Was ist der Prozess der Altreifenpyrolyse? Altreifen in Kraftstoff und wertvolle Materialien umwandeln

Im Kern ist die Altreifenpyrolyse ein thermischer Zersetzungsprozess bei hoher Temperatur, der Altreifen in einer sauerstofffreien Umgebung zersetzt. Anstatt die Reifen zu verbrennen, verwendet diese Methode indirekte Wärme, um sie chemisch in ihre Grundbestandteile zurückzuverwandeln: Heizöl, Ruß, Stahldraht und ein brennbares Gas.

Das entscheidende Konzept ist, dass Pyrolyse keine Verbrennung ist. Es ist eine Form des chemischen Recyclings, die ein komplexes Abfallprodukt in eine Reihe wertvoller, marktfähiger Rohstoffe zerlegt, ohne dass eine Verbrennung stattfindet.

Das Kernprinzip: Was ist Pyrolyse?

Pyrolyse stellt einen hochentwickelten Ansatz zur Materialrückgewinnung dar. Sie basiert auf einem einzigen, grundlegenden Prinzip: die Anwendung intensiver Hitze in Abwesenheit von Sauerstoff.

Keine Verbrennung, sondern thermische Zersetzung

Wenn Sie etwas verbrennen (Verbrennung), verursachen Sie eine schnelle chemische Reaktion mit Sauerstoff. Pyrolyse verhindert dies absichtlich.

Durch das Erhitzen von Reifen in einem versiegelten Reaktor werden die langen, komplexen Polymerketten, aus denen der Gummi besteht, in einfachere, flüchtigere Moleküle zerlegt – oder „gecrackt“ –, ohne jemals Feuer zu fangen.

Die chemische Umwandlung

Dieser thermische Crackprozess zerlegt die Hauptkette des Gummis in Monomere und andere Fragmente. Diese kleineren Moleküle werden dann als Dampf freigesetzt, wobei die festen, nichtflüchtigen Materialien wie Kohlenstoff und Stahl zurückbleiben.

Dieser Dampf ist der Schlüssel zur Herstellung von wertvollem flüssigem Kraftstoff, während die verbleibenden Feststoffe als Ruß und Stahlschrott zurückgewonnen werden.

Eine Schritt-für-Schritt-Analyse des Prozesses

Eine kontinuierliche Pyrolyseanlage arbeitet in einer Reihe von unterschiedlichen, methodischen Stufen, die darauf ausgelegt sind, die Effizienz und Produktqualität zu maximieren.

Stufe 1: Vorverarbeitung und Beschickung

Bevor die Reifen in den Reaktor gelangen, müssen sie vorbereitet werden. Der schwere Stahlwulstdraht wird typischerweise mit einer Drahtziehmaschine entfernt.

Die Reifen werden dann in kleine, gleichmäßige Stücke (ca. 2-5 cm) zerkleinert. Dies erhöht die Oberfläche und gewährleistet eine schnellere und gleichmäßigere Erwärmung im Reaktor.

Stufe 2: Der Pyrolyse-Reaktor

Die zerkleinerten Reifenteile werden in einen luftdichten Pyrolyse-Reaktor, oft einen großen, rotierenden Ofen, eingebracht.

Externe Brenner, die mit Quellen wie Erdgas, Flüssiggas oder sogar dem recycelten Gas aus dem Prozess selbst betrieben werden, heizen das Äußere des Reaktors. Die Rotation sorgt dafür, dass die Reifenteile gleichmäßig auf die Zieltemperatur (typischerweise 400-500°C) erhitzt werden.

Stufe 3: Erfassung der Ausgaben

Während sich der Gummi zersetzt, trennt er sich in gasförmige und feste Ströme, die unterschiedlich behandelt werden.

Der heiße Dampf, eine Mischung aus Ölgas und Synthesegas, wird aus dem Reaktor in ein mehrstufiges Kühlsystem geleitet. Hier kondensiert das Ölgas zu einer Flüssigkeit – dem Pyrolyseöl.

Das Gas, das nicht kondensiert, bekannt als Synthesegas oder nicht kondensierbares Gas, wird separat gesammelt.

Gleichzeitig werden die im Reaktor verbleibenden festen Materialien – Ruß und Stahldraht – ausgetragen, typischerweise durch einen versiegelten Schneckenförderer, um Staub und Wärmeverlust zu minimieren.

