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废橡胶综合利用行业创新技术多点开花
来源:   发布时间:2018-01-12   点击:332次
中国橡胶网讯   “中国废橡胶综合利用行业要在发展中看到大势所趋,安全、绿色环保、智能发展是大势。”6月28日,在中国橡胶工业协会废橡胶综合利用分会于无锡举办的“2016全国首届废橡胶绿色利用技术交流会”上,中橡协副会长兼秘书长徐文英强调,行业要重视自我创新,企业要重视自主知识产权的保护。

废橡胶,创新

综合利用市场广阔

2015年,我国废旧轮胎产生量约3.3亿条,达1200万吨以上,还不包括报废的胶管胶带、力车胎、橡胶制品、胶鞋等其他品种的几百万吨废旧橡胶。

据废橡胶综合利用分会测算,2015年全国再生胶、胶粉产量与上年同期相比分别增长6.82%、9.09%,达438万吨、60万吨。因438万吨再生橡胶需370万吨胶粉原料,2015年胶粉的总产量应为430万吨。2010年工信部颁布的《轮胎产业政策》中明确,再生橡胶是除天然橡胶、合成橡胶以外的第三种重要橡胶资源,以弥补我国橡胶资源的匮乏。中国橡胶工业协会废橡胶综合利用分会秘书长曹庆鑫分析,“以上数据显示,我国有很大的废旧橡胶产生量,原料充足;再生橡胶和胶粉产量目前居世界首位,需求量还在不断增长,市场广阔;对产品品质、绿色节能、安全环保等要求也在不断提高,亟须突破,废橡胶综合利用行业大有可为。”

“在供给侧改革及环保压力日益加大的背景下,环保节能、绿色生产是废橡胶综合利用行业面临的一个严峻挑战,也是每一个企业面临的现实课题。”京环兴宇(唐山)橡塑环保科技有限公司总经理高世兴如是说。

江苏中宏环保科技有限公司董事长俞麟在交流中表示,企业要与时俱进,自主创新,立足环保,将再生橡胶制造技术与信息技术、自动化技术有机结合,实现整个生产环节橡胶粉自动称量、自动搅拌、自动输送、自动脱硫、自动冷却、自动下料,并实现各个环节的在线监控、跟踪和信息管理,有效实现再生橡胶工业由劳动密集型向技术密集型转型升级,变“制造”为“智造”,为国内外行业服务提供系统解决方案。

创新技术多点开花

江苏中宏环保科技有限公司副总经理黄祥宏在介绍其自主研发的“环保型废橡胶脱硫再生设备”时表示,公司现有一条智能化、联动化轮胎再生胶生产线和一条丁基颗粒再生胶生产线,相比传统工艺,生产1吨再生胶可节能约25%,减少劳动成本50%。该设备的结构特点主要包括:采用全密闭、连续化、无水再生工艺。其中,中央控制模块化组合:主要由自动计量混合系统、强制定量喂料系统、恒温预热再生系统、调压剪切冷却系统、自动集成控制系统五大部分组成。智能化控制,远程操作:根据再生末端压力控制的实际经验和理论推导,实现了在线门尼实时监控和单点生产过程自动控制,确保再生胶质量稳定性和一致性。据了解,中宏致力于为客户提供系统解决方案,其设备已经在欧洲、东南亚、中东以及国内多个省市销售。

新乡市橡塑工业有限公司总经理田明旭介绍,“公司在研制自动称量下片机的基础上,对再生胶炼胶工序革新进行延伸,2015年6月第一条自动化炼胶生产线首次试运行,10月该公司炼胶工序全部安装该生产线,并开始为同行业提供技术更新服务。”该炼胶自动化成套设备包括:自动定量上料、智能翻胶回料、连续输送捏炼、自动称量下片、触摸显示屏程序控制。每条生产线(无论三机或四机)只需一个操作人员,减少了6~8个操作人员(三班),操作简便,节约人力资源70%~80%,减少用工和工人的劳动强度。整个炼胶工序实现全自动,同时可以实现多条生产线采用电脑集中控制,安全性提高。由于采用了自动称量下片机,取消了操作工停辊割胶下片的时间,产量可以提高10%左右;采用智能自动翻胶装置,每一车胶料轧炼程度比人工翻炼均匀可靠,一致性增强。从胶料进入生产场地到胶片包装入库,全部生产过程实现半成品不落地,不混入杂物。

