UA9040U - Device for processing of rubber waste - Google Patents
Device for processing of rubber waste Download PDFInfo
- Publication number
- UA9040U UA9040U UA20041008448U UA20041008448U UA9040U UA 9040 U UA9040 U UA 9040U UA 20041008448 U UA20041008448 U UA 20041008448U UA 20041008448 U UA20041008448 U UA 20041008448U UA 9040 U UA9040 U UA 9040U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- working chamber
- reactor
- chamber
- pipeline
- rubber waste
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 50
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 9
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 14
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель стосується пристрою для переробки промислових і побутових відходів, перш за все, виробів 2 з гуми, що відпрацювали свій ресурс, або гумових відходів, наприклад зношених автомобільних шин, зокрема за допомогою піролізу в середовищі теплоносія.The utility model relates to a device for processing industrial and household waste, primarily end-of-life rubber products 2 or rubber waste, such as used car tires, in particular by means of pyrolysis in a heat carrier medium.
Заявлений пристрій може бути використаний в найрізноманітніших областях життєдіяльності людини, наприклад в гумотехнічній промисловості, паливно-енергетичному комплексі, нафтохімії, промисловості нафтооргсинтезу, а також в житлово-комунальному господарстві для отримання паливних і сировинних ресурсів. 70 При цьому заявлений пристрій забезпечує ефективну і екологічно безпечну утилізацію гумовмісних відходів, а також повторне використання вуглеводеньвмісної сировини.The claimed device can be used in the most diverse areas of human life, for example, in the rubber industry, the fuel-energy complex, petrochemical industry, the petro-organosynthesis industry, as well as in the housing and communal economy to obtain fuel and raw materials. 70 At the same time, the claimed device provides effective and environmentally safe disposal of rubber-containing waste, as well as reuse of hydrocarbon-containing raw materials.
Проблема утилізації гумових відходів з кожним днем стає все більш актуальною. Викинуті на звалище або закопані гумові відходи, зокрема зношені шини, розкладаються в природних умовах не менше 100 років. Контакт гумових відходів з водою (осідання, грунтові води) супроводжується вимиванням з них цілого ряду токсичних 72 органічних сполук, які потрапляють в грунт і забруднюють навколишнє середовище. З урахуванням щорічного об'єму гумових відходів тільки у вигляді зношених шин, який в світових масштабах обчислюється сотнями тисяч, стає зрозумілою актуальність проблеми ефективної і екологічно чистої переробки таких відходів.The problem of rubber waste disposal is becoming more and more urgent every day. Dumped or buried rubber waste, in particular worn tires, decomposes in natural conditions for at least 100 years. The contact of rubber waste with water (sedimentation, groundwater) is accompanied by the leaching of a number of toxic 72 organic compounds from them, which enter the soil and pollute the environment. Taking into account the annual volume of rubber waste only in the form of worn tires, which on a global scale is calculated by hundreds of thousands, the urgency of the problem of efficient and environmentally friendly processing of such waste becomes clear.
В даний час відома велика кількість різних способів переробки гумових відходів, зокрема з використанням властивості гуми розкладатися в певному середовищі, зокрема під дією високої температури, з утворенням різних фаз вуглеводеньвмісних продуктів.Currently, a large number of different methods of processing rubber waste are known, in particular, using the property of rubber to decompose in a certain environment, in particular under the influence of high temperature, with the formation of various phases of hydrocarbon-containing products.
Відомий спосіб переробки зношених шин, що включає завантаження шин у високотемпературний реактор, подачу в реактор газоподібного вуглеводню і нагрівання від 2502С до 4259 в нижній частині реактора і від 1302С до 2902 у верхній частині реактора з отриманням рідких і газоподібних продуктів і твердого залишку, а також відповідний пристрій для реалізації даного способу |(патент РФ Мо2128196 С1, опубл. 27.03.1999). Спосіб є достатньо економічним з погляду енерговитрат, а пристрій має досить просту конструкцію. Але, в той же час, й значним залишається час "розгону" (нагрівання до робочої температури) робочої камери реактора. Крім того, спосіб в об'ємі заявлених суттєвих ознак не може бути реалізований в безперервному режимі, а при завантаженні шин в реактор і вивантаженні твердого залишку з реактора відбувається викид в навколишнє середовище певної кількості робочого середовища реактора, яке може містити шкідливі домішки, наприклад у о 3о вигляді продуктів піролізу шин попереднього (при завантаженні) або поточного (при вивантаженні) циклу. ЙThere is a known method of processing worn tires, which includes loading tires into a high-temperature reactor, feeding gaseous hydrocarbon into the reactor and heating from 2502С to 4259 in the lower part of the reactor and from 1302С to 2902 in the upper part of the reactor with obtaining liquid and gaseous products and solid residue, as well as the appropriate device for the implementation of this method | (patent of the Russian Federation Mo2128196 C1, publ. 03/27/1999). The method is quite economical in terms of energy consumption, and the device has a fairly simple design. But, at the same time, the "acceleration" time (heating up to operating temperature) of the working chamber of the reactor remains significant. In addition, the method in the scope of the declared essential features cannot be implemented in a continuous mode, and when tires are loaded into the reactor and the solid residue is unloaded from the reactor, a certain amount of the working medium of the reactor is released into the environment, which may contain harmful impurities, for example in about the type of tire pyrolysis products of the previous (when loading) or current (when unloading) cycle. AND
Недоліком є також висока температура твердого залишку, одержуваного на виході реактора.The disadvantage is also the high temperature of the solid residue obtained at the outlet of the reactor.
Більшість інших відомих пристроїв, призначених для переробки гумових відходів шляхом піролізу, в тій чи о іншій мірі також не позбавлені згаданих вище недоліків. Ге»)Most of the other known devices designed for the processing of rubber waste by pyrolysis, to one degree or another, are also not devoid of the above-mentioned disadvantages. Ge")
Найближчим до заявленого є пристрій для переробки, зокрема піролізу, гумових відходів, зокрема зношених автомобільних покришок |заявка РБ Мо1018 від 25.11.1993, опубл. 15.12.1995р.). Пристрій має тепловий реактор з корпусом циліндричної форми, що містить робочу камеру, засіб завантаження гумових відходів, розміщений на « вході робочої камери, засіб відведення рідкої фази продукту піролізу і засіб вилучення твердої фази продукту піролізу, розміщений на виході робочої камери, і нагрівальний пристрій, що взаємодіє з реактором на певній - ділянці поверхні корпусу, причому реактор оснащений засобом накопичення і розподілу теплової енергії по 70 поверхні робочої камери, розміщеним на зовнішній поверхні корпусу реактора, засіб відведення рідкої фази с продукту піролізу містить охолоджувач, конденсатор газоподібної фази і роздільник. конденсату на газоподібну :з» і рідку фази.The device for processing, in particular pyrolysis, rubber waste, in particular worn car tires | application RB Mo1018 dated 25.11.1993, publ. 15.12.1995). The device has a thermal reactor with a cylindrical body containing a working chamber, a means of loading rubber waste, placed at the entrance of the working chamber, a means of removing the liquid phase of the pyrolysis product and a means of extracting the solid phase of the pyrolysis product, located at the exit of the working chamber, and a heating device, which interacts with the reactor on a certain part of the surface of the housing, and the reactor is equipped with a means of accumulating and distributing thermal energy along the 70 surface of the working chamber, located on the outer surface of the reactor housing, a means of removing the liquid phase from the pyrolysis product contains a cooler, a gaseous phase condenser and a separator. condensate into gaseous and liquid phases.
