Com o aumento contínuo da propriedade de automóveis na China, o tratamento de pneus usados tornou-se um tema de proteção ambiental, o que também deu origem a uma série de equipamentos de refinação de óleo de pneus usados. Atualmente, existem três formas principais de equipamentos de refinação de pneus usados no mercado interno, que são equipamentos de refinação de pneus usados intermitentes, semicontínuos e contínuos.

O processo da planta de craqueamento para refinação de óleo de pirólise de pneus usados é dividido em três tipos: tipo contínuo automático, tipo semicontínuo, tipo intermitente, etc. Independentemente do equipamento de produção de óleo de pneus acima mencionado, o seu equipamento é composto principalmente por caldeira de reação, tanque tampão, sistema de condensação, separador de óleo-água, vedação de água, torre de dessulfuração, sistema de remoção de escória, forno de óleo térmico, dispositivo de pressão negativa, etc. Os detalhes da configuração do equipamento podem ser ajustados de acordo com o tamanho da capacidade de processamento, orçamento de capital, escala de investimento e outras necessidades.

A máquina de refinação de óleo por pirólise de pneus usados pode ser dividida em três tipos consoante os seus modos de funcionamento: intermitente, semi-contínua e contínua. Então, quais são as diferenças entre estes três tipos de equipamento de refinação de pneus usados e como devem ser selecionados

O equipamento intermitente de pirólise de resíduos de resíduos alimenta diretamente todo o pneu no processo de refinação, com uma capacidade diária de processamento de 1 a 15 toneladas. Atualmente, o equipamento mais utilizado pelos clientes é de 10 toneladas, 12 toneladas e 15 toneladas. As dimensões externas, a capacidade de processamento e o equipamento intermitente dos equipamentos de refinação semi-contínua são os mesmos, mas a diferença reside na melhoria das extremidades de entrada e saída. A primeira excelente extremidade de material foi alterada de uma grande porta de forno para uma espiral, o que significa que a alimentação só pode ser composta por blocos de pó de borracha. Se for um pneu inteiro, precisa de ser esmagado e moído para pré-tratamento. A extremidade da saída adota descarga de escória em espiral arrefecida a água, que pode alcançar descarga de escória a alta temperatura a 200 °C, enquanto equipamentos de refinação intermitentes só podem descarregar escória quando o forno é reduzido para menos de 70 °C, melhorando assim a eficiência da produção. Sob as mesmas especificações e tamanhos, o equipamento intermitente de refinação de pneus usados só pode refinar um forno por dia, enquanto o equipamento de refinação semi-contínua pode refinar três fornos em dois dias.

O equipamento contínuo de refinação de pirólise de resíduos de pneus é atualmente um excelente processo no mercado, com uma capacidade diária de processamento de 20-50 toneladas e uma entrada de alimentação em espiral. Ao contrário dos equipamentos intermitentes e semi-contínuos, toda a linha de produção opera em estado contínuo, sem necessidade de desligamentos frequentes, abertura e fecho de equipamentos, operações de arrefecimento e reaquecimento. Pode completar a descarga de escória e óleo, e pode funcionar continuamente durante cerca de 45-60 dias. A caldeira é desligada para manutenção uma vez por dia, tornando-a mais automatizada, inteligente e contínua.

