УСТАНОВКА ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ТОПЛИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Полезная модель относится к области переработки и утилизации отходов, содержащих полимерные соединения, путем их сжигания со стадией пиролиза и может быть использована для переработки изношенных автопокрышек с целью получения углеводородных продуктов пиролиза и топливного газа.
Известна установка переработки органического сырья в топливные компоненты по патенту РФ №2182684 (МПК7: F23G 5/027, 7/00, заявлено 16.06.2000 г., опубликовано 20.05.2002 г.). Установка включает реактор для пиролиза и систему разделения парогазообразной смеси, включающую последовательно установленные циклон для отделения взвешенных частиц, каталитическую насадку, конденсатор для отделения паров воды, массообменную колонну и центробежный активный циклон для отделения топливной жидкости, Движение летучих компонентов в установке осуществляется вентилятором, подключенным к центробежному активному циклону. На выходе вентилятора установлен шиберный регулятор, осуществляющий разделение пиролизного газа на два потока, один из которых - обратный газ - направляют
к реактору для обеспечения процесса пиролиза, а второй отводят в теплогенератор, соединенный с трубой выброса.
Недостатком указанной установки является то, что она не может быть использована для утилизации такого углеродсодержащего сырья, как изношенные автопокрышки, так как система разделения парогазообразной смеси непригодна для разделения парогазомазутной смеси, образующейся при пиролизе такого сырья. Резкое снижение температуры парогазомазутной смеси от 200° при выходе ее из реактора до температуры окружающей среды в циклоне, вызывает конденсацию жидкой составляющей смеси и последующее ее смешивание с сажистыми включениями и осаждение на стенках циклона. В корпусах конденсатора и устройств для отделения топливной жидкости - массообменной колонне и центробежном активном циклоне - также образуются трудноудаляемые парафинистые отложения, для очистки которых необходимо останавливать реактор, прерывать процесс пиролиза, что резко снижает производительность и эффективность производства и повышает энергоемкость процесса.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является разработка такой установки переработки углеродсодержащего сырья в топливные компоненты, которая позволила бы сохранить в циклоне температуру газомазутной смеси, исключающую ее конденсацию, и обеспечила бы снижение трудоемкости удаления парафинистых отложений в конденсаторе
и устройствах для отделения топливной жидкости при непрерывной работе реактора.
Поставленная задача решается тем, что установка переработки углеродсодержащего сырья в топливные компоненты, содержащая реактор для пиролиза, соединенный с системой разделения парогазомазутной смеси, включающей последовательно установленные циклон для отделения взвешенных частиц, конденсатор паров, устройство для выделения топливной жидкости и рабочий вентилятор для перемещения газовых потоков, соединенный с трубой выброса и трубопроводом обратного газа, снабжена второй аналогичной системой разделения парогазомазутной смеси, соединенной с реактором для поочередной работы систем, при этом в каждой системе разделения парогазомазутной смеси циклоны снабжены теплоизолирующими рубашками, конденсатор паров снабжен трубопроводом для отведения конденсата, устройство для выделения топливной жидкости выполнено в виде двух адсорберов, причем выход первого адсорбера соединен через задвижку с его входом, а также с входом второго адсорбера и вентилятором подпора, установленным у места соединения адсорберов, а выход второго адсорбера соединен через задвижки с его входом, с рабочим вентилятором и с выходом второго адсорбера второй системы разделения парогазомазутной смеси. В корпусах циклонов, конденсатора паров и каждого адсорбера выполнены окна для удаления парафинистых отложений.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором схематически представлена установка для переработки органического сырья в топливные компоненты.
