T/CI 021-2021
Criterios de diseño para el reactor de pirólisis de neumáticos de desecho de horno rotatorio continuo (Versión en inglés)

Estándar No.

T/CI 021-2021

Idiomas

Chino, Disponible en inglés

Fecha de publicación

2021

Organización

Group Standards of the People's Republic of China

Estado

ser reemplazado 2022-03

Remplazado por

T/CI 021-2022

Ultima versión

T/CI 021-2023

Alcance

3.1 Los neumáticos de desecho son neumáticos que han perdido su valor de uso original y no pueden reacondicionarse para su uso posterior. 3.2 Pirólisis térmica de llantas de desecho (pirólisis de llantas de desecho) Las llantas de desecho se someten a una reacción de pirólisis calentándolas en un ambiente deficiente en oxígeno o con gas inerte para producir aceite regenerado de llantas de desecho, negro de humo regenerado por pirólisis térmica, alambre de acero reciclado por pirólisis térmica, y reciclables no condensables Proceso de gas. 3.3 El negro de humo recuperado por pirólisis es un producto sólido rico en negro de humo producido por craqueo térmico de neumáticos de desecho. 3.4 Criterios de diseño para un reactor de pirólisis rotativa continua de llantas de desecho (Criterios de diseño para un reactor de pirólisis rotatoria continua de llantas de desecho) Diseño y optimización de un reactor de horno rotatorio que utiliza el método de craqueo térmico para craquear eficientemente llantas de desecho. Un término general para transformación. 3.5 La relación de aspecto efectiva es la relación entre la longitud efectiva y el diámetro efectivo del reactor de craqueo del horno rotatorio. 4 Requisitos técnicos Diseño y cálculo de la relación de aspecto efectiva del cuerpo del reactor (1) Análisis del grado de pirólisis del neumático de desecho La tasa de conversión de pirólisis del neumático de desecho se refiere a la relación de la masa del neumático de desecho que sufre una reacción de descomposición debido al calentamiento a la masa del material antes de la reacción. Dado que se trata de un cambio causado por la reacción de descomposición de los neumáticos de desecho, la tasa de conversión de pirólisis está relacionada principalmente con factores estrechamente relacionados con la reacción de pirólisis, como la temperatura de pirólisis y el tiempo de reacción. Dado que existen ciertas diferencias en las fórmulas de composición del caucho de diferentes tipos de neumáticos de desecho, es necesario seleccionar la temperatura de pirólisis óptima para la pirólisis de neumáticos de desecho. La temperatura de pirólisis óptima se puede seleccionar utilizando el método de análisis termogravimétrico para analizar la tasa de conversión de pirólisis de materias primas de llantas de desecho a diferentes temperaturas y tiempos para determinar la mejor temperatura de pirólisis y el tiempo de pirólisis apropiado. El grado de pirólisis de neumáticos de desecho es diferente del análisis termogravimétrico de partículas diminutas individuales. Las condiciones de transferencia de calor y masa involucradas en el proceso de pirólisis de neumáticos de desecho en el reactor son más complejas. El análisis del grado de descomposición de los neumáticos usados en el reactor debe ser más macroscópico. A través de una gran cantidad de estudios experimentales, se ha descubierto que una evaluación integral del grado de pirólisis de neumáticos de desecho basada en la calidad de los productos sólidos es un método de análisis y evaluación eficaz. La calidad de los productos sólidos involucrados incluye específicamente: análisis termogravimétrico de los productos sólidos, análisis de propiedades del negro de humo, análisis industrial y análisis de microestructura. Análisis termogravimétrico de productos sólidos obtenidos del craqueo de llantas de desecho. Dado que los neumáticos de desecho ya no cambiarán en masa después de que estén completamente agrietados, el grado de craqueo de las llantas de desecho se puede juzgar con base en los resultados del análisis termogravimétrico de productos sólidos obtenidos de llantas de desecho bajo Diferentes condiciones de tiempo de craqueo. Funciona. La fórmula de cálculo específica es la siguiente:                         &nbSP; bsp;          (4-1) Entre ellos, m0 es la masa inicial del producto sólido después del agrietamiento del