该项目的重点主要是要吸收该国产生的固体废物,并将其转变为能够产生收入和就业来源的有用产品。
那废旧轮胎。
橡胶从使用结束轮胎业务项目的回收尽管原则上废旧轮胎确实不会产生任何直接危险,但是由于燃烧产生的气体,不适当的处置或大量生产会严重污染环境,导致问题消除。毫不奇怪,轮胎的设计能够承受苛刻的机械条件(它们具有耐臭氧,耐光和耐细菌性),因此随着时间的推移,它们几乎是坚不可摧的。由于上述原因,建议建立一个废旧轮胎的组成材料回收厂。
通常,回收过程包括收集用过的轮胎,随后再通过破碎和磨碎操作进行改造,还获得颗粒,其粒径从5毫米到0.7毫米不等,包括粉末,钢和纺织纤维。取决于获得的粒度,该橡胶可用于运动表面,道路沥青或水泥工业的建筑。
可以说,委内瑞拉缺乏处理和回收轮胎的替代品,仅依靠翻新来重复使用它们。否则,剥离后的轮胎应丢弃在任何地方,这些地方通常会被丢弃或最终燃烧,从而增加了环境污染。
该项目提出了整合技术方面的愿景,通过创造直接和间接工作机会,以及解决轮胎处理所代表的环境问题,促进经济和社会增值链。它还包括回收轮胎中存在的金属,以进一步减少环境污染,并通过出售给钢铁厂来提高该项目的利润率。
问题陈述
当前没有用于报废轮胎(NFU)的处理系统;他们在委内瑞拉的回收过程几乎不存在。它们可在任何地方获得,其尺寸通常会积聚液体,随着时间的流逝,由于废物的分解会产生有毒气体,从而污染了环境。
废旧轮胎是占用大量物理空间的废物,很难压实,收集和处理。其成分包括危险元素,例如铅,铬,镉和其他重金属。如果处理不当,则会对健康和环境构成威胁。
- 公共卫生风险
轮胎是啮齿动物的理想场所,也是传播登革热和黄热病的蚊子繁殖的地方。圆形和不渗透性使残骸中的水长时间堆积,使其成为幼虫和蚊子生长的理想场所。登革热的传播是主要的国际公共卫生问题。
除了蚊子和啮齿动物的蔓延之外,另一个危险是轮胎燃烧,轮胎会排放有害于人类健康的化学物质,例如:一氧化碳,氧化硫,氮氧化物,多核芳香烃和持久性有机污染物。 。
- 对环境的风险。
轮胎的结构,耐用性和保温能力是对环境的潜在威胁。轮胎不受控制的处置给公共卫生,动植物造成了巨大损失。它会堵塞水道,溪流和雨水渠。
堆叠的轮胎易于保存热量,并具有助燃(无论是否有意)的结构,一旦起火,就难以控制和扑灭,并持续数月产生污染性有毒气体。
总体目标
实施一项全面的流程,以确保从报废轮胎(NFU)中收集和回收橡胶,从而减少其对环境的影响。
具体的目标
- 收集有关可回收的旧轮胎数量的数据审查国家橡胶要求建立工厂产能调整旧轮胎回收过程中涉及的主要设备的尺寸生产。
国家事前
鉴于目前需要在国家一级优化道路网络,PDVSA SAfalto,SA承诺通过生产和供应沥青材料及其衍生物,为改善和建设公共道路基础设施做出贡献。以及PDVSA,其子公司或国家主管部门确定的任何其他区域周围社区的沥青涂装所必需的其他要素,且成本最低,时间短,质量高且使用了先进技术,依靠训练有素的员工。支持了从报废轮胎中回收橡胶的特别项目(NFU)(2013):此新技术项目考虑建设和启动报废轮胎的橡胶研磨厂,其标称产能为:橡胶粉4,224吨/年,钢2,034吨/年,1,552吨/年。年的纺织纤维和15吨/小时的改性沥青。所取得的进展包括:用于建造85%的磨棚的土方工程,购置磨粉厂和改性沥青厂,购置照明设备和收集设备。
理论基础
轮胎。
