QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ

Quy trình công nghệ tái chế dầu cao su và
Cacbon ñen từ phế liệu cao su
Sau một thời gia dài phát triển công nghiệp hoá hiện ñại hoá, nhân loại bắt
ñầu thấy ñược hậu quả của việc phí phạm nguồn tài nguyên, diễn ra không chỉ trong
quá trình khai thác tài nguyên mà ngay cả các hoạt ñộng hàng ngày và môi trường
sống ñang dần bị huỷ hoại do ô nhiễm từ các nguồn phế thải. Xu thế bây giờ của
nhân loại là nghiên cứu, sử dụng tiết kiệm nguồn tài nguyên bằng cách tái chế, sử
dụng lại nguồn nguyên liệu và năng lượng tái sinh, trong ñó có rác thải công nghiệp
như rác thải cao su ñược tái chế, sản xuất thành dầu cao su và Cacbon ñen nhằm hạn
chế bớt nguồn tài nguyên dầu mỏ quý hiếm hiện nay.
Công nghệ tái chế rác cao su hiện tại ñang ñược ứng dụng rộng rãi khoãng từ
năm 2000. khi giá cả dầu khoáng ngày càng tăng cao và hiệu quả kinh tế, môi
trường và xã hội ñều ñạt ñối với công nghệ này, rác thải cao su ñược xủ lý một cách
triệt ñể không gây ô nhiễm môi trường, bên cạnh ñó còn tạo ra ñược sản phẩm có giá
trị cung cấp cho thị trường, cho xã hội.
Một trong những nước ñi ñầu trong công nghệ này là nước Cộng Hoà Liên
Bang ðức. Bên cạnh ñó các nước phát triển và ñang phát triển như: Cannada, Úc,
Nhật, Nga, Hàn Quốc và Trung Quốc cũng cung cấp công nghệ này. Công nghệ của
các nước ñang phát triển ñược sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, công nghệ này sử
dụng hệ lò quay kín hoạt ñộng liên tục, gia nhiệt gián tiếp, cracking nhiệt ở nhiệt ñộ
thấp, áp xuất thấp và tuần hoàn. ðặc biệt riêng chỉ có công nghệ của Cộng hoà Liên
Ban ðức không chỉ sử lý ñược rác cao su mà còn sử lý ñược các loại rác nhựa như
nylon, PE, PP, … công nghệ này ñáp ứng ñược tất cả các tiêu chuẩn môi trường của
châu Âu, Mỹ …
Công nghệ ñược sử dụng là công nghệ cracking nhiệt trong hệ lò quay kín,
liên tục ở nhiệt ñộ thấp, áp suất thấp và tuần hoàn. Dùng súc tác nhiệt ñể cắt mạch
Hydrocacbon theo cách tối ưu nhất thành những mạch ngắn bao gồm khí ga (mạch
Hydrocacbon từ C
1
-C
4

), dầu (mạch Hydrocacbon từ C
5
-C
24
). Với nguyên liệu ñầu
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 ñen 40%
Sản phẩm phụ: Dầu nặng 1%
Khí ga 19%
Sản phẩm phụ khí ga và dầu nặng ñược tuần hoàn cấp cho lò ñốt 2 cấp, ñược
ñốt triệt ñể cung cấp nhiệt cho hệ lò quay. Sản phẩm chính dầu cao su và cacbon ñen
cung cấp cho khách hàng.
Quá trình nhiệt phân trong hệ lò quay kín
Nhiên liệu ñầu vào ñược ñưa tự ñộng vào lò quay kín, ñược nhiệt phân ở nhiệt
ñộ thấp. Nguyên liệu ñược gia nhiệt gián tiếp trong hệ lò quay nhiệt phân kín, áp
suất thấp (không ñốt cháy nguyên liệu trực tiếp), quá trình ñược cấp nhiệt bằng lò
ñốt hai cấp tự ñộng theo chương trình, ñảm bảo nhiệt ñộ trong lò quay ñạt từ 180 –
250
o
C. 90% lượng nhiệt cung cấp sẽ ñược hấp thụ vào nguyên liệu, 10% lượng nhiệt
ñược làm nguội thoát qua ñường ống khói và ñược xử lý trước khi ra môi trường
ngoài.
Hệ thống lò ñốt hai cấp dùng dầu Diesel DO 0.05%S ñể khởi ñộng. khi hệ
thống lò quay ñạt nhiệt ñộ cần thiệt theo chương trình tối ưu thì lò ñốt tự ñộng
chuyển sang ñốt bằng khí gas và dầu nặng (tuần hoàn trong quá trình sản xuất).
Nhiệt ñộ trong lò ñốt sơ cấp ñạt 800
o
C, thứ cấp ñạt 1300

o
C. Hệ thống lò ñốt và
ñường ống cấp nhiệt ñược
bảo ôn cách nhiệt triệt ñể,
ñảm bảo an toàn tuyệt ñối
trong quá trình sàn xuất.
Ngoài ra lò ñốt có trang bị
van áp an toàn, ñảm bảo lò
ñốt không bị sự cố khi lò ñốt
bị tăng áp ñột ngột. Hệ thống
lò ñốt có cảnh báo an toàn tự
ñộng, chương trình an toàn
tự ñộng cảnh báo và ngưng
hoạt ñộng khi xảy ra sự cố.
Lò quay hoạt ñộng liên tục,
kín hoàn toàn và ñược cách
nhiệt triệt ñể.
Quá trình ngưng tụ dầu và thu hồi khí gas
Hỗn hợp khí gas và khí dầu từ lò quay sẽ dẫn trong các ñường 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 ñược tách triệt ñể và
ñược trực tiêp chuyển vào bồn lưu trữ dầu nặng và dùng làm nhiên liệu ñốt cho hệ
thống lò ñốt 2…
Hỗn hợp khí dầu và khí gas sau khi ñược tách dầu nặng ñược dẫn qua hệ
thống ngưng tụ 3 cấp bằng các dường ống bảo ôn. Hệ thống ngưng tụ giải nhiệt bằng
nước tuần hoàn. Tại ñây toàn bộ dầu sẽ ngưng tụ ở 3 phân ñoạn. Lúc này nhiệt ñộ
dầu khoảng 50
o
C. Sau khi dầu ngưng tụ thì hỗn hợp khí dầu và khí gas (chiếm trên
19% khối lượng nguyên liệu), khí gas ñược dẫn vào máy làm lạnh ñể ñạt nhiệt ñộ

cần thiết là nhỏ hơn 15
o
C. Sau ñó, khí gas ñược ñưa tuần hoàn trở lại làm nhiên liệu
cho h
ệ thống lò ñốt 2 cấp. Sau khi ñược ngưng tụ 3 phân ñoạn, dầu chiếm 40% khối
lượng nguyên liệu ñược tổng hợp hoàn thiện chất lượng tại máy ổn ñịnh dầu bằng
nguyên lý cơ học với nhiệt ñộ và áp suất phù hợp. Khi lượng dầu ñạt tiêu chuẩn và
có tính ñồng nhất, dầu sẽ ñược 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 xủ lý phế thải ñã ra ñời; hàng loạt các công nghệ mới trong công
nghiệp ñã ñược phát minh nhằ mục ñích giảm thiểu tối ña và xử lý các loại phế thải,
các giải pháp xử lý phế thải hiện ñại 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.
Mạnh Hùng (tổng hợp)