Системы автоматизации оборудования и технологических процессов

+7 (903) 187-81-83

Каталог решений >>

Новости в переработке автопокрышек

Скачать PDF-версию

Модульный перерабатывающий комплекс переработки РТИ (изношенных шин)

Динамичный рост парка автомобилей по всему миру приводит к накоплению изношенных шин. Проблема переработки вышедших из эксплуатации изделий имеет огромное экологическое и экономическое значение. Несмотря на значительные усилия в этой области из общего числа всех покрышек в мире перерабатывается не более 20%. Российское предприятие НПП ТЕРМОЛИЗ занимается решением этой проблемы и достигло значительных успехов в области технологий переработки полимерных отходов.

Задача – утилизация автомобильных шин. Изношенные шины представляют собой крупнотоннажную продукцию полимерсодержащих отходов, практически не подверженных природному разложению. Вместе с тем автомобильные покрышки содержат в себе ценное сырье: в тонне содержится около 700 килограммов резины, каучук, металл, текстильный корд, поэтому переработка вышедших из эксплуатации шин имеет важное экономическое и экологическое значение. Напротив, при сжигании 1 тонны шин в атмосферу выделяется в среднем 270 кг сажи и примерно 450 кг токсичных газов.

В мировой практике используются три основных направления утилизации автошин. Измельчение сырья в резиновую крошку механическим, криогенным и др. способами с отделением металлического и текстильного корда. Этот способ не ликвидирует экологическую опасность отходов, а только откладывает решение данной проблемы и усложняет её. Пиролиз сырья (разложение при высокой температуре) с получением горючего газа, используемого для производства тепловой энергии. Основной недостаток этого способа переработки – высокие выбросы токсичных продуктов, представляющих опасность для людей и окружающей среды. Нет возможности получения товарных продуктов. Растворение сырья в горячем битуме. При такой переработке производится сырье для дорожного строительства в виде модифицированного битума, металлолома. Технология достаточно энергоемкая.

Ни один из перечисленных способов утилизации не является конкурентоспособным описываемому способу переработки ввиду принципиально нового, экологически чистого и высокорентабельного способа переработки автошин. Технология НПП ТЕРМОЛИЗ (www.termoliz.ru) позволяет осуществлять переработку резиновой крошки, получаемой при утилизации старых автопокрышек, путем термолиза ее в среде газообразного углеводородного теплоносителя при давлении близком к атмосферному, с последующим получением товарного технического углерода и жидкого углеводородного остатка «синтетическая нефть». Получаемый технический углерод может повторно использоваться при производстве новых резинотехнических изделий и в первую очередь – автопокрышек. Новая технология переработки

Резиновая крошка засыпается в сырьевой бункер, уровень наполнения контролируется десятью емкостными датчиками, далее экструдер подает ее в реактор термолиза, где происходит реакция разложения в среде газообразного углеводородного вещества. Производительность экструдера регулируется преобразователем частоты, частоту вращения шнека контролирует индуктивный датчик. Для точной регулировки температуры реактор поделен на 9 зон, нагревом которых управляет блок ОВЕН БУСТ. Для прохождения реакции термолиза необходима циркуляция газообразного теплоносителя в реакторе, которую обеспечивают два плунжерных насоса, производительность которых регулируется двумя частотными преобразователями.

Определение расхода теплоносителя осуществляется при помощи специального замерного устройства, состоящего из тарированной емкости, электромагнитных клапанов и поплавкового механизма. Для преобразования жидкого углеводородного теплоносителя в газообразное служат три испарителя, каждый из них поделен на пять зон нагрева. В фильтре продукты реакции разделяются на технический углерод и газообразную фазу, которая направляется через промежуточный радиатор в ректификационную колонну, где и происходит разделение на углеводородный теплоноситель и синтетическую нефть. Для успешной работы фильтра необходима систематическая импульсная продувка фильтрующего элемента, для ее выполнения используются специальные быстродействующие электромагнитные клапаны. Частота, длительность и очередность срабатывания задается напрямую контроллером в соответствии с заданным программным профилем.

