УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к области термической переработки резиносодержащих отходов путем пиролиза и может быть использована для утилизации предварительно измельченных изношенных шин и других резинотехнических изделий (РТИ), в частности, отходов мягкой кровли, а также для переработки термопластов.
Постоянно возрастающее количество отходов, в том числе резиносодержащих, в частности, изношенных автомобильных шин и покрышек, делает актуальной задачу их утилизации и переработки.
Из существующего уровня техники известны многочисленные установки термической переработки резиносодержащих отходов.
Известна установка для термической переработки изношенных шин, содержащая реактор пиролиза, систему отвода образующихся в реакторе газов, подключенный к реактору генератор восстановительных газов, систему подачи в реактор измельченных шин с загрузочным бункером и узел разгрузки твердого остатка пиролиза. Установка снабжена тепловым агрегатом со средством отвода дымовых газов, а система отвода образующихся в реакторе газов подключена к генератору восстановительных газов и тепловому агрегату. Средство отвода дымовых газов подключено к генератору восстановительных газов и реактору /Патент РФ №2269415, В29В 17/00, F23G 7/12, C08J 11/16, В29К 21/00,2006 г./
Недостатком этого технического решения является сложность аппаратурного исполнения.
Известна установка переработки изношенных измельченных шин, включающая реактор пиролиза с узлом загрузки, содержащим измельчитель шин, винтовой насос с рубашкой подогрева и фильеры, узел разгрузки твердого остатка пиролиза, винтовой лоток и трубопровод восстановительных газов, соединенный с трубопроводом рециркуляции пиролизного газа /Патент РФ №2248880, В29В 17/00, В29К 21/00, 2005 г./
Недостатком этого изобретения является наличие энергетических затрат на подогрев исходного сырья, а также сложность аппаратурного исполнения узла загрузки реактора пиролиза.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для переработки резиносодержащих отходов, содержащая реактор пиролиза с загрузочным бункером, узлом разгрузки твердого остатка пиролиза, узлом подачи газообразного топлива в реактор пиролиза, соединенный с трубопроводом рециркуляции очищенного пиролизного газа, узел отвода исходного пиролизного газа, устройство для очистки пиролизного газа от пылевидных частиц (циклон), каталитическую насадку с катализатором, устройство для конденсации углеводородных фракций, состоящее из охлаждающего теплообменника и разделительной колонны и соединенное с емкостью для жидких углеводородных фракций, циклон для сбора пыли из пиролизного газа, средство отвода очищенного пиролизного газа, в качестве которого используют компрессор, соединенное с трубопроводом рециркуляции очищенного пиролизного газа и систему оборотной воды /Патент РФ на полезную модель №43546, C10J 3/02, C10G 1/10, 2005 г./
Недостатком данной установки является невысокая степень очистки пиролизного газа от мелких частиц углерода (сажи) и смолистых примесей, вследствие чего очень быстро загрязняются охлаждающий теплообменник и разделительная колонна конденсации углеводородных фракций, что требует частых остановок в работе для чистки аппаратов, снижает сортность получаемого жидкого топлива.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в создании установки для переработки резиносодержащих отходов простой, надежной и долговечной в эксплуатации.
Технический результат от использования предложенной установки заключается в повышении степени очистки пиролизного газа и получаемой жидкой углеводородной фракции, которая может быть использована в качестве жидкого топлива, при одновременном упрощении конструкции и эксплуатации установки.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в установке для переработки резиносодержащих отходов, содержащей реактор пиролиза с загрузочным бункером, узлом разгрузки твердого остатка пиролиза, узлом подачи газообразного топлива, соединенным с трубопроводом рециркуляции очищенного пиролизного газа, и узлом отвода исходного пиролизного газа, устройство
для очистки пиролизного газа, устройство для конденсации углеводородных фракций, соединенное с емкостью для жидких углеводородных фракций, средство отвода очищенного пиролизного газа и систему оборотной воды, в качестве устройства для очистки пиролизного газа используют аппарат мокрой очистки, снабженный системой подачи, охлаждения и периодического обновления рабочей жидкости, а в качестве устройства для конденсации углеводородных фракций используют кожухотрубный теплообменник, при этом аппарат мокрой очистки и кожухотрубный теплообменник снабжены гидравлическими затворами.
А также за счет того, что система подачи, охлаждения и периодического обновления рабочей жидкости содержит емкость, снабженную охлаждающим элементом, и насос.
Предпочтительно, что аппарат мокрой очистки выполнен барботажного типа, в качестве средства отвода очищенного пиролизного газа используют дымосос, а гидравлические затворы аппарата мокрой очистки и кожухотрубного теплообменника выполнены в виде коленообразных труб.
На чертеже изображена технологическая схема установки.
