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A pirólise de pneus é um processo complexo de decomposição térmica que ocorre na ausência de oxigénio, levando à decomposição da borracha em moléculas mais pequenas, gases e resíduos sólidos.Este processo é influenciado por vários factores, incluindo a temperatura, a pressão, o tempo, a atmosfera, a taxa de alimentação e as propriedades físicas e químicas dos pneus.A principal causa da pirólise é a aplicação de calor, que inicia a quebra da cadeia principal da borracha em monómeros, biopolímeros e fragmentos.Estes polimerizam-se depois em várias olefinas, deixando para trás carbono sólido.Os produtos finais da pirólise de pneus incluem óleo combustível, gás incondensável, negro de fumo e fio de aço.A eficiência e a composição destes produtos dependem das condições do processo e da natureza da matéria-prima.

Pontos-chave explicados:

1. Temperatura:

   • A temperatura é o fator mais crítico na pirólise de pneus.À medida que a temperatura aumenta, a borracha sofre uma série de mudanças de fase e reacções químicas.
   • A cerca de 100°C, as pequenas moléculas dos pneus começam a volatilizar-se.
   • A 140°C, os pneus derretem até ao estado líquido.
   • Entre 260°C e 280°C, a cadeia principal da borracha começa a fissurar, levando à formação de moléculas mais pequenas, que depois se polimerizam em várias olefinas.
   • As temperaturas mais elevadas aumentam geralmente a produção de gases não condensáveis, enquanto as temperaturas mais baixas favorecem a produção de produtos sólidos de alta qualidade, como o negro de fumo.

2. Atmosfera:

   • A pirólise requer um ambiente sem oxigénio para evitar a combustão e assegurar a decomposição térmica da borracha.
   • A ausência de oxigénio permite que a borracha se decomponha em moléculas mais pequenas sem queimar, levando à formação de óleo de pirólise, gás e resíduos sólidos.

3. Tempo (tempo de residência):

   • A duração do processo de pirólise, conhecida como tempo de residência, afecta o grau de conversão térmica e a composição dos produtos finais.
   • Um tempo de residência mais longo permite uma decomposição mais completa da borracha, levando a maiores rendimentos de gás e óleo.
   • O processo típico de pirólise dura de 3 a 5 horas, mas isso pode variar dependendo das condições específicas e dos resultados desejados.

4. Taxa de alimentação e tamanho das partículas:

   • A taxa a que os pneus são alimentados no reator e o tamanho das partículas de pneus podem influenciar a eficiência do processo de pirólise.
   • As partículas mais pequenas conduzem a uma decomposição térmica mais rápida e a maiores quantidades de óleo de pirólise.
   • Podem ser utilizados pneus inteiros, cortados ao meio ou triturados, mas os pneus triturados com a maior parte do aço e da fibra removidos tendem a produzir resultados mais consistentes.

5. Pressão:

   • Embora a pressão seja menos crítica do que a temperatura, pode ainda assim influenciar o processo de pirólise.
   • Pressões mais elevadas podem aumentar a densidade dos gases produzidos, afectando potencialmente o processo de condensação e o rendimento do óleo de pirólise.

6. Natureza da matéria-prima:

   • A composição dos pneus, incluindo a presença de fibras e aço, pode afetar o processo de pirólise e as propriedades dos produtos finais.
   • Os pneus inteiros contêm fibras e aço, o que pode complicar o processo, enquanto os pneus triturados com a maior parte do aço e da fibra removidos tendem a produzir resultados mais consistentes.

7. Produtos finais:

   • Os principais produtos finais da pirólise de pneus são o fuelóleo, o gás incondensável, o negro de fumo e o fio de aço.
   • O fuelóleo pode ser utilizado para aquecimento, produção de energia ou produção de hidrogénio.
   • O gás não condensável pode ser dessulfurizado e limpo antes de ser armazenado ou utilizado como combustível.
   • O negro de fumo é um resíduo sólido valioso que pode ser utilizado em várias aplicações industriais.
   • O fio de aço pode ser recuperado e reciclado.

Em resumo, a pirólise de pneus é causada pela aplicação de calor num ambiente sem oxigénio, levando à decomposição térmica da borracha em moléculas mais pequenas, gases e resíduos sólidos.A eficiência e a composição dos produtos finais são influenciadas por factores como a temperatura, a atmosfera, o tempo de residência, a taxa de alimentação, a dimensão das partículas, a pressão e a natureza da matéria-prima.A compreensão destes factores é crucial para otimizar o processo de pirólise e maximizar o rendimento e a qualidade dos produtos finais.

Tabela de resumo:

Fator-chave	Impacto na pirólise
Temperatura	As temperaturas mais elevadas aumentam a produção de gás; as temperaturas mais baixas favorecem os produtos sólidos como o negro de fumo.
Atmosfera	O ambiente sem oxigénio impede a combustão, permitindo a decomposição térmica.
Tempo de permanência	Tempos mais longos aumentam os rendimentos de gás e óleo, permitindo a decomposição completa da borracha.
Taxa de alimentação/tamanho	As partículas mais pequenas e os pneus triturados melhoram a eficiência e a consistência.
Pressão	Pressões mais elevadas podem afetar a densidade do gás e o rendimento do óleo.
Natureza da matéria-prima	Os pneus triturados com aço/fibra removidos produzem resultados mais consistentes.
Produtos finais	Óleo combustível, gás incondensável, negro de fumo e fio de aço são os principais produtos finais.

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