всю эту бумагу, можно с небольшими трудозатратами превратить ее в полезный продукт. Пригодится и картон от ненужных коробок.

1. Хорошо измельчите исходный материал. Лучше всего для этих целей подойдет офисный шредер — не придется рвать бумагу руками или резать ножницами.
2. Обрезки положите в тазик и залейте теплой водой.
3. Помните бумагу руками, чтобы получилась кашица. Еще лучше с этой задачей справится промышленный или даже обычный кухонный блендер.
4. Подождите 10-12 часов, затем процедите бумагу через сито или отожмите руками.
5. Выложите массу в форму и хорошо прижмите, чтобы удалить остатки воды и сформировать брикет.
6. Поместите форму для просушки в теплое место на несколько дней, прежде чем вынуть брикет.

Полученные брикеты можно использовать для костра на пикнике, для камина или домашней печи. Они легкие, горят намного дольше, чем обычная бумага, и дают много тепла.

Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки

Принцип переработки весьма прост. Шины измельчаются на специальном оборудовании для переработки покрышек в крошку в несколько этапов, получившийся продукт сортируется, и на выходе производственной линии получается три материала:

• металл в виде мелких обрезков проволоки;
• резиновая крошка;
• обрезки кордовой нити.

Процесс переработки шин в крошку

В этом случае химических изменений с материалами не происходит, и все вредные соединения остаются в связанном стабильном состоянии, а новых не образуется. Продукты переработки можно безопасно складировать и перевозить.

Если металлические отходы можно легко отделить от резиновой крошки, то с выделением из ее состава полимерной нити, близкой по химическим и физическим свойствам, возникают определенные технические трудности.

Поэтому начинающие предприниматели экологически ориентированного бизнеса работают, как правило, с чисто металлокордными шинами. Станок для переработки шин Основные проблемы, с которыми они сталкиваются:

• Выбор места для установки оборудования.
• Альтернатива между возведением нового здания или приспособлением существующего.
• Выбор, приобретение и монтаж станков для переработки шин.
• Оформление разрешительных документов на утилизацию автомобильных покрышек.
• Разработка устойчивых каналов поставок исходного сырья и продаж конечного продукта.

Простейший станок для переработки шин стоит не так дорого, но у него ограничены производительность и размеры обрабатываемого сырья. Применение других методов измельчения снимает эти ограничения, но поднимает стоимость линии.

Состав шины и сложность их переработки

Основной материал автомобильной шины – резина. Ее производят из натурального или синтетического каучука. Чаще всего используют последний, так как он дешевле, а по качеству не уступает природному материалу.

Для повышения прочности и износостойкости покрышек в них добавляют технический углерод или сажу. В некоторых случаях вместо нее используется сера. Эти вещества нужны для скрепления смеси на молекулярном уровне.

Ещё одна альтернатива саже – кремниевая кислота. Она обеспечивает хорошее сцепление колес с дорогой, но делает их менее износостойкими.

Резиновая часть шины называется протектор. Под ним находится металлический каркас и текстильный или пластмассовый корд. Высокое содержание ткани делает переработку более сложной. Она забивается в станки, а после измельчения затрудняет намагничивание металлических частиц из смеси. Если отбирать отдельно текстиль, резинку и металл, на это уйдет гораздо больше времени.

Оборудование для переработки шин в крошку

Эта группа оборудования предназначена для измельчения сырья в крошку и разделения его на фракции с последующей отгрузкой на дальнейшую переработку.

Вибросито для сортировки

В состав типового комплекта оборудования для переработки шин входят:

• Группа измельчителей (шредер, ножницы с гидравлическим приводом, ленторез).
• Разделители отходов (магнитный и вихревой).
• Транспортеры для перемещения сырья.
• Вибросита для сортировки.
• Оборудование для упаковки и погрузки продукции.
• Пиролизная установка малой мощности для сжигания текстильных отходов.

Цена такой линии, продаваемой под ключ, начинается с 10-15 миллионов рублей. Однако не обязательно приобретать все оборудование одного бренда. Используя аналогичные по техническим характеристикам станки и устройства местного производств (или просто уже имеющиеся в наличии) можно существенно сэкономить.

Перед закупкой обязательно нужно посетить аналогичное действующее предприятие и узнать от них проблемы и узкие места при использовании того или иного оборудования.

Наиболее важным узлом производственной линии станут измельчители. Их четкая и бесперебойная работа во многом определяет производственный и финансовый успех предприятия.

Переработка покрышек начинается со шредера, разрезающего шины на фрагменты размером не больше 15-20 см. На него приходится максимальная нагрузка, разумно будет позаботиться о хорошем сервисном контракте и запасе запчастей.

Шредер для нарезания шин

Если плановая производительность превышает тонну покрышек в час, лучше выбрать многовалковую установку, сделанную в Европе. Ее качественная работа облегчит функционирование оборудования, стоящего далее в технологической цепочке.

В качестве вторичных измельчителей применяют роторно-ножевые дробилки и кулачковые экструдеры. Экструдеры недороги при приобретении, но приводят к высоким эксплуатационным расходам на электроэнергию и замену выходящих из строя кулачков.

