Los reactores de horno rotatorio de pirólisis son equipos especializados diseñados para descomponer térmicamente materiales orgánicos como neumáticos usados en un entorno sin oxígeno.Estos sistemas funcionan a 400-600°C, utilizando la rotación continua para garantizar un calentamiento uniforme y el transporte del material, al tiempo que producen valiosos subproductos como fuelóleo, negro de humo y alambre de acero.El proceso combina el movimiento mecánico con un control preciso de la temperatura para optimizar la eficacia de la descomposición, con el apoyo de sistemas auxiliares para la manipulación de gases y el procesamiento de materiales.
Explicación de los puntos clave:
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Proceso de pirólisis del núcleo
- Se realiza anaeróbicamente (sin oxígeno) a 400-600°C para evitar la combustión
- Descompone materiales orgánicos complejos (por ejemplo, neumáticos) en compuestos más simples.
- Se obtienen tres productos principales: fuelóleo (40-60% de rendimiento), negro de humo (30-35%) y alambre de acero (10-15%).
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Mecánica del horno rotatorio
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La rotación del cilindro (normalmente 0,5-5 RPM) garantiza:
- Distribución uniforme del calor a través del lecho de material
- Avance continuo de la materia prima a través de la pendiente (inclinación de 2-5°)
- Contacto gas-sólido mejorado para reacciones de pirólisis eficientes
- El tiempo de retención del material oscila entre 30 minutos y 2 horas, dependiendo de la aplicación
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La rotación del cilindro (normalmente 0,5-5 RPM) garantiza:
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Métodos de calentamiento
- Calefacción eléctrica indirecta:Los calentadores externos proporcionan una transferencia de calor controlada a través de la pared del horno (ideal para zonas de temperatura precisas)
- Calefacción por combustión directa:Quemadores internos que utilizan combustibles como el petróleo pesado o el gas natural (mayor rendimiento térmico)
- Hornos de retorta atmosféricos los principios se aplican cuando se utilizan gases protectores como el argón para evitar la oxidación
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Etapas de transformación del material
- Secado:Elimina la humedad a 100-200°C
- Volatilización:Libera vapores orgánicos a 200-400°C
- Pirólisis primaria:Descomposición máxima a 400-600°C
- Carbonización:Forma residuos sólidos por encima de 600°C
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Sistemas auxiliares
- Tratamiento de los gases de escape:Los oxidantes térmicos (850-1200°C) destruyen los hidrocarburos, los filtros de mangas capturan las partículas
- Recuperación de productos:Condensadores para aceite, separadores magnéticos para acero, molinos para negro de humo
- Sistemas de alimentación:El preprocesamiento puede incluir la trituración, el secado o la granulación.
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Consideraciones sobre el diseño
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Dimensionamiento basado en:
- Capacidad volumétrica (normalmente 0,5-5 toneladas/hora)
- Cálculos del balance térmico (teniendo en cuenta la endotermia del material y la exotermia de la combustión)
- Relación L/D requerida (normalmente de 8:1 a 12:1 para pirólisis)
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Parámetros críticos:
- Porcentaje de relleno del lecho (10-25% de la sección transversal)
- Velocidad periférica (15-30 m/min)
- Tasas de transferencia de calor (50-150 kW/m²)
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Dimensionamiento basado en:
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Control de la atmósfera
- Contenido de oxígeno mantenido por debajo del 2% para evitar la combustión
- Purga de gas inerte (nitrógeno/argón) para materiales sensibles
- Juntas especiales que evitan las fugas de gas (normalmente diseños de laberinto o con resorte)
¿Ha pensado en cómo el flujo a contracorriente de gases y sólidos en estos sistemas mejora tanto la recuperación de calor como la pureza del producto?La eficiencia térmica de las unidades modernas supera ya el 70% gracias a este tipo de optimizaciones, lo que las convierte en herramientas clave para la valorización sostenible de los residuos.
Cuadro sinóptico:
| Aspecto | Detalles |
|---|---|
| Rango de temperatura | 400-600°C (entorno anaeróbico) |
| Productos clave | Fuelóleo (40-60%), negro de humo (30-35%), alambre de acero (10-15%) |
| Velocidad de rotación | 0,5-5 RPM para un calentamiento uniforme y transporte del material |
| Tiempo de retención | De 30 minutos a 2 horas, según la aplicación |
| Métodos de calentamiento | Indirecto eléctrico o combustión directa (gasóleo pesado/gas natural) |
| Sistemas auxiliares | Tratamiento de gases, recuperación de productos (condensadores, separadores), pretratamiento de piensos |
| Eficiencia térmica | Supera el 70% en unidades modernas |
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