Badania aktywacji parą wodną karbonizatów ze zużytych opon samochodowych

• Autorzy: Wasilewski R. , Stelmach S. , Sobolewski A. , Figa J.

Warianty tytułu

EN

Investigation on steam activation of waste tyres' chars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano aktualne osiągnięcia w zakresie wykorzystania procesu pirolizy zużytych opon samochodowych do otrzymywania prekursorów adsorbentów węglowych. Przedstawiono wyniki badań procesu aktywacji parą wodną karbonizatów z opon samochodowych. Surowiec do badań pochodził z Polski i Wielkiej Brytanii. Karbonizaty otrzymano w procesie pirolizy opon prowadzonej w złożu stałym oraz w piecu obrotowym. Zaobserwowano, że karbonizaty z opon, niezależnie od pochodzenia oraz warunków wstępnej obróbki pirolitycznej (retorta czy piec obrotowy), wykazują podobne zachowanie w procesie aktywacji. Wraz z wydłużeniem czasu aktywacji maleje uzysk produktu oraz rośnie w nim zawartość popiołu ze względu na zachodzące reakcje zgazowania. W wyniku procesu aktywacji uzyskano adsorbenty o dobrych parametrach jakościowych. Ponad 2-krotnie wzrosła pojemność sorpcyjna wobec jodu oraz powierzchnia właściwa. Przedstawiono korelacje właściwości adsorpcyjnych produktów aktywacji z czasem procesu oraz wytyczne do prowadzenia procesu aktywacji karbonizatów ze zużytych opon w piecu obrotowym w skali przemysłowej. Właściwości adsorpcyjne produktu wykazują maksimum przy około 50 minutach trwania procesu aktywacji parą wodną.

EN

The current state of waste tyres utilization by pyrolysis to obtain carbonaceous adsorbents' precursors has been presented. At present, the great number of works concerning this subject are realized. The test results of the waste tyres' chars steam activation have been shown. Feedstock for experiments origined from Poland and Great Britain. The chars were received from the pyrolysis process of tyres, which have been performed in the retort (fixed bed) and rotary kiln. Temperature of the pyrolytic pretreatment was about 500°C for rotary kiln and 600°C in the case of retort. Activation process has been carried out at temperature 850°C. Time of processing has been changed in the range of 15 ÷ 20 minutes. The chars from waste tyres have similar behaviour during the process of steam activation apart from their origin and conditions of the pyrolytic pretreatment. Prolongation of steam activation time results in the decreasing of product yield and increasing of ash contents according to reaction of gasification. The adsorbents obtained during the waste tyres chars steam activation have good qualitative parameters. Iodine number and specific surface area of activated char grew up twice compared to pyrolytic char (570 mg/g and 480 m²/g respectively). The correlations of adsorptional properties with time of processing and the guidelines for the chars activation in rotary kiln in industrial scale have been presented. The best product showed maximum of the adsorptional properties for about 50 minutes of the steam activation.

Słowa kluczowe

PL

adsorbenty węglowe; zużyte opony samochodowe; piroliza; aktywacja parą wodną

EN

carbonaceous adsorbents; waste tyres; pyrolysis; steam activation

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 7, nr 2
• Strony: 141--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz.

