ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ИНЕРТИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ ПОЛИМЕРАМИ

Полезная модель относится к инженерной экологии, в частности к технологии утилизации отходов производства, а именно, инертизации нефтешламов полимерами.
Известно техническое решение по переработке нефтесодержащих отходов (см. «Инженерная экология»: учебник / под ред. В.Т.Медведева.- М.: Гардарики, 2002. - 362 с.), содержащее емкость с флегматизатором.
Его недостаток - недостаточная эффективность переработки отходов.
Самым близким по технической сути является устройство для экструдирования полимеров, содержащее подвижный шнек, экструзионную головку, нагревательные устройства. Данное техническое решение позволяет осуществлять экструзию полимеров (см.кн. Труфанова Н.М., Щербинин А.Г., Янков В.И. «Плавление полимеров в экструдерах» М.: Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотичная динамика". Институт компьютерных исследований, 2009.-166 с.). Его недостаток - при применении данного экструдера возникает пожароопасная ситуация из-за накопления паров углеводородов в замкнутом пространстве.
Техническая задача - повышение качества утилизации отходов производства и уменьшение пожароопасности процесса.
Технический результат - усовершенствование конструкции экструдера.
Он достигается тем, что устройство дополнительно имеет емкость с флегматизатором и подающий насос, установленные снаружи на корпусе устройства в верхней его части и соединенные с корпусом экструдера трубопроводом с вентилем.
;
Предлагаемое устройство изображено на чертеже (вид в разрезе). Оно имеет корпус 1, внутри которого расположен подвижный шнек 2, загрузочную воронку для подачи исходного материала 3, наружная поверхность корпуса 1 снабжена внешними нагревателями 4. В зоне питания устройства имеется охлаждающая рубашка 5, снаружи на корпусе 1 в верхней его части расположена емкость с флегматизатором 6, подающий насос 7, вентиль для подачи флегматизатора 8, соединенные с корпусом 1 трубопроводом 9. К корпусу крепится экструзионная головка 10. Для измерения и регулирования температуры в корпусе 1 расположены термоэлектрические термопары 11, 13, установленные у внутренней стенки корпуса 1, термопара 12, расположенная в экструзионной головке 10 с погружением в расплав. 1
2
2
Устройство работает следующим образом: под действием силы тяжести исходный материал (полимер и нефтешлам) поступает вниз из загрузочной воронки 3 в рабочий объем экструдера. Внутри экструдера исходный материал попадает в замкнутое пространство, между подвижным (вращающимся) шнеком 2 и неподвижными стенками рабочего корпуса 1. Перемещение материала, пока он находится в твердом состоянии, обусловлено воздействием на него сил трения при контакте с неподвижной внутренней поверхностью рабочего корпуса 1 и с подвижной поверхностью шнека 2. Воздействие сил трения вызывает разогрев материала, кроме того, к рабочему объему экструдера осуществляется подвод тепла от внешних нагревателей 4. Для измерения и регулирования температуры корпуса 1 используются двойные термоэлектрические термопары 11. По мере продвижения материала его температура повышается, достигая точки плавления, при этом на поверхности внутренних стенок рабочего корпуса 1 начинает формироваться пленка расплава. В этом месте заканчивается зона перемещения твердой фазы и начинается зона пластикации. В корпусе 1 происходит накопление паров углеводородов, которые создают пожароопасность процесса. Чтобы исключить это, через трубопровод 9 и вентиль 8 из емкости 6 насосом 7 в рабочую зону экструдера подается флегматизатор, например СО. Инертный флегматизатор, не влияя на количественные и качественные показатели процесса, обеспечивает пожаробезопасность устройства. Минимальная расчетная флегматизирующая концентрация для диоксида углерода составляет 30,7% (об.)(см.кн. Касьянов Г.И., Пехов А.В., Таран А.А. Натуральные пищевые ароматизаторы-СО-экстракты.-М. Пищевая промышленность, 1978 - с.44). При продавливании материала через зону пластикации постепенно осуществляется его полное плавление. Термоэлектрическая термопара 13, установленная в этой зоне, измеряет и регулирует температуру металла экструзионной головки 9, термоэлектрическая термопара 12 измеряет температуру расплава. При прохождении материала через экструзионную головку 9 он принимает нужную форму.
Полезная модель снижает пожароопасность процесса инертизации нефтешламов полимерами за счет использования в устройстве экструдера емкости с флегматизатором и повышает качество утилизации за счет совместной переработки нефтешламов и полимеров.