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Die Pyrolyse von Reifen ist ein komplexer thermischer Zersetzungsprozess, der in Abwesenheit von Sauerstoff stattfindet und zum Zerfall von Gummi in kleinere Moleküle, Gase und feste Rückstände führt.Dieser Prozess wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter Temperatur, Druck, Zeit, Atmosphäre, Zufuhrrate und die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Reifen.Die Hauptursache für die Pyrolyse ist die Wärmezufuhr, die die Aufspaltung der Hauptkette des Kautschuks in Monomere, Biopolymere und Fragmente auslöst.Diese polymerisieren dann zu verschiedenen Olefinen und lassen festen Kohlenstoff zurück.Zu den Endprodukten der Reifenpyrolyse gehören Heizöl, nicht kondensierbares Gas, Ruß und Stahldraht.Die Effizienz und die Zusammensetzung dieser Produkte hängen von den Prozessbedingungen und der Art des Ausgangsmaterials ab.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Temperatur:

   • Die Temperatur ist der wichtigste Faktor bei der Pyrolyse von Reifen.Mit steigender Temperatur durchläuft der Gummi eine Reihe von Phasenänderungen und chemischen Reaktionen.
   • Bei etwa 100 °C beginnen sich kleine Moleküle in den Reifen zu verflüchtigen.
   • Bei 140 °C schmelzen die Reifen in einen flüssigen Zustand.
   • Zwischen 260°C und 280°C beginnt die Hauptkette des Kautschuks zu reißen, was zur Bildung kleinerer Moleküle führt, die dann zu verschiedenen Olefinen polymerisieren.
   • Höhere Temperaturen erhöhen im Allgemeinen die Produktion nicht kondensierbarer Gase, während niedrigere Temperaturen die Produktion von hochwertigen festen Produkten wie Ruß begünstigen.

2. Atmosphäre:

   • Die Pyrolyse erfordert eine sauerstofffreie Umgebung, um eine Verbrennung zu verhindern und die thermische Zersetzung des Gummis zu gewährleisten.
   • Durch die Abwesenheit von Sauerstoff kann der Kautschuk in kleinere Moleküle zerfallen, ohne zu verbrennen, was zur Bildung von Pyrolyseöl, Gas und festen Rückständen führt.

3. Zeit (Verweilzeit):

   • Die Dauer des Pyrolyseprozesses, die so genannte Verweilzeit, beeinflusst den Grad der thermischen Umwandlung und die Zusammensetzung der Endprodukte.
   • Eine längere Verweilzeit ermöglicht eine vollständigere Zersetzung des Kautschuks, was zu einer höheren Ausbeute an Gas und Öl führt.
   • Der typische Pyrolyseprozess dauert 3 bis 5 Stunden, kann aber je nach den spezifischen Bedingungen und den gewünschten Ergebnissen variieren.

4. Beschickungsrate und Partikelgröße:

   • Die Geschwindigkeit, mit der die Reifen dem Reaktor zugeführt werden, und die Größe der Reifenpartikel können die Effizienz des Pyrolyseprozesses beeinflussen.
   • Kleinere Partikelgrößen führen zu einer schnelleren thermischen Zersetzung und größeren Mengen an Pyrolyseöl.
   • Es können ganze, halbierte oder geschredderte Reifen verwendet werden, wobei geschredderte Reifen, bei denen der größte Teil des Stahls und der Fasern entfernt wurde, in der Regel gleichmäßigere Ergebnisse liefern.

5. Druck:

   • Der Druck ist zwar weniger kritisch als die Temperatur, kann aber dennoch den Pyrolyseprozess beeinflussen.
   • Höhere Drücke können die Dichte der erzeugten Gase erhöhen, was sich auf den Kondensationsprozess und die Ausbeute an Pyrolyseöl auswirken kann.

6. Art des Ausgangsmaterials:

   • Die Zusammensetzung der Reifen, einschließlich des Vorhandenseins von Fasern und Stahl, kann den Pyrolyseprozess und die Eigenschaften der Endprodukte beeinflussen.
   • Ganze Reifen enthalten Fasern und Stahl, was den Prozess erschweren kann, während geschredderte Reifen, bei denen Stahl und Fasern größtenteils entfernt wurden, in der Regel einheitlichere Ergebnisse liefern.

7. Endprodukte:

   • Die wichtigsten Endprodukte der Reifenpyrolyse sind Heizöl, nicht kondensierbares Gas, Ruß und Stahldraht.
   • Heizöl kann zum Heizen, zur Stromerzeugung oder zur Wasserstoffproduktion verwendet werden.
   • Nicht kondensierbares Gas kann entschwefelt und gereinigt werden, bevor es gelagert oder als Brennstoff verwendet wird.
   • Ruß ist ein wertvoller fester Rückstand, der in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt werden kann.
   • Stahldraht kann zurückgewonnen und recycelt werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Pyrolyse von Reifen durch die Zufuhr von Wärme in einer sauerstofffreien Umgebung verursacht wird, was zur thermischen Zersetzung von Gummi in kleinere Moleküle, Gase und feste Rückstände führt.Die Effizienz und die Zusammensetzung der Endprodukte werden von Faktoren wie Temperatur, Atmosphäre, Verweilzeit, Beschickungsrate, Partikelgröße, Druck und der Art des Ausgangsmaterials beeinflusst.Das Verständnis dieser Faktoren ist entscheidend für die Optimierung des Pyrolyseprozesses und die Maximierung der Ausbeute und Qualität der Endprodukte.

Zusammenfassende Tabelle:

Schlüsselfaktor	Einfluss auf die Pyrolyse
Temperatur	Höhere Temperaturen erhöhen die Gasproduktion; niedrigere Temperaturen begünstigen feste Produkte wie Ruß.
Atmosphäre	Eine sauerstofffreie Umgebung verhindert die Verbrennung und ermöglicht die thermische Zersetzung.
Verweilzeit	Längere Verweilzeiten erhöhen die Gas- und Ölausbeute, da sie eine vollständige Zersetzung des Kautschuks ermöglichen.
Zufuhrrate/Größe	Kleinere Partikel und zerkleinerte Reifen verbessern Effizienz und Konsistenz.
Druck	Höhere Drücke können die Gasdichte und die Ölausbeute beeinträchtigen.
Art des Ausgangsmaterials	Geschredderte Reifen, bei denen Stahl/Fasern entfernt wurden, liefern konsistentere Ergebnisse.
Endprodukte	Heizöl, nicht kondensierbares Gas, Ruß und Stahldraht sind die wichtigsten Endprodukte.

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