neumático de desecho, unidad g ; m es la masa restante del producto sólido después de la pérdida de peso térmica, Unidad g. Análisis de las propiedades del negro de carbón de productos sólidos obtenidos de la pirólisis de llantas de desecho, incluyendo principalmente el valor de absorción de yodo, el valor de absorción de DBP, el área de superficie específica de adsorción de nitrógeno, la transmitancia del precipitado de tolueno, la pérdida de calor a 125 °C y el contenido de cenizas a 825 °C y otras propiedades. de negro de carbón agrietado aspectos de las pruebas. Todos los elementos de prueba anteriores se realizan utilizando los métodos especificados en GB/T 3780. El análisis industrial de productos sólidos obtenidos de la pirólisis de neumáticos de desecho incluye principalmente pruebas de humedad, cenizas, materias volátiles, carbono fijo, etc. Todos los elementos de prueba anteriores se realizan utilizando los métodos especificados en GB/T 212-2008. Para el análisis microestructural de productos sólidos obtenidos de la pirólisis de neumáticos de desecho, el análisis de microscopía electrónica de barrido por tomografía se utiliza principalmente para caracterizar la morfología microscópica dentro del producto sólido para ayudar a analizar las condiciones internas de pirólisis de los neumáticos de desecho. (2) Diseño y cálculo de la longitud efectiva del cuerpo del reactor. A medida que aumenta el tiempo de pirólisis, el grado de pirólisis de los neumáticos de desecho se profundiza gradualmente. A través de investigaciones experimentales, se encuentra que el grado de pirólisis de los neumáticos de desecho y el tiempo de pirólisis satisface la relación que se muestra en la Figura 1:   Figura 1 El patrón de cambio del grado de agrietamiento de los neumáticos de desecho con el tiempo de agrietamiento, es decir, el grado de agrietamiento de los neumáticos de desecho y el tiempo de agrietamiento básicamente satisfacen la siguiente fórmula:   & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; (4 4 -2) En la fórmula, φ es el grado de pirólisis de neumáticos de desecho, en %; t es el tiempo de pirólisis de neumáticos de desecho, en min. El coeficiente de correlación ajustado alcanzó 0,996. De acuerdo con la particularidad estructural del reactor de pirólisis del horno rotatorio, la longitud del reactor requerida para la pirólisis de llantas de desecho en diferentes momentos satisface la siguiente fórmula empírica:   nbsp (4-3) donde d es el espaciado de las roscas en la pared interior del reactor, en m; ω es la velocidad de rotación del reactor del horno, unidad r/min; t es el tiempo requerido para la reacción de craqueo, unidad min. Cabe señalar que las diferentes composiciones de las materias primas afectarán el proceso de reacción de pirólisis. Lo que se proporciona aquí es un método para estudiar la relación entre el grado de pirólisis y el tiempo de pirólisis de neumáticos de desecho. Cuando se trata de materias primas específicas, experimentos de calibración debe realizarse de acuerdo con los métodos de esta guía de diseño. Con base en los resultados experimentales y los parámetros estructurales requeridos por el proyecto específico, se rediseña y calcula la longitud efectiva del cuerpo del reactor. (3) Diseño y cálculo del diámetro efectivo del cuerpo del reactor. Un grado de llenado adecuado puede garantizar la salida del reactor. Si el llenado es demasiado grande, los neumáticos de desecho requerirán un tiempo de agrietamiento más largo y es fácil que no sean suficientes. Se agrieta dentro de la longitud de calentamiento limitada; si el relleno es demasiado pequeño, la producción disminuirá bruscamente. Para aumentar la capacidad de producción, el grado de llenado del reactor del horno rotatorio generalmente se controla entre 10 y 20 %. La fórmula de cálculo de la producción por unidad de superficie del reactor del horno rotatorio es la siguiente: ;        &nbSP; bsp;         (4-4) donde mF es la salida por unidad de superficie área del reactor del horno rotatorio, en kg/m2·h; G es la capacidad de procesamiento del reactor del horno rotatorio, La unidad es kg/h; D es el diámetro del reactor del horno rotatorio, en m; L es el Longitud del reactor del horno rotatorio, en m. La fórmula de cálculo para la producción de