УСТАНОВКА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ИЗНОШЕННЫХ АВТОПОКРЫШЕК

Полезная модель относится к области утилизации и переработки отходов резины путем термического разложения и может быть использовано для пиролизной утилизации как измельченных, так и неизмельченных изношенных автомобильных шин. Предлагаемая установка позволяет перерабатывать использованную и не нужную резину (утильная авторезина и другие резинотехнические изделия, подлежащие утилизации) в высококачественный топочный мазут, сажу и металлолом.
Известно устройство печи для пиролиза изношенных автомобильных шин (заявка Японии 58-24473, МПК С 10 J 3/02, опубл. 21.05.83), включающее вертикальную пиролизную камеру, установленный соосно внутри камеры трубчатый источник обогрева, взаимодействующий с механизмом его подъема и опускания, патрубки вывода газообразных продуктов разложения, узел вывода отделяемых от шин проволочных каркасов и шлаков, в которой пакет шин располагают с внешней стороны трубчатого источника обогрева.
Известно устройство печи для пиролиза углеводородного сырья, в частности изношенных шин (заявка ФРГ 2949983, МПК С 10 В 53/00, 1981), содержащее пиролизную камеру, обращенную вниз открытым торцом, патрубки для подвода и отвода греющего газа и средство для отвода продуктов пиролиза.
Ближайшей по технической сущности и принятой за прототип является установка для переработки твердого углеводородного сырья (патент РФ 2212430, МПК С 10 G 1/10, С 08 J 11/00, С 08 J 11/04, опубл. Бюл. 26 от 20.09.2003), содержащая герметичную пиролизную камеру с каналом отбора газа из пиролизной камеры и каналом подвода газа в пиролизную камеру, сепаратор, емкость для сбора пиролизной жидкости, компрессор, устройство охлаждения, при этом канал отвода газа из пиролизной камеры соединен со входом компрессора через теплообменник устройства охлаждения и через сепаратор, последовательно установленный за теплообменником устройства охлаждения, а канал подвода газа в пиролизную камеру соединен с выходом компрессора непосредственно. Недостатками известных устройств являются высокие энергозатраты, обусловленные необходимостью подвода тепла при пиролизе, сложность конструкции, трудоемкость загрузки и выгрузки.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в увеличении эффективности переработки утилизируемого твердого углеводородного сырья: а именно повышение экономичности за счет снижения энергоемкости установки, увеличение выхода пиролизной жидкости с одновременным сокращением времени переработки сырья, а также утилизация горючего газа путем его использования в пиролизной камере, что улучшает ее экологические показатели.
В установке по переработке изношенных автопокрышек, содержащей герметичную пиролизную камеру с каналом отбора газа из пиролизной камеры и каналом подвода газа в пиролизную камеру, сепаратор, емкость для сбора пиролизной жидкости, компрессор, устройство охлаждения, при этом канал отвода газа из пиролизной камеры соединен со входом компрессора через теплообменник устройства охлаждения и через сепаратор, последовательно установленный за теплообменником устройства охлаждения, а канал подвода газа в пиролизную камеру соединен с выходом компрессора непосредственно, между пиролизной камерой и теплообменником дополнительно установлены последовательно циклон для сбора пыли и каталитическая насадка, теплообменник снабжен емкостью для воды, а сепаратор состоит из разделительной колонны и каплеотбойника. Кроме того, пиролизная камера снабжена дозатором выгрузки обуглероженного остатка и металлокорда.
В основе переработки изношенных автомобильных покрышек использован способ термического разложения - пиролиза. В процессе пиролиза образуются обуглероженный остаток и парогазовая смесь. Парогазовая смесь состоит из паров нефтеобразной жидкости (жидкое пиролизное топливо), паров воды (пиролизная вода) и неконденсирующихся горючих газов. Газовая фракция представляет смесь различных газов: выделенных из сырья в процессе пиролиза, а также продуктов горения обратных газов, образованных при сжигании обратного газа нагрева сырья.
