озоно-динамический метод переработки изношенных покрышек

ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
ННЦ «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Голота В.И., Дмитренко Л.И., Замуриев А. А., Пащенко И.А., Поляков А.В.,
Таран Г.В., Шулика А.Ю.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ
ПОКРЫШЕК
 В мире производится 2 миллиарда
шин в год, которые впоследствии
должны быть утилизированы.
 Материалы из которых изготовлены
шины - чрезвычайно устойчивы к
внешним воздействиям!!
Поэтому технологии механической
переработки шин являются сложными
и энергоёмкими.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Утилизация изношенных шин
становится огромной проблемой,
особенно в развитых странах.
Согласно директиве Европейской ассоциации
переработчиков шин (ETRA - The Landfill
Directive (199/31/EC)), в 1999 году в
Европейском Союзе вышло распоряжение,
которым запрещено выбрасывать целые
покрышки с июля 2003 года и дробленые
покрышки с июля 2006 года.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Эффект растрескивания резины в газовой
среде, содержащей озон
 Воздействие окислителя - OZONE

Создание механического
напряжения
Стадии разрушения резины
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
 Разработанный в ННЦ ХФТИ двухстадийный
озоно-динамический метод позволяет
разделять шину на составляющие ее
компоненты экологически чистым и
экономически выгодным способом (резиновая
крошка – до 95% от начального веса, металл и
текстиль).
 Метод включает в себя динамическое
воздействие с целью получить растягивающее
напряжение боковой поверхности
обрабатываемой покрышки, без напряжения
протекторной части. При этом шина помещается
в герметичную камеру, содержащую озон.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Первая стадия переработки покрышки –
растягивание в осевом направлении при
воздействии на боковые поверхности
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Вторая стадия переработки покрышки – деформация
оставшейся части протектора в герметичной камере,
содержащей озон
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Вес шины грузового автомобиля - 20-80 кг
Вес шины легкового автомобиля - 6-10 кг
0,1 - 3 мм
Резиновая
крошка
< 0,1 мм
Металл
Fibre
5%
Rubber
80%
Metal
15%
Текстиль
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Разрушение изношенных покрышек различного типа
№
п/п
Тип
покрышки
Р нач.
(г)/%
Робщ.1
Р борт.
Р р,т,м
Р общ2
Рмет2
(г)/%
Рт,р-кон
Р м-кон
Р р-кон
(г)/%
(г)/%
(г)/%
(г)/%
(г)/%
(г)/%
(г)/%
1
диагональные
6600/
100
3400/
51,5
_
2
радиальные
3
радиальные с
нейлоновым
бандажом
5000/
100
7950/
100
2250/
45
3450/
43
200/
3
200/
4
400/
5
2450/
37,7
-
200/
3
2050/
41
3050/
38
1500/
30
2050/
26
430/
8,6
2450/
37,7
1070/
21,4
700/
9
1400/
17
1100/
22
3950/
60
3300/
66
5450/
61
4
радиальные с
нейлоновым
бандажом
9400/
4200/
200/
4000/
43
3000/
1200/
13
1700/
18
1400/
6300/
100
45
2
15
67
32
630/
12,6
Где
Р нач. – начальный вес покрышки; Р общ.1 – общий вес покрышки после первой стадии дезинтеграции;
Р борт. – вес бортовых колец; Р р,т,м – вес резины, текстиля и металла после первой стадии;
Р общ2 – общий вес продуктов после второй стадии; Р мет2 – вес металла после второй стадии;
Р т,р-кон – вес текстиля с резиной конечный; Р м-кон – вес металла конечный;
Р р-кон – вес резины конечный.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
 Сепарация, рассеяние и размол резиновой крошки
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Технические характеристики установки переработки шин
производительностью 200 т/год
Характеристики модуля I этапа:
перерабатывается покрышек (т); сутки/год
0,08/20
энергопотребление (кВт*час) сутки/год
10/2500
Для переработки 200 т/год необходимо 10 модулей.
Характеристики модуля II этапа:
перерабатывается покрышек (т); сутки/год
0,16/20
энергопотребление (кВт*час) сутки/год
35/7500
Для переработки 200 т/год необходимо 5 модулей.
Озонаторы – 6 шт. по 10 г/час.
Энергопотребление (кВт*час) сутки/год:
озонаторы
30/7500
вспомогательное оборудование
50/12500
Энергопотребление измельчителя резины (кВт*час) сутки/год: 15/3750
Общее энергопотребление (кВт*час) сутки/год
140/35000
(200 кВт*час/т покрышек).
Нужно учитывать энергопотребление транспортера, сепараторов и вибросит.
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
 Финансовые показатели установки производительностью 200 т/год
Доходы $US
Плата за переработку (200т40$)
8 000
Резиновая крошка обычная (120т450$)
54 000
Резиновая крошка мелкая (30т1000$)
30 000
Побочные продукты (50т40$)
2 000
Всего доходов
94 000
Расходы $US
Электроэнергия (40000кВт0,12$)
4 800
заработная плата (4чел.500$)
24 000
начисления на заработную плату (37%)
8 880
аренда помещения (100м25$)
6 000
коммунальные платежи
1 350
амортизация оборудования
10 000
Всего расходов
55 030
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
Области применения резиновой крошки
Строительство
Кровельные покрытия
Покрытия полов
Мастики
Покрытия детских и
спортивных площадок
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
 Резинотехнические изделия
Ремни
Рукава
Лента транспортерная
Техпластины
Формовые РТИ
Неформовые РТИ
Детали обуви
ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ
ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК
ВЫВОДЫ
• В результате проведенных экспериментальных
исследований разработана технологическая схема
дезинтеграции изношенных шин с металлокордом. Процесс
дезинтеграции разделен на 2 этапа.
• Разработанный метод озоно-динамической дезинтеграции
покрышек позволяет отделять до 95% начального количества
резины в шине. Резиновая крошка рассеивается на несколько
фракций. При этом мелкая фракция (менее 1 мм) составляет
порядка 15%.
• Эффективное маркетинговое сопровождение позволит
организовать высокорентабельное производство и
перерабатывать большие объемы бывших в употреблении
покрышек экологически чистым способом, при суммарном
энергопотреблении не более 200 кВт на 1т исходного сырья.