Установка для переработки органического сырья в топливные компоненты содержит реактор 1 для пиролиза органического углеродсодержащего сырья и две системы 2 и 3 разделения парогазомазутной смеси, каждая из которых соединена с реактором 1 двумя патрубками 4 и 5 отвода парогазомазутной смеси от газовой камеры (не показана) и от верхней части корпуса реактора 1 соответственно. Каждая система 2 и 3 разделения газомазутной смеси включает последовательно установленные циклоны 6 и 7 для отделения сажистых включений различных фракций, снабженные теплоизолирующими рубашками, конденсатор 8, устройство для выделения топливной жидкости, выполненное в виде адсорберов 9 и 10, в которых находятся сетки, наполненные кольцами «Рашига». Конденсатор 8 соединен с адсорбером 9 и трубопроводом 11 отвода конденсата в емкость 12. Выходы адсорберов 10 соединены с рабочим вентилятором 13 для перемещения газовых потоков, связанным с трубой 14 выброса через задвижку 15 и с трубопроводом 16 отвода обратного газа к реактору 1 через задвижку 17. Патрубки 4 и 5 соединены с циклоном 6 через задвижки 18 и 19 соответственно. Выход адсорбера 9 соединен с входом адсорбера 10 и через задвижку 20 со своим входом. В месте соединения адсорберов 9 и 10 размещен вентилятор 21 подпора. Выход адсорбера 10 соединен через задвижку 22 со своим входом и через задвижку 23 с рабочим вентилятором 13 и выходом
того же адсорбера второй системы разделения газомазутной смеси. В корпусах циклонов 6 и 7, конденсатора 8, адсорберов 9 и 10 выполнены окна 24, 25, 26, 27, 28 соответственно для удаления парафинистых отложений.
Установка работает следующим образом.
При включенном рабочем вентиляторе 13 и открытых задвижках 18, 19 и 23 от реактора 1, в котором идет процесс пиролиза углеродсодержащего сырья, например порезанных на крупные куски изношенных автопокрышек, образующаяся парогазомазутная смесь отводится в циклон 6 по патрубку 4 от газовой камеры реактора, а по патрубку 5 - от его корпуса. Температура смеси парогазомазутных потоков не должна быть ниже 170°- 200°, что регулируется режимом работы реактора 1 и сохраняется в циклонах благодаря наличию теплоизолирующих рубашек в виде матов, обшитых оцинкованной сталью. При такой температуре сначала в циклоне 6, а затем в циклоне 7 под действием центробежных сил происходит отделение от парогазомазутной смеси сажистых включений. Затем парогазомазутная смесь попадает в конденсатор 8, в котором по трубам циркулирует охлаждающий реагент. Происходит конденсация паров и частичное выделение из парогазомазутной смеси жидкой составляющей, которая отводится по трубопроводу 11 в емкость 12, а несконденсированная часть смеси поступает в адсорбер 9. В адсорберах 9 и 10 при прохождении парогазомазутной смеси в кольцах «Рашига» вследствие постоянной смены направления газового потока происходит отделение от парогазомазутной смеси жидкой составляющей,
которая не удалилась в конденсаторе 8. Очищенный от паров мазута пиролизный газ вентилятором 13 направляется при открытых задвижках 17 и 15 в реактор 1 по трубопроводу 16 для поддержания процесса пиролиза (70%), и в атмосферу через трубу выброса 14. При запуске реактора 1 и в случае засорения в ходе работы конденсатора 8, циклонов 6 и 7, адсорберов 9 и 10 включают вентилятор 21 подпора. При необходимости прочистки всего оборудования системы 2 открывают задвижки 18 и 19 системы 3 и закрывают аналогичные задвижки системы 2. Не прерывая работы реактора, процесс разделения парогазомазутной смеси переводят в систему 3. А в системе 2 одновременно через окна 24 и 25 в циклонах 6 и 7, окно 26 в конденсаторе 8 и окна 27 и 28 в адсорберах 9 и 10 посредством шомполов производят очистку оборудования от парафинистых отложений.
Заявляемая установка обеспечивает высокую производительность и снижение энергоемкости процесса переработки бросового сырья в ценные топливные компоненты.