轮胎的结构形成在橡胶板,钢和/或纺织网的内部以及构成胎面胶的模制固体橡胶的外层上。该带是与路面接触的带,具有很高的耐磨性,通过其设计,它具有牵引,制动和附着力的特性。在使用过程中,胎面磨损,使行驶不安全,因此必须更换轮胎。通常,轮胎制造商建议最小胎面深度为3mm,以确保车辆安全。出于相同的目的,在某些国家/地区,有交通安全法规将胎面或胎面的最小深度确定为1.6毫米。这就是为什么对于那些不具有此类标准的国家而言,二手轮胎在世界范围内具有重要市场的原因。
轮胎通常具有加固轮胎的螺纹。根据这些螺纹的方向,它们分为对角线或径向。径向型几乎是所有现代汽车的标准配置。
轮胎的分类和组成
根据使用后轮胎的状况,它们可以分为:
a)可重复使用的轮胎
续订(可以续订,并且由专业公司设置确定的技术规格。
b)不可重复使用的轮胎。
取决于用途和车辆,轮胎的尺寸和设计各不相同,但是不同制造商的产品组成非常相似。表1和表2总结了轿车和卡车上使用的轮胎的主要特性。
表1.轮胎的组成。
轮胎组成 | |
橡胶 | 45-47% |
碳黑 | 21.5-22% |
钢 | 16.5-25% |
纺织品 | 5.5%(仅适用于汽车) |
氧化锌 | 1-2% |
硫 | 之一% |
添加剂类 | 5-7.5% |
下表列出了可分别从汽车和卡车的NFU中获得的地面橡胶,钢和纤维的百分比。
表2.橡胶,钢和纤维的百分比。
产品 | NFU /卡车 | NFU /车辆 |
地面橡胶 | 70% | 70% |
钢 | 27% | 十五% |
纤维 | 3% | 十五% |
报废轮胎(NFU)的评估
允许直接回收材料并因此少量使用自然资源的程序可以优先考虑用过的轮胎。它们可以被引用为:
a)物料回收
轮胎可以在各种应用中整体,切碎,磨碎和回收再利用。作为切碎轮胎的隔热和隔音材料,或在沥青材料中的应用,可将其广泛用于整个轮胎的礁石中。在通过改性沥青的道路网络中使用废轮胎粉,可以遵循其他可能的路线:
湿法生产再生轮胎橡胶沥青粘合剂的方法。
在干路线上,用过的轮胎切碎可代替一部分制造沥青的骨料。
仍在研究中的混合路线将上述两条路线统一起来。
b)能量回收
只要遵守环保规定,轮胎就可以在水泥厂中全部或切碎用作替代燃料。它们也可以在其他焚化装置,工业锅炉和火力发电厂中重复使用。
c)重新装修
如果轮胎仍处于良好状态,则可以用新的胎面表面覆盖它们。
d)直接回收材料
制备报废轮胎所产生的产品增值。炭黑,用于橡胶,油漆和活性炭的生产中。轮胎粉末,用于制造新轮胎,也用于乳胶基粘合剂和“安静”涂料。轮胎颗粒可以用于铁路建设中,也可以减少噪音排放。
e)轮胎回收
废旧轮胎是环境的主要问题之一。如今,翻新行业在轮胎回收过程中取得了长足的进步,获得了可充分利用胎体或头盔的优质橡胶混合物。
废旧轮胎的回收包括机械回收,清洁和尊重环境。此评估将轮胎的三个基本组成部分分开;纺织纤维,钢和橡胶。钢材和橡胶(具有不同的粒度)具有不同的应用,例如在儿童安全的人行道中,在道路的沥青沥青中混合,在马术中心(为了马匹舒适),用作填充电车轨道的衬衫,绝缘体,填充人造草皮足球场,甚至填充沙袋。
f)机械或物理回收。
机械回收涉及改变材料的大小和/或形状,去除污染物,根据需要混合添加剂以及类似的活动,这些活动代表了回收材料的外观变化,但不会(至少大规模地)改变其用途基本化学结构。
