A través de extensas pruebas de laboratorio y planta piloto, Metso ha desarrollado un proceso patentado para procesar neumáticos de desecho para recuperar negro de carbón de calidad comercial, acero, aceite y gas combustible no condensable.
En todo el mundo, se estima que cada año se producen mil millones de neumáticos de desecho. En lugar de quemar los neumáticos, el sistema de Metso los tuesta a una temperatura más baja en una atmósfera desprovista de oxígeno (para que no se produzca una combustión real). Este método de tostado se llama pirólisis y se utiliza para muchos procesos diferentes. Mediante el uso de pirólisis, los pedazos de neumático se descomponen en sus tres componentes básicos: carbón negro, radiales de acero y aceite/gas.
De un solo neumático, aproximadamente 1/3 del peso es acero, 1/3 se convierte en negro piro (negro de carbón más aditivos) y el 1/3 final es aceite/gas. Los productos del sistema de pirólisis de neumáticos son carbón negro, aceite (similar al aceite combustible de grado 2), acero y gases no condensables.
El sistema de pirólisis de neumáticos consta de un horno rotatorio de combustión indirecta, recuperación de acero, manejo de carbón, circuito de trituración y peletización, sistema de condensación de aceite y sistema de limpieza de gas. El sistema está diseñado para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Este sistema de línea de productos ofrece una verdadera solución de reciclaje a la gran cantidad de goma que se utiliza en neumáticos y productos industriales. Los materiales reciclados se pueden utilizar para fabricar nuevos productos de goma.
Aplicaciones
- Gobierno, municipios
- Vertederos, residuos de fabricación
- Años de experiencia con todo tipo de procesos, incineradores y hornos rotatorios: Metso es una empresa de ingeniería que diseña de manera sistemática sistemas que incorporan equipos de nuestros diseños patentados y equipos disponibles comercialmente para dar como resultado un circuito de proceso completo. Tenemos una amplia experiencia en procesamiento térmico de alta temperatura en los campos de procesamiento de minerales y desechos. Metso ha construido más de 100 hornos rotatorios indirectos y más de 5.000 hornos rotatorios de combustión directa.
- Procesos probados en planta piloto: Metso ha desarrollado numerosos circuitos de procesamiento de minerales utilizando algunos de los mismos equipos en nuestro centro de pruebas de procesamiento pirotécnico que se utilizó para desarrollar nuestro sistema de pirólisis de neumáticos. Diseñamos de manera sistemática instalaciones comerciales de procesamiento de minerales a partir de los datos de prueba a pequeña escala que desarrollamos en nuestro centro de pruebas de procesamiento pirotécnico y ofrecemos garantías de rendimiento basadas en estos datos de prueba.
- Capaz de instalarse en cualquier parte del mundo: Metso te ofrece la base de conocimiento global, las personas, los recursos financieros, los conocimientos técnicos de ingeniería, los sistemas, las tecnologías innovadoras y ubicaciones en todo el mundo para garantizar que tus operaciones de procesamiento de minerales se beneficien.
- Verdadera comprensión de las condiciones del proceso: hemos adaptado nuestra tecnología probada de otros procesos a nuestro sistema de pirólisis de neumáticos. Pocas plantas de pirólisis fueron diseñadas o construidas por una empresa con experiencia en procesamiento térmico de alta temperatura.
- Ingeniería propia para aplicaciones personalizadas: Metso cuenta con personal de ingeniería propio con ingenieros de procesos, ingenieros mecánicos, ingenieros civiles e ingenieros eléctricos para que todo el sistema pueda diseñarse con nuestro propio personal. Nuestros ingenieros eléctricos diseñan, eliminan errores y ponen en marcha nuestros propios controles de proceso. Nuestros ingenieros son especialmente adecuados para esto porque tienen una amplia experiencia en terreno en sistemas anteriores y los diseñadores del sistema de control para el sistema de pirólisis de neumáticos estarán en terreno eliminando errores y poniendo en marcha el sistema.
Antecedentes del sistema de pirólisis de neumáticos de Metso
- Metso reconoció los neumáticos de desecho como un problema ambiental y un desperdicio de recursos naturales como aceite, gas, carbón y acero contenidos en ellos.
- El enfoque histórico de la quema de neumáticos en hornos de cemento, calderas, vertederos y aplicaciones de goma desmenuzada es un uso ineficiente y un desperdicio de recursos naturales.
