УСТАНОВКА ДЛЯ ПИРОЛИЗНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ АВТОТРАКТОРНЫХ ШИН Российский патент 2010 года по МПК C10B53/07 B29B17/00 

Изобретение относится к устройствам для переработки автотракторных шин путем его пирогенеза и может быть использовано для утилизации изношенных автотракторных шин.

Установка для пиролизной переработки автотракторных шин содержит герметичную цилиндрическую пиролизную камеру, загрузочную кассету с автотракторными шинами, механизм загрузки и выгрузки загрузочной кассеты, устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры и вывода продуктов пиролиза из камеры [1].

Техническим результатом является повышение эффективности пиролиза автотракторных шин.

Сущность устройства установки для пиролизной переработки автотракторных шин заключается в том, что загрузочная кассета выполнена кольцевой и установлена в герметичной цилиндрической пиролизной камере таким образом, что протекторы автотракторных шин расположены параллельно поверхности цилиндрической пиролизной камеры, при этом загрузочная кассета выполнена в виде площадки, к которой крепится труба и которую автотракторные шины охватывают внутренним диаметром; цилиндрическая пиролизная камера разделена на зоны: нагрева и вывода пиролизных газов кольцевым прижимным диском, установленным плоской стороной на загрузочную кассету с автотракторными шинами и выполненным с возможностью опускаться в процессе пиролиза автотракторных шин за счет собственного веса и уменьшать зону нагрева, при этом труба соединена одним концом с площадкой для укладки автотракторных шин, а другим концом - с устройством для захвата ее механизмом выгрузки; устройство вывода продуктов пиролиза состоит из патрубка, установленного на днище пиролизной камеры для вывода густообразных углесодержащих остатков, проходных отверстий на площадке для укладки автотракторных шин и прорезей в трубе для вывода пиролизного газа из зоны нагрева в зону вывода пиролизных газов и прохождения ее через патрубок, установленный в верхней части пиролизной камеры, а устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры выполнено в виде сопел, устанавливаемых на поверхности цилиндрической пиролизной камеры таким образом, что при выходе из горловины сопла струя греющего газа направлена по касательной к протектору автотракторной шины. Установка содержит спиральные желоба для направления вышедшего из горловины сопел греющего газа, установленные в зоне нагрева на внутренней поверхности цилиндрической пиролизной камеры.

На фиг.1 изображена технологическая схема установки для пиролизной переработки автотракторных шин. На фиг.2 изображена установка для пиролизной переработки автотракторных шин. На фиг.3 - разрез А-А фиг.2.

Установка для пиролизной переработки автотракторных шин состоит из герметичной цилиндрической пиролизной камеры 1. Пиролизная камера 1 разделена на зоны: нагрева и вывода пиролизных газов. В зоне нагрева пиролизной камеры располагается кольцевая загрузочной кассета 2 с автотракторными шинами 3, установленными в герметичной цилиндрической пиролизной камере 1 таким образом, что протекторы автотракторных шин 3 расположены параллельно радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1, а загрузочная кассета 2 выполнена в виде площадки 4 с трубой 5, которую автотракторные шины 3 охватывают внутренним диаметром. Труба 5 имеет разъемное соединение с площадкой 4. А площадка 4 имеет проходные отверстия 6 для прохождения густообразной массы продуктов пиролиза. С противоположной стороны труба 5 имеет устройство для захвата механизмом загрузки и выгрузки загрузочной кассеты - петлю 7. Пиролизная камера 1 разделена на зоны: нагрева и вывода пиролизных газов кольцевым прижимным диском 8, уложенным плоской стороной на верх кассетного ряда автотракторных шин. Прижимной диск 8 вводится в кассету через трубу 5, с возможностью опускаться в процессе пиролиза автотракторных шин 3 за счет собственного веса и уменьшать зону нагрева. Механизм загрузки и выгрузки кольцевой загрузочной кассеты состоит из консольного крана 9, а цилиндрическая пиролизная камера 1 оснащена поворотной крышкой 10, которая при открытии поворачивается вокруг оси консольного крана 9. Механизм ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры 1 выполнен в виде сопел 11, устанавливаемых на радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1, спиральных желобов 12, установленных на внутренней радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1. Механизм вывода продуктов пиролиза из пиролизной камеры 1 имеет прорези 13 в трубе 5 для вывода пиролизных газов из зоны нагрева в зону вывода пиролизных газов и патрубок 14, расположенный в верхней части пиролизной камеры 1, для вывода пиролизных газов из пиролизной камеры 1. Для вывода густообразных остатков продуктов пиролиза из зоны нагрева на днище пиролизной камеры 1 установлен патрубок 15. Технологическая схема включает: пиролизную камеру 1, циклон 16, сепаратор 17, первичную конденсаторную колонну 18, вторичную конденсаторную колонну 19, резервуар для жидкого пиролизного топлива 20, компримирующую установку 21, ресивер компримированного газа 22, резервуар для конденсата 23, теплообменник 24 и пирозмеевик 25.