Транспортеры, сепараторы и вибросита несложны по конструкции и не имеют столь высоконагруженных и ответственных деталей. Многие местные производители выпускают такое оборудование по переработке шин по доступным ценам, сохраняя высокое качество продукции.

Пиролизная установка для утилизации покрышек в топливо

Этот способ утилизации автошин заключается в их сжигании в безвоздушном пространстве при температуре 500-1 000 градусов. В результате можно получить:

• кокс;
• газ;
• жидкое топливо.

Нетронутым остаётся металлокорд, который идёт на дальнейшую переплавку. Средний выход жидкого топлива – 40% от массы сырья.

Оборудование по переработке и сжиганию шин включает в себя:

1. Загрузочную камеру;
2. Топочную камеру;
3. Конденсатор, в котором газ превращается в топливо.

Технология позволяет менять тип пиролиза и получать в итоге больше газа или угля. Это обеспечивает безотходное и экологически чистое производство. Полученный газ используется в установке повторно и не происходит выброса вредных веществ в атмосферу.

Популярностью пользуются установки для пиролиза китайского производства. Но у них есть существенные минусы:

• инструкции и документация часто идёт на китайском языке, без перевода;
• сложность заказа запчастей;
• несоответствие установки заявленным характеристикам.

Линия по производству топлива

С точки зрения бизнеса, войти в чисто производителей топлива выгодно и престижно.

Энергетический потенциал одной тонны покрышек примерно равен потенциалу тонны каменного угля. Но на пути успешного использования отработанных шин в качестве стоит большая проблема: токсичность продуктов сгорания. В их составе содержится сернистый газ, диоксины и другие весьма ядовитые соединения.

Линия по переработке шин в топливо

Сжигание на открытом огне недопустимо, в случае пиролизной установки остается вопрос с переработкой ядовитых отходов. На установку придется монтировать дорогостоящие очистные сооружения. С ними процесс может стать рентабельным при условии переработки не менее 110 тонн сырья в сутки. Капиталовложения же будут окупаться достаточно медленно. Большинство таких установок строилось при государственной поддержке или с государственным участием.

Существует и другой технологический процесс. На установках такого типа покрышки перерабатывают в топливо. Комплекс требует для монтажа около 20 м2, высота его составляет 10 м. Из бывших автошин извлекают металлические обода, измельчают в крошку и транспортером загружают в химический реактор. В нем поддерживается рабочая температура в 460 °C. В таких условиях резина распадается на жидкие углеводороды, пиролизный газ, твердый сажевый осадок и металлические обрезки. Этот газ используется для поддержания температуры в реакторе, его излишки в незначительном количестве после прохождения через систему очистки выбрасываются в атмосферу.

Жидкие фракции через дозировочную систему сливают в тару и отвозят на склад. Сажевые отходы (технический углерод) охлаждают, гасят и выделяют металл на магнитных сепараторах. Металл, углерод и отходы также упаковывают и отправляют на реализацию и утилизацию.

Такая система за сутки перерабатывает в топливо до пяти тонн покрышек. При этом получается:

• жидкие топливные фракции — до 2 тонн;
• металлические отходы — до 0,5 тонны;
• твердые углеродосодержащие остатки — до 1,5 тонн;
• газ — до 1 тонны.

Линия по переработке шин устанавливается на открытом воздухе под навесом, ему требуется ровная площадка с твердым покрытием. Производство поддерживает непрерывный цикл работы и требует для обслуживания двух операторов в рабочую смену. Электрическая мощность — до 15 кВт. Потребуются также системы очистки воздуха и промышленных стоков.

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В таком оборудовании происходит перегонка пиролизного сырья в различное топливо, для данных установок необходимы большие площади и достаточное финансирование.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

Рабочий процесс Пиролизная установка по переработке шин:

Сырье подается в реакторе с помощью ручного или автоматического питатели, потом можно нагреть главную печь. Когда температура поднимается до соответствующего уровня, и так же будет производить нефтяной газ и поступать в газоотделитель. Тяжелая нефть газ будет сжижаться и попадает в тяжелом масляном баке, в то время как легкая нефть поднимется в масляном конденсаторе и сжиматся в масляном баке. Не сжиженный горючий газ поступает в гидрозатворе для десульфурации и удаление примесей, потом еще можно рециркулировать для нагрева реактора. Когда давление слишком высокое, другая часть газа будет гореть, чтобы уменьшить давление.

1:автоматический питатель 2:оболочка 3:реактор 4:тяжелый масляный бак 5:масляный конденсатор 6:масляный бак 7:гидрозатвор 8:камера сгорания 9:воздуходувка 10:автоматическая система выпуска материалов 11:дымохода конденсатор 12:система пылеулавливания 13:индуцированный вытяжной вентилятор 14:водяной бак 15:охлаждающая башня

Узнать цену

После того, что все производство мазута закончивает и выгружает, реактор должен быть охлаждать. Когда температура реактора падает на 40 градусов, сажа будет автоматически выпускать. Если сырье это целая шина, пожалуйста, по крайней мере, меньше, чем 50 градусов чтобы удалить провод из реактора с помощью крючка. Это может быть оставить немного выхлопных газов, пожалуйста, удалите после встречать стандарты выбросов. Перед переработкой следующей партии, пожалуйста, убедитесь, что все работы завершены.