- El enfoque principal en el pasado era cobrar por la eliminación de neumáticos con intereses secundarios en el aceite. A veces se quemaba gas en el proceso de neumáticos. Los ingresos por neumáticos no pudieron sostener el costo de la planta en la mayoría de los casos.
- Los usos del producto de carbón en los mercados secundarios, diluyente de asfalto, combustible y otros no ayudaron significativamente a la economía. La capacidad de generar un producto de negro de carbón adecuado para el uso de goma mejora significativamente la economía del proyecto.
- Metso desarrolló nuestro sistema de pirólisis de neumáticos para producir un producto de carbón de alta calidad que pudiese usarse en la fabricación de goma y no diseñó simplemente nuestro proceso como un sistema de eliminación de neumáticos. Esto requiere que nuestro proceso y el diseño de la planta sigan los mismos principios que el diseño de cualquier planta de procesamiento químico para brindar condiciones constantes y seguras de operación. Los pedazos de neumático que alimentan el sistema se tratan como materia prima de la planta de proceso con una tasa de alimentación constante al sistema. El proceso se controla con precisión para asegurar que las zonas de temperatura del horno permanezcan dentro de los rangos operativos establecidos. El carbón se enfría, se eliminan los metales, se muele y se peletiza en etapas de proceso constantes y controladas.
- La planta tiene muchas etapas, pero se puede dividir en pasos. Al lado se muestra un diagrama de flujo de los pasos por los que deben pasar los neumáticos.
- Las instalaciones de la planta piloto de Metso se configuraron para evaluar todo el sistema de forma continua. Se han realizado más de sesenta (60) pruebas piloto continuas para un total de más de 800 horas de operación continua y más de 32 toneladas de neumáticos procesados.
- Se han probado seis (6) materiales de alimentación diferentes en la instalación de la planta piloto: neumáticos de automóviles con acero, neumáticos de automóviles sin acero, neumáticos todoterreno, rechazos del fabricante, mezcla de neumáticos todoterreno y de automóviles y mezcla de neumáticos de automóviles y de camiones.
- A Metso se le ha otorgado la Patente de los Estados Unidos Nº 6.221.329 para el “Proceso de pirólisis para recuperar materiales deseables de los neumáticos de vehículos” como resultado de nuestra investigación y desarrollo de nuestro proceso de pirólisis de neumáticos.
- Metso investigó los sistemas de condensación de aceite disponibles comercialmente y descubrió que eran inadecuados para la recuperación constante de aceite de la corriente gaseosa del proceso de pirólisis difícil de manejar. Como resultado, Metso desarrolló nuestro propio sistema de condensación y se le ha otorgado la patente de Estados Unidos Nº 7.101.963 para “Condensación y recuperación de aceite a partir de gas de pirólisis”.
Cómo funciona
Los chips de neumáticos triturados y lavados, de aproximadamente dos pulgadas por dos pulgadas, se reciben en la instalación de reciclaje. Los chips se alimentan a un horno rotatorio indirecto utilizando transportadores especiales y sellos de aire.
En el horno indirecto se lleva a cabo la reacción de pirólisis y los chips pasan por tres etapas dentro del horno. Primero, la goma se vuelve quebradiza y se separa del acero (lo llamamos goma carbonizada). En la segunda etapa, el aceite y el gas se extraen de la goma carbonizada y se barren del horno. En la última etapa de pirólisis del neumático, el carbón se procesa completamente en una sustancia similar al negro de carbón y se separa de los alambres de acero.
El carbón se envía a través de un procesador Holo-Flite® (para enfriarlo) y luego se envía a un sistema de molienda, peletización y ensacado donde se empaqueta para su transporte.
El acero se enfría y los alambres de acero se compactan y se ponen a disposición para su transporte a un reciclador de acero o un horno de procesamiento de acero.
El gas residual del horno se extrae a través del sistema de condensador de dos etapas patentado por Metso donde se extrae el aceite. Este aceite recuperado es muy similar al combustible diesel en viscosidad, poder calorífico y otros parámetros de calidad, excepto que tiene un contenido de azufre significativamente más alto y un punto de inflamación más bajo. Este aceite de pirólisis podría ser utilizado por cualquier industria que actualmente queme aceites con mayor contenido de azufre, como los fuelóleos del número 4 al 6, o se puede refinar aún más para eliminar los compuestos de azufre.
Además, existe una corriente de gas de escape de pirólisis de aceite no condensable que puede usarse como gas combustible de proceso para equipos industriales o puede quemarse en una caldera y usarse para generar vapor (para calefacción o generación de energía).
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