В описаному пристрої зроблені спроби ще більше підвищити ефективність процесу піролізу, підвищити вихід кінцевих продуктів, знизити енерговитрати за рахунок повторного використання в процесі продуктів піролізу, с 15 проте, в цілому, для них залишаються справедливими недоліки, згадані вище у зв'язку з описом аналогічного пристрою з рівня техніки. (ав) Таким чином, задачею створення цієї корисної моделі є розробка пристрою для переробки гумових відходів 1» шляхом піролізу в середовищі теплоносія в безперервному циклічному режимі. Заявлений пристрій має забезпечувати можливість повторного використання різних робочих і технологічних середовищ, а також 62 50 продуктів піролізу з попередніх циклів, а також зниження енергоємності і значне скорочення (аж до повного виключення) викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище.In the described device, attempts are made to further increase the efficiency of the pyrolysis process, to increase the output of final products, to reduce energy costs due to the reuse of pyrolysis products in the process, with 15, however, in general, they still have the disadvantages mentioned above in connection with the description of a similar devices from the state of the art. (ав) Thus, the task of creating this useful model is the development of a device for processing rubber waste 1" by pyrolysis in a heat carrier medium in a continuous cyclic mode. The proposed device should provide the possibility of reusing various working and technological environments, as well as 62 50 pyrolysis products from previous cycles, as well as a reduction in energy intensity and a significant reduction (up to complete elimination) of emissions of harmful substances into the environment.
Поставлена задача розв'язана запропонованим пристроєм для переробки гумових відходів, що містить тепловий реактор, корпус якого має циліндричну форму, що містить робочу камеру, засіб завантаження гумових відходів, розміщений на вході робочої камери, засіб відведення рідкої фази продукту піролізу і засібThe task is solved by the proposed device for processing rubber waste, which contains a thermal reactor, the body of which has a cylindrical shape, containing a working chamber, a means of loading rubber waste, located at the entrance of the working chamber, a means of removing the liquid phase of the pyrolysis product and a means
Со вилучення твердої фази продукту піролізу, розташований на виході робочої камери, і нагрівальний пристрій, що взаємодіє з реактором на певній ділянці поверхні корпусу, причому реактор оснащений засобом накопичення і розподілу теплової енергії по поверхні робочої камери, розміщеним на зовнішній поверхні корпусу реактора, засіб відведення рідкої фази продукту пролізу містить охолоджувач, конденсатор газоподібної фази і роздільник конденсату на газоподібну і рідку фази, при цьому пристрій додатково містить засіб безперервної подачі 60 теплової енергії в робочу камеру реактора, виконаний у вигляді трубопроводу, щонайменше одна ділянка якого розташована з можливістю прямого контакту з нагрівальним пристроєм і має вихід в робочу камеру реактора, причому у відповідній зоні корпусу реактора виконаний впускний отвір, форма і розмір якого відповідають формі і розміру поперечного перерізу трубопроводу, при цьому трубопровід і отвір в корпусі реактора сполучені герметично, а ділянка трубопроводу, що входить в робочу камеру оснащена засобом рівномірного розподілу 69 теплоносія по об'єму робочої камери, реактор додатково містить камеру завантаження і камеру охолодження,With the extraction of the solid phase of the pyrolysis product, located at the outlet of the working chamber, and a heating device that interacts with the reactor on a certain area of the surface of the housing, and the reactor is equipped with a means of accumulating and distributing thermal energy over the surface of the working chamber, located on the outer surface of the reactor housing, means of removal of the liquid phase of the prolysis product contains a cooler, a condenser of the gaseous phase and a condensate separator into gaseous and liquid phases, while the device additionally contains a means of continuous supply of thermal energy 60 into the working chamber of the reactor, made in the form of a pipeline, at least one section of which is located with the possibility of direct contact with heating device and has an outlet into the working chamber of the reactor, and in the corresponding zone of the reactor housing, an inlet is made, the shape and size of which correspond to the shape and size of the cross section of the pipeline, while the pipeline and the opening in the reactor housing are hermetically connected, and the section of the pipeline , which is included in the working chamber is equipped with a means of uniform distribution 69 of the coolant over the volume of the working chamber, the reactor additionally contains a charging chamber and a cooling chamber,
оснащену засобом подачі охолоджуючого середовища, які розташовані до і після робочої камери відповідно, з можливістю ізоляції від робочої камери за допомогою засобу герметизації, засіб завантаження гумових відходів і засіб витягання твердої фази продукту піролізу виконаний у вигляді транспортного засобу, виконаного зequipped with a means of supplying the cooling medium, which are located before and after the working chamber, respectively, with the possibility of isolation from the working chamber using a sealing means, a means of loading rubber waste and a means of extracting the solid phase of the pyrolysis product is made in the form of a vehicle made of
Можливістю здійснення поступального руху від входу реактора до його виходу на напрямних, при цьому корпус реактора в зоні робочої камери виконаний суміжним з нагрівальним пристроєм на площі, що становить до 7090 від загальної площі поверхні корпусу в зоні робочої камери, а реактор встановлений так, що його вісь орієнтована горизонтально.The possibility of translational movement from the entrance of the reactor to its exit on the guides, while the reactor body in the area of the working chamber is made adjacent to the heating device on an area that is up to 7090 of the total surface area of the body in the area of the working chamber, and the reactor is installed so that its the axis is oriented horizontally.
В переважному варіанті реалізації пристрою ділянка трубопроводу, що входить в робочу камеру, містить, 7/0 щонайменше, одне відгалуження, при цьому кожна з гілок трубопроводу розташована горизонтально біля донної частини робочої камери і як засіб рівномірного розподілу пари за об'ємом робочої камери має, щонайменше, одну пару випускних отворів, виконаних з можливістю випуску струменів пари під кутом приблизно 452 відносно горизонтальної площини і приблизно 902 один відносно іншого. Така конструкція забезпечує рівномірний розподіл теплоносія, що безперервно надходить до робочої камери, рівномірно поступально по всьому об'єму 75 робочої камери. При цьому розміщення гілок трубопроводу з випускними отворами в придонній області робочої камери забезпечує безперервне проходження теплоносія у висхідному потоці через шар гумових відходів, розміщений на транспортному засобі.In the preferred embodiment of the device, the section of the pipeline entering the working chamber contains, 7/0, at least one branch, while each of the pipeline branches is located horizontally near the bottom part of the working chamber and as a means of evenly distributing the steam over the volume of the working chamber has , at least one pair of outlet openings, made with the possibility of releasing steam jets at an angle of approximately 452 relative to the horizontal plane and approximately 902 one relative to the other. This design ensures uniform distribution of the heat carrier, which continuously enters the working chamber, uniformly in translation throughout the volume 75 of the working chamber. At the same time, the placement of pipeline branches with outlet holes in the bottom area of the working chamber ensures the continuous passage of the coolant in the upward flow through the layer of rubber waste placed on the vehicle.
Засіб подачі охолоджуючого теплоносія, переважно, може бути виконаний у вигляді, щонайменше, одного розпилювача охолоджуючої рідини. Для отримання тонкодисперсних фаз розпиленої рідини розпилювач може бути виконаний, наприклад, у вигляді форсунки з відповідним розміром вихідних отворів.The means of supplying the cooling coolant, preferably, can be made in the form of at least one atomizer of the cooling liquid. To obtain finely dispersed phases of sprayed liquid, the atomizer can be made, for example, in the form of a nozzle with the appropriate size of outlet holes.