Die vier primären Endprodukte

Der Erfolg der Pyrolyse liegt in ihrer Fähigkeit, fast 100 % des eingebrachten Abfalls in nutzbare Produkte umzuwandeln.

Pyrolyseöl (Heizöl)

Dies ist das primäre flüssige Produkt, das oft 40-45 % des Endprodukts nach Gewicht ausmacht. Es ist ein synthetischer Kraftstoff, der in Industrieöfen, Kesseln und Generatoren als Ersatz für herkömmliches Heizöl verwendet werden kann.

Ruß

Dieser feste Rückstand, auch als Biokohle bekannt, macht etwa 30-35 % der Ausbeute aus. Obwohl er nicht so hochwertig ist wie „reiner“ Ruß, hat er Wert als Pigment, als verstärkender Füllstoff in minderwertigen Gummiprodukten oder als fester Brennstoff (Biokohle).

Stahldraht

Der Stahl aus den Reifenwülsten und -gürteln wird vollständig zurückgewonnen und macht 10-15 % des Reifengewichts aus. Es handelt sich um sauberen, hochwertigen Schrott, der direkt an Stahlwerke zum Recycling verkauft werden kann.

Synthesegas (nicht kondensierbares Gas)

Dieses gasförmige Nebenprodukt macht die restlichen 10-15 % aus. Es hat einen hohen Heizwert und wird fast immer recycelt, um die Brenner zu betreiben, die den Pyrolyse-Reaktor heizen, wodurch der gesamte Betrieb energieeffizienter wird und externe Brennstoffkosten reduziert werden.

Die Kompromisse verstehen

Obwohl hochwirksam, wird der Pyrolyseprozess durch spezifische Variablen und Betriebsrealitäten bestimmt.

Der Einfluss von Temperatur und Zeit

Die endgültige Zusammensetzung der Produkte hängt stark von der Pyrolysemethode, der Temperatur und der Verweildauer des Materials im Reaktor ab. Unterschiedliche Temperaturen können das Verhältnis von Öl zu Gas verändern, was eine präzise Prozesskontrolle erfordert, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Die Qualität des Ausgangsmaterials ist wichtig

Die Sauberkeit und Konsistenz der eingehenden zerkleinerten Reifen sind wichtig. Verunreinigungen wie Schmutz, Feuchtigkeit oder andere Materialien können die Reinheit des endgültigen Rußes und Öls beeinträchtigen und deren Marktwert potenziell mindern.

Energieeinsatz und Emissionen

Pyrolyse ist ein endothermer Prozess, was bedeutet, dass er einen kontinuierlichen Energieeinsatz erfordert, um die hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Während das Recycling von Synthesegas hilft, erfordert die anfängliche Erwärmung eine externe Brennstoffquelle, deren eigene Emissionen ordnungsgemäß gehandhabt und behandelt werden müssen.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Das Verständnis der Pyrolyse-Ergebnisse ermöglicht es Ihnen, den Prozess an spezifische strategische Ziele im Abfallmanagement und der Ressourcenrückgewinnung anzupassen.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Ressourcenrückgewinnung liegt: Pyrolyse zeichnet sich dadurch aus, dass sie den gesamten Reifen in separate, marktfähige Rohstoffe umwandelt und ein echtes Kreislaufwirtschaftsmodell erreicht.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Energieerzeugung liegt: Der Prozess ist ein Nettoenergieerzeuger, der sowohl einen speicherbaren flüssigen Brennstoff als auch ein brennbares Gas erzeugt, das die Anlage teilweise autark macht.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Abfallreduzierung liegt: Diese Technologie bietet eine großvolumige, wertschöpfende Alternative zur Deponierung sperriger und problematischer Reifenabfälle.

Letztendlich ist die Altreifenpyrolyse ein mächtiges Werkzeug, um eine Umweltbelastung in eine Quelle von greifbarem Wert zu verwandeln.

Zusammenfassungstabelle:

Produkt	Typische Ausbeute (nach Gewicht)	Hauptverwendung
Pyrolyseöl	40-45%	Industrieller Brennstoff für Öfen, Kessel
Ruß	30-35%	Füllstoff für Gummiprodukte, Pigment
Stahldraht	10-15%	Hochwertiger Schrott zum Recycling
Synthesegas	10-15%	Recycelt zur Befeuerung des Pyrolyse-Reaktors

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