СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИН Российский патент 1999 года по МПК C08J11/06 B29B17/00 C08J11/06 C08L9/00 

Изобретение относится к технологии переработки промышленных и бытовых отходов и может быть использовано для производства шин, а также в топливно-энергетическом комплексе для энергетического использования резиновых отходов.

Известен способ термической переработки изношенных шин, включающий загрузку целых покрышек в высокотемпературный реактор и нагревание их при высокой температуре с отводом и охлаждением образовавшихся продуктов. В качестве высокотемпературного реактора используют щелевую печь, покрышки подают в печь через заполненный металлом затвор, а нагревание производят в высокотемпературной зоне при 850-900^o при избыточном давлении образующихся газов (RU 2001923 C1, 1993).

Недостатками известного способа являются высокая энергоемкость процесса как следствие высоких температур (до 900^o), устанавливающихся в реакторе, технические сложности, возникающие за счет присутствия затвора с расплавленным металлом. Наличие большого количества движущихся элементов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является принятый за прототип способ переработки изношенных шин, включающий загрузку целых покрышек в реактор и нагревание при температуре 200-500^oC(термодеструкцию) в рециркулирующем потоке нагреваемых вне реактора неконденсирующих вне реактора неконденсирующихся газов, получаемых при самой термодеструкции, при этом отделяющиеся продукты отводят из реактора и охлаждают до 50^oC. При этом образуются жидкие продукты 53,25 мас.%, твердый остаток 39,8 мас.% и газы 6,95 мас.% (BG, 1985 7A, 1980).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что процесс является цикличным.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является снижение энергоемкости, повышение надежности, упрощение конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе переработки изношенных шин, включающем загрузку целых изделий в высокотемпературный реактор, подачу в него газообразного углеводорода и нагрев его с получением жидких и газообразных углеводородных продуктов и твердого остатка процесс ведут при температуре в нижней части реактора от 250 до 425^oC, а в верхней части от 130 до 290^oC,при этом получают очищенный металлический корд и углеводородные продукты в следующем составе: жидкие продукты - 58-62%; газообразные продукты - 7-10% и твердый остаток - 31-32%.

Пример реализации.

Процесс проводят в обогреваемом теплоизоляционном реакторе, куда загружают отработанные изделия - целые резиновые шины. Затем включают подачу природного газа и обогрев. Рабочее давление в реакторе не превышает 1,2 ат. Через 20 мин при температуре в верхней части реактора 130^oC, а в нижней - 250^oC начинается процесс разложения (пиролиз). Максимальный выход продукта наступает через 15 мин после начала процесса, при этом температура в верхней части реактора достигает 290^oC а в нижней - 425^oC. Процесс является безотходным. В результате процесса получаются следующие продукты: очищенный металлический корд и углеводородные продукты - жидкие углеводороды (мазут) 58-62%, твердый углеродосодержащий продукт (сажа) 31-32% и газообразные углеводороды (газ-пропан, бутан) 7-10%. Твердый продукт представляет собой технический углерод с минеральным наполнителем, используемым для производства новых шин. Газообразный продукт представляет собой в основном смесь метана, пропана и бутана и может использоваться как для сжигания с целью осуществления процесса, так и для производства процесса, так и для производства сжиженного газа (пропан-бутана). Текстильный корд шин полностью перерабатывается в процессе с получением дополнительного количества углерода и других продуктов, а металлический корд сохраняет свою форму и полностью очищается. Он может быть использован в качестве легирующих добавок при переплавке вторичного сырья и сам является высококачественным сырьем для получения металлов. Процесс полностью замкнут, не производит газообразных, жидких или твердых неутилизируемых отходов. Для нагрева реактора может использоваться как природный газ, так и другие газообразные углеводороды, в частности, возможно частичное использование газообразных продуктов переработки. Весь процесс переработки длится примерно 35 минут и не зависит от веса перерабатываемого продукта. После окончания процесса отключается подача природного газа, выключается реактор, твердые продукты выгружаются из реактора, а газообразные и жидкие продукты поступают в отведенные емкости.

Таким образом, получение жидкого топлива и сажи, газа (пропана и бутана) в сравнении с известным аналогом и прототипом позволяет снизить энергоемкость за счет снижения температуры процесса и позволяет получить энергосберегающий эффект. Кроме того, отсутствие движущихся механизмов в рабочей зоне реактора позволяет упростить конструкцию установки и повысить ее надежность.

Изобретение может быть испльзовано для производства шин и в топливоэнергетическом комплексе. Способ осуществляют загрузкой целых шин в высокотемпературный реактор. Подают газообразный углеводород. Нагревают его. Температура в нижней части реактора 250 - 425^oC, в верхней 130 - 290^oC. Получают очищенный металлический корд и углеводородные продукты. Состав углеводородных продуктов: жидкие продукты 58-62%, газообразные продукты 7-10% и твердый остаток 31-32%. Процесс длится примерно 35 мин. Возможно использование природного газа и частично-газообразных продуктов переработки. Процесс является безотходным, надежным. Позволяет снизить энергоемкость.

Способ термической переработки изношенных шин путем загрузки целых изделий в высокотемпературный реактор, подачи в него газообразного углеводорода и нагрева его с получением жидких и газообразных углеводородных продуктов и твердого остатка, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре в нижней части реактора от 250 до 425^oC, а в верхней части от 130 до 290^oC, при этом получают очищенный металлический корд и углеводородные продукты следующего состава, %:
Жидкие продукты - 58 - 62
Газообразные продукты - 7 - 10
Твердый остаток - 31 - 32