Для улучшения свойств и качества получаемого углерода служит «реактор облагораживания», сажа через шлюзовой питатель поступает в бункер. Степень наполнения и расход сырья контролируются десятью емкостными датчиками. В «реакторе облагораживания» и ректификационной колонне используется водяное охлаждение. Для снижения затрат применяется замкнутая система охлаждения. Она состоит из буферной емкости с установленным датчиком уровня, радиатором охлаждения, оборудованного двумя электрическими вентиляторами, и трех водяных насосов, производительность которых регулируется посредством частотных преобразователей под управлением ОВЕН ПЛК.

ОВЕН ПЛК – основа управляющей системы

Первый ПЛК100 контролирует работу участка (№1), где происходит термолиз резиновой крошки. Контроллер управляет 6-ю электромагнитными клапанами для продувки фильтра и5-ю нагревательными элементами первого испарителя посредством твердотельного реле (10 шт.). К дискретным входам ПЛК100 подключены 10 емкостных и один индуктивный датчики. Емкостные датчики используются в бункере для контроля уровня наполнения сырьем, индуктивный – для определения частоты вращения вала. Частотный преобразователь регулирует подачу сырья экструдером. Три модуля ввода/вывода МВА8 опрашивают температурные датчики и датчики давления. Для управления электрическими нагревателями реакторов используются два модуля ОВЕН МУ110-6У, которые формируют аналоговые сигналы и передают управляющий сигнал на ОВЕН БУСТ (12 шт.).

Второй ПЛК100 контролирует работу участка (№2), где происходит облагораживание технического углерода. Контроллер управляет 10-ю нагревательными элементами второго и третьего испарителя. Три модуля МВА8 по интерфейсу RS-485 опрашивают датчики температуры и давления. 10 емкостных датчиков соединены с дискретными входами ПЛК. Частотный преобразователь регулирует подачу углерода шлюзовым питателем по интерфейсу RS-232, а также охлаждение реактора водяным насосом.

Третий ПЛК100 выполняет сбор информации от контроллеров и регулирует циркуляцию теплоносителя двумя частотными преобразователями по интерфейсу RS-485. Он также контролирует температурный режим ректификационной колонны, работу двух нагревательных элементов, вентиляторов радиатора. 5 дискретных входов контроллера соединены с поплавковыми датчиками замерного устройства, другие 5 входов – с датчиками ректификационной колонны и еще один вход – с прибором УЗОТЭ-2У для диагностирования обрыва или перекоса фазы питающей сети. При возникновении нештатной ситуации ПЛК посредством GSM/ GPRS-модема ОВЕН ПМ01 рассылаетперсоналу диагностические SMS-сообщения.

Для визуализации и управления технологическим процессом используется программное обеспечение российской фирмы «Симп-Лайт». На трех мониторах отображается наиболее важная технологическая информация.

На первом мониторе (рис. 2) – мнемосхема участка №1. С ее помощью контролируется степень наполнения бункера экструдера сырьем, его производительность, давление и температура в реакторе термолиза, температура в испарителях, переходной трубе и индикация работы плунжерных насосов и фильтра.

мнемосхема Simp Light 1

На втором мониторе (рис. 3) – мнемосхема участка №2. Посредством нее контролируется степень наполнения бункера техническим углеродом, производительность шлюзового питателя, температура и давление в реакторе облагораживания, осуществляется индикация работы вентиляторов охлаждения, вакуумного насоса, нагрева и охлаждения ректификационной колонны, замкнутой системы охлаждения.

мнемосхема Simp Light 2

На третьем мониторе отображается мнемосхема с графиками температуры, давления, оперативного изменения заданий, выбора технологических профилей и режимов работы установки.

SCADA-система, установленная на ПК, обеспечивает:

1. обмен данными в реальном времени;
2. обработку информации и отображение на экране монитора в удобной форме;
3. ведение базы архивных данных;
4. аварийную сигнализацию;
5. составление отчетов технологического процесса;
6. изменение режима работы установки в соответствии с технологически- ми профилями.

Комплекс проведенных научно-исследовательских работ по оптимизации и удешевлению процесса переработки резиновой крошки показал стабильность и надежность новой установки. В настоящее время идет процесс создания многотоннажной промышленной установки.

www.termoliz.ru

Скачать PDF-версию