在机械回收中,所得到的产品是高质量的,可以清除各种杂质,这有利于在新工艺和应用中使用这些材料。机械系统切碎几乎总是采用各种方法回收轮胎废料的第一步。该过程通常通过由两个或多个平行叶片叶片形成的切碎机进行,该叶片以不同的速度旋转以有利于轮胎的结合。轴间距定义了获得的零件的尺寸。使用此类破碎机是研磨之前的一个步骤。
生产橡胶粉的三个主要过程是:
- 在室温下进行机械研磨,低温研磨和3)湿式研磨。
室温下的研磨通常是在两辊“裂解器”磨机中进行的,该辊中包含带有锋利边缘的沟槽,这些沟槽会破坏橡胶。它们是由转子和围绕它的定子组成的经典轧机。在研磨之前,有必要分离金属部件以避免损坏磨机,这通常是通过在皮带上布置磁选机来完成的。为了消除纺织品部分,通常使用振动带或托盘,使纤维粘在一起,然后通过筛分或其他装置将其分开。
低温研磨过程的第一步是用液氮冷却橡胶片(小于7.62毫米),然后将其冷冻。冷冻的碎片(切碎的碎片)通过冲击式粉碎机(类似于锤子或锤子),在其中粉碎成更细的元素,并通过1目筛子。将获得的粉末干燥,分离纤维和金属,并根据获得的尺寸对粉末进行分类。
对于湿磨,它由一系列砂轮组成,这些砂轮带有连续注入的水喷雾以确保粉末冷却。在该过程之后,将水与粉末分离并干燥。
橡胶粉营销
可以将这种碎橡胶(苯乙烯-丁二烯,丁二烯和异丙烯-异丁烯)用于最可行的用途:
包装材料,电池盒,传送带。
自行车轮胎,工业和农业。
作为道路沥青的添加剂。
锥体用于交通信号和信号脚。
运动区或儿童游乐区的地板因其弹性和阻力而减少疲劳和受伤风险。
制鞋业(鞋底和鞋跟)。
田径跑道。
篮球场和网球场。
高尔夫球座垫。
船甲板上的防滑表面。
赛马基地。
保护游泳池周围的步行区。
汽车垫,门垫。
排水管。
多孔灌溉管。
绝缘子和管道衬里。
建筑物,机场等的地板的条纹地板。
隔音和防震瓷砖和面板。
在橡胶制造中用作添加剂。
屋顶,墙壁,筒仓和池塘的防水化合物。
机械防震垫。
密封剂和粘合剂成分。
纹理防滑涂料。
橡胶和塑料模具和挤出物的填料成分。
汽车和卡车上的挡泥板。
刹车蹄。
矿山设备和耐磨衬里。
花园软管。
踢脚线(踢脚线)和木地板上的底座。
盆。
根据粒度将橡胶粉商品化的市场分类
5至2毫米
运动表面。
赛马场和骑马场。
修改农用地。
垫子和垫子。
2至0.85毫米
锥体用于交通信号。
信号脚。
连锁砖。
高尔夫球座垫。
运动地板。
沥青路面(限制使用)。
0.85至0.60毫米
沥青路面。
刹车蹄。
模塑产品<50%再生橡胶。
PVC,PE。
挡泥板。
地板覆盖物。
裂缝密封剂:道路修复,水障。
防滑漆。
小于0.60毫米
新制造的轮胎。
沥青路面。
软管
回收沥青混合料中的橡胶粉尘
从以上所有内容中,将重点介绍最重要的应用程序之一。这是碎旧轮胎在道路建设中以及体育馆,学校,公园等的地板上的应用,这种使用没有任何可能受到污染的风险,是一种生态程序,可以使用大多数轮胎。二手轮胎。
下面列出了在道路建设中重新使用碎橡胶的好处:
节省所需的沥青附聚物。作为道路沥青沥青的添加剂,其含量在胎面层中可达到2.5%。
它的使用寿命是传统沥青的2至4倍。橡胶粉吸收较轻的沥青成分,通过挥发来延迟或防止其损失。
减轻桥上甲板的重量。
它具有出色的防滑和防冰性能。
胎面的粗糙度可提供出色的排水性能,从而降低了轮胎因水和降低可见度的水颗粒突起而失去与表面的接触的风险。
用这种沥青制备的胎面表面具有不光滑的表面,这意味着大大减少了汽车反射的光线。
交通噪音水平降低。
更好地承受交通强度。沥青的机械强度更高(高70%)。
减少在其上滚动的车辆的轮胎磨损。
