پیرولیز

از آنجایی که ضایعات لاستیک و پلاستیک سالیان سال در محیط باقی مانده و قابل تجزیه بیولوژیکی نیستند، زیان های وسیعی را متوجه محیط زیست خواهند کرد . با توجه به رشد شهرنشینیی آسایش طلبی انسان ها، استفاده از اتومبیل افزایش یافته است و به علاوه متو سط کیلومتر پیمایش هر خودرو نیز روز به روز بیشتر می شود . یکی از آسیب های زیست محیطی این موضوع تولید تایرهای فرسوده یی است که قابل پذیرش توسط محیط زیست نیست و همه به دنبال یافتن روش هایی برای مدیریت این موضوع هستند. در کنار مساله فوق دستیابی به یک انرژی ارزان و کارآمد یکی از دغدغه های دائمی جامعه و صنایع است .از جمله این مصارف می توان به نیروگاه های برق ، کارخانجات تولیدی پر مصرف مثل : صنایع سیمان و ذوب فلزات، سوخت اتومبیلها، منازل و… اشاره کرد.

* این موضوع باعث شده استفاده از تایرهای فرسوده به عنوان یک سوخت مورد توجه ویژه قرار گیرد .

لاستیک های فرسوده و مراحل بازیافت آن :

در حال حاضر میلیون ها حلقه تایر در محل های مختلف جمع آوری شده و میلیون ها حلقه نیز به صورت غیرقانونی در محیط زیست رها شده است . طبق آمار در آمریکا ۰۵ درصد از تایرهای مستعمل دور انداخته شده , مستقیما به صورت سوخت مصرف می شود، ۵۰ درصد به مصرف آسفالت اصلاح شده با لاستیک یا پرکننده برای صنایع تولید لاستیک و ساخت سازه های بتنی خاص مصرف شده و الباقی راهی مراکز دفن زباله شهرداری ها می شود…. لازم به ذکر است که نمی توان همه تایرها را در مراکز دفن ریخت چون حجم زیادی اشغال کرده و در نتیجه به زمین زیادی نیاز خواهد بود . به علاوه هزینه دفن هر تن زباله در این مراکز در حال افزایش است . طبق قوانین جدید اتحادیه اروپا ، ارسال تایرهای فرسوده به مراکز دفن زباله ممنوع است.

درکشورهای صنعتی نیز سالانه به ازای هر نفر جمعیت ، یک تایر تعویض می شود .میزان مصارف دیگر کشورها نیز ضریبی از عدد ها ی فوق است که بستگی به پارامترهای مختلفی در آن جامعه دارد. در آمار دیگری گفته شده سالانه به تعداد یک سوم تعداد چرخ اتومبیل ها، تایر فرسوده تولید می شود. از طرفی دیگر اگر بدانیم به ازای تولید یک لاستیک کامیونی معادل ۲۲ گالن نفت مصرف میشود، بیشتر به لزوم بازیافت لاستیک پی میبریم. اطراف شهرها و مناطق مختلف محیط زیست شهری بود . مثلاً در بازدیدهایی که مسئولان شهر تهران از مراکز دفن زباله کهریزک داشته اند، با توجه به حجم بالای تایرهای مستعمل در میان زباله های تهران، پیشنهادهایی برای احداث کارخانه بازیافت تایر ارائه شده است . بررسی های امروزه نشان می دهد که بازیافت تایرهای فرسوده نه تنها آثار مخرب زیست محیطی ندارد بلکه بسیار کارآمد و باعث ایجاد اشتغال و صرفه جویی در مواد خام اولیه شده که در نهایت رشد صنعتی و اقتصادی منطقه را به دنبال خواهد داشت.پس از روشن شدن نیازبه بازیافت ضایعات لاستیکی وتایرهای مستعمل , در ادامه به روش های قابل اجرا در مقیاس های بزرگ می پردازیم .

روش بازیافت شیمیایی با تکنیک پیرولیز

طبق تعریف عبارت احتراق به تجزیه حرارتی ماده در یک محیط اکسیدکننده گفته می شود و تجزیه حرارتی یک ماده در وضعیت فقدان اکسیژن را پیرولیز می گویند . قابل ذکر است که برخلاف فرآیند احتراق که واکنشی به شدت گرمازا است فرآیند پیرولیز واکنشی به شدت گرماگیراست . از احتراق تایرهای فرسوده محصولات ثابتی به وجود خواهد آمد. محصولات ا حتراق عبارت خواهند بود از بخار آب ، اکسیدهای کربن و گوگرد ، خاکستر و نیز مقداری حرارت که می توان مصرف یا از مجموعه خارج کرد. با استفاده از روش پیرولیز می توان ۵۴ تا ۵۴ درصد وزنی تایرها، روغن هیدرو کربن به دست آورد و این روغنی خواهد بود که خواص بسیار مشابهی با سوخت های سبک موجود در بازار و سوخت دیزل دارد. یکی دیگر از مزایای روش پیرولیز آن است که سوختی تولید می کند که ارزش حرارتی نسبتاً خوبی دارد. ( ۲۲ مگاژول/کیلوگرم ) میزان گوگردآن بسته به شرایط فرآیندی بین ۰٫۵ تا ۰ درصد وزنی است . به علاوه روغن حاصل از این روش را نیز می توان به طور مستقیم برای سوخت مصرف کرد یا به سوخت های مشتق شده از نفت خام افزود. طبق تحقیقات بعمل آمده با روش پیرولیز می توان یک پنجم پول تایرها را بازیابی کرد.