天台坤荣橡胶有限公司董事长孔荣胜说,“自公司进入再生胶制造行业,经历了无数次的摸索与反复试验,终在常温常压脱硫设备及配方、控制技术上取得了突破,目前使用常温常压脱硫设备生产出的系列再生胶产品,各项指标均已达到或超出国家标准,产品已持续稳定供应中策集团、浙江三维橡胶股份有限公司等国内大中型企业。该设备节省人力,检修保养便利,产品质量稳定,能耗低,吨再生胶能耗不超过180千瓦时,每小时产量600~800千克。目前,自动化程度更高、结构设计更加合理、加工能力更强的第二代常温常压脱硫设备已经进入中试阶段,并申报了专利。

安徽世界村新材料有限公司副总经理卞小军介绍了其“废旧橡胶高值化利用示范工程项目——废旧轮胎智能化模块清洁化连续化生产绿色环保粒状再生橡胶”。该技术选用废轮胎橡胶破碎分离后得到5~10mm橡胶颗粒作为原料,采用特殊结构螺杆再生设备综合可调的热化学-机械再生方法,借助加工区域加水或液态CO2等液相物质,最终得到高性能绿色环保再生橡胶。该项目拥有四大模块绿色再生技术:自动破碎分离模块,绿色断硫再生模块,连续净化造粒模块,智能处理包装模块。据了解,目前该公司在建一期年产5万吨绿色环保再生橡胶项目位于安徽省马鞍山市,项目规划占地156亩,建筑面积10万多平方米。目前, 年处理10万吨废旧轮胎及生产5万吨再生胶生产设备、公用工程设备已全部完成采购。

青岛科技大学吕柏源教授对“绿色环保一体化单螺杆脱硫技术”进行了讲解。他指出:一体化单螺杆脱硫技术是指脱硫过程的热化学作用与机械物理作用一体化同时进行;脱硫工艺与后处理工艺不分工段一体化同时进行;从混合配料→自动喂料→脱硫→后处理→冷却→打包过程一体化连续操作。而绿色环保一体化单螺杆脱硫技术是指,在脱硫过程中不使用水和蒸汽,是干法脱硫技术,没有水和汽的二次污染问题;不使用禁用的化学配合剂(如煤焦油)而采用环保配合剂,生产出环保再生胶;在后处理过程中,不使用两辊炼胶机,没有炼胶尾气(PM2.5)的逸出;脱硫过程和后处理过程(含脱硫过程和后处理过程的衔接)均在封闭系统中进行,没有气体的逸出;脱硫后的再生胶通过后处理排出,其再生胶温度在60℃~70℃范围内,没有气体逸出。

此外,从生产线运行成本上分析,吕柏源教授表示:无需对环保设备投资,生产线简约,且设备维护保养容易,易损件消耗小;占地面积小,3000吨/年生产线占地面积约为130m2(原材料和成品库除外);生产线操作人员仅需2人,比传统生产方法节省人工60%~70%,从而节省劳动力成本;生产线主机和后处理机(3000吨/年)装机功率均为55千瓦,生产线耗电量约为320~360千瓦时,比传统脱硫技术约节省50%的耗电量。

北京化工大学任冬云教授详细介绍了“多阶螺杆连续脱硫绿色制造制备颗粒再生橡胶成套技术装备”。他说,其研发团队在环保节能的基础上,系统深入对废橡胶脱硫再生技术及降门尼技术的机理研究,合理设计与开发废橡胶脱硫用螺杆挤出脱硫装备和降门尼设备,通过工艺和配方的调整,由小试,中试直至实现工业化。

据任冬云介绍,其年产5000吨颗粒再生橡胶成套设备在技术配方中没有水的使用,并在密闭条件下完成了胶粉制备脱硫胶粉的升温、降温过程,从源头上解决了传统高温再生胶生产过程中产生的水污染和空气污染;其降门尼设备技术在密闭低温条件下,完成了改善脱硫胶粉的加工性能,制备(颗粒)再生胶的过程,解决了传统开放式精炼机高温强剪切所带来的空气污染。多台螺杆挤出机合理衔接串联完成胶粉制备再生胶的过程,脱硫过程仅需6~10分钟,降门尼过程仅需3 ~5分钟,即整个制备过程不足15分钟即可完成;脱硫和降门尼工序总能耗约为650千瓦时/吨,较之传统动态脱硫技术900千瓦时/吨的能耗大大降低。

