PL121666B1 - Method of destruction of rubber scraps,especially worn out tyres,with secondary industrial utilization of their components and decomposition productsm iznoshennykh avtomobil'nykh pokryshek,s povtornym promyshlennym ispol'zovaniem iz komponentov i produktov razlozhenija - Google Patents

Description

Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: Endre Breznay, Budapeszt (Wegry) Sposób niszczenia odpadów gumowych, w szczególnosci zuzytych opon samochodowych, z wtórnym przemyslowym wykorzystaniem ich skladników i produktów rozpadu Pirzeidimiotem wynalazku jest sposób niszczenia odpadów gumowych, w szczególnosci zuzytych opon samochodowych, z wtórnym przemyslowym wy¬ korzystaniem ich skladników i produktów roz¬ padu.Ilosc odpadów gumowych, bedac zjawiskiem to¬ warzyszacym rozwojowi gospodarczemu, co roku rosnie i sklada sie glównie z zuzytych opon samo¬ chodowych. Poniewaz nie mozna liczyc na natu¬ ralny rozpad przedmiotów gumowych, narastajaca ilosc guimy tworzy zanieczyszczenie srodowiska na¬ turalnego, którego ochrona jest zadaniem spole¬ czenstw.Znane sa juz rózne metody niszczenia i przemy¬ slowego wykorzystania odpadów gumowych.Wedlug jednej ze znanych metod przedmiotygu¬ mowe rozdrabnia sie przez mechaniczne mielenie, nastepnie poddaje sie je dzialaniu chemicznemu w celu usuniecia wkladów tekstylnych, a powstaly produkt mielenia uzywa sie na przyklad w budo¬ wnictwie, jako material dodatkowy.Przy tej metodzie rozdrabnianie jest ostatnio co¬ raz bardziej utrudnione przez coraz czesciej w opo¬ nach stosowane wklady "metalowe na przyklad w oponach radialnych. Obróbka chemiczna jest ko¬ sztowna, a zastosowanie produktu przemialu ma gospodarcze i ilosciowe granice. Zuzywany w ten sposób produkt mielenia nawet w najbardziej roz¬ winietych krajach wynosi zaledwie 1—2 procent rocznej ilosci odpadów.Znane sa metody, wedlug których produkty gu¬ mowe spala sie, lub rozklada przy pomocy ciepla.Koszty inwestycyjne budowy tego typu urzadzen sa bardzo wysokie, a spalanie jest nieekonomicz¬ ne, jako ze ze wzgledu na ochrone srodowiska pro¬ dukty spalania musza byc absorbowane. Oplacalna fabryka tego typu ma tak duza moc produkcyjna, ze w celu jej wykorzystania zbiórka i transport odpadów gumowych nastepuje z duzego obszaru, co przyczynia sie do zwiekszenia kosztów, w zwia¬ zku z dluga droga transportu.Rozklad odpadów gumowych i ich powtórne wy¬ korzystanie w gospodarce nie zostalo w zadawala¬ jacy sposób rozwiazane. W czasie suchej destyla¬ cji prózniowej zuzywa sie duzo energii, odziele- nie produktów reakcji oraz ich odprowadzenie przysparza problemów konstrukcyjnych, a prze¬ strzeganie przepisów ochrony srodowiska wymaga znacznych inwestycji.Równie nieoplacalna jest metoda, w której od¬ pady gumowe ochladza sie plynnym wodorem, a nastepnie proszkuje. Broszek oddziela sie i poddaje dalszej obróbce.Znane metody nie nadaja sie do gospodarczego niszczenia odpadów gumowych oraz wtórngo wy¬ korzystania zawartych w nich wartosciowych skladników w przemysle. Zastosowanie przerobio¬ nych odpadów jako skladnik dodatkowy lub wy¬ pelniacz nie jest