volumen unitario del reactor del horno rotatorio es la siguiente: ;      &nbSP; bsp;          (4-5) Donde: mV es la unidad de volumen de salida del reactor de horno rotatorio, la unidad es kg/m3·h. Bajo la condición de un cierto grado de llenado, de acuerdo con la demanda de capacidad de producción, la fórmula de cálculo de diseño del diámetro del reactor del horno rotatorio es la siguiente: ;(4-6) Cabe señalar que el diámetro efectivo del cuerpo del reactor afecta principalmente la diferencia de temperatura radial y la capacidad de procesamiento dentro del reactor. Normalmente, el reactor Cuando el diámetro es inferior a 1,2 m, la diferencia de temperatura radial dentro del El reactor generalmente no excede los 20 °C y se puede ignorar el impacto de los cambios de diámetro en la temperatura radial. Cuando el grado de llenado es constante, el diámetro requerido del reactor se puede calcular en función de la capacidad de procesamiento del reactor y los parámetros físicos de los neumáticos de desecho. 5 Parámetros básicos 5.1 Tiempo de craqueo El tiempo de residencia de los neumáticos de desecho en el reactor está determinado por el grado de craqueo y está relacionado con factores como la velocidad del reactor, la estructura y la inclinación natural del material, se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula. El tiempo de residencia t1 de los materiales sin placas copiadoras en el reactor se calcula según la siguiente fórmula: ;   nbsp (5-1) donde t1 es el tiempo de residencia del material, unidad min; L es la longitud del reactor, la unidad es m; Di es el diámetro interior del reactor, la unidad es m; θ es el ángulo de inclinación natural del material, la unidad es °;  n es la velocidad del reactor, la unidad es r/min. El tiempo de residencia t2 de los materiales con palas helicoidales en el reactor se calcula según la siguiente fórmula: ;   nbsp (5-2) donde t3 es el tiempo de residencia de las llantas de desecho, unidad min; eta es el grado de agrietamiento de las llantas de desecho, calculado mediante la ecuación 4-1; d es el paso de las palas espirales, unidad mm; L y n tienen el mismo significado que la ecuación (5-1). 5.2 Coeficiente de llenado En el eje vertical de la sección interior del reactor, la relación entre el área ocupada por neumáticos de desecho y la sección interior del reactor es el coeficiente de llenado. Generalmente, el factor de llenado es de 0,1 a 0,2, sin exceder 0,25. Si se ha determinado la capacidad de procesamiento, el factor de llenado también se puede calcular usando la ecuación (5-4). Si el factor de llenado calculado es demasiado bajo o demasiado alto, el tamaño del reactor se puede ajustar y recalcular adecuadamente.                       &nbSP; bsp;   ;                   (5-3 ) En la fórmula, f es el coeficiente de llenado; k1 es el coeficiente de influencia estructural. Cuando no hay componentes internos como placas de copia en el reactor, tome k1=1,0; cuando hay placas de copia en el reactor, tome k1=1,1 ~1.2. G es la capacidad de procesamiento, en kg/h; ρ es la densidad de los neumáticos de desecho, en kg/m3; L es la longitud del reactor, en m; Di es el diámetro interior del reactor, en m; t1 es el tiempo de residencia del material, en min. 5.3 Velocidad de rotación El rango de velocidad del reactor es generalmente de 0,4~10 r/min, y la velocidad comúnmente utilizada es de 1~3 r/min. Al diseñar la velocidad de rotación, se debe hacer un cálculo integral basado en el tiempo de residencia de los neumáticos de desecho en el reactor y la forma de los componentes internos del reactor. Si se trata de una estructura en espiral interna, solo el paso de las palas en espiral. debería ser considerado. Además, se debe controlar la velocidad lineal periférica del diámetro exterior del reactor para que no supere 1 m/s; para algunas condiciones de trabajo que requieren condiciones especiales, después de prestar especial atención a la vibración inercial de los componentes internos y del reactor. , el rango de velocidad del reactor puede ser una relajación apropiada.

T/CI 021-2021 Historia

• 2023 T/CI 021-2023 Norma técnica de procesamiento sobre refrigeración de Procambarus clarkii cocido
• 2022 T/CI 021-2022 Bomba de impulsor inteligente
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