หลักการทำงานของโรงงานไพโรไลซิสยางรถยนต์เหลือใช้คืออะไร?

หลักการสำคัญของโรงงานไพโรไลซิสยางรถยนต์ใช้แล้วคือการบังคับให้โมเลกุลยางขนาดใหญ่ในยางแตกตัวเป็นโมเลกุลขนาดเล็กภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกซิเจน (หรือมีออกซิเจนน้อย) และอุณหภูมิสูง (โดยปกติ 300-500℃) จากนั้นจึงแปลงเป็นผลิตภัณฑ์สามอย่าง ได้แก่ น้ำมันไพโรไลซิสที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ก๊าซที่ติดไฟได้ และผงคาร์บอนแบล็ก

กระบวนการทั้งหมดนี้เปรียบเสมือนการ "อบไอน้ำแห้ง" ยางรถยนต์ในภาชนะปิดสนิท และสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้:

การเตรียมการก่อนและ เอฟความต้องการ

ยางรถยนต์ที่ใช้แล้วจะต้องถูกบดก่อน จากนั้นจึงแยกเส้นลวดเหล็กออกด้วยการแยกด้วยแม่เหล็ก และบดให้เป็นผงละเอียดเพื่อให้ได้เม็ดหรือผงยางที่มีขนาดสม่ำเสมอ จากนั้นจึงป้อนวัตถุดิบอย่างต่อเนื่องเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์แบบปิดโดยใช้สายพานลำเลียงแบบเกลียวหรือวิธีการที่คล้ายกัน เพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน

พีการสลายตัว อาร์ปฏิกิริยา

นี่คือขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในกระบวนการทั้งหมด หลังจากวัตถุดิบเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ ความร้อนจะกระตุ้นปฏิกิริยาการทำลายพันธะเคมีที่ซับซ้อน จึงต้องพิจารณาประเด็นต่อไปนี้อย่างรอบคอบในระหว่างการใช้งาน:

สภาวะที่ปราศจากออกซิเจน:ระบบต้องรักษาให้อยู่ในสภาวะปราศจากออกซิเจนอย่างเคร่งครัด มิฉะนั้นยางจะลุกไหม้โดยตรง ซึ่งโดยปกติจะทำได้โดยการไล่อากาศด้วยก๊าซเฉื่อย เช่น ไนโตรเจน หรือโดยการใช้ก๊าซที่ไม่ติดไฟซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการปฏิกิริยาเพื่อสร้างบรรยากาศป้องกันเพื่อแยกระบบออกจากอากาศ

อุณหภูมิปฏิกิริยา: อุณหภูมิเป็นตัวบ่งชี้หลักที่กำหนดแนวโน้มของผลิตภัณฑ์ เมื่อควบคุมอุณหภูมิเตาเผาให้อยู่ในช่วง 300-500 องศาเซลเซียส โซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของยางจะแตกตัว และผลิตภัณฑ์หลักคือน้ำมันไพโรไลซิสเหลว เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 700 องศาเซลเซียส ปริมาณก๊าซที่ได้จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และแนวโน้มการเกิดผลิตภัณฑ์พลอยได้ เช่น สารประกอบอะโรมาติกโพลีไซคลิก (PAHs) ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

ระยะเวลาพำนัก: ระยะเวลาที่วัสดุอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ก็มีผลต่อโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เช่นกัน หากระยะเวลาอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์สั้นเกินไป ปฏิกิริยาการไพโรไลซิสอาจไม่สมบูรณ์ หากระยะเวลาอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์นานเกินไป การไพโรไลซิสรองจะเกิดขึ้นได้ง่าย ทำให้สารที่ควรจะกลายเป็นน้ำมันสลายตัวต่อไปเป็นก๊าซ

ปัจจุบัน โรงงานผลิตเชื้อเพลิงจากยางรถยนต์ใช้แล้วโดยกระบวนการไพโรไลซิสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สามารถจำแนกได้เป็นประเภทหลักๆ ดังต่อไปนี้ โดยพิจารณาจากรูปทรงของเครื่องปฏิกรณ์หลัก:

ผลิตภัณฑ์ เอสการแยกและ และพลังงาน เอสการหมุนเวียนด้วยตนเอง

หลังจากกระบวนการไพโรไลซิส เครื่องปฏิกรณ์จะปล่อยผลิตภัณฑ์ผสมที่มีอุณหภูมิสูงออกมา ซึ่งจะเข้าสู่ระบบแยกต่อไป:

การแยกก๊าซออกจากของแข็ง: ขั้นตอนแรกคือการแยกก๊าซน้ำมันอุณหภูมิสูงและผงคาร์บอนแบล็กที่เป็นของแข็งออกจากกัน หลังจากทำให้เย็นลงและเก็บรวบรวมแล้ว ผงคาร์บอนแบล็กที่เป็นของแข็งสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุทำงานหรือเชื้อเพลิงได้

การควบแน่นของน้ำมันและก๊าซ:น้ำมันและก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงจะเข้าสู่ระบบการควบแน่นและถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้ได้น้ำมันไพโรไลซิส ส่วนก๊าซที่ไม่สามารถควบแน่นได้นี้เรียกว่า ก๊าซไพโรไลซิสที่ไม่สามารถควบแน่นได้

การพึ่งพาตนเองด้านพลังงาน: ความยอดเยี่ยมของอุปกรณ์นี้อยู่ที่ว่า ก๊าซที่ไม่ควบแน่นซึ่งแยกออกมาจากกระบวนการไพโรไลซิส (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยมีเทน ไฮโดรเจน ฯลฯ) มีค่าความร้อนสูงและสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการให้ความร้อนแก่เครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิสได้โดยตรง ทำให้ระบบทั้งหมดสามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง ช่วยลดการใช้พลังงานจากภายนอกได้อย่างมาก