由于它们更适应温度变化,因此破裂风险较小。
路面的灵活性更高。
确定委内瑞拉NFU市场的规模。
为了确定旧轮胎市场的规模,参考了2000-2011年期间流通的车队统计数据,并做出了对当年的估计,估计了该年的使用寿命终止轮胎的数量。
2000-2011年流通周期的车队
表3. 2000-2011年期间流通的车队
车辆类型(千辆) | ||||||
年份 | 总 | 特定 | 租金1 | 加载 | 集体2 | 摩托车 |
2000 | 2492 | 1688 | 107 | 475 | 24 | 198 |
2001 | 2713 | 1883年 | 113 | 486 | 24 | 207 |
2002年 | 2921 | 2034年 | 119 | 525 | 26 | 217 |
2003年 | 3028 | 2112 | 125 | 539 | 27 | 225 |
2004年 | 4236 | 3142 | 258 | 559 | 35 | 242 |
2005年 | 3525 | 2399 | 260 | 586 | 35 | 245 |
2006年 | 3852 | 2589 | 280 | 632 | 38 | 313 |
2007年 | 4381 | 2940 | 304 | 760 | 41 | 336 |
2008年 | 5219 | 3425 | 401 | 957年 | 33 | 403 |
2009年 | 5151 | 3487 | 334 | 908 | 48 | 374 |
2010 | 5293 | 3584 | 344 | 933 | 47 | 385 |
2011年 | 5364 | 3635 | 349 | 946 | 五十 | 384 |
租赁1:失速,免费和边际车辆
第二组:公众,人员,旅游和学童
图2. 2000-2011年流通的车辆数量
2015年NFU预测
使用最小二乘法进行投影,得到以下结果:
表4. 2012-2015年流通周期的车队预测
车辆类型(千辆) | ||||||
年份 | 总 | 特定 | 租金1 | 加载 | 集体2 | 摩托车 |
2012年 | 5881 | 3949 | 426 | 1024 | 52 | 430 |
2013年 | 6168 | 4134 | 454 | 1075 | 54 | 451 |
2014年 | 6457 | 4320 | 481 | 1128 | 56 | 472 |
2015年 | 6743 | 4505 | 508 | 1178 | 59 | 493 |
委内瑞拉以车辆单位为代表的车队被转换成每年的轮胎吨数,从而可以量化(以吨为单位)在此期间该国的轮胎数量;下表5中显示了这些结果。不同类型汽车的平均重量和轮胎数量。
类 | 编号/轮胎 | 平均重量(公斤) |
特定 | 4 | 7.0 |
租借 | 4 | 8.0 |
加载 | 10 | 50.0 |
集体 | 6 | 45.0 |
摩托车 | 二 | 4.0 |
表6. 2015年委内瑞拉报废轮胎的吨数。
年2015 | |||
类 | 数量 | 重量KG /橡胶 | 总计(TM) |
特定 | 4,505,000 | 7.00 | 126,140 |
租金1 | 508,000 | 8.00 | 16,256 |
加载 | 1,178,000 | 50.00 | 589,000 |