Установка содержит реактор пиролиза 1 с загрузочным бункером 2, узлом разгрузки твердого остатка пиролиза 3, узлом подачи газообразного топлива 4, соединенным с трубопроводом рециркуляции очищенного пиролизного газа 5, узлом отвода исходного пиролизного газа 6, соединенного с устройством для очистки пиролизного газа 7, в качестве которого используют аппарат мокрой очистки, снабженный системой подачи, охлаждения и периодического обновления рабочей жидкости, содержащей емкость 8, снабженную охлаждающим элементом 9, выполненным, например, в виде змеевика, и насосом 10. Аппарат мокрой очистки 7 снабжен гидравлическими затворами 11, выполненными, например, в виде коленообразных труб. Установка содержит также устройство для конденсации углеводородных фракций, в качестве которого используют кожухотрубный теплообменник 12 с гидрозатвором 13, выполненным в виде коленообразной трубы, соединенный с емкостью для жидких углеводородных фракций 14 и средством отвода очищенного пиролизного газа - дымососом 15, снабженным трубопроводом отвода очищенного пиролизного газа 16, соединенным с трубопроводом рециркуляции пиролизного газа 5.
Установка работает следующим образом.
Измельченные резиносодержащие отходы, например изношенные шины, предварительно разрезанные на 4 - 6 частей (в зависимости от размера шин), подают в реактор пиролиза 1 через загрузочный бункер 2. Конструкция загрузочного бункера 2 позволяет осуществлять загрузку отходов в реактор пиролиза 1 без доступа кислорода воздуха периодически (по мере уменьшения в процессе пиролизной переработки объема отходов в реакторе). В реакторе 1 шины подвергают пиролизной переработке, которую обеспечивают за счет подачи газового топлива через узел подачи газообразного топлива 4. В процессе запуска установки в нижнюю часть реактора 1 через узел подачи газообразного топлива 4 подают природный газ (на чертеже не показано), а затем в реактор 1 подают собственный, полученный при работе установки очищенный пиролизный газ, через трубопровод рециркуляции очищенного пиролизного газа 5. В реакторе пиролиза 1 шины поджигаются и в дальнейшем тлеют, а образующийся газ проходит сквозь вышележащие слои отходов и, являясь восстановительным газом, приводит к термохимическому разложению шин с образованием исходного пиролизного газа, который выводят из реактора 1 через узел отвода исходного пиролизного газа 6, а также твердого остатка пиролиза, который периодически выводят из реактора 1 через узел разгрузки твердого остатка пиролиза 3, например, в подвозимый короб. При переработке изношенных шин пиролизом твердый осадок пиролиза содержит углесодержащий продукт (технический углерод) и металлокорд, которые могут быть повторно использованы в различных производствах.
Исходный пиролизный газ, содержащий мелкие частицы углерода (сажи), смолистые и мельчайшие другие твердые примеси, поступает в устройство для очистки пиролизного газа - аппарат мокрой очистки 7, откуда подается в устройство для конденсации углеводородных фракций - в трубное пространство кожухотрубного теплообменника 12. В кожухотрубном теплообменнике 12 очищенный пиролизный газ охлаждается, из него конденсируются углеводородные фракции, которые стекают в емкость для жидких углеводородных фракций 14, проходя гидравлический затвор 13, выполненный в виде коленообразной трубы, обеспечивающей наличие в днище кожухотрубного теплообменника 12 слоя жидкости, не позволяющего выход пиролизного газа из теплообменника через днище.
В аппарате мокрой очистки 7 для очистки исходного пиролизного газа от мелких частиц углерода (сажи), смолистых и других мельчайших твердых примесей используют рабочую жидкость, циркулирующую в системе подачи, охлаждения и
периодического обновления рабочей жидкости. Рабочую жидкость подают в аппарат мокрой очистки 7 насосом 10, забирающим жидкость из емкости 8 снабженной охлаждающим элементом 9. Твердые мелкие частицы выводятся из аппарата вместе с рабочей жидкостью. Тем самым достигается необходимая очистка, а также частичное охлаждение исходного пиролизного газа. Аппарат мокрой очистки 7 снабжен гидравлическими затворами 11, выполненными в виде коленообразных труб, обеспечивающими поддержание слоя жидкости в аппарате и препятствующими выходу очищенного пиролизного газа через его днище. Для интенсификации процесса очистки в качестве аппарата мокрой очистки 7 может быть использован аппарат барботажного типа. В качестве рабочей жидкости используют углеводородные фракции, получаемые при конденсации из очищенного пиролизного газа в кожухотрубном теплообменнике 12. Движение пиролизного газа по всему тракту обеспечивает дымосос 15. Очищенный и охлажденный пиролизный газ дымососом 15 по трубопроводу рециркуляции очищенного пиролизного газа 5 возвращается в реактор пиролиза 1 и/или по трубопроводу отвода очищенного пиролизного газа 16 направляется на дальнейшую переработку или сжигание в факеле.
Вода, используемая для охлаждения рабочей жидкости в охлаждающем элементе 9 и конденсации углеводородной фракции в кожухотрубном теплообменнике 12, является оборотной, она циркулирует в замкнутом контуре с воздушным охлаждением (на чертеже не показан).
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет решить задачу создания установки для переработки резиносодержащих отходов простой, надежной и долговечной в эксплуатации. Она позволяет получить более чистые углеводородные фракции в виде котельного жидкого топлива, снизить примеси углерода (сажи) как в жидкой фракции пиролизной переработки резиносодержащих отходов, так и в ее газообразной неконденсирующейся фракции.