타이어 열분해는 폐타이어를 연료유, 카본 블랙, 강선, 비응축성 가스 등의 가치 있는 제품으로 전환하는 열분해 공정입니다.이 공정은 폐타이어를 열분해 반응기에 투입하고 산소가 없는 환경에서 가열하여 고무를 더 작은 분자로 분해한 다음, 생성된 증기를 응축하여 액체 오일을 수집하는 과정으로 이루어집니다.카본 블랙과 강철 와이어를 포함한 고체 잔여물은 분리하여 수거합니다.이 공정은 폐타이어를 재사용 가능한 자원으로 재활용하기 때문에 매우 효율적이고 환경 친화적입니다.공정에 영향을 미치는 주요 요인으로는 온도, 열분해 방법, 반응기 설계 등이 있습니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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폐타이어를 원자로에 공급하기:
- 공정은 전체 또는 파쇄된 폐타이어를 열분해 반응기에 투입하는 것으로 시작됩니다.일반적으로 타이어는 파쇄되지 않은 상태로 투입되지만 일부 공정에서는 효율성을 높이기 위해 파쇄가 필요할 수 있습니다.
- 반응기는 열분해에 필요한 고온을 처리하도록 설계되었으며 연소로 이어질 수 있는 산소 유입을 방지하기 위해 밀폐되어 있습니다.
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반응기 가열하기:
- 타이어가 반응기 안에 들어가면 가열 과정이 시작됩니다.반응기를 용광로 안에 넣고 온도를 서서히 높여 고무를 녹여 기화시킵니다.
- 고무의 주쇄가 단량체, 생체 고분자, 파편으로 분해되도록 가열 과정을 세심하게 제어합니다.이러한 열분해는 산소가 없는 상태에서 발생하며, 이를 혐기성 열분해라고 합니다.
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해중합 및 가스 제거:
- 해중합 공정은 3~5시간 동안 진행되며, 그 동안 고무가 더 작은 분자로 분해됩니다.이 과정에서 응축 가능한 가스와 응축 불가능한 가스가 혼합된 가스 부산물이 생성됩니다.
- 가스는 열교환기를 통과하여 응축 가능한 탄화수소가 비응축성 가스에서 분리됩니다.응축 가능한 탄화수소는 열분해 오일로 수집되고, 응축 불가능한 가스는 가스 압력 탱크에 저장되기 전에 탈황 및 세척됩니다.
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열분해 오일의 응축 및 수집:
- 응축 가능한 탄화수소는 열교환기에서 냉각되어 액체 열분해 오일로 응축됩니다.이 오일은 난방, 발전, 수소 생산 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
- 열분해 오일의 품질과 구성은 열분해 온도와 사용되는 타이어 유형과 같은 요인에 따라 달라집니다.
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고체 잔류물 분리:
- 열분해 공정이 완료되면 카본 블랙과 강철 와이어를 포함한 고체 잔류물이 원자로에서 분리됩니다.카본 블랙은 고무 제조, 잉크 생산 등 다양한 산업에서 사용되는 귀중한 소재입니다.
- 일반적으로 타이어에 내장되어 있는 강철 와이어도 회수하여 다른 용도로 재활용할 수 있습니다.
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환경 및 경제적 이점:
- 타이어 열분해는 매립되는 폐타이어의 양을 줄이는 데 도움이 되는 환경 친화적인 공정입니다.폐타이어를 가치 있는 제품으로 전환함으로써 자원 절약에 기여하고 원재료의 필요성을 줄일 수 있습니다.
- 또한 이 공정에서 생성된 제품(연료유, 카본 블랙, 강선, 가스)은 다양한 산업 분야에 판매하거나 사용할 수 있으므로 경제적 이점을 제공합니다.
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공정에 영향을 미치는 요인:
- 타이어 열분해 공정의 효율과 생산량은 열분해 방법, 온도, 반응기 설계 등 여러 요인에 따라 달라집니다.일반적으로 온도가 높을수록 가스와 오일의 수율이 높아지고, 온도가 낮을수록 카본 블랙 생산에 유리합니다.
- 사용되는 타이어의 종류도 최종 제품의 구성에 영향을 미칩니다.예를 들어 고무 함량이 높은 타이어는 더 많은 오일을 생산하고, 강철이 많은 타이어는 더 많은 강철 와이어를 생산합니다.
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연속 처리와 일괄 처리 비교:
- 일부 열분해 시스템은 연속 모드로 작동하며, 타이어가 원자로에 지속적으로 공급되고 생성물이 지속적으로 수집됩니다.이 방법은 더 효율적이며 대규모 작업에 적합합니다.
- 다른 시스템은 한 번에 정해진 양의 타이어를 처리하는 배치 프로세스를 사용합니다.각 배치가 끝나면 반응기가 비워지고 새 배치가 로드됩니다.이 방법은 더 간단하지만 대규모 작업에는 효율성이 떨어질 수 있습니다.
요약하자면, 타이어 열분해는 복잡하지만 매우 효율적인 공정으로 폐타이어를 가치 있는 자원으로 전환합니다.이 공정에는 공급, 가열, 해중합, 응축, 분리 등 몇 가지 주요 단계가 포함되며, 각 단계는 최종 제품의 수율과 품질을 극대화하기 위해 세심하게 제어됩니다.이 공정은 환경 오염을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 폐기물을 가치 있는 상품으로 전환하여 상당한 경제적 이점을 제공합니다.
요약 표:
| 단계 | 설명 |
|---|---|
| 폐타이어 공급 | 전체 또는 파쇄된 타이어를 밀폐된 열분해 반응기에 공급합니다. |
| 반응기 가열 | 고무는 산소가 없는 환경에서 녹아 기화됩니다. |
| 해중합 | 고무는 더 작은 분자로 분해되어 응축성 및 비응축성 가스를 생성합니다. |
| 응축 | 응축 가능한 탄화수소는 열분해 오일로 냉각됩니다. |
| 분리 | 카본 블랙과 스틸 와이어를 분리하여 수거합니다. |
| 이점 | 매립 폐기물을 줄이고, 자원을 절약하며, 가치 있는 제품을 생산할 수 있습니다. |
| 요인 | 온도, 열분해 방법, 반응기 설계가 효율성에 영향을 미칩니다. |
| 처리 모드 | 연속 또는 일괄 처리 옵션을 사용할 수 있습니다. |
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