معرفی سیستم های بازیافت لاستیک فرسوده و مراحل آن

شرکت مهندسی یوسف صنعت

بازیافت لاستیک های فرسوده و مراحل آن

از آنجایی که لاستیک و پلاستیک سالیان سال در محیط باقی مانده و قابل تجزیه بیولوژیکی نیستند، زیان های وسیعی را متوجه محیط زیست خواهند کرد . با توجه به رشد شهرنشینیی آسایش طلبی انسان ها، استفاده از اتومـبیل افزایش یافته است و به علاوه متو سط کیلومـتر پیمـایش هر خودرو نیز روز به روز بیشتر می شود . یـکی از آسیب های زیست محیطی این موضوع تولید تایـرهای فرسوده یی است کـه قابل پذیرش توسط محیط زیست نیست و همه به دنبال یافتن روش هـایی برای مدیریت این موضوع هستند .

 در کنار مساله فوق دستیابی به یک سوخت ارزان و کارآمد یکی از دغدغه های دائمی صنایع است و صنایع تولید برق نیز با مقدار زیاد مصرف و نیز نرخ بالای رشد تقاضا، از این موضوع مستثنی نیستند و این موضوع باعث شـده استفاده از تایـرهای فرسوده به عنوان یک سـوخت مورد توجه نیـروگاه ها قرار گیرد . در اینجا سعی بر آن است کـه به موضوع به کـارگیری انرژی بازیافتی تایرهای فرسوده برای استفاده در صنایع مختلف اعم از نیروگاههای برق، کارخانجات تولید سیمان، صنایع ذوب فلزات، سوخت اتومبیلـها و...  پـرداخته شود.

 گستردگی مشکل :

در حال حاضر میلیون ها حلقه تایـر در محل هـای مختلف جمع شده و میلیون ها حلقه نیز به صورت غیرقانونی در محیط زیست رها شده است . طبق آمار در آمریکا 50 درصد از تایرهای دور انداخـته شده به صورت سوخـت مصرف می شود، 15 درصد به مصرف آسفـالـت اصـلاح شـده با لاستیـک ، پرکـننده برای صنـایع تولید لاستیک و ... مصرف شده و مقداری نیز صادر می شود. 

درکشورهای صنعتی نیز سالانه به ازای هر نفر جمعیت، یک تایر تعویض می شود و میزان مصرف دیگر کشورهـا نیز ضـریبی از این عدد خواهد بود که این بستگی به پارامترهای مختلفی در آن جامعه دارد. در آمار دیگری گفتـه شده سـالانه به تعداد یک سوم تعداد چرخ اتومبیل ها، تایر فرسوده تولید می شود.

اگر بدانیم به ازای تولید یک لاستیک کامیونی معادل 22 گالن نفت مصرف می‌شود، بیشتر به لزوم بازیافت لاستیک پی می‌بریم. لاستیک های مستعمل ، زباله های مخصوص هستند که از لحاظ شیمیایی، اندازه، حالت و شکل با زباله های دیگر تفاوت دارند. لاستیک ها از مواد پلیمری تشکیل شده اند که به راحتی در طبیعت تجزیه نمی شوند در بسیاری از موارد، لاستیک های مستعمل روی هم انباشته و به شکل کوهی از زباله، مناظر زشتی را بوجود‌آورده که خطر آتش سوزی را نیز به همراه دارند.

امــروزه بـا افزایش قیمت سوخت، بسیاری ازکشورها به دنبال افزایش سهم بازیافـت انرژی از تایـرهای فرسوده هستند چون غیر از مسائل فوق الذکر، دانسته اند ارزش حرارتی تایرها بیشتر از زغال سنگ است.

( 32 مگاژول/کیلوگرم به جای 29 مگـاژول/کیلوگرم )

میزان گوگرد آن نیز کمتر از زغال سنگ است . به علاوه بازیافـت آن باعث کاهش 90 درصدی در حجم زائدات خواهد شد. بررسی های امروزه نشان میدهد که بازیافت تایرهای فرسوده نه تنها آثار مخرب زیست محیطی ندارد بلکه بسیار کارآمد و باعث ایجاد اشتغال و صرفه جویی در مواد خام اولیه شده که در نهایت رشد صنعتی و اقتصادی را به دنبال خواهد داشت.

