ЭТАП 1. Подготовка сырья, пиролиз и первичное разделение продуктов

На этом этапе происходит термическое разложение автомобильных шин без доступа кислорода. Главная задача узла — переработать твердые отходы в ликвидное жидкое топливо, очищенный металл, технический углерод и высококалорийный газ.

1. Камеры загрузки и шредирование сырья

  • Шредирование: Поступающие автомобильные шины сначала направляются в узел предварительного измельчения (промышленный шредер), где превращаются в чипсы размером от 50х50 мм до 100х100 мм. Это позволяет увеличить плотность загрузки реторты в 2–3 раза и обеспечивает равномерный прогрев сырья.

  • Загрузка и герметизация: Измельченные чипсы помещаются в герметичные пиролизные камеры (реторты). После полной загрузки камеры герметично закрываются, и из них полностью удаляется кислород, чтобы исключить горение. Наша цель — чистый термический распад.

2. Пиролизный реактор и термический процесс

  • Нагрев: Камера нагревается до рабочей температуры ~450°C–500°C. Для стартового нагрева используется внешняя горелка. В дальнейшем для поддержания температуры расходуется около 20% собственного получаемого пиролизного газа, что делает узел практически автономным.

  • Термический распад: Под воздействием высокой температуры молекулярные связи резины разрушаются. На дно реактора оседает твердый углеродистый остаток, а углеводороды переходят в газообразное состояние (парогазовая смесь) и выводятся через верхний патрубок.

3. Установка конденсации («Самогонный аппарат»)

Парогазовая смесь направляется в промышленную технологическую копию классического перегонного аппарата:

  • Испаритель/Сухопарник: Здесь скорость потока падает, благодаря чему отделяются самые тяжелые фракции смол и случайная угольная пыль.

  • Змеевик-холодильник (Конденсатор): Очищенный пар идет по медным трубам внутрь мощного водяного холодильника со змеевиком. Навстречу пару циркулирует холодная оборотная вода.

  • Разделение фракций: При резком охлаждении тяжелые и средние углеводородные пары превращаются в жидкость и выпадают в осадок (пиролизное масло), а неконденсируемые легкие газы (пиролизный газ) проходят змеевик насквозь и выходят в газообразном виде.

4. Выход продуктов на ЭТАПЕ 1:

  1. Жидкое топливо (Пиролизное масло): Стекает в накопительные резервуары. Отличный товарный продукт (печное топливо или сырье для нефтепереработки).

  2. Пиролизный газ: 20% уходит на горелку реактора для поддержания процесса, а 80% (избыточный газ) направляется на Этап 3 (в газогенератор).

  3. Металлокорд: Высококачественная стальная проволока, оставшаяся в камере. Извлекается и с помощью магнитного сепаратора полностью очищается от остатков углерода для последующей сдачи на металлолом.

  4. Технический углерод (Пиролизный кокс): Твердый черный порошок на дне реторты. Измельчается и отправляется на склад для продажи заводам РТИ (как наполнитель), производителям полимеров или строительных материалов (как черный пигмент). В почву и теплицы данный отход не идет из-за токсичности (содержание цинка и серы).    

 

 

ЭТАП 2. Полная утилизация тепла и интеграция теплицы

На этом этапе мы превращаем тепловые потери нашего производства в главный источник экономии. Вместо того чтобы летом и зимой выбрасывать тепло в атмосферу, мы создаем замкнутый внутренний цикл утилизации энергии.

1. Источники горячей воды (Тепловой контур)

Отопительный контур непрерывно снабжается горячей водой из двух технологических узлов:

  • Контур А (От «самогонного аппарата»): Холодная вода, подаваемая в змеевик-конденсатор для охлаждения пиролизного газа, поглощает его тепло. На выходе мы получаем стабильный поток горячей воды.

  • Контур Б (От газогенератора): Через специальные теплообменники мы утилизируем тепловую энергию от контура охлаждения двигателя генератора и отходящих выхлопных газов.

2. Смесительный узел и сезонное распределение тепла

Горячая вода от конденсатора и генератора сходится в едином смесительном узле. В зависимости от времени года потоки распределяются следующим образом:

  • ЗИМНИЙ РЕЖИМ (Отопление теплицы): Горячая вода по изолированной общей магистрали направляется в промышленный тепличный комплекс. Внутри теплицы она распределяется по двум направлениям:

    1. Почвенный контур (подземный обогрев): Поддержание оптимальной температуры корневой системы растений.

