УСТАНОВКА ДЛЯ ПИРОЛИЗА РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к области переработки твердых бытовых отходов и может быть использована для утилизации резинотехнических отходов, в частности, автомобильных шин.
Известна установка для сжигания изношенных автомобильных шин по патенту США №5313894, НПК: 110/235, МПК: В09В3/00, опубликованному 24.05.1994. Эта установка имеет две камеры в виде вертикальных цилиндров с водяным охлаждением и перфорированным дном. Под дном каждого цилиндра находятся вентиляционные камеры, через которые в цилиндры поступает воздух. Между цилиндрами расположена третья камера дожигания, соединенная с первыми двумя на разных уровнях для лучшей циркуляции потока в ней. В верхней части камеры дожигания расположен отвод для дымовых газов. Таким образом, воздух и топочные газы движутся в противотоке.
Известна также установка для сжигания автомобильных шин по патенту США №5335607, НПК: 110/233, МПК: F23B 7/00, опубликованному 09.08.1994. Она имеет основную камеру с подводом воздуха из окружающей среды и камеру дожигания продуктов горения, полученных на первой стадии, для наиболее полной их утилизации.
Общим недостатком вышеуказанных установок можно считать их низкий тепловой КПД по причине неполного использования энергетического потенциала органических отходов на их утилизацию.
Более близкой к заявляемому устройству является установка для пиролиза отходов по патенту Великобритании №2256435, НПК: С5Е EAD, МПК: F23G 5/00, опубликованному 09.12.1992. Данная установка содержит камеру с размещенными внутри нее с зазором со всех сторон контейнером в виде короба с открытым верхом для отходов пылевидного материала, аккумулирующего тепло для нагрева отходов от источника, выполненного в виде микроволнового генератора, находящегося в верхней части камеры.
Установка включает также загрузочное устройство для подачи пылевидного материала и измельченных отходов непосредственно в контейнер. Кроме того, установка снабжена трубопроводами с охладительными устройствами для вывода из камеры остатков материала и продуктов пиролиза.
Основным недостатком известной установки является нерешенность экологической безопасности, выражающейся в том, что контейнер имеет открытый верх со свободным выделением газа из зоны пиролиза. При отсутствии специального газоочистительного оборудования возможно загрязнение атмосферы канцерогенными веществами.
Наиболее близкой к заявляемому устройству является установка для пиролиза резинотехнических отходов по свидетельству Российской Федерации на полезную модель №10844, МПК: F23G 5/00, опубликованному 16.08.1999. Известная установка, содержит камеру с отверстиями для удаления отработанных газов, источник нагрева, сообщающийся с камерой, контейнер для отходов, установленный в камере с зазором со всех сторон, охладительное устройство.
Недостатком установки, выбранной в качестве прототипа, является низкий тепловой КПД и отсутствие системы дожига несконденсировавшихся в охладительном устройстве компонентов газовой фазы из контейнера, которые поступают в атмосферу.
Предлагаемая полезная модель решает задачи повышения производительности установки, снижения удельного расхода топлива на обработку отходов и повышения экологической безопасности процесса пиролиза.
Для достижения указанного технического результата предлагается установка для пиролиза резинотехнических изделий, которая, как и известная, содержит камеру с отверстиями для удаления отработанных газов, источник нагрева, сообщающийся с камерой, контейнер для отходов, установленный в камере с зазором со всех сторон и охладительное устройство. В отличие от известного решения, в предлагаемой установке для пиролиза резинотехнических отходов камера снабжена по крайней мере одной перегородкой, размещенной между контейнером для отходов и внутренними стенками камеры и разделяющей ее по высоте, а отверстия для удаления отработанных газов расположены в стенке камеры, примыкающей к источнику нагрева. Кроме того, перегородка, выполненная съемной, перекрывает зазоры между внутренними стенками камеры и контейнером для отходов с трех сторон, примыкающих к источнику нагрева, в смежной стенке камеры и источника нагрева выполнены ряды отверстий, а источник нагрева снабжен соплами для дожига несконденсированных газов.
Наличие в камере перегородки, разделяющей ее по высоте, расположение отверстий для удаления отработанных газов в стенке камеры, примыкающей к источнику нагрева, а также перекрытие зазоров между внутренними стенками камеры и контейнером для отходов с трех сторон, примыкающих к источнику нагрева, обеспечивают реверсивный ход газов в камере, что повышает КПД установки. Наличие системы дожига повышает экологическую безопасность процесса пиролиза.