calkowitym wtórnym wykorzy¬ staniem, poniewaz zelazo, wegiel oraz weglowodo- 121 666121 666 ry zawarte w gumie nie wracaja jako tafcie do procesu produkcji przemyslowej.Przemysl gumowy, w przeciwienstwie do prze¬ myslu papierniczego, /tekstylnego, metalowego i wielu innych galezi przemyslu, nie ma mozliwo¬ sci recyrkulacji, to znaczy zbedne odpaidki nie mo¬ ga byc wprowadzone- do procesu produkcyjnego jako surowiec.Problem zniszczenia odpadów gumowych nie do¬ czekal sie , generalnego rozwiazania w pierwszym rzadzie dlatego, ze zapotrzebowanie inwestycyjne znanych metod nie ma zadnej proporcji w sto¬ sunku do srodków przeznaczanych przez spoleczen- stwo na ten cel.Celem wynalazku jest opracowanie metody, przy pomocy której powstajace odpady gumowe niszczy sde w zasadzie bez dodatkowych kosztów inwesty¬ cyjnych, a jednoczesnie zawarte w gumie warto¬ sciowe skladniki sa surowcem wtórnym w proce¬ sie produkcyjnym.Isitota wynalazku wynika z obserwacji, ze che¬ miczne i fizyczne procesy przebiegajace w piecu do wytopu surówki, sa w stanie dokonac rozkla¬ du odpadów gumowych, a uwalniajace sie w cza¬ sie rozkladu skladniki sa w zasadzie identyczne ze wsadem do wielkiego pieca i znajdujacymi sie tam materialami, w zwiazku z czym odpady gu¬ mowe nie maja wplywu na proces produkcji ze¬ laza.Sposób niszczenia odpadów gumowych, w szcze¬ gólnosci zuzytych opon samochodowych, z wtór¬ nym przemyslowym wykorzystaniem ich skladni, ków i produktów rozpadu, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze odpady gumowe dodaje sie do wsadu hutniczego wielkiego pieca, a na¬ stepnie wrzuca sie wraz z wsadem do wielkiego pieca. Odpady gumoiwe biora udzial w procesie przebiegajacym w piecu, a powstajace w czasie termicznego roizkladu izwiazkii wywieraja korzystny wplyw na produkcje surówki.W celu ulatwienia czynnosci dodawania odpa¬ dów oraz w celu zapewnienia równorniernosci krazenia odpadów gumowych wewnatirz pieca, ko¬ rzystnie jest je porozrywac mechanicznie. Ciezar poszczególnych kawalków lezy ponizej 2 kg, naj¬ korzystniej od 0,3—i kg.Poniewaz z odpadów gumowych w 40r-60 pro¬ centach wagowych powstaje wegiel dochodzacy dodatkowo do uprzednio wlozonej ilosci koksu, ilosc koksu i/lob oleju girzewczego zmniejsza sie o ilosc tworzacego sie wegla^ Przy odpowiednim wykorzystaniu metody, na skutek powstajacego z odpadów gumowych pal¬ nego gazu, zmniejsza sie ilosc gazu girzewczego w nagrzewnicch powietrza wielkiego pieca.Azeby w produkcji surówki nie wystepowaly zadne zaklócenia, ilosc domieszek odpadów gumo¬ wych nie moze przekroczyc 20 procent w stosun¬ ku do produkowanej ilosci surówki. Stosunek do¬ mieszek zalezy w duzym stopniu od jakosci rudy zelaza i jakosci innych skladników wsadu. Opty¬ malna wartosc w podanych granicach ustala sie próbnie.