Проблема переробки зношених автомобільних шин і гумотехнічних виробів, що вийшли з експлуатації, має велике екологічне і економічне значення для всіх розвинених країн світу. Непоправність природної нафтової сировини диктує необхідність використовування вторинних ресурсів з максимальною ефективністю, тобто замість гір сміття ми могли б одержати нову для нашого регіону галузь промисловості – комерційну переробку відходів[1].

Проблема утилізації гумових відходів залишається актуальною, не дивлячись на вдосконалення технології виробництва нових виробів. Складування і поховання відходів полімерів економічно неефективно і екологічно небезпечне, оскільки при тривалому зберіганні вони можуть виділяти в навколишнє середовище речовини, здатні привести до порушення екологічної рівноваги[6]. Крім того, до моменту втрати гумовими виробами їх експлуатаційних якостей власне полімерний матеріал зазнає вельми незначні структурні зміни, що обумовлює можливість і навіть необхідність їх вторинної переробки.

Одним з перспективних методів утилізації є низькотемпературний піроліз – термічне розкладання органічних сполук без доступу повітря при температурі (400 - 500) °С[2]. Мета роботи – аналіз газової, рідкої і твердої фракції низькотемпературного піролізу і можливість їх застосування.

В ході роботи планується виконати такі задачі:

• – Провести порівняльний аналіз технологічних схем низькотемпературного піролізу.
• – Порівняти особливості продуктів піролізуза приведеними схемами.

Вперше зіставлені дані продуктів піролізупри різних способах отримання.

Існує два принципово різних видів установок піролізу-  із зовнішнім розігріванням (мал. 1, а) і безпосередньою подачею палива в реактор (мал. 1, б)[3].

а – установка з використанням зовнішнього розігрівання реактора, б – установка з безпосередньою подачею палива в реактор; 1 – реактор, 2 – склад технічного вуглецю, 3 – система конденсації, 4 – збірник рідкої фракції.

Малюнок 2 – Технологічне оформлення установки утилізації відпрацьованих автомобільних шин методом низькотемпературного піролізу

Для обох схем технологічний процес принципово однаковий і здійснюється в декілька стадій: завантаження гуми в реактор, нагрів, протікання безпосередньо реакції піролізу і розвантаження апарату. Система конденсації призначена для відділення рідкої фракції від газу (надалі вона може бути використана  як паливо або перероблена для витягання цінних продуктів). У обох установках як теплоносій використовується піролізний газ одержуваний з установок. Проте, при цьому по–різному організоване підведення теплоносія до реакторів: якщо в схемі а) нагрів виробляється топочними газами через стінку апарату, то в б) підведення горючих піролізних газів виробляється безпосередньо всередину реактора, туди ж подається повітря необхідне для горіння[7]. Це призводить до того, що склади піролізних газів для цих випадків різко відрізняються. Дані хроматографічногоаналізу представлені в таблиці:

Як видно з приведених даних в першому випадку всі компоненти газу є горючими (за виключення СО₂), тоді як для другого варіанту частка горючих компонентів незначна. З використанням індивідуальних теплотзгорання компонентів по рівнянню аддитивності нами розраховано, що для першого складу вона складає 31026,95 кДж/нм³ (густина газу - 0,828 кг/м³), а для другого в 50 разів менше - 619,43 кДж/нм³ (густина 1,274 кг/дм³). За цих умов можливо нестійкість горіння і зрив полум'я, тому необхідний аварійний пальник від балона із зрідженим газом. Також слід звернути увагу на одночасну наявність в піролізномугазі кисню і водню, що може привести до вибуху[9]. Проте, безперечною гідністю другої схеми є порівняно нескладна організація безперервності процесу, що практично неможливе в першому випадку - завантаження реактора виробляється при кімнатній температурі, після чого необхідний його нагрів, для чого використовується або вугілля, або тверді продукти піролізу, і лише після температури 150 °С, коли з'являється газ, він стає основним пальним. Таким чином, температура газу при піролізі збільшується від 150 до 450 °С, тоді як для другої схеми спостерігається постійність температур – в зоні горінні 450÷500 °С, на виході з реактора 150 °С[8]. Разніца в умовах протікання піролізу приводить до різної кількості отримуємого газу. Якщо відповідно до матеріального балансу для першого випадку він складає 5 %, то в другому в два рази більше.

Отже, в результаті порівняння двох схем можна зробити висновок що для реалізації першого методу необхідне складніше апаратурне оформлення стадії піролізу, великі капітальні витрати на будівництво печі з вогнетривкою кладкою. проте отриманийгаз піролізумає велику теплоту згорання і може використовуватися в теплоагрегатахдля створення високих температур. Другу схему відрізняє простота конструкції, можливість реалізації безперервності процесу, проте продукти одержувані при цьому мають низьку теплоту згорання і тому необхідний постійний контроль нагріву реактора.

При написанні цього автореферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення – у грудні 2011 р. Повний текст роботи та матеріали за темою можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеного терміну.

• 1.Электронная статья Утилизация шин и экология [Электронный ресурс]: http://www.utilrti.ru
• 2.Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. Пиролиз углеводородного сырья . – М:Химия. - 1987. – с. 240.
• 3.Булавин А.В. Переработка отработанных автомобильных шин методом низкотемпературного пиролиза [Электронный ресурс]: http://masters.donntu.ru
• 4.Электронная статья Технологии утилизации шин и их восстановление [Электронный ресурс]:http://www.biotecbel.ru
• 5.Иванов К.С. Статья Утилизация изношенных автомобильных шин [Электронный ресурс]:http://www.mami.ru/science/05.pdf
• 6.Звонов В.А., Козлов А.В., Кутенев Ф.В. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле//Автомобильная промышленность 2000 №11.
• 7.Электронная статья Технология низкотемпературного пиролиза [Электронный ресурс]:http://a-alfa-ua.woodex.ua
• 8.Электронная статья Схемы переработки изношенных шин [Электронный ресурс]:http://www.newchemistry.ru
• 9.Электронная статья Установка по переработке отработанных шин методом пиролиза [Электронный ресурс]:http://ecoindustrial.ru
• 10.Андрейков Е.И., Амосова И.С. Статья Утилизация отработанных автомобильных шин с использованием термического сольволиза [Электронный ресурс]:http://www.sbras.ru