В пристрої, що заявляється, транспортний засіб може бути виконаний, переважно, у вигляді транспортних візків, і найбільш переважно містить 4 групи транспортних візків, найбільш переважно по 4 візки в кожній групі, які поступально переміщаються від входу реактора до його виходу на напрямних, виконаних, наприклад у вигляді рейок. Наявність чотирьох груп візків забезпечує реалізацію способу переробки гумових відходів в безперервному режимі. В той же час, для фахівців в даній області техніки має бути очевидним, що можуть бути запропоновані й інші форми реалізації транспортного засобу і відповідних напрямних. вIn the claimed device, the vehicle can be made, preferably, in the form of transport carts, and most preferably contains 4 groups of transport carts, most preferably 4 carts in each group, which move progressively from the reactor entrance to its exit on guides made , for example in the form of rails. The presence of four groups of carts ensures the implementation of a method of processing rubber waste in a continuous mode. At the same time, it should be obvious to specialists in this field of technology that other forms of implementation of the vehicle and the corresponding guides can be proposed. in
Нижче корисна модель пояснюється з посиланням на позиції креслень, на яких схематично представлені:Below, a useful model is explained with reference to the positions of the drawings, which schematically present:
Фіг.1 - процес переробки гумових відходів відповідно до одного з можливих переважних варіантів способу переробки гумових відходів з використанням одного з можливих переважних варіантів реалізації пристрою, що «3 заявляється;Fig. 1 - the process of processing rubber waste in accordance with one of the possible preferred options for the method of processing rubber waste using one of the possible preferred options for implementing the device that "3 is claimed;
Фіг2 - один з можливих переважних варіантів реалізації засобу безперервної подачі теплової енергії в З робочу камеру реактора; ав!Fig. 2 - one of the possible preferred options for the implementation of a means of continuous supply of thermal energy to the C working chamber of the reactor; aw!
Фіг3 - один з можливих переважних варіантів розподілу теплоносія за допомогою засобу рівномірного розподілу теплоносія по об'єму робочої камери. бFig. 3 is one of the possible preferred options for the distribution of the heat carrier using a means of uniform distribution of the heat carrier over the volume of the working chamber. b
На Фіг.1 схематично зображені завантажувальний бункер 1, реактор 2, візки 3, 4, 5, 6, що перебувають на різних стадіях технологічного процесу (З - візок на стадії завантаження, 4 - візок на стадії піролізу, 5 - візок на стадії охолодження, 6 - візок на стадії вивантаження), шлюзові затвори 7, 8, 9, 10 (7 - шлюзовий « затвор входу в реактор, 8 - шлюзовий затвор камера завантаження - робоча камера", 9 - шлюзовий затвор - робоча камера - камера охолодження", 10 - шлюзовий затвор виходу реактора), напрямні 11, по яких поступально переміщаються візки 3, 4, 5 і 6 під дією штовхачів 12 в камеру 13 завантаження, робочу камеру 14, с камеру охолодження 15 і до бункера 16 розвантаження, нагрівальний пристрій, виконаний у вигляді топки 17. ц Топка 17 переважно встановлена в зоні робочої камери 14 реактора 2 таким чином, що є суміжною з корпусом "» реактора 2, приблизно, на 7095 площі поверхні реактора 2 в зоні робочої камери 14, що забезпечує значне зниження втрат тепла при передачі від топки 17 в робочу камеру 14. Пристрій також містить витяжку 18 диму і димар 19. Трубопровід 20, по якому здійснюється подача перегрітої пари безпосередньо в робочу камеру 14, (Се) містить пропущену через топку 17 ділянку 21, і ділянку 22, що входить в робочу камеру 14. Камера 15 охолодження містить форсунки 23 для розпилення охолоджуючої рідини, в даному випадку - води. Робоча о камера 14 оснащена газоаналізатором 24, барометром 25 і датчиком 26 температури. До складу пристрою ьч входять також теплообмінники 27 і 28 з датчиками 29, 30 температури, відповідно, і збірниками 31, 32 для рідких продуктів, сепаратор 33 для розділення твердої фази продукту піролізу, збірник 34 для металу і збірник с 35 для вуглецевого залишку і підйомний кран 36. Розміщення датчика 37 температури передбачено також в камері 15 охолодження. З робочої камери 14 відведення газоподібної фази продукту піролізу в теплообмінник 27 здійснюється по трубопроводу 38, оснащеному витратоміром. Крім того, гілки 39 і 40 трубопроводу 38 сполучені з камерою 13 завантаження і камерою 15 охолодження, відповідно. Трубопровід 20 для подачі перегрітої пари вFigure 1 schematically shows loading hopper 1, reactor 2, carts 3, 4, 5, 6, which are at different stages of the technological process (C - cart at the loading stage, 4 - cart at the pyrolysis stage, 5 - cart at the cooling stage , 6 - trolley at the stage of unloading), airlocks 7, 8, 9, 10 (7 - airlock « entrance to the reactor, 8 - airlock loading chamber - working chamber", 9 - airlock - working chamber - cooling chamber" , 10 - sluice gate of the reactor outlet), guides 11, along which the carriages 3, 4, 5 and 6 move forward under the action of the pushers 12 into the loading chamber 13, the working chamber 14, with the cooling chamber 15 and to the unloading hopper 16, the heating device, made in the form of a furnace 17. The furnace 17 is preferably installed in the zone of the working chamber 14 of the reactor 2 in such a way that it is adjacent to the body "" of the reactor 2, approximately, on 7095 of the surface area of the reactor 2 in the zone of the working chamber 14, which ensures a significant reduction in losses heat when transferred from the furnace 17 in working chamber 14. The device also contains a smoke hood 18 and a chimney 19. Pipeline 20, through which superheated steam is supplied directly to the working chamber 14, (Ce) contains a section 21 passed through the furnace 17, and a section 22 that enters the working chamber 14 The cooling chamber 15 contains nozzles 23 for spraying the cooling liquid, in this case - water. The working chamber 14 is equipped with a gas analyzer 24, a barometer 25 and a temperature sensor 26. The composition of the device also includes heat exchangers 27 and 28 with temperature sensors 29, 30, respectively, and collectors 31, 32 for liquid products, separator 33 for separating the solid phase of the pyrolysis product, collector 34 for metal and collector c 35 for carbon residue and lifting faucet 36. Placement of the temperature sensor 37 is also provided in the cooling chamber 15. From the working chamber 14, the removal of the gaseous phase of the pyrolysis product to the heat exchanger 27 is carried out through the pipeline 38, equipped with a flow meter. In addition, branches 39 and 40 of pipeline 38 are connected to loading chamber 13 and cooling chamber 15, respectively. Pipeline 20 for supplying superheated steam to
СХ 55 робочу камеру 14 оснащений на ділянці, розташованій зовні топки 17, краном 41, а на ділянці, що входить в робочу камеру 14 - засобом 42 рівномірного розподілу теплоносія по об'єму робочої камери.SCH 55 working chamber 14 is equipped in the area located outside the furnace 17 with a tap 41, and in the area included in the working chamber 14 - means 42 for uniform distribution of the coolant throughout the volume of the working chamber.