Twórcy

autor

Wasilewski R.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

autor

Stelmach S.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

autor

Sobolewski A.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

autor

Figa J.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

Bibliografia

• [1] Solisio C., Lodi A., Del Borghi M., Treatment of effluent containing micropollutants by means of activated carbon, Waste Management 2001, 21, 33-40.
• [2] Bratek W., Bratek K., Kułażyński M., The utilization of waste ion exchange resin in environmental protection, Fuel Processing Technology 2002, 77-78,431-436.
• [3] Sainz-Diaz C.I., Griffiths A.J., Activated carbon from solid wastes using a pilot-scale batch flaming pyrolyser, Fuel 2000, 791, 863-1871.
• [4] Oh G.H., Park Ch.R,, Preparation and characteristics of rice-straw-based porous carbons with high adsorption capacity, Fuel 2002, 81, 327-336.
• [5] Razouk R.I., El-Inany G.A., Fahim R.B., Mikhail R.Sh., The adsorptive properties of carbonised agricultural wastes, 1. Adsorption of some vapours on carbonised rice husks and rice stalks, J. Chem. U.A.R. 1960, 3, 11-22.
• [6] László K., Bóta A., Nagy L.G., Characterization of activated carbons from waste materials by adsorption from aqueous solutions, Carbon 1997, 35, 593-598.
• [7] Izquierdo M.T., Rubio B., Mayoral C., Andrés J.M., Low cost coal-based carbons for combined SO2 and NO removal from exhaust gas, Fuel 2003, 82, 147-151.
• [8] Lu G.Q., Do D.D., Preparation of economical sorbents for SO2 and NOx removal using coal washery reject, Carbon 1991, 29, 207-213.
• [9] Sainz-Diaz C.I., Griffiths A.J., Activated carbon from solid wastes using a pilot-scale batch flaming pyrolyser, Fuel 2000, 79, 1863-1871.
• [10] László K., Bóta A., Nagy L.G., Characterization of activated carbons from waste materials by adsorption from aqueous solutions, Carbon 1997, 35, 593-598.
• [11] Streat M., Patrie J.W., Camporro Perez M.J., Sorption of phenol and para-chlorophenol from water using conventional and novel activated carbons, Water Research 1995, 29, 467-472.
• [12] 5 Program Ramowy Komisji Europejskiej, Projekt CRAFT nr CR-1999-70614 pt. Thermal treatment of scrap tyres to produce reusable carbon black, akronim: SCRAPTREAT (sprawozdania IChPW - niepublikowane).
• [13] Helleur R., Popovic N., Ikura M., Staniciulescu M., Liu D., Characterization and potential application of pyrolytic char from ablative pyrolysis of used tires, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2001, 58-59, 813-824.
• [14] Seneca O., Salatino P., Chirone R., A fast heating-rate thermogravimetric study of the pyrolysis of scrap tyres, Fuel 1999, 78, 1575-1581.
• [15] Cunliffe A.M., Williams P.T., Composition of oils derived from the batch pyrolysis of tyres, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 1998, 44,131-152.
• [16] Poradnik gospodarowania odpadami, Wyd. VERLAG DASHÖFER, Warszawa 2003.
• [17] http://www.rubber-compounding.com
• [18] Money D.M., Harrison G., Liquefaction of scrap automobile tyres in different solvents and solvent mixes, Fuel 1999, 78, 1729-1736.
• [19] Dyrektywa Rady 1999/31/WE z dnia 26 kwietnia 1999 roku w sprawie składowania odpadów.
• [20] Dyrektywa 2000/76/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 4 grudnia 2000 roku w sprawie spalania odpadów.
• [21] Fortuna F., Cornacchia G., Mincarini M., Sharma V.K., Pilot-scale experimental pyrolysis plant: mechanical and operational aspects, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 1997, 40-41, 403-417.
• [22] Darmstadt H., Roy Ch., Kaliaguine S., Characterization of pyrolytic carbon blacks from commercial tire pyrolysis plants, Carbon 1995, 33, 1449-1455.
• [23] Sharma V.K., Mincarini M, Fortuna F., Cognini F., Cornacchia G., Disposal of waste tyres for energy recovery and safe environment - review, Energy Convers. Management 1998, 39, 511-528.
• [24] Napoli A., Soudais Y., Lecomte D., Castillo S., Scrap tyres pyrolysis: Are the effluents valuable products? Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 1997, 40-41, 373-382.
• [25] Gonzalez J.F., Encinar J.M., Canito J.L., Rodriguez J.J., Pyrolysis of automobile tyre waste, Influence of operating variables and kinetics study, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
• 2001, 58-59, 667-683.
• [26] Williams P.T., Brindle A.J., Catalytic pyrolysis of tyres: influence of catalyst temperature, Fuel
• 2002, 81, 2425-2434.
• [27] de Marco Rodriguez I., Laresgoiti M.F., Cabrero M.A., Torres A., Chomón M.J., Caballero B., Pyrolysis of scrap tyres, Fuel Processing Technology 2001, 72, 9-22.
• [28] Sahouli B., Blacher S., Brouers F., Darmstadt H., Roy Ch., Kaliaguine S., Surface morfology and chemistry of carbon black from vacuum pyrolysis of used tyres, Fuel 1996, 75,1244-1250.
• [29] Bilal Butt S., Innayat M., Riaz M., Mahmood A., Activated carbon from scrap tires for water purification, 24th WEDC Conference Sanitation and Water for all, Islamabad 1998.
• [30] Mastral A.M., Murillo R., Callen M.S., Garcia T., Evidence of coal and tire interactions in coal-tire coprocessing for short residence times, Fuel Processing Technology 2001, 69, 127-140.
• [31] Tang Y., Curtis Ch.W., Thermal and catalytic coprocessing of waste tires with coal, Fuel Processing Technology 1996, 46, 195-215.
• [32] Chaala A., Roy C., Production of coke from scrap tire vacuum pyrolysis oil, Fuel Processing Technology 1996, 46, 227-239.
• [33] Murena F., Kinetics of sulphur compounds in waste tyres pyrolysis, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2000, 56, 195-205.
• [34] PN 82 C-97555.03, Węgle aktywne, Metody badań, Oznaczanie liczby metylenowej.
• [35] PN 83 C-97555.04, Węgle aktywne, Metody badań, Oznaczanie liczby adsorpcji jodu.
• [36] PN 90 C-97554, Węgiel aktywny formowany, Oznaczanie powierzchni właściwej.