Quy trình công nghệ tái chế dầu cao su và cacbon đen từ phế liệu cao su
Công nghệ tái chế rác cao su hiện tại đang được ứng dụng rộng rãi khoảng từ năm 2000, khi giá cả dầu khoáng ngày càng tăng cao và hiệu quả kinh tế, môi trường và xã hội đều đạt đối với công nghệ này, rác thải cao su được xử lý một cách triệt để không gây ô nhiễm môi trường, bên cạnh đó còn tạo ra được sản phẩm có giá trị cung cấp cho thị trường, cho xã hội.
Một trong những nước đi đầu trong công nghệ này là nước Cộng Hoà Liên Bang Đức. Bên cạnh đó các nước phát triển và đang phát triển như: Cannada, Úc, Nhật, Nga, Hàn Quốc và Trung Quốc cũng cung cấp công nghệ này. Công nghệ của các nước đang phát triển được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, công nghệ này sử dụng hệ lò quay kín hoạt động liên tục, gia nhiệt gián tiếp, cracking nhiệt ở nhiệt độ thấp, áp xuất thấp và tuần hoàn. Đặc biệt riêng chỉ có công nghệ của Cộng hoà Liên Ban Đức không chỉ sử lý được rác cao su mà còn sử lý được các loại rác nhựa như nylon, PE, PP, ... công nghệ này đáp ứng được tất cả các tiêu chuẩn môi trường của châu Âu, Mỹ ...
Công nghệ được sử dụng là công nghệ cracking nhiệt trong hệ lò quay kín, liên tục ở nhiệt độ thấp, áp suất thấp và tuần hoàn. Dùng súc tác nhiệt để cắt mạch Hydrocacbon theo cách tối ưu nhất thành những mạch ngắn bao gồm khí ga (mạch Hydrocacbon từ C1 - C4), dầu (mạch Hydrocacbon từ C 5- C 24với nguyên liệu đầu vào là rác cao su, cao su phế liệu thì hiệu suất sản xuất của các sản phẩm chính và phụ như sau:
Sản phẩm chính: Dầu cao su 40%
Cacbon đen 40%
Sản phẩm phụ: Dầu nặng 1%
Khí ga 19%
Sản phẩm phụ khí ga và dầu nặng được tuần hoàn cấp cho lò đốt 2 cấp, được đốt triệt để cung cấp nhiệt cho hệ lò quay. Sản phẩm chính dầu cao su và cacbon đen cung cấp cho khách hàng.
Quá trình nhiệt phân trong hệ lò quay kín
Nhiên liệu đầu vào được đưa tự động vào lò quay kín, được nhiệt phân ở nhiệt độ thấp. Nguyên liệu được gia nhiệt gián tiếp trong hệ lò quay nhiệt phân kín, áp suất thấp (không đốt cháy nguyên liệu trực tiếp), quá trình được cấp nhiệt bằng lò đốt hai cấp tự động theo chương trình, đảm bảo nhiệt độ trong lò quay đạt từ 180 – 250 0C. 90% lượng nhiệt cung cấp sẽ được hấp thụ vào nguyên liệu, 10% lượng nhiệt được làm nguội thoát qua đường ống khói và được xử lý trước khi ra môi trường ngoài.
Hệ thống lò đốt hai cấp dùng dầu Diesel DO 0.05%S để khởi động, khi hệ thống lò quay đạt nhiệt độ cần thiết theo chương trình tối ưu thì lò đốt tự động chuyển sang đốt bằng khí gas và dầu nặng (tuần hoàn trong quá trình sản xuất). Nhiệt độ trong lò đốt sơ cấp đạt 800 0C, thứ cấp đạt 1300 0C. Hệ thống lò đốt và đường ống cấp nhiệt được bảo ôn cách nhiệt triệt để, đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình sản xuất. Ngoài ra lò đốt có trang bị van áp an toàn, đảm bảo lò đốt không bị sự cố khi lò đốt bị tăng áp đột ngột. Hệ thống lò đốt có cảnh báo an toàn tự động, chương trình an toàn tự động cảnh báo và ngưng hoạt động khi xảy ra sự cố. Lò quay hoạt động liên tục, kín hoàn toàn và được cách nhiệt triệt để.
Quá trình ngưng tụ dầu và thu hồi khí gas
Hỗn hợp khí gas và khí dầu từ lò quay sẽ dẫn trong các đường ống bảo ôn nhiệt qua máy tách dầu nặng, máy này sẽ tách dầu nặng qua hỗn hợp khí gas và khí dầu, lượng dầu nặng (khoảng 1% khối lượng nguyên liệu) sẽ được tách triệt để và được trực tiếp chuyển vào bồn lưu trữ dầu nặng và dùng làm nhiên liệu đốt cho hệ thống lò đốt 2...
Hỗn hợp khí dầu và khí gas sau khi được tách dầu nặng được dẫn qua hệ thống ngưng tụ 3 cấp bằng các đường ống bảo ôn. Hệ thống ngưng tụ giải nhiệt bằng nước tuần hoàn. Tại đây toàn bộ dầu sẽ ngưng tụ ở 3 phân đoạn. Lúc này nhiệt độ dầu khoảng 50 oc. Sau khi dầu ngưng tụ thì hỗn hợp khí dầu và khí gas (chiếm trên 19% khối lượng nguyên liệu), khí gas được dẫn vào máy làm lạnh để đạt nhiệt độ cần thiết là nhỏ hơn 15 oc. Sau đó khí gas được đưa tuần hoàn trở lại làm nhiên liệu cho hệ thống lò đốt 2 cấp. Sau khi được ngưng tụ 3 phân đoạn, dầu chiếm 40% khối lượng nguyên liệu được tổng hợp hoàn thiện chất lượng tại máy ổn định dầu bằng nguyên lý cơ học với nhiệt độ và áp suất phù hợp. Khi lượng dầu đạt tiêu chuẩn và có tính đồng nhất, dầu sẽ được bơm vào hệ thống bồn chứa.
Ngày nay nhiều công trình nghiên cứu các tiêu chuẩn về phát sinh phế thải, tổ chức thu gom và xử lý phế thải đã ra đời; hàng loạt các công nghệ mới trong công nghiệp đã được phát minh như mục đích giảm thiểu tối đa và xử lý các loại phế thải, các giải pháp xử lý phế thải hiện đại nhằm biến chất thải thành các sản phẩm có ích khác với mục tiêu là bảo vệ môi trường và sự tồn tại của loài người là quan trọng nhất.