Índice técnico da fábrica de refinação de óleo de pirólise de pneus usados

item	details
Treatable raw material	Waste tire, waste rubber, waste plastic, waste aluminum plastic, sludge, coal tar residue, medical waste, urban solid waste, etc
Final product	Fuel oil, carbon black, steel wire, combustible gas, aluminum slag, asphalt, etc
Specification and model	Processing capacity (tons/day)	Main furnace size (m)	Power (KW)
ZH-10	10 tons/day	Φ 2.6, H 6.6	5KW
ZH-12	20 tons/day	Φ 2.8, H 6.6	5KW
ZH-15	15 tons/day	Φ 2.8, H 8.6	8KW
ZH-18	18 tons/day	Φ 3, H 8.6	12KW
ZH-20	20 tons/day	Φ 3, H 8.9	12KW
ZH-50	50 tons/day	Φ 3.6, H 10	20KW
ZH-100	100 tons/day	Φ 5, H 13	35KW
Working form	Intermittent, continuous
Structural design	① Horizontal rotary furnace ② internal rotary equipment, the cracking furnace inner tank rotation, the material through the guide device inside the cracking furnace to promote the material from one end to the other end evenly run, so as to complete the entire operation
Reactor material	Q345R/Q245R/ Boiler plate +/304/316 stainless steel
thickness	15 mm /16 mm /19 mm
Heating method	Direct heating, indirect heating
Heating fuel	Oil, gas, coal, wood, etc
Cooling type	Circulating water cooling
machine space	Take a 15-ton machine for example, 600 square meters
Workers needed	2-3
Flue gas emission	Reach the standard

Princípio técnico da planta de pirólise de pneus usados

O processo central do equipamento de refinação de pneus usados é o tratamento por pirólise a baixa temperatura. Os pneus são compostos principalmente por borracha (incluindo borracha natural e sintética), negro de fumo e vários aditivos orgânicos e inorgânicos (incluindo plastificantes, agentes antioxidantes, enxofre e óxido de zinco). A maioria dos compostos orgânicos possui características de instabilidade térmica. Se forem colocados em condições anaeróbias e de alta temperatura, sob a ação combinada de decomposição e condensação, os compostos orgânicos de grande massa molecular sofrerão cracking e se transformarão em componentes gasosos, líquidos e sólidos com pesos moleculares relativamente pequenos.

A fissão térmica de pneus usados é um processo químico complexo e contínuo. Isto inclui reações químicas como a quebra de ligações, isomerização e condensação de pequenas moléculas, resultando, em última análise, na formação de moléculas menores. Durante o processo de pirólise, existem duas tendências nos produtos intermédios: uma é a transformação de grandes moléculas em pequenas moléculas, até que o gás sofra cracking; a segunda é o processo de polimerização de moléculas extremamente pequenas em moléculas maiores. Esta reação não possui uma fase clara, e muitas reações ocorrem de forma cruzada. O processo de pirólise pode ser expresso da seguinte forma: resíduos sólidos orgânicos → gases (H2, CH4, CO, CO2) líquidos orgânicos (ácidos orgânicos, aromáticos, alcatrão, querosene, álcoois, aldeídos, etc.) sólidos (negro de fumo, escória).

Planta de pirólise de resíduos de pneus de processo de trabalho

A principal matéria-prima processada pelo equipamento de refinação de resíduos são pneus limpos adquiridos, que não requerem processos de pré-tratamento como limpeza, trituração e estiramento de fios. São alimentados diretamente para o forno rotativo de fissuração sob a ação espiral do forno, e o processo de alimentação é altamente automatizado, seguro, conveniente e poupa tempo. O fluxo específico do processo para refinar pneus de resíduos é o seguinte:

Pré-tratamento de pneus

Desperdice o pneu através da máquina de refilar fios de aço para retirar o fio de aço do pneu, e depois coloca o pneu no triturador de pneus. Após o tratamento do triturador de pneus, os pneus são processados em pedaços de 3-5 cm.

Alimentação

Primeiro, o trabalhador conduz um empilhador para colocar os pneus de resíduos na máquina automática de alimentação. Uma extremidade da máquina de alimentação está ligada à chaleira de reação de trincadura, e os pneus de resíduos são empurrados para dentro da chaleira de reação de trinca pelo impulso da haste hidráulica de empurrar. O tempo de alimentação é de 2-3 horas. Depois de a chaleira de reação de rachar estar cheia com pneus de resíduo, feche a porta da caldeira, acenda e aqueça para garantir que os pneus de resíduo são aquecidos e rachados em condições fechadas e sem oxigénio.

