Dans le recyclage et le traitement des pneus usagés, le procédé de broyage et de granulation du noir de carbone pyrolytique joue un rôle crucial. Avec l'importance croissante accordée à la protection de l'environnement et au recyclage des ressources, le noir de carbone pyrolytique est non seulement largement utilisé dans l'industrie du caoutchouc, mais présente également une valeur économique et environnementale significative. Cet article propose une analyse détaillée du procédé de broyage et de granulation du noir de carbone pyrolytique. Vous comprendrez comment ce procédé améliore la qualité et la stabilité des produits tout en permettant une production efficace et continue.
1. Pyrolyse à haute température
Principe du processus
Les pneus usagés subissent une pyrolyse à des températures élevées allant de 280 °C à 350 °C dans un environnement pauvre en oxygène. usine de pyrolyse de pneus, les principaux composants des pneus usagés, tels que le caoutchouc naturel, le caoutchouc synthétique, le noir de carbone et les agents de vulcanisation, produisent les produits clés suivants :
- Noir de carbone : Matériau solide noir formé à partir du noir de carbone et d'autres substances inorganiques (telles que des charges, des agents de vulcanisation, etc.) présentes dans les pneus par la réaction de pyrolyse.
- Huile de pyrolyse : Produit à partir des composants organiques du pneu, tels que les molécules de caoutchouc et les composants en plastique, il est principalement composé de composés à base de pétrole, qui peuvent être utilisés comme carburant ou raffinés davantage.
- Gaz de synthèse : Composé d’hydrogène, de monoxyde de carbone et de petites quantités de dioxyde de carbone et de méthane, qui peuvent être utilisés pour la récupération d’énergie.
Processus de base
- Réduire le temps de contact entre le noir de carbone et les gaz d'huile. Cela permet de réduire la teneur en huile résiduelle du noir de carbone et d'améliorer sa transparence au toluène.
- Contrôle précis de la température de réaction de pyrolyse. Cela permet de réduire la teneur en hydrocarbures pétroliers totaux (TPH) du noir de carbone.
- Contrôler la concentration en oxygène pendant la pyrolyse permet d'éviter la formation de produits de pyrolyse incomplets, tels que des résidus d'huile et des impuretés dans le noir de carbone.
2. Broyage grossier
Principe du processus
Les particules de noir de carbone pyrolytique sont relativement grosses après pyrolyse. Généralement, un broyeur vertical est utilisé pour broyer la poudre de noir de carbone à une granulométrie de 300 à 800 mesh en vue de son traitement ultérieur. Le broyage grossier comprend les étapes suivantes :
- Écrasement: Les grosses particules de noir de carbone sont rapidement décomposées en particules plus petites par impact physique et compression.
- Broyage: Le rouleau de broyage et la plaque de broyage fonctionnent ensemble par une action de pressage pour affiner davantage le noir de carbone à la taille de particule requise.
- Classement: Des dispositifs de classification par force centrifuge ou par air sont utilisés pour séparer les particules de noir de carbone qui ne répondent pas à la taille de particule requise.
- Dépoussiérage : Un système de dépoussiérage par impulsions est utilisé pour gérer la poussière, garantissant un environnement de production propre et sûr.
Processus de base
- Contrôle précis de la granulométrie pendant le broyage. Cela garantit que la poudre répond aux exigences du processus de granulation ultérieur.
- Assurer une répartition uniforme des particules. Des tailles de particules inégales peuvent entraîner une instabilité lors du processus de granulation.
3. Granulation humide
Principe du processus
La poudre de noir de carbone grossièrement broyée doit subir un processus de granulation humide pour obtenir des particules standardisées. Le processus est le suivant :
- Alimentation: Tout d’abord, la poudre de noir de carbone grossièrement broyée est introduite dans le granulateur par une vis d’alimentation.
- Ajout de liant : Après être entré dans le granulateur, une quantité appropriée de liant liquide est ajoutée pour aider à lier la poudre.
- Agglomération forcée : L'action rotative des dents de granulation force la poudre à s'agglomérer, formant des particules sphériques.
- Formation de particules : Finalement, des particules de noir de carbone d'un diamètre stable allant de 1 à 2 mm sont formées.
Comparaison de processus
Par rapport à la granulation sèche, la granulation humide présente les avantages significatifs suivants :
- Forme des particules : La granulation humide produit des formes de particules plus uniformes, avec une distribution granulométrique plus concentrée.
- Force des particules : La granulation humide produit des particules de noir de carbone avec une résistance supérieure à celles formées par des dispositifs d'agglomération naturels.
- Taux de bouletage et finesse : La granulation humide permet d'obtenir un taux de bouletage plus élevé et un taux de finesse aussi bas que 3 %.
4. Séchage continu
Principe du processus
Sécher les particules de noir de carbone produites par granulation humide pour éliminer l'excès d'humidité. Le processus de séchage continu comprend les étapes suivantes :
- Alimentation: L'ascenseur en forme de Z transporte les particules de noir de carbone vers le four de séchage.
- Séchage: Les particules de noir de carbone tournent en continu dans le tambour. Sous l'action de l'air chaud, la chaleur provoque l'évaporation de l'humidité à la surface des particules jusqu'à ce que leur teneur en humidité chute à ≤ 1 %.
- Décharge: Le système de chauffage du four à air chaud garantit que le temps de séchage, de l'alimentation à la décharge, dure environ 40 minutes, avec une capacité de décharge continue.
Processus de base
- Assurez-vous de chauffer chaque particule uniformément. Cela élimine efficacement l'humidité tout en évitant le dessèchement ou la cuisson.
- Un système de circulation d’air chaud bien conçu permet de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer l’efficacité du séchage.
5. Criblage et emballage
Principe du processus
Nous pouvons décomposer le processus de criblage et de conditionnement des particules de noir de carbone séchées selon les étapes suivantes :
- Climatisation Les particules de noir de carbone séchées refroidissent naturellement jusqu'à température ambiante.
- Alimentation: L'ascenseur en forme de Z transporte les particules de noir de carbone refroidies vers le système de criblage.
- Dépistage: Les particules qualifiées (1 à 2 mm) sont envoyées au bac de production après criblage. Les particules ne répondant pas aux exigences granulométriques sont renvoyées au système de broyage pour un traitement ultérieur.
- Dépoussiérage : Un dépoussiéreur à impulsions situé au-dessus du bac collecte la poussière, qui est ensuite transportée vers le bac à poudre de noir de carbone.
- Paquet: Emballez les particules de noir de carbone qualifiées dans des sacs pour un stockage et un transport faciles.
Processus de base
- Assurer la conformité de la granulométrie : S'assurer que les particules correspondent à la taille de produit requise, garantissant ainsi la cohérence du produit final.
- Réduire la génération de particules non conformes : renvoyer les particules de déchets au système de broyage pour retraitement, minimisant ainsi les pertes de production.
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