Випробувано метод піроліза відходів у псевдоожиженому прошарку кварцового піску з зовнішнім обігрівом. На експеріментальній установці потужністю до 30 кг/ч псевдоожиження прошарку здійснюється піролізним газом, а нагрівання-випромінюванням трубок, через які проходять продукти спалювання піролізного газу. При переробці здрібнених шин і різноманітних відходів гуми на нагрівання прошарку застосовується біля 50% одержуваного газу.

I – гумова крошка з автошин;

II – смоли;

III – газ;

IV – стальний корд;

V – вуглеводний продукт;

1 – прилад для підпитки;

2 – піч;

3 – холодильник;

4 – сепаратор;

5 – скрубер;

6 – прилад для збору смоли;

7 – газгольдер

Рисунок 1.2. – Прилад для піролізу автошин

I – гумова крошка з шин;

II – гарячі шари;

III – шари;

IV – парогазова суміш;

V – газ піролізу;

VI – нафта;

VII – газойль;

VIII – мазут;

IX – повітря;

X – димові гази для промивки та виброси;

XI – стальний корд;

XII – вугдеводний продукт;

1 – бункер;

2 – нагрівач керамічних шарів;

3 – піч;

4 – сепаратор з грохотом;

5 – колона;

6 – під’ємник шарів;

7 – сепаратор для виділення твердого залишку

Рисунок 1.3 – Схема приладу для піролізу автошин з твердим теплоносієм

I – гумова крошка з автошин;

II – повітря;

III – газ піролізу;

IV – смоли;

V – димові гази;

1 – прилад для підпитки;

2 – реактор;

3 – циклон;

4 – закалочний апарат;

5 – сепаратор;

6 – десульфуратор;

7 – камера паління;

8 – прилад для збору смоли;

9 – прилад для збору твердого залишку;

10 – піч

Рисунок 1.4 – Схема приладу для піролізу автошин у псевдожиженому шарі

Випробувано можливість переробки в псевдоожиженом прошарку цілих шин без попереднього здрібнювання. Схема реактора, розробленого для цього процесу, показана на рисунку 1.4.

Реактор виконаний із сталі і футерован з середини вогнетривкою цеглиною. У зоні реакції створюється псевдоожижений прошарок піску або тонкодісперсного піролізного вугілля, причому для псевдоожиження і нагрівання прошарку використовується описаний вище метод. Сталеві обігрівальні труби розташовані в двох площинах. Під ними знаходиться труба з отворами, через які подається газ для псевдоожиження прошарку. Нижче вихідних отворів знаходиться спокійна зона, із якого можна видаляти тверді продукти піроліза. Шини цілком вкочуються в зону псевдоожиженого прошарку через многокамерні шлюзові системи. Для розвантаження з зони реакції сталевого корда передбачений спеціальний поворотний штахет із програмним керуванням. Процес піролізу однієї шини завершується протягом 5 хвилин. [11]

У Японії експеріментальна переробка цілих шин здійснюється (рисунок 1.5.) в апараті з псевдоожиженим прошарком і механічною мішалкою. Температуру в прошарку вуглеродістого теплоносія (піролізної сажі) регулюють зміною кількостей подаваних у прошарки повітря і пару. Шини по ланцюговому конвеєрі подаються в реакційну зону. Швидкість ланцюга регулюють так, щоб забезпечити достатній час контакту шини з теплоносієм. Сталевий корд, що залишається на крючьях ланцюга, піднімають із реакційної зони. Подача шин на переробку і відділення корда проводиться через сегментні затвори у верхній частині реактора. Існує думка, що високотемпературний піроліз з цілих шин є найбільш ефективним та економічним. У промисловості застосовуються установки для низькотемпературного піролізу подрібнених шин японських фірм: “Japan Gasoline-Co”, “Sanyo-Electric-Co”, “Nippon-Zeon”; американських “Hydrocarbon Research Co”, “American Tyre”, німецької “BabcockKraus Haffey Ind”, англійської “Warren Spring Lab”.

Для високотемпературного піролізу застосовують пілотне устаткування та дослідні реактори німецьких фірм “Fa C.R. Eckelmann” та “Eisen und Metall AG”, японських фірм “Tokyo University”та американської – “Firestone Tyre Rubber ”. [27]

Поряд з описаними розробляються й інші методи термічної переробки зношених шин. [23]

Зокрема, заслуговує на увагу піроліз у розплавах солей при 650—800°С. При піролізі утворюються газоподібні вуглеводні. Сажа після розкладання шини плаває на поверхні розплаву. Сталеві частини корду опускаються на дно. Склад продуктів піроліза в сольових розплавах такий: 35-50% вуглецю, 20% газоподібних вуглеводнів (до С4). 10% ароматичних вуглеводнів і 20-30% піролізной олії. З підвищенням температури збільшується частка газоподібних продуктів і ароматних вуглеводів.

Запропонований процес, сутність якого полягає в термообробці гум при підвищеній температурі у водневій атмосфері. При цьому одержують рідке паливо з низьким вмістом сірки, а крім того, газ і твердий вуглеродістий продукт. Запропонований метод деполімерізациії зношених шин нагріванням в ароматичному мягчителі до розчинення вуглецевої частини гуми. Проте всі ці методи ще не вийшли зі стадії лабораторних іспитів.

При термічній переробці відходів у сумішах із твердим паливом або іншими матеріалами, які містять вуглерод, тверде паливо можна добавляти до відходів. Така установка застосовується у Швеції. Процес, по якому піроліз твердих відходів із добавкою кам'яного вугілля здійснюється в газогенераторі. призначений для переробки палива з низькою теплотою спалювання. Газогенератор являє собою агрегат з обертовим колосниковим штахетом, через який подається паро-повітряне суміш. Поверх у газогенератор завантажують з окремих бункерів відходи і вугілля. Спускаючись униз, вони послідовно проходять зони сушіння і піроліза. Частина пальних речовин твердого залишку піддається в нижній зоні відновленню водяним паром з утворенням оксиду вуглецю і водню. Пальні компоненти , що залишилися, згорають із виділенням теплоти, використовуються для проведення процесу, причому температура в зоні горіння досягає 15000С. Шлак, що утвориться, прохолоджується пароповітряної сумішшю, а також за рахунок випару води у водяній сорочці і через водяний затвор видаляється з газогенератора.

Газ виділяється з верхньої і центральної частин газогенератора. Після охолодження, виділення смоли і води