T/CI 021-2021
連続回転式廃タイヤ熱分解反応器の設計基準 (英語版)

規格番号

T/CI 021-2021

言語

中国語版, 英語で利用可能

制定年

2021

出版団体

Group Standards of the People's Republic of China

状態

入れ替わる 2022-03

に置き換えられる

T/CI 021-2022

最新版

T/CI 021-2023

範囲

3.1 廃タイヤとは、本来の使用価値を失い、再使用できないタイヤのことです。 3.2 廃タイヤの熱分解（pyroloss of waste re） 廃タイヤを酸素欠乏または不活性ガス環境下で加熱することにより熱分解反応を起こし、廃タイヤ再生油、熱分解再生カーボンブラック、熱分解再生鋼線、ガスプロセス。 3.3 熱分解回収カーボンブラックは、廃タイヤの熱分解によって生成されるカーボンブラックを豊富に含む固体生成物です。 3.4 廃タイヤ連続回転式熱分解反応器の設計基準（廃タイヤ連続式回転式熱分解反応器の設計基準） 廃タイヤを効率的に分解するための熱分解法を用いたロータリーキルン反応器の設計と最適化 トランスフォーメーションの総称。 3.5 有効アスペクト比は、ロータリーキルン分解反応器の有効直径に対する有効長の比です。 ４ 技術的要件 反応器本体の実効アスペクト比の設計と計算 （１）廃タイヤ熱分解度の解析 廃タイヤ熱分解転化率とは、加熱により分解反応する廃タイヤの質量の割合をいう。 反応前の物質の質量に換算します。 廃タイヤの分解反応によって生じる変化であるため、熱分解転化率は主に熱分解温度や反応時間といった熱分解反応と密接に関係する要素に関係します。 廃タイヤの種類によりゴム組成配合が異なるため、廃タイヤの熱分解には最適な熱分解温度を選択する必要があります。 最適な熱分解温度は、熱重量分析法を使用してさまざまな温度と時間で廃タイヤ原材料の熱分解転化率を分析し、最適な熱分解温度と適切な熱分解時間を決定することで選択できます。 廃タイヤの熱分解の程度は、個々の小さな粒子の熱重量分析とは異なり、反応炉内での廃タイヤの熱分解プロセスに関わる熱と物質移動の条件はより複雑です。 原子炉内での廃タイヤの分解の程度をより巨視的に分析する必要がある。 多くの実験研究により、廃タイヤの熱分解の程度を固体生成物の品質に基づいて総合的に評価することが有効な分析・評価手法であることが判明しました。 関係する固体製品の品質には、具体的には、固体製品の熱重量分析、カーボンブラック特性分析、工業分析および微細構造分析が含まれます。 廃タイヤを分解して得られる固形物の熱重量分析 廃タイヤは完全に分解されると質量が変化しなくなるため、廃タイヤから得られる固形物の熱重量分析結果に基づいて廃タイヤのひび割れの程度を判断することができます。 亀裂発生時間の条件が異なりますが、動作します。 具体的な計算式は以下の通りです。                           ;           (4-1) このうち、m0 は廃タイヤ分解後の固形生成物の初期質量、単位 g; m は熱重量損失後の固体生成物の残りの質量、単位は g です。 廃タイヤ熱分解により得られた固形生成物のカーボンブラックの物性を分析します。 主にヨウ素吸収値、DBP吸収値、窒素吸着比表面積、トルエン沈殿物の透過率、125℃での加熱減量、825℃での灰分などを含みます。 ひび割れたカーボン ブラックの試験結果を示します。 上記の試験項目はすべて GB/T 3780 に規定された方法を使用して実施されます。 廃タイヤ熱分解により得られる固形生成物の工業分析には、主に水分、灰分、揮発分、固定炭素などの検査が含まれます。 上記の試験項目はすべて GB/T 212-2008 に指定された方法を使用して実施されます。 廃タイヤの熱分解から得られた固体生成物の微細構造分析では、廃タイヤの内部熱分解状態の分析を支援するために、主にトモグラフィー走査型電子顕微鏡分析が固体生成物の内部の微細な形態を特徴付けるために使用されます。 (2) 反応器本体の有効長の設計と計算 熱分解時間が増加するにつれて、廃タイヤの熱分解の程度は徐々に深くなり、実験研究により、廃タイヤの熱分解の程度と熱分解時間は次のとおりであることが判明しました。   図 1 廃タイヤのひび割れ程度とひび割れ時間の変化パターン、すなわち廃タイヤのひび割れ程度とひび割れ時間は、基本的に次式を満たす。         　——2) 式中、φは廃タイヤの熱分解度（%）、tは廃タイヤの熱分解時間（分）です。 近似された相関係数は 0.996 に達しました。 ロータリーキルン熱分解反応器の構造上の特殊性に従って、さまざまな時点での廃タイヤ熱分解に必要な反応器の長さは、次の経験式を満たします: ;   sp (4-3) ここで、d は、ロータリーキルン熱分解反応器の内壁の糸の間隔です。 