    2. Воздушный контур (радиаторы): Поддержание стабильного микроклимат в объеме теплицы. Остывшая вода по обратному контуру возвращается в систему охлаждения завода, замыкая цикл. Затраты на отопление теплицы снижаются до 0 грн.

  • ЛЕТНИЙ РЕЖИМ (Промышленная сушка и холод): Поскольку летом теплицу греть нельзя, избыточное тепло направляется на альтернативные узлы:

    1. Калориферы сушильных камер: Используются для сушки входящего сырья (например, если параллельно запускается линия древесной щепы для аграрного биочара) или для сезонной сушки агропродукции (ягод, фруктов, зелени).

    2. Абсорбционная холодильная машина (АБХМ): Специальная установка преобразует энергию горячей воды (выше +80°C) в холод. Этот холод направляется на кондиционирование контейнера с майнинг-фермой, защищая ASIC-майнеры от перегрева в летнюю жару.

    3. Аварийная градирня: Используется как предохранитель для сброса избыточного тепла в воздух в случае остановки потребителей.

ЭТАП 3. Газогенерация, производство электроэнергии и промышленный майнинг

Этот узел решает главную задачу: мы перестаем выбрасывать в воздух 80% избыточного газа и начинаем на нем зарабатывать. Мы превращаем пустые выбросы в независимую электроэнергию и высоколиквидные цифровые активы.

1. Глубокая очистка и подготовка газа (Защитный контур)

Чтобы сырой пиролизный газ не уничтожил поршневую группу генератора химической коррозией серой и смолами, он проходит линию подготовки:

  • Механическая фильтрация: Циклоны и скрубберы полностью улавливают остаточную сажу, угольную пыль и капли тяжелых масел.

  • Химическая десульфуризация: Абсорбционные колонны связывают сероводород ($H_2S$), снижая концентрацию серы до безопасных технологических норм.

  • Осушение: Газ охлаждается в осушителе для удаления влаги и подается в буферный ресивер стабильного давления.

2. Газогенераторная станция

Подготовленный сухой газ подается на газопоршневую электростанцию (ГПЕС). Из каждой тонны переработанных шин мы получаем около 300–450 кВт·ч бесплатной электроэнергии. Попутное тепло двигателя, как описано в Этапе 2, полностью утилизируется (идет на теплицу или АБХМ).

3. Модульная майнинг-ферма

Часть электроэнергии тратится на собственные нужды завода (шредер, компрессоры, насосы), а весь основной избыток мощности направляется на промышленный майнинг:

  • Инфраструктура: Майнинг-ферма размещается в модульном морском контейнере, защищенном от пыли завода, с мощной системой приточно-вытяжной вентиляции и каскадом воздушных фильтров.

  • Оборудование: Внутри устанавливаются ASIC-майнеры (например, для добычи Bitcoin). Ферма работает в режиме 24/7, обеспечивая идеальную, ровную нагрузку на газовый генератор без вредных скачков напряжения.

4. Перспектива интеграции CO₂ (Улавливание)

Выхлопные газы генератора богаты углекислым газом. В рамках полного цикла мы закладываем возможность разделения этого потока:

  • Часть очищенного и теплого $CO_2$ по трубопроводу подается в вентиляцию теплицы для углекислотной подкормки растений (что повышает урожайность на 20–40%).

  • Основной объем направляется на промышленную установку улавливания (CCU) для очистки, сжижения и последующего прессования в сухой лед (с проектной мощностью до 1000 кг/час).

Главный экономический и технологический итог полного цикла:

Наш проект получает нулевую стоимость «розетки» (электричество обходится в пределах 1.5–2.5 цента за кВт·ч на обслуживание фильтров и амортизацию генератора). Мы полностью независимы от облэнерго, веерных отключений и бюрократии «зеленого» тарифа. Комплекс генерирует ежедневный прямой доход в криптовалюте, производит ликвидное пиролизное масло, очищенный металл, технический углерод, а также обеспечивает бесплатным теплом и CO_2 агрокомплекс и производство сухого льда.