روش های بازیافت :

حال پـس از روشن شدن نیازبه بازیافت انرژی ازتایرها در ادامه به روش های قابل اجرا در مقیاس های بزرگ می پردازیم.

روش های بازیافت انرژی تایرهای فرسوده عبارتند از :

1. احتراق

2. پیرولیز

طبق تعریف عبارت احتراق به تخریب حرارتی یک ماده در یک محیط اکسیدکننده گفته می شود و تخریب حرارتی یک ماده در وضعیت فقدان اکسیژن را پیرولیز می گویند . قابل ذکر است که برخلاف فرآیند احتراق که واکنشی به شدت گرمازا است و فرآیند پیرولیز واکنشی به شدت گرماگیراست.

از احتراق تایرهای فرسوده محصولات ثابتی به وجود خواهد آمد یعنی محصولات ا حتراق عبارت خواهند بود از بخار آب، اکسیدهای کربن و گوگرد، خاکستر و نیز مقداری حرارت که می توان مصرف یا از مجموعه خارج کرد.

این در حالی است که در پیرولیز تایرها، آنالیز ترکیبات به این روشنی نخواهد بود چون با توجه به شرایطی که واکنش طی آن انجام می پذیرد، محدوده وسیعی از گازها و هیدروکربن های مایع در کنار مقادیر متغیری از کربن به وجود خواهند آمد .با استفاده از روش پیرولیز می توان تا 58 درصد وزنی تایرها، روغن به دست آورد و این روغنی خواهد بود که خواص بسیار مشابهی با سوخت های سبک موجود در بازار و سوخت دیـزل دارد .

 یکـی دیگـر از مزایای روش پیرولـیز آن است که سوخـتی تولید می کـند که ارزش حـرارتـی نسبتاً خوبـی دارد.

( 42 مگاژول/کیلوگرم  )

میزان گوگردآن بسته به شرایط فرآیندی بین 1.5 تا 5 درصد وزنی است . به عـلاوه روغن حـاصل از این روش را نیز مـی توان به طـور مستقیم مصرف کرد یا به سوخت های مشتق شده از نفت خام افزود .

 طبق تحقیقات بعمل آمده با این روش می توان یک پنجم پول تایرها را بازیابی کرد.

 گازهای حاصل از این روش عمدتاً شامل هـیدروژن، مـتان و دیگر هیدروکـربن ها است و میزان ارزش حرارتی آن به اندازه یی است که می توان از قسمتی آن برای تامین انرژی همین فرآیند پیرولیز بهره جست .

مراحل بازیافت لاستیک های فرسوده ( روش پیرو لیز )

درکارخانه ، تایرهای ورودی وارد آسیابهای تیز و برنده شده و سپس توسط تسمه نقاله به ورودی راکتورانتقال داده می شوند . در ادامه از طریق یکسری شیر وارد قسمت فوقانی رآکتور پیرو لیز می شوند . در رآکتور موادخام در تماس با گازهای (فاقد اکسیژن ) حاصل از پیرولیز، گرم می شوند . طراحی رآکتور به گونه یی است که از ورود اکسیژن جلوگیری می کند . از قسمت فوقانی رآکتور، گاز و بخار آب و نیزبخارات نفتی جمع آوری می شوند تا سپس از یکدیگر جدا شوند .

در ستون جداسازی نیز دو برش نفتی جداگانه ( روغن پیرولیز و گاز متان ) حاصل می شود که قبل از ذخیره سازی خنک و خشک می شوند . زائدات جامد تولیدی (کربن و قطعات فولادی ) نیز توسط یک مارپیچ مورب بزرگ از رآکتور خارج شده و از مارپیچهای دیگری عبور داده می شوند تا کربن سرد شده و از آتش گرفتن آن جلوگیری شود . در ادامه این مواد جامد وارد یک جداکننده مغناطیسی شده تا مواد آهنی و فولادی آن جدا شوند. کربن داغ مجدداً پیش از ورود به انبار سرد می شود.