Реактор 2 встановлений таким чином, що його вісь 43 орієнтована горизонтально.Reactor 2 is installed in such a way that its axis 43 is oriented horizontally.
Більш детально один з можливих переважних варіантів реалізації засобу безперервної подачі теплової енергії в робочу камеру 14 реактора 2 у вигляді ділянки 22 трубопроводу 20, що входить в робочу камеру 14, бо представлений на Фіг.2. Ділянка 22 трубопроводу 20 містить дві гілки 44 і 45, які горизонтально, а в даному прикладі реалізації і паралельно один відносно одного, розміщені в придонній області робочої камери 14. На торцях гілок 44 і 45 встановлені заглушки 46, а на ділянках поверхні гілок 44 і 45, що протилежать донній частині реактора 2, виконано велику кількість пар випускних отворів 47. Розташування отворів 47 вибрано таким чином, що випуск струменів теплоносія з пари випускних отворів 47 здійснюється під кутом о , що становить 65 переважно приблизно 452 відносно горизонтальної площини, в якій розміщена вісь 43 реактора, тобто переважно під кутом 902 один відносно іншого.In more detail, one of the possible preferred options for the implementation of a means of continuous supply of thermal energy to the working chamber 14 of reactor 2 in the form of a section 22 of the pipeline 20 entering the working chamber 14 is presented in Fig.2. The section 22 of the pipeline 20 contains two branches 44 and 45, which are horizontally, and in this implementation example, parallel to each other, located in the bottom region of the working chamber 14. Plugs 46 are installed on the ends of the branches 44 and 45, and on the surface sections of the branches 44 and 45, which are opposite the bottom part of the reactor 2, a large number of pairs of outlet holes 47 are made. The location of the holes 47 is chosen in such a way that the release of coolant jets from a pair of outlet holes 47 is carried out at an angle o, which is 65, preferably approximately 452 relative to the horizontal plane, in which the axis 43 of the reactor is placed, that is, preferably at an angle of 902 relative to one another.
В пристрої також передбачений кран 48, що контролює подачу обчищеної парогазової суміші повторно в топку 17.The device also provides a tap 48, which controls the supply of the purified steam-gas mixture to the furnace 17 again.
Заявлений пристрій працює таким чином (на прикладі одного не початкового циклу безперервного технологічного процесу).The claimed device works as follows (on the example of one non-initial cycle of a continuous technological process).
З бункера 1 у візок З завантажують гумові відходи, відкривають шлюзовий затвор 7 (входу реактора) і за допомогою штовхача 12 заштовхують візок З в камеру 13 завантаження, після чого затвор 7 (входу реактора) закривають і відкривають затвор 8 (камера завантаження - робоча камера). Потім візок З штовхачем 12 заштовхують в робочу камеру 14 і закривають затвор 8 (камера завантаження - робоча камера). Затвор 9 7/0 (робоча камера - камера охолодження) також закритий. В топку 17 подають паливо, наприклад, дрова. Продукти згоряння палива після фільтрації з топки 17 виводяться в димар 19, при цьому тепло згоряння передається через корпус реактора 2 в робочу камеру 14.Rubber waste is loaded from hopper 1 into cart Z, the sluice gate 7 (reactor entrance) is opened, and with the help of a pusher 12, cart Z is pushed into loading chamber 13, after which gate 7 (reactor entrance) is closed and gate 8 (loading chamber - working chamber) is opened ). Then the trolley with the pusher 12 is pushed into the working chamber 14 and the shutter 8 is closed (loading chamber - working chamber). Shutter 9 7/0 (working chamber - cooling chamber) is also closed. Fuel, for example, firewood, is fed into the furnace 17. Fuel combustion products after filtering from the furnace 17 are discharged into the chimney 19, while the heat of combustion is transferred through the reactor body 2 to the working chamber 14.
За допомогою крана 41 регулюють подачу в трубопровід 20 насиченої водяної пари. Проходячи по трубопроводу 20, пара на ділянці 21 трубопроводу 20, розташованому в топці 17, нагрівається до температури 7/5 Від 2802С до 75020. У зв'язку з високотемпературним режимом як зовнішнього, так і внутрішнього середовища трубопровід 20 виготовлений з жароміцних труб і може бути виконаний, наприклад, у вигляді плоского змійовика.With the help of the tap 41, the supply of saturated steam to the pipeline 20 is regulated. Passing through the pipeline 20, the steam in the section 21 of the pipeline 20, located in the furnace 17, is heated to a temperature of 7/5 From 2802C to 75020. Due to the high temperature regime of both the external and internal environment, the pipeline 20 is made of heat-resistant pipes and can be made, for example, in the form of a flat coil.
Перегріта насичена водяна пара далі поступає безпосередньо в робочу камеру 14. Для цього трубопровід 20 має ділянку 22, що входить в порожнину робочої камери 14 в придонній області робочої камери 14. В описуваному прикладі реалізації ділянка 22 має дві гілки 44 і 45, розташовані горизонтально під напрямними 11, а отже, під візком 4, що перебуває в робочій камері 14. Перегріта пара поширюється спочатку в придонній області робочої камери, а потім у висхідному потоці проходить через розміщені на візку 4 гумові відходи. Для поліпшення проникності дно візка 4 може бути виконано гратчастим і оснащене піддоном. Надходження перегрітої пари в робочу камеру 14 реактора 2 в безперервному режимі забезпечує активне протікання процесу піролізу.The superheated saturated water vapor then flows directly into the working chamber 14. For this, the pipeline 20 has a section 22 that enters the cavity of the working chamber 14 in the bottom region of the working chamber 14. In the described implementation example, the section 22 has two branches 44 and 45, located horizontally under guides 11, and therefore under the cart 4 located in the working chamber 14. The superheated steam spreads first in the bottom region of the working chamber, and then in the upward flow passes through the rubber waste placed on the cart 4. To improve permeability, the bottom of the cart 4 can be made of a grid and equipped with a pallet. The arrival of superheated steam in the working chamber 14 of reactor 2 in a continuous mode ensures the active flow of the pyrolysis process.
Розміщення трубопроводу 20 безпосередньо в топці 17 дозволяє нагрівати пару до високої температури і найбільш ефективно передавати тепло з потоком пари з топки 17 в робочу камеру 14. в)Placing the pipeline 20 directly in the furnace 17 allows steam to be heated to a high temperature and the most efficient transfer of heat with the flow of steam from the furnace 17 to the working chamber 14. c)
За допомогою крана 41, змінюючи потік перегрітої пари, що надходить до робочої камери 14, можна регулювати температуру в робочій камері 14 для забезпечення оптимальної температури протікання процесу піролізу гумових відходів. Га»)Using the tap 41, changing the flow of superheated steam entering the working chamber 14, it is possible to adjust the temperature in the working chamber 14 to ensure the optimal temperature of the pyrolysis process of rubber waste. Ha")
Гумові відходи, що знаходяться на візку 4 в робочій камері 14, нагріваються до температури близько 400-5002С, внаслідок чого протікає процес піролізу (термічного розкладання) з утворенням твердої і З газоподібної фаз продуктів піролізу. Кількість утворених в робочій камері 14 в процесі піролізу продуктів «З газоподібної фази контролюють за показаннями газоаналізатора 24, а температуру нагрівання відходів контролюють за допомогою датчика 26 температури. При зниженні температури в робочій камері 14 нижче Ф 4002С збільшують подачу палива в топку 17, а при зростанні температури вище 5002С зменшують подачу палива в топку 17, за допомогою витяжки 18 знижують кількість відведених в димар продуктів згоряння і збільшують подачу пари через трубопровід 20. «The rubber waste, located on the cart 4 in the working chamber 14, is heated to a temperature of about 400-5002С, as a result of which the process of pyrolysis (thermal decomposition) occurs with the formation of solid and gaseous phases of pyrolysis products. The number of products formed in the working chamber 14 in the process of pyrolysis "From the gaseous phase is controlled by the readings of the gas analyzer 24, and the temperature of waste heating is controlled using the temperature sensor 26. When the temperature in the working chamber 14 drops below F 4002С, the fuel supply to the furnace 17 is increased, and when the temperature rises above 5002С, the fuel supply to the furnace 17 is reduced, with the help of the hood 18, the amount of combustion products removed to the chimney is reduced and the steam supply through the pipeline 20 is increased.
