ПИРОЛИЗНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН
PYROLYSIS COMPLEX FOR REPROCESSING OF WORN-OUT TIRES

Изобретение относится к термической переработке углеродосодержащих отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве городов.
Известны пиролизные установки, предусматривающие нагрев и термическое разложение углеродосодержащих отходов с ограниченной подачей воздуха в реактор (см. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления, Москва: Интермет инжиниринг, 2000, с.218-236).
Недостатком таких пиролизных установок является низкая калорийность пиролизного газа из-за попадания воздуха в реакционную камеру, что приводит к значительному содержанию в пиролизном газе инертного азота.
Известна пиролизная установка (прототип), оформленная в виде полезной модели к патенту №43546 от 15.07.2004 г., автор Ю.Ю.Белашов, патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Южно-Уральская промышленная компания».
Пиролизная установка включает следующие известные и новые элементы.
Известные из литературных источников элементы:
1. Установка содержит герметичную пиролизную камеру с каналом отбора газа из пиролизной камеры и каналом подвода газа в пиролизную камеру для получения тепловой энергии за счет сжигания газа в горелке.
2. Установка содержит сепаратор, емкость для сбора пиролизной жидкости, компрессор и теплообменник для получения пиролизной жидкости и пиролизного газа.
Новыми элементами, согласно полезной модели к патенту №43546 от 15.07.2004 г., являются:
1. Между пиролизной камерой и теплообменником установлены последовательно циклон для сбора пыли и каталитическая насадка.
2. Теплообменник снабжен емкостью для воды.
3. Сепаратор состоит из разделительной колонны и каплеотбойника.
4. Пиролизная камера дополнительно снабжена дозатором выгрузки обуглероженного остатка и металлокорда.
Недостатками полезной модели - установки по переработке изношенных автопокрышек - являются:
1. Сложная и дорогостоящая система разделения пиролизных паров на жидкую и газообразную составляющие.
2. Отсутствие системы внешнего нагрева сырья через металлические стенки пиролизной камеры.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности и надежности работы пиролизного комплекса, обеспечение качественных характеристик пиролизных паров с выделением фракций (бензин, керосин, дизельное топливо и др.).
Решение поставленной задачи достигается применением новых технологических и конструктивных особенностей пиролизного комплекса для переработки изношенных автомобильных шин.
1. Пиролизный комплекс снабжен топочным устройством, работающим совместно на жидком и газообразном топливе и с двумя жаропрочными газоходами для регулируемой подачи горячих топочных газов во внутреннюю и во внешнюю камеры реактора.
2. Пиролизный комплекс снабжен устройством для разделения при определенной температуре горячих пиролизных паров на жидкие компоненты типа бензин, керосин и др., состоящем из серии разделительных гидравлических камер с перегородками, оснащенными входными патрубками для подвода пиролизных паров и выходными патрубками для отвода пиролизных паров.
Пример выполнения пиролизного комплекса для переработки изношенных автомобильных шин представлен на фиг.1.
В состав пиролизного комплекса входят герметичное загрузочное устройство 1, пиролизный реактор 2 с внутренней и наружной трубчатой камерами, герметичное разгрузочное устройство 3. Для нагрева кусков (чипсов) измельченных шин вплотную к пиролизному реактору смонтирована специальная топочная камера 4, которая работает на жидком и газообразном топливе. Топочная камера снабжена двумя жаропрочными газоходами для подачи горячих топочных газов непосредственно во внутреннюю камеру реактора и во внешнюю камеру реактора для передачи тепла через металлическую стенку.
Для разделения пиролизных паров на жидкую и газообразную составляющие в состав пиролизного комплекса включены последовательно установленные разделительные гидравлические камеры 5, которые снабжены перегородками и сливными патрубками для поддержания постоянного уровня охлаждаемой пиролизной жидкости. К гидравлическим камерам через входные патрубки подводят пиролизные пары, а через выходные патрубки после пропуска через конденсирующуюся пиролизную жидкость отводят пиролизный пар определенной фракции. Разделительные гидравлические камеры, в свою очередь, снабжены компенсационными баками с насосами.