反応器、m 単位; ω は回転キルン反応器の速度、単位 r/min; t は分解反応に必要な時間、単位 min。 原料の組成が異なると熱分解反応プロセスに影響を与えることに注意してください。 ここで提供されるのは、廃タイヤの熱分解の程度と熱分解時間の関係を研究する方法です。 特定の原料に関しては、校正実験が必要です。 実験結果と具体的なプロジェクトに必要な構造パラメータに基づいて、原子炉本体の有効長が再設計され、計算されます。 (3) 反応器本体の有効径の設計と計算 適切な充填度により反応器の出力を確保できますが、充填量が大きすぎると廃タイヤの分解時間が長くなり、廃タイヤが不足しやすくなります。 限られた加熱長内で亀裂が発生する場合、充填物が小さすぎると、出力が急激に低下します。 生産能力を高めるために、ロータリーキルン反応器の充填度は一般に10〜20％に制御されます。 ロータリーキルン反応器の単位表面積あたりの出力の計算式は次のとおりです。 ;          ;          (4-4) ここで、mF は単位表面積あたりの出力です。 ロータリーキルン反応器の処理能力、kg/m2・h、G はロータリーキルン反応器の処理能力、単位は kg/h、D はロータリーキルン反応器の直径、m、L は長さロータリーキルン反応器のメートル単位。 ロータリー キルン リアクターの単位体積出力の計算式は次のとおりです。 ;        ;          (4-5) ここで: mV はロータリーの単位ボリューム出力です。 キルン反応器の場合、単位はkg/m3・hです。 一定の充填度の条件下で、生産能力の需要に応じて、ロータリー キルン リアクターの直径設計計算式は次のとおりです。 ;(4-6) 反応器本体の有効直径は主に反応器内の半径方向の温度差と処理能力に影響を与えることに注意する必要があり、通常、反応器の直径が 1.2m 未満の場合、反応器内の半径方向の温度差は大きくなりません。 反応器の温度は通常 20°C を超えず、直径の変化による半径方向の温度への影響は無視できます。 充填度が一定の場合、必要な反応器の直径は反応器の処理能力と廃タイヤの物理パラメータに基づいて計算できます。 5 基本パラメータ 5.1 亀裂時間 反応器内での廃タイヤの滞留時間は、反応器の速度、構造、材料の自然傾斜などの要因に関係し、亀裂の程度によって決定され、次の式に従って計算されます。 反応器内でプレートをコピーしない場合の材料の滞留時間 t1 は、次の式に従って計算されます: ;   sp (5-1) ここで、t1 は材料滞留時間、単位は分、L は反応器の長さ、単位は m、Di は反応器の内径、単位は m、θ は材料の自然傾斜角、単位は °、n は反応器の速度、単位は r/min です。 反応器内での螺旋羽根を備えた材料の滞留時間 t2 は、次の式に従って計算されます: ;   sp (5-2) ここで、t3 は廃タイヤの滞留時間、単位は分、ηは廃タイヤの亀裂の程度、式 4-1 で計算; d は螺旋羽根のピッチ、単位 mm; L と n は式 (5-1) と同じ意味を持ちます。 5.2 充填係数 反応器内部の縦軸において、反応器内部に占める廃タイヤの面積の割合が充填係数である。 一般に、充填率は 0.1 ～ 0.2 で、0.25 を超えません。 処理能力が決まれば、式(5-4)を用いて充填率も計算でき、計算された充填率が低すぎる場合や高すぎる場合には、反応器サイズを適切に調整して再計算することができます。                         ;  &nバスプ;                      ; (5-3)式 f:充填係数 k1:構造影響係数 反応器内にコピープレートなどの内部部品がない場合はk1=1.0とし、反応器内にコピープレートがある場合はk1=1.1~1.2とします。 。 G は処理能力 (kg/h 単位)、ρ は廃タイヤの密度 (kg/m3 単位)、L は反応器の長さ (m 単位)、Di は反応器の内径 (m 単位)、t1 は反応器の長さ (m)材料滞留時間、分単位。 5.3 回転速度 反応器の回転速度範囲は一般的に 0.4~10r/min、一般的に使用される速度は 1~3r/min です。 回転数の設計にあたっては、廃タイヤの反応器内での滞留時間や反応器の内部部品の形状などを総合的に計算し、内部螺旋構造の場合は螺旋羽根のピッチだけでよい。 考慮すべきだ。 また、反応器の外径の周線速度は、内部部品や反応器の慣性振動を考慮した上で、特殊な条件を必要とするいくつかの作業条件では、1 m/s を超えないよう制御する必要があります。 、反応器の速度範囲を適切に緩和することができます。

T/CI 021-2021 発売履歴

• 2023 T/CI 021-2023 冷蔵調理済みProcambarus clarkiiの加工に関する技術規制
• 2022 T/CI 021-2022 スマートベーンポンプ
• 2021 T/CI 021-2021 連続回転式廃タイヤ熱分解反応器の設計基準