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze odpady gumowe wracaja do procesu produkcyjne¬ go, ze praca wielkiego pieca staje sie bardziej oplacalna oraz, ze nie wymaga ona specjalnych inwestycji. W krajach przemyslowych zaklady hu¬ tnicze sa rozproszone, choc w przesitmzeni niez- byt od siebie daleko polozone, tak ze zbiórka odpadów gumowych jest organizowana na stosun¬ kowo niewielkim obszarze, w otoczeniu hiuty.Dzieki temu obnizaja sie koszty transportu i skla¬ dowania. io Poniewaz produkcja zelaza ilosciowo wszedzie przerasta znacznie produkcje gumy, nie nalezy sie z tym liczyc, ze powstanie taka ilosc odpadów gumowych, .która przy przecietnej domieszek 10 procent w stosunku do ilosci zelaza nie bylaby zniszczona. Oznacza to, ze istniejace zaklady hu¬ tnicze sa w stanie bez zadnych inwestycji zni¬ szczyc wszystkie powstajace odpady gumowe.Podstawowy problem zanieczyszczania srodowi¬ ska odpadami gumowymi rozwiazano poprzez spo- sób wedlug wynalazku prosto i jednoczesnie eko¬ nomicznie.Wynalazek wyjasniono ponizej na przykladzie wykonania i rysunku, który przedstawia upro¬ szczony przekrój wielkiego pieca. Po zejbraniu, od- pady gumowe przygotowuje sie do transportu.Przygotowanie polega na mechanicznym rozdrob¬ nieniu, przy czym kawalki gumy maja przecietnie ciezar od 0,3—1 kg. Po roadrobnieniu odpady gu¬ mowe moga byc odtransportowane przy lepszym wykorzystaniu zdolnosci przewozowej do wielkie¬ go pieca. Przetransportowane d rozdrobnione odpa¬ dy gumowe skladane sa na placu przy wieiMm piecu. Nastepnie odpady gumowe dostaja sie do urzadzenia przygotowujacego wsad do wielkiego pieca. Ich oibr6bka nie wymaga od tego momentu zadnej dodatkowej czynnosci.W mieszalniku przygotowywuje sie wsad. Odpa¬ dy gumowe miesza sie w nim z innymi skladni¬ kami wsadu. 40 Umieszczenie wsadu w wielkim piecu nalezy do normalnych kroków technologicznych przy wyto¬ pie. Wymieszane z innymi skladnikami wsadu odpady gumowe dostaja sie przy tym do zamknie¬ tej przestrzeni wielkiego pieca. 45 Na poczatkowym odcinku przestrzeni roboczej wielkiego pieca, a wiec w pomoscie gardzielowym 1, odpady gumowe sa wraz z innymi skladnikami wsadu ogrzewane, przy czym w temperaturze 200—3O0°C rozpoczyna sie pirolityczny rozklad 50 gumy.Proces ten przebiega dalej w szybie 2, a gdy wsad osiagnie temperature 500—700°C rozklad gu¬ my konczy sie. Z odpadów giumowych w przypad¬ ku normalnych opon samochodowych, powstaja 55 nastepujace produkty rozkladu: stal, wegiel, we¬ glowodory o róznej dlugosci lancucha, glówne me¬ tan, dalej dwutlenek wegla, tlenek wegla, wodór i siarkowodór. Gazowe produkty rozkladu miesza¬ ja sie z gazem wielkopiecowym i opuszczaja wiel- 60 ki piec przewodami odprowadzajacymi gaz. Stale produkty rozkladu wedruja ze wsadem w dól i biora udzial w procesie wytopu.Czesci stalowe z odpadów gumowych absorbuja wegiel, topia sie wraz z surówka i przechodza «s przez strefe topienia 3 co kotla 4.121666 6 Wytworzony z odpadów wegiel bierze udzial w procesie redukcyjnym nudy zelaza tak saimo jak koiks i wyitwairiza energie.Proporcje ilosciowe procesu przebiegajacego w wielkim piecu — raz bez dodatku odpadów gu¬ mowych, — raz z domieszka gumy — porównano ponizej: Przyklad I. Bez dodatku odpadów gumo¬ wych, do prod-ukcji 1 tony surówki zuzywa sie: 2 tony rudy zelaza sredniej jakosci 1 tone koksu hutniczego (zawartosc siarki okolo 1 procenta) 0,5 tony materialu tworzacego zuzel (wapn).Przyklad