Как преобразовать углерод, полученный в результате пиролиза шин, в rCB

Переработанный углеродный черный (rCB) – это экологически чистый материал, получаемый путем обработки отходов, богатых углеродом, таких как изношенные шины и резиновые изделия. Производство rCB в основном основано на технологии пиролиза: при разложении при высоких температурах (500–800°C) в условиях недостатка кислорода органические компоненты отходящих шин термически превращаются в углеродный черный, нефть и газ. Дальнейшие процессы очистки, просеивания и измельчения позволяют превратить полученный пиролизный осадок в углеродный черный высокой чистоты.

Растущий спрос на устойчивую переработку углеродного черного

Поскольку мировой объем производства шин превышает 1,8 миллиарда единиц в год, шины, достигшие конца срока службы (End-of-Life Tires, ELTs), порождают более 30 миллионов тонн отходов, содержащих карбон-чернь. Восстановленная карбон-чернь (recovered carbon black, rCB) стала важным материалом для инициатив по развитию циркулярной экономики, поскольку обеспечивает следующие преимущества:

  • Экономия ресурсовСнижает зависимость от производства чистого карбон-черного (приблизительно 2,7 тонн CO₂ выбрасываются на каждую тонну чистого карбон-черного).
  • Экономическая эффективностьСтоимость производства продукции rCB на 40–60% ниже, чем у аналогичных продуктов из невосстановленных материалов.
  • Соблюдение экологических нормСоответствует директиве ЕС о переработке шин (2006/12/ЕС) и стандартам выбросов Агентства по охране окружающей среды США (EPA).

Основные проблемы при обработке rCB

1. Сложность материала

  • Неконстантный состав сырья (содержание углерода от 15 до 35% в пиролизованном угле, полученном методом ELT).
  • Требования к удалению примесей: содержание золы <8%, летучих веществ <2% для премиальных сортов

2. Инженерия точных частиц

  • Размер целевых частиц: D97 ≤5 мкм для применений в производстве высококачественных каучуковых смесей
  • Узкое распределение частиц (значение показателя Span <1,2) для оптимального рассеивания

3. Требования к энергоэффективности

  • Традиционные мельницы потребляют от 120 до 150 кВт·ч на тонну при измельчении материалов размером менее 10 мкм.
  • Риски термического разложения при температурах обработки выше 80°C

Интегрированное решение для обработки данных

Этап 1: Система предварительной обработки

Процесс Ключевые параметры Пример оборудования
Дегломерация Изначальное уменьшение размера до <5 мм Мельница с молотом (размер измельчаемого материала от 0 до 3 мм)
Магнитное разделение Эффективность удаления железа >99,5% Магнитный сепаратор для сливочного масла
Термическая очистка 450–600 °C в атмосфере, лишенной кислорода Ротационный кальцинатор

Этап 2: Основные технологии шлифования

Технологическое превосходство в обработке rCB

  1. Точный контроль размера
    • Достижение уровня D97 ≤5 мкм (сетка 2500) благодаря…Вертикальный турбинный сортировочный аппарат
    • Стабильность размера частиц ±0,5 мкм благодаря автоматической системе обратной связи
  2. Энергоэффективная эксплуатация
    • Потребление энергии на 30% ниже по сравнению с щетинчатыми мельницами (85–100 кВт·ч/тонна при размере частиц 5 мкм).
    • Защищено патентомМногожилковый механизм шлифованияСнижает избыточную обработку данных.
  3. Современные методы обработки материалов
    • Специальные шлифовальные ролики из сплавов (HRC 62-65) устойчивы к абразивным частицам типа CB.
    • Герметичная система предотвращает окисление (содержание O₂ <50ppm)

Руководство по выбору модели

Размерность хранения rCB Рекомендуемая модель Потребление электроэнергии Футпринт
0,5–4,5 т/час XZM221 75 кВт 8.5×4.2 метра
2,5–14 тонн в час XZM244 185 кВт 12.1×5.8 метров
5–25 тонн в час XZM268 315 кВт 18.3×7.6 метров

Этап 3: Оптимизация постобработки

  • Модификация поверхностиПокрытие с силановым связующим агентом (содержание 0,5–3%)
  • Контроль качестваАнализатор лазерных частиц + определение площади поверхности методом BET (Brunaus-Emmett-Teller)
  • УпаковкаБольшие мешки, наполненные азотом (вместимостью от 500 до 1000 кг)

Пример успешного бизнес-проекта: История успеха производителя шин

Профиль клиентаЕвропейский производитель шин ставит цель на включение 30% рециклированных материалов в свою продукцию

Результаты реализации:

  • Достигнута медианная размерность частиц 5,2 мкм (D90 = 7,8 мкм).
  • Экономия энергии на 92% по сравнению с предыдущей системой мельниц с шариками
  • Снижение производственных затрат: 185 евро за тонну
  • Сертифицировано в соответствии с требованиями Приложения XVII к директиве REACH

Подготовьте свою операцию по управлению rCB к будущим изменениям

Серия мельниц XZM Ultrafine Mill обеспечивает высокую эффективность производства…Три ключевых преимуществаДля предприятий, занимающихся переработкой карбона:

  1. Рыночная конкурентоспособностьПроизводство материалов класса rCB, соответствующих стандарту ASTM D6556
  2. Операционная гибкостьРегулируйте степень размерности сетки от 325 до 2500 меш.
  3. Лидерство в области устойчивостиУровень шума составляет 75 дБ, а уровень выделения пыли — менее 20 мг/м³.

Для заводов по переработке пиролизированного углерода в количестве более 3 тонн в час модель XZM268 демонстрирует следующие характеристики:

  • Возврат инвестиций за 18 месяцев благодаря экономии энергии и премиальной ценовой политике продукции
  • 98% операционной доступности благодаря модульной замене изнашивающихся деталей

Рекомендация по следующему шагу

Обратитесь в наш инженерный отдел, чтобы получить бесплатную консультацию.Материаловедческие испытания и моделирование технологических процессовОптимизируйте параметры качества rCB при одновременной проверке требований к пропускной способности.

XZM Ультратонкий мельничный комплекс: Преобразование экономических аспектов переработки углеродного чёрного с помощью технологий точной мельничной обработки

Back to top button