集体2 | 59,000 | 45.00 | 15,930 |
摩托车 | 493,000 | 4.00 | 3,944 |
总 | 751,270 |
表7. 2009年委内瑞拉汽车车队的分布百分比。委内瑞拉汽车产品制造商协会(FAVENPA)。
地区 | 州 | 分配 |
中央区 | Apure,Aragua,Barinas,Carabobo,
Cojedes,Guarico和Portuguesa |
21.36% |
东部地区 | 亚马逊,安索阿特吉,玻利瓦尔,苏克雷,
Delta Amacuro,Monagas和Nueva Esparta |
12.17% |
西部地带 | Falcón,Lara,Mérida,Táchira,Trujillo,Yaracuy和Zulia。 | 28.44% |
都市区 | 首都区,米兰达和瓦尔加斯。 | 38.03% |
这意味着到2015年,仅在中西部地区,大约有213,661公吨的报废轮胎。
拟议粉碎工厂的过程图
NFU研磨程序
以下是每个阶段的基本回收过程:
˚F igure 1.橡胶回收的生产工艺通过机械研磨
- 将轮胎在切碎机中加工成最大50毫米的碎片,然后将其传送到造粒机,然后将其减小至10毫米大小,然后通过磁力去除钢质,并通过振动筛和挡风玻璃的组合去除纤维。然后通过连续研磨将其减小至2毫米。
该过程分为三个部分:
预切碎
制粒
打磨
第一部分。预粉碎:
预破碎段包括高效运转的旋转切割机和带有粗粮返回的圆盘筛。旋转切刀非常强大,特别设计用于切碎旧轮胎。它的特点是结构极为坚固,并且在轮胎切碎领域具有很高的可靠性。整个刀架轴都可以更换,从而确保非常短的机器停机时间。
轮胎被引到切割模块的料斗,然后在其中切碎。切碎的材料通过传送带送入圆盘筛。大于120x120mm的碎片将保留并返回到旋转切刀;较小的碎片通过另一条传送带被引到垃圾场。从这里,它们被运送到颗粒区。
第二节 颗粒状
轮式装载机将像手掌一样大小的轮胎放入自动筒仓中。切下的轮胎从筒仓通过开口进入造粒和研磨段。该部分主要由两个高效制粒机和两个平行切割段组成。第一台造粒机配备了筛孔尺寸为22mm的筛子。第二个造粒机的筛孔大小为15mm。
第一个造粒机比第二个造粒机更大,功能更强大,因为后者完成了大部分工作,并且比第二个造粒机输送了更多的金属。
造粒机还专门设计用于轮胎造粒。制粒机的中心部件是转子轴,由不同的单个部件组成。结果是形成了细长的转子,如果出现故障,转子的旋转能量会降低。各个转子支架在一根轴上驱动并拧在一起。叶片通过螺栓固定在转子支架上。如果发生故障,可以在不拆卸整个轴的情况下更换转子支架。其他优点包括但不限于将离合器的马达/轴和位于切割腔外的球形轴承分开的滑动离合器。切割模块采用液压折叠,确保快速安全地接触刀片。
物料通过具有上部开口的料斗送入机器。然后,使用旋转刀和两行静态刀将其切碎。
压碎过程之后,物料将由筛网选择,因为如果筛网的尺寸小于筛网的穿孔,则物料会掉落,但是相反,如果筛网的尺寸意味着筛网的厚度较大,则这些颗粒将再次由刀片送出从转子到静态叶片。从这一刻起,破碎过程将再次开始,将重复此过程,直到材料具有筛孔中所需的尺寸为止。
第三节。研磨
在第二次制粒和另一阶段的金属分离之后,将物料运输到筛子中,在筛子中保留尺寸小于4mm的物料以在磨机中排出。其余的被运送到配有4mm孔筛的磨机。