Установка для пиролизной переработки сырья работает следующим образом.

Открывается поворотная крышка 10 и в цилиндрическую пиролизную камеру 1 с помощью консольного крана 9 устанавливается кассета 2 с пачкой автотракторных шин 3. Поворотная крышка 10 закрывается. Пиролизная камера 1 герметизируется. В начальной стадии процесса пиролизный газ в системе трубопроводов отсутствует. Компримирующая установка 21 закачивает воздух из системы трубопроводов и сжимает его. Затем через ресивер 22 воздух направляется в теплообменник 24. Далее, в пирозмеевик 25. Поскольку в теплообменнике 24 в период запуска отсутствует циркуляция горячего пиролизного газа, воздух нагревается в пирозмеевике 25 за счет конвективного теплообмена с сгораемыми горючими газами или паром. Теплый воздух поступает в пиролизную камеру 1 через сопла 11 и направленной струей, по касательной, воздействует на поверхность автотракторных шин 3. Температура воздуха не так велика, и поэтому он только прогревает поверхность автотракторных шин 3 и цилиндрическую пиролизную камеру 1. Зона нагрева ограничена кольцевым прижимным диском 8, который максимально ограничивает движение теплого воздуха в верхнюю часть пиролизной камеры 1. Воздух по спиральному желобу 12 опускается вниз, проходит через крайние проходные отверстия 6 и подступает в полость между боковой поверхностью трубы 5 и внутренней стороной поверхности автотракторных шин 3. Затем воздух входит в прорези 13 на стенке трубы 5 и выводится из пиролизной камеры 1 в циклон 16 через патрубок 14. В процессе циркуляции по замкнутому контуру воздух прогревается до температуры, когда уже начинается термохимический процесс разложения автотракторных шин. Воздух начинает наполняться пиролизным газом. Смесь пиролизного газа и горячего воздуха поступает в циклон 16, где тяжелые взвешенные частицы смеси оседают, а легкие входят в сепаратор 17. В сепараторе 17 легкие взвешенные частицы опускаются вниз за счет орошения струей воды, а очищенная смесь пиролизного газа и воздуха направляется в первичную конденсаторную колонну 18 и вторичную конденсаторную колонну 19. В первичной 18 и вторичной 19 конденсаторных колоннах пиролизный газ конденсируется в жидкое топливо, а несконденсировавшийся пиролизный газ вместе с воздухом направляется в компримирующую установку 21. После прохождения конденсаторных колонн 18 и 19 давление смеси воздуха и пиролизного газа уменьшается, а температура доводится до того уровня, которая соответствует технической характеристике компримирующей установки 21, позволяющей вновь сжимать смесь воздуха и пиролизного газа. Смесь воздуха и пиролизного газа под давлением направляется в ресивер 22. В ресивере 22 воздух отделяется от пиролизного газа, а пиролизный газ направляется в теплообменник 24, где осуществляется теплообмен с выходящим из пиролизной камеры 1 горячим пиролизным газом. Далее, греющий пиролизный газ направляется в пирозмеевик 25, где температура греющего пиролизного газа доводится до 450-480°, за счет теплообмена с перегретым паром или теплообмена при сжигании части прошедшего через ресивер 22 пиролизного газа в атмосфере воздуха.