Pirólise contínua

De seguida, durante o processo de aquecimento dos pneus usados, haverá um processo de sólido para gás e depois para líquido. Quando a temperatura dentro do reator de pirólise atinge a temperatura de pirólise do pneu (180 °C), as ligações macromoleculares de borracha no pneu partem-se e tornam-se pequenas moléculas, começando a rachar-se e libertar gás. O petróleo e gás produzidos pela pirólise entram no tanque/separador de tampão, e o gás move-se da frente para trás. Após passar pelo tanque tampão, o volume de petróleo e gás expande-se rapidamente, o caudal desacelera e as impurezas negras de carbono transportadas no petróleo e gás também podem depositar-se no fundo do tanque.

Arrefecimento

O óleo e gás amortecidos entram no primeiro sistema de arrefecimento através do skytube – dois condensadores verticais paralelos. Os condensadores verticais consistem em quatro tubos 108, rodeados por água condensada em circulação. O óleo e o gás trocam calor com a água condensada através dos tubos. Após a diminuição da temperatura do petróleo e gás, este muda do estado gasoso para o estado líquido, sendo convertido em óleo rachado para armazenamento temporário no tanque de petróleo. No futuro, o óleo e gás condensados continuarão a entrar no segundo e terceiro sistemas de arrefecimento – separadores óleo-água e dois condensadores horizontais paralelos. O princípio de arrefecimento dos condensadores horizontais e verticais é o mesmo, mas os seus tubos de arrefecimento são mais finos e a área de troca de calor é maior. Nesta fase, é produzido o óleo mais condensado e rachado.

Após passar pelos três sistemas de condensação da frente, quase 80-90% do petróleo e gás foram condensados em óleo. No entanto, a nossa empresa também instalou um quarto sistema de condensação – duas torres verticais de condensação. O petróleo e o gás fluem de baixo para cima, com um caudal o mais lento possível, para arrefecer o petróleo e gás gerados o máximo possível. Ao mesmo tempo, pode também evitar um controlo inadequado da temperatura durante o processo de ignição pelo queimador, resultando numa velocidade de produção demasiado rápida de óleo e gás e tempo insuficiente para o sistema de condensação frontal condensar, levando a uma diminuição do rendimento do óleo. Por isso, adicionámos um dispositivo de condensação para aumentar a tolerância.

5. Secção de purificação dos gases de escape

Os gases restantes, não condensáveis mas altamente inflamáveis, não podem ser recuperados pelo sistema de condensação e entrar no dispositivo de desulfuração e desodorização para tratamento de purificação. O gás não condensável flui de baixo para cima e, após ser distribuído uniformemente pelo empacotamento, sofre uma reação química completa com solução de álcali de hidróxido de sódio. A fusão ácido-base remove gases como sulfureto de hidrogénio, dióxido de enxofre e monóxido de enxofre do gás não condensável. O gás não condensável, após a dessulfurização e desodorização, é devolvido ao reator de craqueamento como combustível para aquecimento.

6. Secção de purificação de gases de combustão

Os gases de combustão poeirentos gerados durante a combustão de gases não condensáveis e o processo de refinação de resíduos de pneus entram na torre de desulfurização e desodorização. Os gases de combustão poeirentos fluem de baixo para cima e são distribuídos uniformemente por quatro pulverizações e quatro camadas de preenchimento cerâmico. Através de pulverização camada a camada, o gás é misturado e reagido com solução alcalina para obter a desulfuração. As partículas de pó são separadas pela força centrífuga, e as partículas de fumo são adsorvidas pela camada de película de água gerada pela pulverização. Eles fluem com a água para o cone inferior e são descarregados pela saída de pó para alcançar o propósito de remoção do pó.

Secção de descarga de escória

Depois de concluída a fissura, abra a pressão negativa a vácuo e continue a trabalhar durante meia hora para remover o óleo e gás de alta temperatura residual na chaleira de reação, reduzir a concentração de óleo e gás e evitar explosões repentinas ao abrir a porta da caldeira e entrar em contacto com o oxigénio. Fecha novamente o sistema de aquecimento, abre a ventoinha de tiragem induzida e 4 válvulas de admissão de ar. O ventilador de tiragem induzida irá extrair o ar quente da caldeira, e o ar frio entrará pela entrada de ar para conseguir um arrefecimento rápido e arrefecimento da caldeira. Usar o sistema de ar frio para arrefecer a caldeira demora 4-5 horas, poupando metade do tempo.