Заявляемая установка может быть изготовлена на любом машиностроительном предприятии, как в стационарных, так и в полевых условиях.
Таким образом, заявляемое техническое решение, относящееся к устройству, соответствует критериям патентоспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения иллюстрируется чертежами: на фиг 1 изображена установка для пиролиза резинотехнических отходов, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Предлагаемая установка для пиролиза резинотехнических отходов содержит футерованную камеру 1, закрываемую футерованной крышкой 2. Камера 1 сообщена с источником нагрева 3, генерирующим продукты сгорания топлива. Источник нагрева 3 имеет две горелки 4 для сжигания топлива и сопла 5 для дожига несконденсированных продуктов пиролиза.
Подвод газа к соплам производится из бака-копильника 6 по газопроводу 7. Внутри камеры 1 на опорах 8 размещен контейнер 9 для отходов. Между стенками контейнера 9 и камеры 1 образованы зазоры для циркуляции греющих газов. Зазоры на высоте середины камеры перекрываются съемной футерованной перегородкой 10 с трех сторон камеры, примыкающих к источнику нагрева 3. Контейнер 9 выполнен двухкамерным и снабжен общей футерованной крышкой 11, которая с помощью прижимов обеспечивает герметичность контейнера. На крышке 11 предусмотрен штуцер 12, проходящий через отверстие в крышке 2 камеры 1 для вывода из контейнера 9 продуктов пиролиза. Штуцер 12 посредством разъемных соединений 13, сильфона 14 и трубопровода 15 соединен с охладительным устройством (трубчатым конденсатором-холодильником) 16. Под конденсатором-холодильником установлен бак-копильник 6 для сбора пиролизной жидкости. Камера 1 снабжена дымососом и дымовой трубой (на чертеже не показаны). Отверстия 17 для удаления отработанных газов расположены в стенке камеры, примыкающей к источнику нагрева 3. В смежной стенке камеры 1 и источника нагрева 3 выполнены ряды отверстий 18, 19, 20. В футеровке камеры имеются выступы 21. К контейнеру 9 приварена опора 22.
Установка работает следующим образом. Контейнер 9 загружается резинотехническими отходами, например, автомобильными шинами, и герметично закрывается крышкой 11. Затем загруженный контейнер 9 размещается внутри камеры 1 на опорах 8. После установки контейнера 9 в камере 1 зазор между вертикальными стенками камеры и контейнера с трех сторон перекрывается съемной футерованной перегородкой 10, опирая ее на выступы 21 в футеровке стен и опору 22 контейнера 9. Камера 1 закрывается крышкой 2. При этом штуцер 12 пропускается через отверстие в крышке 2. Трубопровод 15 герметично соединяется с патрубком разъемного соединения 13. Затягивается также разъемное соединение 13 у охладительного устройства 16. Включается дымосос, подается вода в охладительное устройство 16, подводится жидкое топливо к горелкам 4. Производится розжиг горелок, продукты сгорания через систему отверстий в стенке, разделяющей источник нагрева 3 и камеру 1, поступают в нижнюю часть камеры, обогревая днище и нижнюю часть вертикальных стен контейнера 9. Дойдя до конца камеры, газы под действием тяги дымососа поворачивают вверх, а затем движутся в обратном направлении, обогревая верхнюю часть контейнера. Процесс нагрева прекращается после достижения в контейнере заданной температуры, но не более 400°С. Под воздействием создаваемых в контейнере температуры и давления отходы подвергаются разложению с выделением большого количества газа, который поступает в конденсатор-холодильник 16, где паровая фаза конденсируется, образуя пиролизную жидкость. Ее собирают в бак-копильник и оттуда насосом перекачивают на склад. Остатки газа, не сконденсировавшиеся в холодильнике, передаются по газопроводу к соплам 4, установленным в источнике нагрева, и там сгорают. В качестве охладителя используется вода. По окончанию процесса разложения отходов трубопровод 15 разъединяют со штуцером 12, снимают крышку 2, извлекают контейнер 9. После охлаждения снимают с контейнера 9 крышку 11 и выгружают твердый остаток.
Установка проста в обслуживании и требует минимальных затрат на утилизацию отходов, может работать круглосуточно. В качестве топлива может использоваться часть получаемых в ней продуктов пиролиза, что еще больше повышает эффективность и экономичность установки.