Atık Lastik Piroliz Tesisinin Çalışma Prensibi Nedir?
Atık lastik piroliz tesisinin temel prensibi, lastiklerdeki büyük moleküllü kauçuğu oksijensiz (veya oksijen eksikliği olan) ve yüksek sıcaklık (genellikle 300-500℃) koşullarında küçük moleküllere ayırmaya zorlamak ve daha sonra bunları üç ürüne dönüştürmektir: yeniden kullanılabilir piroliz yağı, yanıcı gaz ve karbon siyahı.
Tüm süreç, lastiklerin kapalı bir kapta "kuru buharlama" işlemine benzer ve aşağıdaki üç temel adıma ayrılabilir:
Ön işlem ve Fihtiyaç
Atık lastikler öncelikle ezilmeli, çelik teller manyetik ayırma yöntemiyle ayrılmalı ve daha sonra homojen kauçuk granülleri veya tozu elde etmek için öğütülmelidir. Hammaddeler daha sonra, reaksiyonun oksijensiz bir ortamda gerçekleşmesini sağlamak için vidalı konveyör veya benzeri bir yöntemle kapalı bir reaktöre sürekli olarak beslenir.
Pyroliz Rtepki
Bu, tüm sürecin en kritik adımıdır. Hammaddeler reaktöre girdikten sonra, ısıtma karmaşık bir kimyasal bağ kırılma reaksiyonunu tetikler. Çalışma sırasında aşağıdaki noktalara dikkatlice bakılmalıdır:
Oksijensiz koşullar:Sistem kesinlikle oksijensiz bir durumda kalmalıdır, aksi takdirde lastikler doğrudan yanar. Bu genellikle azot gibi inert gazlarla temizleme yoluyla veya reaksiyon işlemi sırasında üretilen yanıcı olmayan gazlar kullanılarak, sistemi havadan izole etmek için koruyucu bir atmosfer oluşturularak sağlanır.
Reaksiyon sıcaklığı: Sıcaklık, ürün eğilimini belirleyen temel göstergedir. Fırın sıcaklığı 300-500℃ aralığında kontrol edildiğinde, kauçuk makromoleküler zincirleri parçalanır ve ana ürün sıvı piroliz yağıdır. Sıcaklık 700℃'nin üzerine çıktığında, gaz verimi önemli ölçüde artar ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) gibi yan ürünlerin oluşma eğilimi de artar.
Kalma süresi: Malzemelerin reaktörde kalma süresi de ürün yapısını etkiler. Kalma süresi çok kısa olursa, piroliz reaksiyonu tamamlanmayabilir; kalma süresi çok uzun olursa, ikincil piroliz kolayca tetiklenir ve yağ haline gelmesi gereken maddelerin daha fazla ayrışarak gaza dönüşmesine neden olur.
Günümüzde, atık lastik piroliz tesisleri, temel reaktörlerinin şekline göre başlıca aşağıdaki tiplere ayrılabilir:
| Reaktör tipi | Çalışma prensibi ve özellikleri |
|
Sarmal/İçi Boş Sarmal Reaktör | Malzemeleri hareket ettirmek ve karıştırmak için spiral bıçaklar kullanır. Bu yöntem, düzgün ısı transferi sağlar, sürekli üretime uygundur ve şu anda araştırma ve uygulamada en yaygın kullanılan türlerden biridir. |
| Döner fırın reaktörü | Malzeme, yavaşça dönen silindirin içinde döndürülerek homojen bir şekilde ısıtılır; bu da yüksek işlem kapasitesi ve gelişmiş bir teknoloji sağlar. |
| Hareketli yataklı reaktör | Malzemeler yerçekimi nedeniyle aşağı doğru hareket ederken, gaz yukarı doğru akar; bu da iyi bir gaz-katı teması ve kontrol edilebilir sıcaklık dağılımı sağlar. |
| Mikrodalga piroliz reaktörü | Mikrodalga enerjisi, malzemeleri doğrudan ısıtmak için kullanılır; bu da hızlı ve seçici ısıtmaya yol açarak reaksiyon süresini önemli ölçüde kısaltabilir. |
Ürün Sayrılık ve VEenerji Skendi kendine dolaşım
Piroliz işleminden sonra reaktör, yüksek sıcaklıkta karışık bir ürün üretir ve bu ürün daha sonra ayırma sistemine girer.:
Gaz-katı ayrımı: Yüksek sıcaklıktaki petrol gazı ve katı karbon siyahı önce ayrıştırılır. Soğutulup toplandıktan sonra, katı karbon siyahı işleme malzemesi veya yakıt olarak kullanılabilir.
Petrol ve gaz yoğunlaşması:Yüksek sıcaklıktaki yağ ve gaz, yoğuşma sistemine girer ve soğutularak piroliz yağı elde edilir. Bu yoğuşmayan gaza piroliz yoğuşmayan gazı denir.
Enerji öz yeterliliği: Bu cihazın en büyük avantajı, ayrıştırılan piroliz gazının (esas olarak metan, hidrojen vb.) yüksek kalorifik değere sahip olması ve piroliz reaktörünü ısıtmak için doğrudan yakıt olarak kullanılabilmesidir. Bu, tüm sistemin kendi kendine çalışmasına olanak tanıyarak dış enerji tüketimini büyük ölçüde azaltır.