II. Z domieszka gumy, do pro¬ dukcji 1 tony surówki zuzywa sie: 2 tony rudy zelaza sredniej jakosci 0,95 tony kokisu hutniczego (zawartosc siarki okolo 1 procenta) 0,5 tony materialu tworzacego zuzel (wapn) 0,1 tony odpadów gumowych (zawartosc zelaza okolo 10 procent, siarki okolo 1 procenta), przy czyni zawarta w odpadach gumowych sital podnosi wage surówki z 1 tony do 1,01 tony.Z porównania wynika, ze przy domieszce 10 pro¬ cent odpadów gumowych potrzeba 5 procent mniej koksu, a ilosc otrzymanej surówki rosnie o 1 pro¬ cent. Zmniejszenie ilosci koksu wynika z powsta¬ jacego przy rozkladzie gumy wegla. Zapotrzebo¬ wanie wlasciwe na paliwo wielkiego pieca popra¬ wia sie ze stosunku 1:1 na 1,01:0,95.Podane w przykladzie proporcje zmieniaja sie w zaleznosci od jakosci rudy zelaza, ilosci domie¬ szek odpadów gumowych i ich skladu, w kazdym jednak wypadku polepsza sie wskaznik zapotrze¬ bowania na paliwo wielkiego piec.Cieplo spalania wydzielajacego sie gazu wielko- piecowego jest dzieki domieszce wodoru i we¬ glowodorów pochodzacych z rozkladu gumy o oko¬ lo 7—8 procent wyzsze. Wymagana do nagirzewnic powietrza wielkiego pieca energia uzyskana przy spalanu gazu ziemnego zostaje zmniejszona o te wartosc.Zalózmy, ze wielki piec sredniej mocy moze otrzymywac do wsadu okolo 10 procent gumy.W tym przypadku, zakladajac roczny przerób w wysokosci 300 000 ton surówki, wykorzystujac spo- sób wedlug wynalazku niszczy sie 30 000 ton odpa¬ dów gumowych. Jednoczesnie zwieksza sie produ¬ kcja surówki rocznie o 3000 ton, zapotrzebowanie na koks maleje o 15 000 ton, a oszczednosci gazu wynosza okolo 5 procent. io Te liczby dowodza, ze idlziejki sposobowi wedlug wynalazku odpady gumowe uwazane dotychczas za bezwartosciowy material na haldy i (stanowiace problem zanieczyszczania srodowiska, staly sie bez dodatkowych kosztów inwestycyjnych surowcem przemyslowym zawierajacym wartosciowe sklad¬ niki. PL PL PL

Claims (5)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób niszczenia odpadów gumowych, w szczególnosci zuzytych opon samochodowych, z wtórnym przemyslowym wykorzystaniem ich skla¬ dników i produktów rozpadu, znamienny tym, ze 25 odpady gumowe dodaje sie do wsadu hutniczego wielkiego pieca, a nastepnie wrzuca sie wraz z wsadem do wielkiego pieca,

2. Sposób wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze odpady gumowe przed dodaniem do wsadu rozry- 30 wa isie na kawalki o ciezarze najwyzej 2 kg.

3. Sposób wedlug zasitrz. 2, znamienny tym, ze ilosc odpadów gumowych dodawanych do wsadu nie przekracza 20 procent w stosunku do produ¬ kowanej ilosci surówki. 354.

4.Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ilosc koksu i/luib oleju grzewczego we wsadzie zmniejsza sie proporcjonalnie do Ilosci wegla za^ wartego w odpadach gumowych.

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze 40 ilosc stosowanego w nagrzewnicach pieca wielkiego gazu grzewczego zmniejsza sie proporcjonalnie do ilosci uwalniajacych sie gazowych produktów roz¬ kladu odpadów gumowych.121 666 Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 330/83 Cena 100 zl PL PL PL