Study of Technological Parameters of Pyrolysis of Waste Tires under Static Load

Abstract

утилізації зношених автомобільних шин гостро постають на теренах нашої країни, оскільки обсяг останніх безперевно збільшується. Крім того, недосконалість наявних методів термічної утилізації зношених автошин спонукає до розробки новітньої технології піролізу в поєднанні зі статичним навантаженням. Проблематика. Через відсутність даних щодо особливостей робочого процесу, що ускладнює проведення налагоджувальних робіт та реалізацію утилізації гумових відходів термічним розкладанням під дією статичного навантаження в промислових умовах, важливим є визначення особливостей деструкції гумових відходів в реакторі устаткування під час статичного стискання. Мета. Визначення фізичних характеристик теплотехнічного процесу деструкції зношених автошин в піролізному реакторі в поєднанні зі статичним навантаженням. Матеріали й методи. Для оцінки ефективності запропонованого методу проведено серію експериментальних досліджень: традиційний піроліз подрібнених автошин в реакторі та піроліз автошин зі статичним навантаженням. За допомогою програми COMSOL Multiphysics досліджено теплофізичні характеристики вертикального піролізного реактора, заповненого автошинами, при взаємодії температури й статичного стискання. Результати. Шляхом використання програмою методу кінцевих елементів та розв'язання диференціального рівняння теплопровідності, побудовано графіки, що демонструють теплопровідність і процес розподілу температурного поля всередині піролізного реактора за умов ущільнення перероблюваних продуктів. Розраховано термін перебування автошин в реакторі, що складає 7,8 год. Визначено оптимальний тиск на автошини, необхідний для досягнення максимального ущільнення. Висновки. Обгрунтовано підвищення продуктивності установки утилізації гумотехнічних відходів шляхом впровадження в технологічну схему багатоконтурного циркуляційного піролізу статичного навантаження. Показано ефективність застосування статичного навантаження під час процесу, про що свідчить збільшення коефіцієнту теплопровідності масиву автошин в реакторі і, як наслідок, більш рівномірний розподіл температури в об'ємі ущільнених автошин. К л ю ч о в і с л о в а: багатоконтурний циркуляційний піроліз, зношені автошини, статичне навантаження, ущільнення, теплопровідність, моделювання.

The Current State of Polymer Waste Management

“…Процес відбувається шляхом термохімічного розкладання відходів на первинні мономери та інші корисні речовини за допомогою процесів піролізу або газифікації [13]. Завдяки піролізу може вироблятись ряд корисних вуглеводнів, потенційно використовуваних як хімічна сировина або енергія [12,16].…”