为了保护环境,制粒机和切割机均配备了抽吸能力为5,000 m3 / h的抽气系统。这确保了几乎无尘的环境,同时冷却了系统组件。过滤系统以加压胶囊的形式提供。使用该除尘系统,可根据德国空气清洁法的规定获得清洁的空气。
物料从轧机中吸出并送入另一个料仓,然后在该料仓中通过疏散通道计量并沉积在磁鼓中,以再次将较小的钢零件与物料流分离。安装在防震橡胶缓冲器上的筛子将物料流分为三部分:纺织颗粒(0.25-4mm,> 0.25)。另一个升降机将颗粒运输到另一个筛子,以将颗粒与最终级分分离。从这里开始,每个部分都将进入选择表,以从颗粒中提取矿物质。下一阶段将是纺织品的分离,这将允许从颗粒中提取绒毛。最终,产品将通过振动筛进行处理并装袋。
制粒机和清洁段均配备有高效的除尘系统,其功能是将产生粉尘的部分吸尘并过滤空气。
大约 4毫米
颗粒大小:
输入:约 2吨/小时
辅助工艺设备
- 套筒式过滤器气动设备耐压模型中的气室轮分配器径向风机带上的磁选机除尘系统作为圆形过滤器
NFU粉碎厂(从1mm到4mm)的建议。
该工厂的目的是从卡车轮胎中回收橡胶颗粒,以进行再利用并转化为更高质量的材料。下面详细介绍的工厂由以下机器组成。
- 75kW斩波器中间传送带IDisc筛网中间传送带II保留颗粒返回器中间传送带III SM皮带上的磁选机上升传送带Galler
物料通过其料斗被引入破碎机,一旦被该机器处理,破碎的物料将通过传送带被带到筛子上。在筛子中,物料再次被压碎并选择,已经合适尺寸的物料进入传送带,输送带将通过带有磁选机的皮带通过以消除多余的残留物,另一方面,物料离开筛子如果尺寸不合适,它会通过另一条皮带到达切碎机,然后再次进行处理。一旦它们通过磁选机,它便到达制粒机以完成物料的处理。
过程的一些特征
磨削既安全又经济
研磨会产生噪音,灰尘和气体排放
它具有很高的能耗(120-125千瓦时/ tm)
为了确保工人的健康和安全,设备必须具有适当的通风系统,防火设施和紧急情况割伤装置。
强制使用安全靴,手套,安全帽以及眼睛和听力保护装置。
地面橡胶应避免阳光直射。
破碎机和轧机容量
破碎机和辊磨机的实际生产能力取决于辊子的直径,进料的不规则性和硬度,并且可能在理论值的25%到75%之间变化。
其中:Q =容量,单位为cm3 /分钟。
d =滚筒之间的距离,厘米。L =滚筒长度,厘米。
s =线速度,cm / min。
参考书目
- VENESCOPE。委内瑞拉的数字。于2014年6月25日咨询:http://www.venescopio.org.ve/estadisticasbasicasdevenezuela/parque-automotor-encirculacion-segun-tipoFerrerHermías(2012年)。专员的报告。年度演习已于2013年12月31日结束,并于2014年6月25日进行了咨询。网址:http://www.pdvsa.com/interface.sp/database/fichero/free/8014/1629.PDF玛丽亚·伊莎贝尔·加西亚·佩德罗·冈萨雷斯。PDVSA-Intevep。从报废轮胎中回收橡胶以改善沥青:http://www.inveas.org.ve/data/documentos_inveas/boletines/T.05.%20Garc%C3% ADa%20y%20Gonz%C3% A1lez。%20回收率%C3%B3n%20de%20caucho%20pa ra%20mejoram.pdf