Газоподібну фазу продукту піролізу гумових відходів в суміші з водяною парою через трубопровід 38 з ш-в витратоміром подають в теплообмінник 27, де в результаті теплообміну з проточною водою охолоджують їх і частково конденсують. При цьому залежно від заданих умов (наприклад, при необхідності виділити фракцію з с температурою кипіння не нижче 2002) забезпечують таку витрату охолоджуючої води через теплообмінник 27, "» при якій парогазова суміш, що виходить, матиме температуру 2002С. Контроль температури суміші, що виходить " з теплообмінника 27, контролюють за показаннями датчика 29 температури.The gaseous phase of the pyrolysis product of rubber waste in a mixture with water vapor is fed through the pipeline 38 with a wide flow meter into the heat exchanger 27, where as a result of heat exchange with flowing water, they are cooled and partially condensed. At the same time, depending on the given conditions (for example, if it is necessary to isolate a fraction with a boiling temperature not lower than 2002), ensure such a flow of cooling water through the heat exchanger 27, "" at which the exiting steam-gas mixture will have a temperature of 2002C. Temperature control of the exiting mixture " from the heat exchanger 27, monitored by the readings of the temperature sensor 29.
Конденсовані продукти (рідка фаза) з теплообмінника 27 зливають до збірника 31 для рідких продуктів.Condensed products (liquid phase) from the heat exchanger 27 are drained to the collector 31 for liquid products.
Далі несконденсовану парогазову суміш подають в другий теплообмінник 28, де в результаті теплообміну з іс, проточною водою встановлюють температуру суміші 1002 і вище. Контроль температури здійснюють за ав | показаннями датчика 30 температури. Температуру 1002С і вище встановлюють шляхом регулювання витрати охолоджуючої води для того, щоб запобігти конденсації водяної пари. У разі протікання конденсації водяної те пари утворюється забруднений продуктами розкладу гумових відходів конденсат, виділяється велика кількість с 250 тепла (2300кДж на 1Ткг сконденсованої пари), яке необхідне відводити, для чого слід забезпечити велику витрату охолоджуючої води.Next, the non-condensed steam-gas mixture is fed into the second heat exchanger 28, where, as a result of heat exchange with heat, running water, the temperature of the mixture is set at 1002 and above. Temperature control is carried out according to av | by the readings of the temperature sensor 30. The temperature of 1002C and above is set by adjusting the flow of cooling water in order to prevent condensation of water vapor. In the case of water vapor condensation, condensate contaminated with rubber waste decomposition products is formed, a large amount of s 250 heat is released (2300 kJ per 1 Tkg of condensed steam), which must be removed, for which a large flow of cooling water should be provided.
З другого теплообмінника 28 парогазову суміш з температурою 1009С і вище виводять в топку 17 і спалюють. Подачу парогазової суміші регулюють краном 48. Таким чином запобігають скиданню забрудненого конденсату в навколишнє середовище і теплота згоряння низькокиплячих продуктів розкладання відходівFrom the second heat exchanger 28, the steam-gas mixture with a temperature of 1009C and above is taken to the furnace 17 and burned. The supply of the steam-gas mixture is regulated by valve 48. In this way, the release of contaminated condensate into the environment and the heat of combustion of low-boiling waste decomposition products are prevented
Со» використовують для енергозабезпечення процесу. При цьому також знижується витрата палива.So" is used for energy supply of the process. At the same time, fuel consumption is also reduced.
Конденсовані продукти (рідина) з теплообмінника 28 зливають в збірник 32 для рідких продуктів.Condensed products (liquid) from the heat exchanger 28 are drained into the collector 32 for liquid products.
Після закінчення процесу розкладання відходів (після припинення виходу газоподібних продуктів з відходів, яке встановлюють за показаннями газоаналізатора 24) відкривають шлюзовий затвор 9 і за допомогою штовхача 12 візок 4 з твердою фазою продукту піролізу, що включає твердий вуглецевий залишок і металевий корд, 60 переміщають в камеру 15 охолодження, після чого закривають затвор 9.After the end of the waste decomposition process (after the cessation of the release of gaseous products from the waste, which is set according to the readings of the gas analyzer 24), the sluice gate 9 is opened and, with the help of the pusher 12, the cart 4 with the solid phase of the pyrolysis product, which includes a solid carbon residue and a metal cord, 60 is moved to cooling chamber 15, after which shutter 9 is closed.
Після переміщення візка 4 в камеру 15 охолодження за допомогою насоса (на кресленнях не зображений) через форсунки 23 подають воду і розпилюють її на розміщену на візку 5 тверду фазу продукту піролізу.After moving the cart 4 into the cooling chamber 15 with the help of a pump (not shown in the drawings), water is supplied through the nozzles 23 and sprayed on the solid phase of the pyrolysis product placed on the cart 5.
Контроль температури твердої фази продукту піролізу здійснюють за показаннями датчика температури 37, і при встановленні температури Т-150-1702С (такий рівень температури дозволяє без займання вивести візок 5 з б5 твердою фазою продукту піролізу з камери 15 охолодження) припиняють зрошування, відкривають шлюзовий затвор 10 і за допомогою штовхача 12 візок 5 виштовхують з камери 15 охолодження і подають на розвантаження. Для розвантаження візка 5 відкривають люки, виконані в її днищі, і тверда фаза продукту піролізу під дією власної ваги просипається в бункер 16 вивантаження і далі в сепаратор 33, де метал відділяють від вуглецевої складової і вивантажують в збірник 34, а вуглецеву складову вивантажують в збірник 35. Після розвантаження візок 5 за допомогою підйомного крана 36 переміщають до бункера 1 і цикл повторюють.The temperature of the solid phase of the pyrolysis product is monitored according to the readings of the temperature sensor 37, and when the temperature is set to T-150-1702C (this temperature level allows you to remove the cart 5 with the solid phase of the pyrolysis product from the cooling chamber 15 without ignition), stop irrigation, open the sluice gate 10 and with the help of a pusher 12, the trolley 5 is pushed out of the cooling chamber 15 and sent for unloading. To unload the cart 5, the hatches in its bottom are opened, and the solid phase of the pyrolysis product under the action of its own weight falls into the unloading hopper 16 and further into the separator 33, where the metal is separated from the carbon component and discharged into the collector 34, and the carbon component is discharged into the collector 35. After unloading, the cart 5 is moved to the bunker 1 using the lifting crane 36 and the cycle is repeated.