“为了使再生胶企业降低生产成本、提高生产效率,针对再生胶行业的生产工艺变化,生产精细再生胶需要进行滤胶,滤胶之后再上精炼机收卷出片。滤胶出片机将这两道工序合二为一生产,在炼胶之后直接在滤胶机上出片成型。”常州市三橡机械有限公司总经理徐啸在介绍“再生胶滤胶出片一体成型技术”时说,“这样再生胶生产中可节省一台精炼下片机,节省一套带动力输送装置,至少节省一名操作工人,一条再生胶生产线可节约生产成本10万元/年。”

原北京橡胶研究设计院彭绍新高级工程师在介绍“室温硫化橡胶工艺”时给业内带来了新的思路。他分享了利用室温硫化系统对回收的废旧橡胶进行原型改造的新成果,这种产品使用安全、成本低、工时短、能耗低,为废橡胶综合利用的多样化发展提供了更多思路。

外资积极寻求合作

加拿大安信资本的蔡振桓总经理对“TYROMER 连续化橡胶脱硫技术即超临界二氧化碳脱硫”进行了分析。该技术是加拿大滑铁卢大学克斯塔(Costas Tzoganakis)教授利用惰性超临界二氧化碳,加速增大橡胶交联网络,使用机械剪切优先打破硫键,成功实现无化学溶剂脱硫,因此称之为超临界二氧化碳双螺杆挤出法再生橡胶脱硫技术。

该技术的优势主要为:无化学溶剂,不会对环境造成污染;持续节能;减少碳足迹。在效能方面,实现了全自动连续性生产,2分钟快速脱硫;胶粉转化率高达99%。在效益方面,低劳动力、生产及维护成本,获利能力高。

该技术已在加拿大特力马再生胶技术有限公司工业化生产,其产品特力马再生胶具有以下优势:材料成分与原胶料相同;符合北美及欧盟《化学品安全说明书 》(MSDS)标准;保质期长,在2年以上,无难闻气味;持续性生产,质量稳定;可调节门尼黏度和伸展度;在工程胎胶料中加入 20%~30% 的特力马再生胶,可提高主要性能参数。此外,可节省制造轮胎混合胶所消耗能源的94%。

美国ECO GREEN EQUIPMENT公司生产总监Porter先生介绍了该公司的自动化破碎设备。该公司破碎机废旧轮胎循环利用系统(单轴机或双轴机)可根据客户需求,生产2英寸的橡胶块,每小时处理12~30吨废旧轮胎。其中,双轴机的磨损成本为1.94 美元/吨,钢丝分离机后胶块尺寸16~38mm,最大产能12吨/小时,磨损成本3.55 美元/吨。造粒机可生产99%的无钢丝无纤维橡胶粒,橡胶粒尺寸为l~16mm,产能24吨/小时,0 .88 美元/吨。该公司已获得专利的ECO Krumbuster液压磨粉机可根据客户需求生产一系列规格的橡胶粉,具体可精细到20目以下,最大产能1.5吨/时,磨损成本1.17美元/吨。

据与会代表反映,由于国内外回收的废旧轮胎存在差异,例如胎圈钢丝比国外的粗,会降低破碎系统的效率,所以外资企业的相关数据仍需在中国实际测试后再进一步洽谈合作。

革新之路任重道远

关于行业的技术发展方向,曹庆鑫表示,建议制定行业结构调整目标,制定鼓励、限制、淘汰目录,逐步实现转型升级,提升行业技术水平,实现创新平台建设,符合节能减排要求。他预测,2016年环保型再生胶、胶粉将在2015年的基础上提高5.02%、8.33%,达到460万吨、65万吨左右。

徐文英强调,企业发展需要正视自身问题,直面淘汰,根据企业自身的实际情况,逐步转型升级,勉强的维持是没有出路的。

江苏中宏环保科技有限公司董事长俞麟表示,“随着环保理念的深入人心,绿色制造、智能制造正在不断改变着行业发展态势,我们欣喜地看到,通过行业协会和业界同仁的共同努力,政府陆续出台了鼓励废橡胶绿色循环利用的相关扶持政策,但仍希望和呼吁行业同仁和协会继续向政府及相关部门献计献策,为行业转型升级争取更好的环境和更多的政策支持。”
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