Após a descida da temperatura do forno, o sistema de descarga de escória pode ser aberto para descarga de escória. Adotando o método de descarga lateral de escória, uma porta de descarga de escória é aberta a cada 180 graus na parte traseira do forno, e a escória é descarregada duas vezes em cada rotação. A chaleira de reação roda na direção oposta, e o negro de carbono é descarregado pela porta de descarga da escória. O tempo de descarga da escória é de 2-3 horas.

8. Secção de puxar fios

Depois de concluída a descarga grossa de escória negra de carbono, resta apenas a secção que puxa o fio. A secção que puxa o fio puxa o fio rugoso dentro da chaleira de reação e recolhe-o uniformemente. Por fim, recolha o óleo rachado do depósito temporário do equipamento para o grande depósito de armazenamento de óleo no local.

9. Coleção de produtos petrolíferos

O óleo líquido é recolhido no depósito. Nada de fogo de artifício à volta do depósito de óleo.

Tecnologia do Projeto de Pirólise de Resíduos Contínuos

A nossa planta de pirólise tem sistema de alimentação automática. O material vai do subsolo para o alimentador e depois vai para o reator, que é uma operação automática. E nada de pó voador na oficina.

Temos tecnologia de poupança de energia: o combustível é aquecido na parte inferior do reator indiretamente (chama em direção ao solo), com 8 queimadores instalados uniformemente no reator, que podem transferir energia térmica igualmente para o reator em 360 graus. Desta forma, poupará muita energia de combustível e também protegerá o reator para uma vida útil mais longa.

Atualmente, o maior problema para a produção contínua de reatores rotativos é o espessamento do coque, que se formará continuamente quando os materiais de alimentação forem afetados pela alta temperatura do reator, o que não só torna a reação impossível de avançar, como também danifica rapidamente o equipamento. Dispomos de tecnologia avançada especial que pode remover constantemente o coque do reator para garantir a alimentação contínua e pirólise, o que prolongará significativamente a vida útil do equipamento e também aumentará a eficiência da produção.

Durante o processo de aquecimento, o reator roda automaticamente e lentamente, regularmente 3 minutos por ronda, e o material faz pirólise completamente de uma ponta à outra. E a qualidade do preto de carbono é muito melhor, com apenas um teor de óleo inferior a 0,3%. A qualidade do preto de carbono é em pó fino.

O gás sintético gerado pelo sistema será usado para suportar aquecimento contínuo. O sistema totalmente contínuo mesmo não precisa de combustível extra depois de arrancado. Porque o gás sintético estará suficientemente longe para o aquecimento. Vai poupar grande parte do custo de combustível.

6, Tecnologia de alto rendimento do petróleo. Geralmente, ainda há uma grande quantidade de gás sintético em repouso após a queima; temos tecnologia para converter gás sintético em óleo combustível novamente, aumentando assim a taxa de rendimento do óleo para 42-48% (taxa normal apenas cerca de 40%).

Com a nossa tecnologia especial de vedação suave, toda a planta de pirólise é totalmente hermética, sem problemas de fugas. Assim, não há gases nocivos nem mau cheiro a sair do sistema. E o sistema tem uma válvula de despressurização automática, por isso a pressão dentro do reator nunca será perigosa.

Todo o preto de carbono e o sistema de recolha de fios de aço cobertos por um sistema hermético e ligados ao equipamento de recolha de pó. Assim, toda a oficina ficará arrumada e com menos ruído.

Usamos piscinas de água apenas para arrefecimento (não N2). A água é usada circularmente do equipamento para a piscina, o que poupa muito por dia.

Sistema de descarga multi-gradado com água levantada promete baixa temperatura durante a descarga.

Todo o nosso sistema passou pelos certificados ISO, SGS e CE.