Слід зазначити також, що навіть при короткочасному відкритті шлюзових затворів 8 і 9, відбувається витікання парогазового середовища в камеру 13 завантаження і в камеру 15 охолодження. Для утилізації /о парогазового середовища камера 13 завантаження і камера 15 охолодження оснащені виходами в гілки 39 і 40, відповідно, трубопроводу 38 для відведення газоподібної фази продукту піролізу.It should also be noted that even when the airlocks 8 and 9 are opened for a short time, the steam-gas medium leaks into the loading chamber 13 and into the cooling chamber 15. To dispose of the steam-gas medium, the loading chamber 13 and the cooling chamber 15 are equipped with outlets to the branches 39 and 40, respectively, of the pipeline 38 for the removal of the gaseous phase of the pyrolysis product.
При цьому слід враховувати, що опис повного циклу технологічного процесу був даний тільки для одного візка, в той час, як в один і той же момент в технологічному процесі беруть участь всі чотири візки, причому перехід візків на подальші стадії технологічного процесу здійснюється одночасно.At the same time, it should be taken into account that the description of the full cycle of the technological process was given only for one trolley, while at the same time all four trolleys participate in the technological process, and the transition of the trolleys to the further stages of the technological process is carried out simultaneously.
Нижче наводяться приклади переробки гумових відходів за допомогою заявленого пристрою. Дані приклади слід розглядати лише як ілюстративний матеріал, що підтверджує переваги заявленого пристрою, а не як єдино можливі варіанти реалізації, що обмежують домагання заявника.Below are examples of rubber waste processing using the claimed device. These examples should be considered only as illustrative material confirming the advantages of the claimed device, and not as the only possible implementation options limiting the applicant's claims.
Приклад 1Example 1
Здійснюють переробку зношених шин за описаною вище схемою технологічного процесу.Used tires are processed according to the technological process scheme described above.
В кожний візок З завантажують З50Окг гумових відходів (зношені шини) і здійснюють один цикл переробки.350 kg of rubber waste (worn tires) are loaded into each trolley C and one recycling cycle is carried out.
В топку 17 завантажують 280кг дров (вологість 2095, зольність 295, теплота згоряння 14МДж/кг). Для повного згоряння дров в топку 17 необхідно подати 4,5мМ З повітря на Ткг дров, тобто 1575м З протягом 2 годин. При згорянні дров утворюється 5,3м З/кг продуктів згоряння, що у результаті становить 1484м З. Витрата дров визначена таким чином: - на нагрівання елементів пристрою - 157кг; З - на перегрівання З5Окг пари (Т-5002С) - 25кг; - для забезпечення нагрівання до 5002С і термічного розкладання З5Окг гумових відходів - 42кг.280 kg of firewood (moisture 2095, ash content 295, calorific value 14 MJ/kg) is loaded into furnace 17. For the complete combustion of firewood in furnace 17, it is necessary to supply 4.5 mm of air per 1 kg of firewood, i.e. 1575 m of air for 2 hours. When firewood is burned, 5.3m Z/kg of combustion products are formed, which as a result is 1484m Z. The consumption of firewood is determined as follows: - for heating the elements of the device - 157kg; Z - for overheating З5Okg of steam (T-5002С) - 25kg; - to ensure heating up to 5002C and thermal decomposition of 35Okg of rubber waste - 42kg.
Таким чином, повна витрата дров на енергозабезпечення процесу (з урахуванням 25905 тепловтрат) о становить: « (157кгн42кгі25Кг) х 1,25-280кКгThus, the total consumption of firewood for the energy supply of the process (taking into account 25905 heat losses) is: (157kgn42kgi25Kg) x 1.25-280kKg
Температура перегрітої пари, що подається в робочу камеру 14 по трубопроводу 20, становить 50020. оThe temperature of the superheated steam supplied to the working chamber 14 through the pipeline 20 is 50020. o
Температура в робочій камері 14 підтримується на рівні 50020. Ге»!The temperature in the working chamber 14 is maintained at the level of 50020. Ge»!
За показаннями газоаналізатора 24 і витратоміра трубопроводу 38 здійснюють контроль протікання процесуAccording to the readings of the gas analyzer 24 and the flow meter of the pipeline 38, control of the flow of the process is carried out
Зо піролізу.From pyrolysis.
Наприклад, за отриманими показаннями газоаналізатора 24 концентрація газоподібної фази продукту « піролізу становить 0,1458кг/м?, а витрата парогазової суміші за показаннями витратоміра трубопроводу 38 становить б00м3/г. При цьому повний вихід газоподібної фази продукту піролізу гумових відходів становить ші 20 175кг, тобто 5095 від початкової кількості З5Окг. Таким чином, за сталих умов 140Окг продуктів розкладання буде с виведено з робочої камери за час: (175кг)0,1458кг/м 3600 м3/г)-2 години. ;з» Таким чином, в даному прикладі інтенсивність підведення тепла до гумових відходів забезпечує їх повне розкладання за заданий час 2 години.For example, according to the obtained readings of the gas analyzer 24, the concentration of the gaseous phase of the pyrolysis product is 0.1458 kg/m?, and the consumption of the steam-gas mixture according to the readings of the flow meter of the pipeline 38 is b00m3/g. At the same time, the total output of the gaseous phase of the rubber waste pyrolysis product is 20,175 kg, that is, 5,095 of the initial amount of 35,000 kg. Thus, under constant conditions, 140 kg of decomposition products will be removed from the working chamber in the time: (175 kg)0.1458 kg/m 3600 m3/g)-2 hours. Thus, in this example, the intensity of heat supply to rubber waste ensures their complete decomposition within a given time of 2 hours.
У разі, коли з розрахунків виходить, що повний час розкладання більше заданого, необхідно інтенсифікуватиIn the case when the calculations show that the full decomposition time is more than the specified one, it is necessary to intensify
Те) процес теплообміну будь-яким з описаних вище способів так, щоб отримати заданий час розкладання 2 години.Te) the process of heat exchange by any of the methods described above so as to obtain a given decomposition time of 2 hours.
Газоподібну фазу продукту піролізу гумових відходів в суміші з водяною парою з витратою б00м/г подають о в теплообмінник 27, де в результаті теплообміну з проточною водою охолоджують їх до температури 2502С, т» внаслідок чого конденсується 79905 газоподібної фази продукту піролізу, тобто 55,3Зкг/г. о 50 Несконденсовану парогазову суміш подають в другий теплообмінник 28, де в результаті теплообміну з проточною водою встановлюють температуру суміші 1932С0. В результаті конденсується ще 7,7кг/г газоподібної фази продукту піролізу гумових відходів.The gaseous phase of the pyrolysis product of rubber waste in a mixture with water vapor with a flow rate of b00m/g is fed into the heat exchanger 27, where as a result of heat exchange with running water, they are cooled to a temperature of 2502C, t" as a result of which 79905 of the gaseous phase of the pyrolysis product is condensed, i.e. 55.3Zkg /g. at 50 The uncondensed steam-gas mixture is fed into the second heat exchanger 28, where as a result of heat exchange with flowing water, the temperature of the mixture is set at 1932С0. As a result, another 7.7 kg/g of the gaseous phase of the rubber waste pyrolysis product is condensed.
З другого теплообмінника 28 несконденсовану парогазову суміш з температурою 1932С через кран 48 в кількості 199,5кг/г виводять в топку 17 і спалюють.From the second heat exchanger 28, the non-condensed steam-gas mixture with a temperature of 1932C is discharged through the tap 48 in the amount of 199.5 kg/g into the furnace 17 and burned.