1) . برای مشاهده فایل تصویری ماشین آلات سیستم پیرولیز به لینک زیر بروید.

http://s3.picofile.com/file/7463408816/Continuos_Tyre_Pyrolysis_System.3gp.html

روغن های تولیدی دارای کاربردهای صنعتی هستند. برش های سبک آنرا می توان به عنوان خوراک کارخانه های شیمیایی (تصفیه و تولید روغنهای صنعتی) مورد استفاده قرار داد. یا اینکه به عنوان سوخت برای صنایع مختلف اعم از نیروگاههای برق، کارخانجات تولید سیمان، صنایع ذوب فلزات، سوخت اتومبیلـها و... مورد استفاده قرار داد.

2) . برای مشاهده نتیجه آنالیز روغن تولیدی به لینک زیر بروید.

http://s1.picofile.com/file/7473996020/%D9%86%D8%AA%DB%8C%D8%AC%D9%87_%D8%A2%D9%86%D8%A7%D9%84%DB%8C%D8%B2.jpg

مثلا: باافزایش کیفیت روغن تولیدی به ماده باارزشی به نام لیمونن که در صنایع رزین سازی و ساخت حلال کاربرد فراوانی دارد می توان دست یافت .

پسماندهای جامد کربنی تولیدی را نیزمی توان به نیروگاه های زغال سنگی فروخته تا جایگزین زغال سنگ شوند یا اینکه برای تولید دوده مصرفی در دیگر صنایع به کار خانه های صنعتی فروخت. ازطرفی بعنوان سوخت مصرفی منازل نیز استفاده می شوند.

استفاده از تایرهای فرسوده علاوه بر کمک به پاکسازی محیط زیست و راهی برای دستیابی به زمین پاک، می‌تواند مزایای دیگری همچون کاهش قیمت تمام شده و افزایش کارآیی را به دنبال داشته باشد که نیازمند مدیریت قوی در بخش مواد زاید و جامد است.در کشور ما نیز در حال حاضر تقاضا برای اتومبیل روزافزون است و طی دهه  آینده چالش های پیش روی محیط زیست، اتومبیل ها و مشکلات ناشی از آن خواهد بود هر چند در حال حاضر نیز این مشکل وجود دارد.

شرکت مهندسی یوسف صنعت از حدود شهریور ماه سال 1389 طراحی و ساخت خط تولید بازیافت لاستیک به روش پیرولیز را در دستور کار خود قرار داد . فاز اول تحقیقات در رابطه با چگونگی وشناخت ماهیت سیستم پیرولیز به تعریف تکنولوژی این سیستم انجامید . در مدت زمانی کوتاه کار فاز دوم درباره با طراحی ونقشه کشی دستگاه پایلوت  شروع شد. زمان ساخت این مجموعه با توجه به شرایط مطروحه و تامین قطعات 6 ماه به طول انجامید .کلیه ماشین آلات خط تولید تماما در داخل کشور تولید شد.

کار تست این سیستم باتوجه به حساسیت مشکلات موجود به صورت بخش به بخش پیش رفت. در نهایت کار تولید توسط این ماشین آلات (تست نهائی) در دیماه سال 1390 با موفقیت انجام شد. از آن زمان تاکنون نیز مشغول به کار بوده است.

3) . برای مشاهده گزارش تصویری ماشین آلات ساخته شده شرکت مهندسی یوسف صنعت به آدرس لینک زیر بروید.

http://s3.picofile.com/file/7472378709/Pyrolyses_Pilot.3gp.html

لازم به ذکر است که فناوری این سیستم جزو تکنولوژی های روز دنیا ( Hi Tec ) بوده و فقط در اختیار چند شرکت آمریکائی واروپائی است. دستیابی به اطلاعات این تکنولوژی گامی کوچک در جهت خودکفائی کشور عزیزمان ایران محسوب می گردد.

4) . برای مشاهده کاتالوگ ماشین آلات فوق به آدرس لینک زیر بروید.

http://www.8pic.ir/images/ef3f23z32e8ecp5gxn3j.pdf

ابراهیم یوسف صفت