Греющий пиролизный газ, имея температуру 450-480° и избыточное давление, направляется в сопла 11. Выходя из сопла 11 по касательной к поверхности автотракторных шин 3 в спиральном вращении, греющий пиролизный газ нагревает автотракторные шины 3, разрушая структуру автотракторных шин 3. Происходит высокотемпературный процесс глубокого термохимического разложения сырья, заключающийся в деструкции молекул исходных веществ, их изомеризации и др. изменениях. Образующийся пиролизный газ по спиральному желобу 12 опускается вниз и через проходные отверстия 6 поступает в полость между боковой поверхностью трубы 5 и внутренней стороной поверхности автотракторных шин 3. Автотракторные шины 3 обугливаются. Отделяется металлокорд. По мере опускания кольцевого прижимного диска 8 углесодержащий остаток приобретает густую массу и выходит через патрубок 15, а металлокорд постепенно прессуется. Пиролизный газ входит в прорези 13 на стенке трубы 5 и выводится из пиролизной камеры 1 в циклон 16 через патрубок 14. При выходе из трубы 5 и подаче в циклон 16 пиролизный газ расширяется, и давление его снижается. Затем пиролизный газ проходит через первичную 18 и вторичную 19 конденсаторные колонны. Образующееся в конденсаторных колоннах 18 и 19 жидкое пиролизное топливо сливается в резервуар для жидкого пиролизного топлива 20. Оставшийся пиролизный газ уже в охлажденном состоянии поступает в компримируюшую установку 21. В нем пиролизный газ отделяется от влаги и направляется в ресивер компримированного газа 22. Из ресивера 22 греющий пиролизный газ направляется в первичный теплообменник 24. Если нагрев пиролизного газа, идущего в пиролизную камеру 1, в пирозмеевике 25 осуществляется за счет сжигания газа, часть пиролизного газа из ресивера 22 подается в пирозмеевик 25 для сжигания. Процесс повторяется. При завершении цикла крышку 10 пиролизной камеры 1 открывают. Крюком консольного крана 9 зацепляют за петлю 7 и вытаскивают кассету 2 со спрессованным металлокордом, имеющим углесодержащие остатки. Далее, углесодержащее сырье с металдокордом направляют на дробление и последующую переработку. А в пиролизную камеру 1 устанавливают новую кассету 2 с автотракторными шинами 3. Изобретение позволяет упростить конструкцию реактора.

Изобретение может быть использовано для утилизации изношенных автотракторных шин. Установка для пиролизной переработки автотракторных шин содержит герметичную цилиндрическую пиролизную камеру 1, загрузочную кассету 2 с автотракторными шинами 3, механизм загрузки и выгрузки загрузочной кассеты, устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры и вывода продуктов пиролиза из пиролизной камеры. Загрузочная кассета 2 выполнена кольцевой в виде площадки 4 с трубой 5, которую автотракторные шины 3 охватывают внутренним диаметром, и установлена в герметичной цилиндрической пиролизной камере 1 таким образом, что протекторы автотракторных шин 3 расположены параллельно поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1. Цилиндрическая пиролизная камера 1 разделена на зоны нагрева и вывода пиролизных газов кольцевым прижимным диском 8, установленным плоской стороной на загрузочную кассету 2 с автотракторными шинами 3 и выполненным с возможностью опускаться в процессе пиролиза автотракторных шин 3 за счет собственного веса и уменьшать зону нагрева. Устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры 1 выполнено в виде сопел 11, устанавливаемых на поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1 таким образом, что при выходе из горловины сопла 11 струя греющего газа направлена по касательной к протектору автотракторной шины 3. Изобретение позволяет повысить эффективность пиролиза автотракторных шин. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для пиролизной переработки автотракторных шин, содержащая герметичную цилиндрическую пиролизную камеру, загрузочную кассету с автотракторными шинами, механизм загрузки и выгрузки загрузочной кассеты, устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры и вывода продуктов пиролиза из пиролизной камеры, отличающаяся тем, что загрузочная кассета выполнена кольцевой и установлена в герметичной цилиндрической пиролизной камере таким образом, что протекторы автотракторных шин расположены параллельно поверхности цилиндрической пиролизной камеры, при этом загрузочная кассета выполнена в виде площадки, к которой крепится труба и которую автотракторные шины охватывают внутренним диаметром; цилиндрическая пиролизная камера разделена на зоны нагрева и вывода пиролизных газов кольцевым прижимным диском, установленным плоской стороной на загрузочную кассету с автотракторными шинами и выполненным с возможностью опускаться в процессе пиролиза автотракторных шин за счет собственного веса и уменьшать зону нагрева, при этом труба соединена одним концом с площадкой для укладки автотракторных шин, а другим концом - с устройством для захвата ее механизмом выгрузки; устройство вывода продуктов пиролиза состоит из патрубка, установленного на днище пиролизной камеры для вывода густообразных углесодержащих остатков, проходных отверстий на площадке для укладки автотракторных шин и прорезей в трубе для вывода пиролизного газа из зоны нагрева в зону вывода пиролизных газов и прохождения его через патрубок, установленный в верхней части пиролизной камеры, а устройство ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры выполнено в виде сопел, устанавливаемых на поверхности цилиндрической пиролизной камеры таким образом, что при выходе из горловины сопла струя греющего газа направлена по касательной к протектору автотракторной шины.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что установка содержит спиральные желоба для направления вышедшего из горловины сопел греющего газа, установленные в зоне нагрева на внутренней поверхности цилиндрической пиролизной камеры.