С; о В даному випадку спалюється /кг/г продуктів піролізу з теплотою згоряння 40МДж/кг і 17,5кг/г несконденсованих газів з теплотою згоряння ЗОмМДж/кг. Загальна кількість тепла, одержуваного від спалювання продуктів розкладання гумових відходів складе ЗВО5МДж/г.WITH; o In this case, /kg/g of pyrolysis products with a heat of combustion of 40 MJ/kg and 17.5 kg/g of non-condensable gases with a heat of combustion of ZOmMJ/kg are burned. The total amount of heat obtained from the combustion of products of decomposition of rubber waste will be ZVO5MJ/g.
При спалюванні 14Окг/г дров (280кг дров витрачається за 2г) виділяється 1960МДж/г тепла.When burning 14Okg/g of firewood (280kg of firewood is consumed in 2h), 1960 MJ/g of heat is released.
Таким чином, витрата дров знижується до величини: бо (1960МДж//-805МДж/г)/14МДж/кг-82,5кг/г.Thus, the consumption of firewood decreases to the value: (1960MJ//-805MJ/g)/14MJ/kg-82.5kg/g.
Витрата води на зрошування твердої фази продукту піролізу визначається вагою твердої фази продукту піролізу, його початковою температурою і заданою кінцевою температурою. В нашому випадку вага твердої фази продукту піролізу складає 175кг, його початкова температура 5002С, задана кінцева температура 1502С, питома теплоємність 1,3кДж/кгес. бо В цьому випадку для охолодження твердої фази необхідно відвести тепло в кількості 79625кДж. Тепло відводиться в результаті нагрівання і випаровування води. Таким чином, для відведення даної кількості тепла необхідно (за умови, що початкова температура води становить 202С) подати на зрошування 30,2кг води.The consumption of water for irrigation of the solid phase of the pyrolysis product is determined by the weight of the solid phase of the pyrolysis product, its initial temperature and the set final temperature. In our case, the weight of the solid phase of the pyrolysis product is 175 kg, its initial temperature is 5002С, the specified final temperature is 1502С, the specific heat capacity is 1.3kJ/kges. because in this case, to cool the solid phase, it is necessary to remove heat in the amount of 79625 kJ. Heat is removed as a result of heating and evaporation of water. Thus, to remove this amount of heat, it is necessary (provided that the initial water temperature is 202C) to apply 30.2 kg of water for irrigation.
Наведені в прикладі розрахунки демонструють високу ефективність технічного рішення, що заявляється, перш за все, з погляду зниження енерговитрат і викиду забруднень в навколишнє середовище.The calculations presented in the example demonstrate the high efficiency of the technical solution, which is claimed, first of all, from the point of view of reducing energy consumption and emission of pollutants into the environment.
Приклад 2Example 2
Здійснюють переробку зношених шин за описаною вище схемою технологічного процесу.Used tires are processed according to the technological process scheme described above.
В кожний візок З завантажують 1000кг гумових відходів (подрібнених до розмірів 300-400мм зношених шин) і здійснюють один цикл переробки.1,000 kg of rubber waste (shredded to the size of 300-400 mm used tires) is loaded into each trolley C and one recycling cycle is carried out.
В топку 17 завантажують 40Окг дров (вологість 1095, зольність 295, теплота згоряння 16МДж/кг). Для повного згоряння дров в топку 17 необхідно подати 5м З повітря на їкг дров, тобто 2000м 3. При згорянні дров утворюється 5,8м/кг продуктів згоряння, що у результаті складе 2320м 3.40 kg of firewood (moisture 1095, ash content 295, calorific value 16 MJ/kg) are loaded into furnace 17. For the complete combustion of firewood in furnace 17, it is necessary to supply 5m of air per kg of firewood, i.e. 2000m 3. During firewood combustion, 5.8m/kg of combustion products are formed, which will amount to 2320m 3 as a result.
Витрата дров визначена таким чином: - на нагрівання елементів пристрою - 157кг; - на перегрівання 100Окг пари (Т-5002С) - 7Окг; - для забезпечення нагрівання до 5002С і термічного розкладання 1000кг гумових відходів - 118Ккг.Firewood consumption is determined as follows: - for heating the elements of the device - 157 kg; - for overheating 100Okg of steam (T-5002С) - 7Okg; - to ensure heating up to 5002C and thermal decomposition of 1000kg of rubber waste - 118Kkg.
Таким чином, повна витрата дров на енергозабезпечення процесу (з урахуванням 1695 тепловтрат) складе (157кг-118кгі7Окг) х 1,16-4О0кгThus, the total consumption of firewood for the energy supply of the process (taking into account 1695 heat losses) will be (157kg-118kg and 7Okg) x 1.16-4O0kg
Температура перегрітої пари, що подається в робочу камеру 14 по трубопроводу 20, становить 50020.The temperature of the superheated steam supplied to the working chamber 14 through the pipeline 20 is 50020.
Температура в робочій камері 14 підтримується на рівні 50020.The temperature in the working chamber 14 is maintained at 50020.
Наприклад, за показаннями газоаналізатора 24 і витратоміра трубопроводу 38 здійснюють контроль протікання процесу піролізу.For example, according to the readings of the gas analyzer 24 and the flow meter of the pipeline 38, the flow of the pyrolysis process is monitored.
За отриманими показаннями газоаналізатора 24 концентрація газоподібної фази продукту піролізу становитьAccording to the obtained readings of the gas analyzer 24, the concentration of the gaseous phase of the pyrolysis product is
О,10Окг/м У, а витрата парогазової суміші за показаннями витратоміра трубопроводу 38 становить 2000м3/г. При -О.10Okg/m В, and the consumption of the steam-gas mixture according to the flow meter of pipeline 38 is 2000m3/h. At -
Цьому повний вихід газоподібної фази продукту піролізу гумових відходів складає 40Окг, тобто 4095 від початкової кількості 100Окг. Таким чином, за сталих умов 400кг продуктів розкладання буде виведено з робочої камери за час: о 20 (400кг)0,10Окг/м Зх2000м 3/г)-2 години.Therefore, the total output of the gaseous phase of the pyrolysis product of rubber waste is 40Okg, i.e. 4095 from the initial amount of 100Okg. Thus, under constant conditions, 400 kg of decomposition products will be removed from the working chamber in time: 20 (400 kg)0.10Okg/m Х2000m 3/g)-2 hours.
