УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПИРОЛИЗА ПАСТООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель предназначена для получения угля и жидких продуктов пиролиза из пастообразных и жидких промышленных отходов: нефтесодержащих, углеродсодержащих, органических и др.
Известна установка для пиролиза углеводородного сырья [RU 145466], содержащая бункер для загрузки измельченных отходов, деоксигенатор, пиролизный реактор туннельного типа с устройством обогрева через стенки реактора и с транспортирующим устройством с приводом, отличающаяся тем, что пиролизный реактор расположен под углом не менее 15 градусов к загрузочному окну, а транспортирующее устройство выполнено в виде укороченного шнека длиной не более 1/3 длины реактора. Недостатками данной установки являются укороченный шнек и, как следствие, необходимость наклона реторты, что усложняет саму конструкцию, ее монтаж и эксплуатацию.
Известна установка непрерывного действия для пиролиза углеродсодержащих материалов [RU 2408654], содержащая бункер-накопитель, соединенный со шнековым питателем, который осуществляет формирование герметичной пробки на границе питатель - реторта и непрерывную подачу обрабатываемого материала в реторту, при этом реторта выполнена в виде стальной трубы с продольным шнеком для плавного перемещения частиц обрабатываемого материала через зоны подсушки и пиролиза, расположенные в реторте от места загрузки материала в реторту к зоне разгрузки, причем между ретортой и зоной разгрузки установлена муфта переменного сечения для последующего формирования пробки из получаемого угольного материала для гарантированного обеспечения герметичности реторты и термостабильности процесса, зона разгрузки включает отвод-накопитель и приемный бункер угля, герметично присоединенные к отводу посредством разъема, нагрев реторты производится электрическим нагревателем, расположенным вне трубы реторты по всей ее длине, также к реторте подсоединена система газоотведения и газоконденсации. Недостатком данной установки является использование электронагревательных элементов, что приводит к увеличению затрат и удорожанию оборудования.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому техническому решению является устройство непрерывного действия для пиролиза измельченных материалов [RU 132073], содержащее загрузочный бункер, шнековый питатель с вертикальным отводом, сообщающимся с верхней частью трубы-реторты, содержащей шнек для перемещения обрабатываемого материала от зоны загрузки к зоне выгрузки с одновременной реализацией процесса пиролиза за счет подвода тепла от системы нагревателей, расположенных по всей длине реторты, при этом в верхней части трубы-реторты по всей длине выполнена система отверстий – газоходов для отвода газов, образующихся при пиролизе, а в противоположном от загрузчика конце реторты располагается устройство выгрузки получаемого угля, реализованное в виде вертикального отвода, соединенного одним концом непосредственно с трубой реторты в ее нижней части и заканчивающегося приемным бункером, содержащим или не содержащим шнек для сбора и выгрузки получаемого угля. Отмеченные особенности делают установку сложной в изготовлении, требуют периодической замены отдельных ее частей вследствие интенсивного износа, что увеличивает стоимость устройства и себестоимость получаемой продукции.
Задача полезной модели заключается в создании конструкции устройства, позволяющего осуществлять непрерывный процесс переработки пастообразных и жидких промышленных отходов методом низкотемпературного пиролиза.
Устройство для пиролиза пастообразных и жидких промышленных отходов (фиг. 1) содержит приемное устройство (2) с патрубками подачи отходов (5), сообщающимися с верхней частью трубы-реторты (1), содержащей шнек (3) безосевой конструкции, для перемещения обрабатываемого материала от зоны загрузки (10) к зоне выгрузки (7), с одновременной реализацией процесса низкотемпературного пиролиза за счет подвода тепла от горелки (на фигуре не показана), расположенной строго перпендикулярно к оси трубы-реторты в нижней её части, в зоне загрузки. Отвод дымовых газов реализован через дымовую трубу (на фигуре не показана). Отвод пиролизных газов осуществляется через зазор между корпусом трубы-репорты и наружной частью шнека, а также через внутреннюю полую часть шнека, которая выполняет функцию отвода пиролизных газов через выход (9) к холодильнику-конденсатору (на фигуре не показан). Конструкция пера шнека представлена на фиг. 2. Наружная часть шнека лежит на нижней стенке трубы-реторты, и за счет его вращения и вибрации осуществляется очистка от образующихся твёрдых продуктов пиролиза, что обеспечивает возможность непрерывности работы устройства. При этом наполнение трубы-реторты осуществляется только на высоту пера шнека, а контроль уровня наполнения происходит за счет показаний уровнемера (4). Шнек приводится в движение за счет мотор-редуктора (12), а частота вращения шнека контролируется частотным регулятором. В противоположном от зоны загрузки конце трубы-реторты располагается устройство выгрузки получаемого угля, реализованное в виде вертикального отвода (8), соединяющего трубу-реторту с приемным бункером (6), заполненным водой и узлом выгрузки получаемого угля (11).
Процесс работы полезной модели следующий: исходное сырье подается через загрузочную емкость в трубу-реторту, где и нагревается до температуры не выше 550°С без доступа кислорода воздуха. При этом перемещение обрабатываемого материала внутри трубы-реторты от зоны загрузки к зоне выгрузки осуществляется шнеком, закрепленным только со стороны зоны загрузки отходов. Вращение и вибрация шнека препятствуют образованию нагара на стенках трубы-реторты и винтовых перьях шнека, обеспечивая непрерывность работы устройства. Под воздействием тепла от внешних источников, расположенных локально и перпендикулярно к оси трубы-реторты, происходят быстрый нагрев обрабатываемого материала, а затем его термическое разложение до образования углеродистого остатка (угля). В процессе низкотемпературного пиролиза образуются пиролизные газы, которые отводятся через зазор между верхней стенкой трубы-реторты и наружной частью шнека, а также через его внутреннюю полую часть, а затем поступают по патрубку выхода пиролизных газов в холодильник-конденсатор.
Применение предлагаемого устройства позволит сохранять высокий коэффициент теплопередачи в процессе теплообмена, тем самым снизить энергозатраты на осуществление процесса низкотемпературного пиролиза в непрерывном режиме.