Общий вид установки показан на фиг 1. Установка по переработке изношенных автопокрышек включает в себя последовательно установленные загрузочный бункер 1, герметичную пиролизную камеру 2, дозатор выгрузки 3, циклон для сбора пыли 4 с каталитической насадкой 5, теплообменник 6, сепаратор, состоящий из разделительной колонны 7 и каплеотбойника 8, второй циклон для сбора пыли 9. Оба циклона снабжены сборниками пыли 10 и 11. Движение газовой смеси осуществляется с помощью компрессора 12 по газоходу
13. Аварийный выброс газов производится через факел 14. Продукты конденсации накапливаются в сборнике воды 15, жидкое топливо - в сборной емкости 16.
Устройство работает следующим образом.
Через загрузочный бункер 1 измельченная резина засыпается в пиролизную камеру 2. Загрузочный бункер имеет камерную конструкцию со шлюзом, что позволяет осуществлять процесс загрузки без доступа кислорода воздуха. Подача сырья из наполненной камеры бункера 1 осуществляется самотеком. По мере работы сырье перемещается под своей тяжестью в нижнюю часть пиролизной камеры 2, где сначала подсушивается проходящими сквозь него нагретыми газами, и далее прогревается до температуры разложения сырья (450-600°С). Продукты разложения газов уносятся общим потоком движущихся вверх газов и поступают из верхней части пиролизной камеры 2 в циклон грубой очистки 4, где отделяются от пылевидных частиц. Отделенная пылевидная фракция поступает в сборник пыли 10. Затем газообразная смесь поступает в каталитическую насадку 5, где протягивается через слой катализатора. Катализатор каталитической насадки 5 положительно влияет на качественный состав газовой смеси - повышает содержание жидко-топливного компонента. Небольшое количество образовавшегося конденсата смешивается с пылевидной фракцией в сборнике пыли 10 и периодически подается вместе с сырьем в пиролизную камеру для повторного использования.
При прохождении газовой смеси через теплообменник 6, газовая смесь остывает, и из нее конденсируются высококипящие компоненты и большое количество воды. Обезвоженный газ поступает из теплообменника 6 в нижнюю часть разделительной колонны 7, где отделяются основные жидко-топливные компоненты. Топливная фракция отбирается и подается насосом на склад жидкого топлива в сборную емкость 16, а очищенная от топлива вода пиролиза стекает в сборник для технической воды 15. Далее газ из верхней части разделительной колонны 7 поступает в каплеотбойник 8, где жидко-топливные компоненты, находящиеся в состоянии аэрозолей, сгущаются в капли жидкого топлива и стекают через гидрозатвор обратно в разделительную колонну 7. Из каплеотбойника 8 газ поступает в циклон для сбора пыли 9, где продвигается по спирали вдоль охлаждаемых стенок, в результате чего отделяются оставшиеся каплевидные частицы жидкости. Движение газовой смеси в полостях установки пиролиза осуществляется посредством компрессора 12. На выходе из компрессора очищенная от жидкостей газовая смесь делится регулирующей
задвижкой на два потока: один из них направляется по газоходу 13 в пиролизную камеру 2 и обеспечивает тем самым нагрев газов в рабочей зоне камеры, в результате которого осуществляется процесс пиролиза. Другая часть пиролизного газа может быть направлена для сжигания в факеле 14.
Обуглероженный остаток и металлокорд выгружаются через нижний люк с помощью дозатора выгрузки 3 порциями по мере накопления.
В процессе гашения твердого обуглероженного остатка, выгружаемого из пиролизной установки, образуется водяной пар, который выбрасывается в атмосферу.
Технический результат достигается тем, что пиролизный газ поступает в каталитическую насадку, где протягивается через слой катализатора. Катализатор каталитической насадки положительно влияет на качественный состав газовой смеси - повышает содержание жидко-топливного компонента. Небольшое количество образовавшегося конденсата смешивается с пылевидной фракцией в сборнике пылевидных фракций и периодически подается вместе с сырьем в пиролизную камеру для повторного использования. В заявляемом устройстве пиролизный газ обогащает сырье и участвует в процессе его нагрева, что упрощает конструкцию, повышает выход пиролизной жидкости и снижает энергозатраты. Наличие дозатора выгрузки позволяет получать сажу и металлолом с меньшей трудоемкостью.
Таким образом, предлагаемый объект позволяет не только эффективно перерабатывать твердые органические отходы (в частности, шины) в установках пиролиза, чем значительно улучшит экологическую ситуацию, но также получать при этом важные для народного хозяйства продукты - сажу, металлолом.