Таким чином, в даному прикладі інтенсивність підведення тепла до гумових відходів забезпечує їх повне « розкладання за заданий час 2 години. оThus, in this example, the intensity of heat supply to rubber waste ensures its complete decomposition within a given time of 2 hours. at
У разі, коли з розрахунків виходить, що повний час розкладання більше заданого, слід інтенсифікувати процес теплообміну будь-яким з описаних вище способів так, щоб отримати заданий час розкладання 2 години. б»If the calculations show that the total decomposition time is longer than the specified one, the heat exchange process should be intensified by any of the methods described above so as to obtain the specified decomposition time of 2 hours. b"
Газоподібну фазу продукту піролізу гумових відходів в суміші з водяною парою з витратою 2000мг подають в теплообмінник 27, де в результаті теплообміну з проточною водою охолоджують їх до температури 2502С, внаслідок чого конденсується 79905 газоподібної фази продукту піролізу, тобто 138,25кг/г. «The gaseous phase of the pyrolysis product of rubber waste mixed with water vapor with a consumption of 2000 mg is fed into the heat exchanger 27, where as a result of heat exchange with running water, they are cooled to a temperature of 2502C, as a result of which 79905 of the gaseous phase of the pyrolysis product is condensed, i.e. 138.25 kg/g. "
Несконденсовану парогазову суміш подають в другий теплообмінник 28, де в результаті теплообміну з -о проточною водою встановлюють температуру суміші 193920. В результаті конденсується ще 19,25кг/г газоподібної фази продукту піролізу гумових відходів. с З другого теплообмінника 28 несконденсовану парогазову суміш з температурою 1932С через кран 48 в ч кількості 567,5кг/г виводять в топку 17 і спалюють. » В даному випадку спалюють 19,25кг/г продуктів піролізу з теплотою згоряння 40ОМДж/кг і 25кг/г несконденсованих газів з теплотою згоряння ЗОмМДж/кг. Загальна кількість тепла, одержуваного від спалювання продуктів розкладання гумових відходів складе 1520МДж/г. При спалюванні 2ООкг/г дров (400кг дров іс) витрачається за 2г) виділяється 2800МДж/г тепла. о Таким чином, витрата дров знижується до величини: (2800МДж/г-1520МДж/г)/14МДж/кг-91 4кг/г. ї- Витрата води на зрошення твердої фази продукту піролізу визначається вагою твердої фази продукту о 50 піролізу, його початковою температурою і заданою кінцевою температурою. В нашому випадку вага твердої фази продукту піролізу складає бООкг, його початкова температура 5002С, задана кінцева температура 1502С, питома теплоємність 1,3кДж/кгес.The uncondensed steam-gas mixture is fed into the second heat exchanger 28, where as a result of heat exchange with flowing water, the temperature of the mixture is set at 193920. As a result, 19.25 kg/g of the gaseous phase of the pyrolysis product of rubber waste is condensed. c From the second heat exchanger 28, the non-condensed steam-gas mixture with a temperature of 1932С is discharged through the tap 48 in the amount of 567.5 kg/g into the furnace 17 and burned. » In this case, 19.25 kg/g of pyrolysis products with a heat of combustion of 40 OMJ/kg and 25 kg/g of non-condensable gases with a heat of combustion of ZOmMJ/kg are burned. The total amount of heat obtained from burning rubber waste decomposition products will be 1520 MJ/g. When burning 200 kg/g of firewood (400 kg of firewood) is consumed in 2 h), 2800 MJ/g of heat is released. o Thus, the consumption of firewood decreases to the value: (2800MJ/g-1520MJ/g)/14MJ/kg-91 4kg/g. i- Water consumption for irrigation of the solid phase of the pyrolysis product is determined by the weight of the solid phase of the pyrolysis product, its initial temperature and the specified final temperature. In our case, the weight of the solid phase of the pyrolysis product is bOOkg, its initial temperature is 5002С, the specified final temperature is 1502С, the specific heat capacity is 1.3kJ/kges.
В цьому випадку для охолодження твердої фази необхідно відвести тепло в кількості 273000кДж. Тепло відводиться в результаті нагрівання і випаровування води. Таким чином, для відведення даної кількості теплаIn this case, to cool the solid phase, it is necessary to remove heat in the amount of 273,000 kJ. Heat is removed as a result of heating and evaporation of water. Thus, to remove this amount of heat
С; о55 необхідно (за умови, що початкова температура води становить 202С) подати на зрошення 103,5кг води.WITH; o55 it is necessary (provided that the initial water temperature is 202C) to apply 103.5 kg of water for irrigation.
Наведені в прикладі розрахунки, як і в попередньому прикладі, також демонструють високу ефективність технічного рішення, що заявляється, перш за все, з погляду зниження енерговитрат і викиду забруднень в навколишнє середовище.The calculations presented in the example, as in the previous example, also demonstrate the high efficiency of the technical solution, which is claimed, first of all, from the point of view of reducing energy consumption and emission of pollutants into the environment.
Заявлений пристрій для переробки гумових відходів пройшов випробування в умовах експериментального 60 виробництва і вигідно відрізняється від відомих поліпшеними показниками питомих енергетичних витрат на процес переробки відходів, а також більш низькими викидами шкідливих речовин в навколишнє середовище.The claimed device for processing rubber waste has been tested in the conditions of experimental 60 production and differs favorably from known ones in terms of improved specific energy consumption for the waste processing process, as well as lower emissions of harmful substances into the environment.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20041008448U UA9040U (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Device for processing of rubber waste |
UAU200503012U UA10265U (en) | 2004-10-18 | 2005-04-04 | method of processing rubber waste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20041008448U UA9040U (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Device for processing of rubber waste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA9040U true UA9040U (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35518323
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20041008448U UA9040U (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Device for processing of rubber waste |
UAU200503012U UA10265U (en) | 2004-10-18 | 2005-04-04 | method of processing rubber waste |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200503012U UA10265U (en) | 2004-10-18 | 2005-04-04 | method of processing rubber waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (2) | UA9040U (en) |
-
2004
- 2004-10-18 UA UA20041008448U patent/UA9040U/en unknown
-
2005
- 2005-04-04 UA UAU200503012U patent/UA10265U/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA10265U (en) | 2005-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207918771U (en) | A kind of pyrolysis oven and plasma gasification Coordination Treatment solid waste system | |
CN106642081B (en) | A kind of organic matter self energizing pyrolysis and combustion timesharing reaction unit and method | |
RU2659924C1 (en) | Solid carbon-containing waste pyrolysis utilization method and waste treatment system for its implementation | |
KR20160012178A (en) | A process and apparatus for quenching coke | |
CN209974570U (en) | Oily sludge pyrolysis treatment device | |
CN214767749U (en) | Microwave thermal analysis device and oily solid waste treatment system | |
CN109052889A (en) | Indirect heating packaged type industrial sludge continuous pyrolysis method and carbonizing plant | |
CN206279174U (en) | Skid-mounted type greasy filth pyrolysis treatment systems | |
RU2422478C1 (en) | Method of processing organic wastes and device to this end | |
KR20120084221A (en) | Carbonize apparatus of dried sludge | |
CZ304835B6 (en) | Process for producing fuels for power engineering and fuel producing apparatus | |
RU2408819C1 (en) | Installation for processing solid organic waste | |
RU2251483C2 (en) | Worn tires processing method and a device of its realization | |
RU142732U1 (en) | FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION | |
RU2245247C2 (en) | Method of processing of a waste rubber | |
UA9040U (en) | Device for processing of rubber waste | |
WO2016036278A2 (en) | Device for processing petroleum waste | |
RU2747898C1 (en) | Installation for thermal destruction of predominantly solid municipal waste with production of carbon residue | |
CN211694931U (en) | Comprehensive treatment device for waste paint slag | |
RU2247025C1 (en) | Device for rubber waste processing | |
EA004393B1 (en) | Method for processing rubber wastes and arrangement therefor | |
EA028666B1 (en) | Method for recycling worn-out tires and complex of devices for implementation thereof | |
CN106433797A (en) | Skid-mounted oil sludge pyrolysis treatment system and application thereof | |
CN111076191A (en) | Comprehensive treatment device for waste paint slag | |
RU2833940C1 (en) | Complex plant for processing organic radioactive wastes by thermal method |