Для окончательной очистки и накопления пиролизного газа смонтирован газгольдер 6. Очищенный пиролизный газ используют для работы газовых электроагрегатов 7. Кроме газовых электростанций монтируют также жидкотопливные электростанции 8, работающие на пиролизной жидкости.
Пиролизный комплекс снабжен устройством 9 для очистки выбрасываемых в атмосферу газов от вредных веществ. Устройство газоочистки выполнено в виде емкости, заполненной известковой водой до уровня разделительной перегородки между входным и выходным газоходами. Постоянный уровень воды поддерживается с помощью сливного бака, оборудованного перекачивающим насосом. Очищенные дымовые газы выбрасываются в атмосферу с помощью дымовой трубы, снабженной дымососом.
Работа пиролизного комплекса для переработки изношенных автомобильных шин осуществляется следующим образом.
Разрезанные на чипсы изношенные автомобильные шины загружают в приемный бункер герметичного загрузочного устройства 1. Периодически чипсы подают во внутреннюю трубчатую камеру пиролизного реактора 2.
Остаточные отходы в виде науглероженного остатка периодически выгружают из реактора с помощью разгрузочного питателя 3.
Термохимическое разложение чипсов изношенных автомобильных шин осуществляют за счет их нагрева с помощью специальной топочной камеры 4, предназначенной для совместного сжигания пиролизного газа и пиролизной жидкости. По двум жаропрочным трубам подают горячие газы в определенном соотношении для внешнего и внутреннего нагрева чипсов. Благодаря этому обеспечивается надежная работа пиролизного реактора в пусковом режиме и достигается высокая производительность пиролизного комплекса. Одновременно с этим повышается теплотворная способность пиролизного пара, так как благодаря внешнему нагреву отходов через металлическую стенку уменьшается содержание инертного азота в составе пиролизного пара. Собранные в верхнем коллекторе пиролизные пары направляют в последовательно установленные разделительные гидравлические камеры 5, заполняемые охлаждаемой пиролизной жидкостью. Благодаря перегородке между входным и выходным патрубками пиролизные пары проходят сквозь тонкий слой охлаждаемой пиролизной жидкости. При этом капли пиролизных паров захватываются охлажденной пиролизной жидкостью и увеличивают ее уровень в гидравлической камере. Пиролизная жидкость сливается в компенсационный бак и затем перекачивающим насосом снова подается в гидравлическую камеру. Часть пиролизной жидкости данной фракции перекачивают в цистерны для реализации потребителям.
Количество последовательно установленных устройств для разделения горячих пиролизных паров на жидкие и газообразную составляющие определяют исходя из задания по отбору различных фракций пиролизных паров (бензин, керосин, дизельное топливо), зависящих от температуры возгонки в обратном направлении от высокой температуры к низкой температуре.
Выбрасываемые в атмосферу газы поступают в гидравлическую емкость 9, заполненную водой до уровня разделительной перегородки между входным и выходным газоходами. Постоянный уровень воды поддерживается с помощью сливного бака, оборудованного перекачивающим насосом. Вода из сливного бака с помощью насоса постоянно перекачивается в гидравлическую емкость и постоянно сливается оттуда через гидрозатворную трубку в сливной бак. Для интенсификации процесса очистки выбрасываемых в атмосферу газов используются пенно-активные вещества. Очищенные дымовые газы засасываются дымососом и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.
Таким образом, за счет наличия топочной камеры для совместного сжигания жидкого и газообразного топлива, а также разделения пиролизных паров на жидкие и газообразные составляющие с выделением фракций (бензин, керосин, дизельное топливо и др.), достигается повышение производительности и качественных характеристик пиролизного комплекса.