Der Pyrolyseprozess von Altreifen

Tagtäglich werden unzählige Reifen ausgemustert. Waren sie früher lediglich extrem langlebig, können sie heute – dank der Pyrolysetechnologie – in Öl, Ruß, Stahldraht und brennbare Gase umgewandelt werden. Wie genau funktioniert dieser Prozess?

Grundprinzipien der Pyrolyse

Die Reifenpyrolyse ist im Wesentlichen ein Prozess der „thermischen Zersetzung“. Der gesamte Vorgang findet in einer sauerstofffreien Umgebung statt, wobei der zentrale Schritt das Erhitzen der Altreifen auf Temperaturen zwischen 300 °C und 600 °C ist.

Sobald die Temperatur einen kritischen Punkt erreicht, beginnen die Molekülketten – bestehend aus hochmolekularen Kohlenwasserstoffen im Reifenmaterial – zu zerfallen und sich zu einer Mischung aus Verbindungen mit geringerem Molekulargewicht neu zusammenzusetzen.

Diese Substanzen trennen sich in unterschiedliche Aggregatzustände und bilden schließlich drei Hauptprodukte:

festen Ruß und Stahldraht, flüssiges Pyrolyseöl sowie gasförmiges Brenngas.

Auf diese Weise werden die verschiedenen Bestandteile der Altreifen „aufgeschlüsselt“ und recycelt.

Vorbehandlung des Rohmaterials

Altreifen erfordern in der Regel eine Vorbehandlung, bevor sie in den Pyrolyse-Reaktor gelangen; dies gewährleistet eine gleichmäßige Beschickung und steigert die Effizienz der Pyrolyse.

♻️Verarbeitungsmethoden für ganze Reifen

Während bestimmte Spezialverfahren auch kleine Altreifen direkt verarbeiten können, erfordert die Mehrzahl der industriellen Pyrolyseanlagen eine Vorzerkleinerung der Reifen.

♻️Vorabscheidung von Stahldrähten

Mithilfe von Zerkleinerungs- und Magnetabscheideanlagen wird zunächst der Großteil der Stahldrähte aus dem Reifenwulst und der Karkasse extrahiert. Dies verringert das Verschleißrisiko an den nachfolgenden Zerkleinerungsgeräten und erleichtert die spätere Sortierung und Verwertung der verschiedenen Endprodukte.

♻️Zerkleinerungs- und Mahlprozess

Die nach der Abtrennung der Stahldrähte verbleibenden Gummiblöcke werden weiter zerkleinert – entweder zu feinen Gummigranulaten oder zu Gummipulver. Je feiner die Partikel sind, desto größer ist ihre spezifische Oberfläche; dies führt während der Pyrolyse zu einer effizienteren Wärmeübertragung und ermöglicht eine vollständigere Reaktion.

Der Pyrolyse-Reaktionsprozess

Das vorbehandelte Granulat wird über ein geschlossenes Beschickungssystem in den Pyrolyse-Reaktor eingebracht, wo die eigentliche Pyrolyse-Reaktion beginnt.

♻️Externe Beheizung

Der Reaktor wird von außen beheizt – vorrangig unter Verwendung des Brenngases, das von der Anlage selbst erzeugt wird; bei Bedarf wird zusätzlicher Brennstoff zugeführt.

♻️Pyrolyse-Reaktion

Im Inneren des Reaktors wird das Gummipulver auf eine Temperatur von 400 bis 500 Grad Celsius erhitzt. Beim Erhitzen beginnen sich der enthaltene Gummi und die organischen Bestandteile zu zersetzen und wandeln sich dabei langsam von einem festen in einen gasförmigen Zustand um.

♻️Kontinuierlicher Betrieb

Moderne Anlagen ermöglichen typischerweise die gleichzeitige Zuführung von Material und die Austragung von Schlacke, während parallel dazu Öl und Gas abgetrennt werden. Dies führt zu einer höheren Effizienz und einer stabileren Produktion.

Gewinnung und Trennung der Produkte

Die aus dem Reaktor austretenden, hochtemperierten Produktgemische müssen mehrere Prozessschritte zur Trennung und Aufbereitung durchlaufen.

♻️Öl-Gas-Trennung und Kondensation

Das den Reaktor verlassende, heiße Öl-Gas-Gemisch gelangt zunächst in einen Gasabscheider oder Absetztank. Schweröl kondensiert hier zuerst und sammelt sich am Boden an; das verbleibende leichte Gasgemisch wird anschließend in das Kondensationssystem geleitet. Nach einer mehrstufigen Kühlung verflüssigt sich das leichte Pyrolyseöl und wird eingelagert, sodass lediglich das brennbare Gas übrigbleibt.

♻️Aufbereitung der festen Produkte

Nach der Pyrolyse verbleibt im Reaktor hauptsächlich ein Gemisch aus Ruß und Stahlcord. Dieses Gemisch wird ausgetragen und einer Magnetabscheidung zugeführt. Der Stahlcord wird extrahiert, verpackt und dem Recycling zugeführt, sodass als Restprodukt der Rohruß verbleibt.

♻️Weiterverarbeitung des Rohrußes

Der frisch produzierte Rohruß enthält zahlreiche Verunreinigungen und erfüllt noch nicht die industriellen Qualitätsstandards. Er muss daher Verfahren wie Mahlen, Modifizieren, Granulieren und weiteren Aufbereitungsschritten unterzogen werden, um seine Reinheit, Dichte und Stabilität zu optimieren, bevor er an die Gummi-, Kunststoff- oder Druckfarbenindustrie weiterverkauft werden kann.

Energierückgewinnung und Umweltschutz

♻️Gas-Recycling

Das bei der Pyrolyse entstehende, nicht kondensierbare Brenngas – das unter anderem Methan und Wasserstoff enthält – kann als Brennstoff genutzt werden. Nach einer entsprechenden Aufbereitung wird dieses Gas in die Brennkammer zurückgeführt, um den Reaktor zu beheizen; auf diese Weise wird eine energetische Autarkie der Anlage erreicht.

♻️Umweltschutzmaßnahmen

Das gesamte Pyrolysesystem arbeitet unter geschlossenem Unterdruck, wodurch ein Austreten von Gasen zuverlässig verhindert wird. Die geringe Menge an entstehendem Abgas wird vor der Ableitung entstaubt und entschwefelt, um sämtliche Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Auch das anfallende Abwasser wird zentral gesammelt und aufbereitet – entweder zur Wiederverwendung oder zur normgerechten Einleitung –, wodurch im Wesentlichen ein „Null-Emissions-Betrieb“ realisiert wird.

Bei Gomine verfügen wir über modernste Anlagen zur Reifenpyrolyse. Sollten Sie Bedarf an Lösungen im Bereich der Reifenpyrolyse haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Wir entwickeln für Sie eine maßgeschneiderte Lösung, die exakt auf Ihr Produktionsvolumen und Ihr Budget abgestimmt ist.