گازهای حاصل از این روش عمدتاً شامل هیدروژن ، متان و دیگر هیدروکربن ها است و میزان ارزش حرارتی آن به حدی است که می توان از قسمتی آن برای تامین انرژی همین فرآیند پیرولیز بهره جست. مراحل بازیافت لاستیک های فرسوده (روش پیرو لیز) درکارخانه ، تایرهای ورودی وارد آسیابهای تیز و برنده شده و سپس توسط تسمه نقاله به ورودی راکتورانتقال داده می شوند. در ادامه از طریق یکسری شیر وارد قسمت فوقانی رآکتور پیرو لیز می شوند . در رآکتور لاستیک خرد شده و مواد افزودنی در تماس با گازهای (فاقد اکسیژن ( حاصل ازپیرولیز، گرم می شوند . طراحی رآکتور به گونه یی است که از ورود اکسیژن جلوگیری می کند . از قسمت فوقانی رآکتور، گاز و بخار آب و نیزبخارات نفتی جمع آوری می شوند تا سپس از یکدیگر جدا شوند . در ستون جداسازی نیز دو برش نفتی جداگانه ) روغن پیرولیز و گاز متان ( حاصل می شود که قبل از ذخیره سازی خنک و خشک می شوند . زائدات جامد تولیدی )کربن و قطعات فولادی ( نیز توسط یک مارپیچ مورب بزرگ از رآکتور خارج شده و از مارپیچهای دیگری عبور داده می شوند تا کربن سرد شده و از شعله ور شدن آن جلوگیری شود.

در ادامه این مواد وارد یک جداکننده مغناطیسی شده تا مواد فولادی آن جدا شوند. کربن تولیدی پیش از ورود به انبار سرد می شود. روغن های تولیدی دارای کاربردهای صنعتی هستند. برش های سبک آنرا می توان به عنوان خوراک کارخانه های شیمیایی )تصفیه و تولید روغنهای صنعتی و حلال ها( مورد استفاده قرار داد. یا اینکه به عنوان سوخت برای صنایع مختلف اعم از نیروگاههای برق، کارخانجات تولید سیمان، صنایع ذوب فلزات، سوخت اتومبیلها و… مورد استفاده قرار داد .

پسماندهای جامد کربنی تولیدی را نیزمی توان به نیروگاه های زغال سنگی فروخته تا جایگزین زغال سنگ شوند یا اینکه برای تولید دوده مصرفی در صنایع به کار خانه های صنعتی فروخت. ازطرفی می توان کربن فشرده شده
بعنوان سوخت مصرفی کوره های ذوب فلزات و یا سوخت منازل روستائی نیز استفاده می شوند .

استفاده از تایرهای فرسوده علاوه بر کمک به پاکسازی محیط زیست و راهی برای دستیابی به زمین پاک، میتواند مزایای دیگری همچون کاهش قیمت تمام شده و افزایش کارآیی را به دنبال داشته باشد که نیازمند مدیریت قوی در بخش مواد زاید و جامد است. در کشور ما نیز در حال حاضر تقاضا برای خرید اتومبیل روزافزون است و طی دهه آینده چالش های پیش روی محیط زیست و شهرداری ها ، اتومبیل ها و مشکلات ناشی از آن خواهد بود هر چند در حال حاضر نیز این مشکل وجود دارد .

در ابتدای شهریور ماه سال ۵۸۳۱ برای اولین بار درایران کارطراحی و ساخت خط تولید بازیافت لاستیک به روش پیرولیز شروع شد . فاز اول, تحقیقات در رابطه با چگونگی و تعریف ماهیت سیستم پیرولیز به شناخت تکنولوژی آن انجامید . درمدت زمانی کوتاهی پس از آن . کار فاز دوم در رابطه با طراحی ونقشه کشی دستگاه جهت بومی سازی آن شروع شد. زمان ساخت این دستگاه با توجه به شرایط مطروحه و تامین قطعات حدود ۶ ماه به طول انجامید . ساخت کلیه ماشین الات خط تولید تماما در داخل کشور انجام شد . پس از نصب ماشین آلات کار تست , باتوجه به حساسیت و پیچیدگی آن به صورت بخش به بخش پیش رفت. در نهایت کار تولید توسط این ماشین آلات )تست نهائی( در دیماه سال ۵۸۱۵ با موفقیت انجام شد. از آن زمان تاکنون نیز مشغول به کار بوده است .

لازم به ذکر است که فناوری این سیستم جزو تکنولوژی های روز دنیا بوده و فقط در اختیار چند شرکت آمریکائی و اروپائی است. از اینرو دستیابی به اطلاعات این تکنولوژی گامی کوچک در جهت خودکفائی کشورعزیزمان ایران محسوب می گردد . با توجه به اینکه هم اکنون سیاست گذاری های کشور نیز در راستای تامین مواد اولیه مورد نیاز از طریق منابع داخلی و حمایت از تولیدات داخلی بنا شده است از اینرو مسلم می گردد که بازیافت محصولاتی مانند تایر ولاستیک ضایعاتی که در حال حاضر درصدی از مواد اولیه آن از طریق واردات از کشورهای دیگر انجام می شود, بتواند کمک شایانی به صنعت لاستیک کشور در جهت تامین مواد اولیه مورد نیاز این محصول نمائید. از آنجائی که در حال حاضر از لاستیک فرسوده استفاده های نابجا و غیره اصولی به عمل می آید, لازم است تا مسئولین امر در این راستا چاره اندیشی مناسب بعمل آورند تا ضمن اینکه از استفاده ناصحیح آن جلوگیری می شود در مقابل روزنه ای جهت پیشرفت صنایع کشور ایجاد شود.

http://www.axonts.com