Технологическая линия переработки вододисперсных полиизопреновых отходов Российский патент 2023 года по МПК B09B3/00 

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов, а именно к отходам производства полиизопренового каучука. Данные отходы представляют собой липкие пастообразные каучукоподобные вещества с распределенной водой и жидкими углеводородами.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.

Известен способ утилизации отходов вододисперсионных полимерных материалов по патенту РФ №2587455, заключающийся в их разложении при повышенных температурах 300-500°С с последующим разделением продуктов разложения на газообразные, жидкие и твердые углеводороды, отличающийся тем, что утилизируемые материалы подвергают процессу крекинга или гидрокрекинга, минуя стадию предварительного удаления воды. Обеспечивается снижение экологической нагрузки на близлежащие к промышленным могильникам территории и получение высококачественных товарных углеводородных фракций при минимальных энергетических затратах.

Известно устройство для утилизации отходов нефтепереработки - кислых гудронов по патенту РФ №157053 включающее средства для осуществления процесса термокрекинга при температурах 250-500°С, характеризующееся тем, что оно включает непрерывно действующий шнековый аппарат термокрекинга, в который подается кислый гудрон, нейтрализованный с использованием реагентов, содержащих щелочные металлы. Устройство может быть дополнительно снабжено генератором водорода, который подается в непрерывно действующий шнековый аппарат.

Известна шнековая установка непрерывного действия для утилизации полимерных отходов по патенту РФ №157054, включающая бункер для подачи отходов с нагретыми жидкими углеводородами, нижняя часть которого сообщена с полостью шнекового пиролизера с печью для его нагрева и патрубком для выхода газообразных и жидких продуктов, характеризующаяся тем, что она снабжена средствами для промежуточного прогрева исходного полимерного сырья, совмещенными со шнековым питателем, выполняющим роль рекуперативного теплообменника, вход которого соединен с патрубком для выхода газообразных и жидких продуктов шнекового пиролизера, при этом один выход конденсатора сообщен со входом газгольдера, выход которого сообщен с печью для нагрева шнекового пиролизера, а второй выход конденсатора сообщен со входом разделителя, один из выходов которого сообщен с полостью бункера с нагретыми жидкими углеводородами, а другой выход - с емкостью для готовой продукции.

Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.

Данная установка позволяет проводить процесс пиролиза углеводородсодержащих отходов с постоянной подачей сырья и непрерывным выходом готовой продукции.

Недостатком такой установки является образование твердых коксовых остатков, а также то, что ее система подачи отходов не учитывает особенности данного типа отходов, так как в связи с высокой липкостью отходы вододисперсных полиизопреновых отходов наматываются на шнековый питатель, при этом происходит забивка аппарата, что приводит к снижению ее производительности и к повышенному коксообразованию ввиду завышения температуры.

Задачей изобретения является создание технологической линии, обеспечивающей возможность эффективно перерабатывать вододисперсные полиизопреновые отходы в жидкий или воскообразный продукт деполимеризации без образования твердых коксовых продуктов и без наматывания сырья на шнек.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.

Согласно изобретению технологическая линия для переработки вододисперсных полиизопреновых отходов, включающая средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов при температурах 250-380°С, характеризуется тем, что средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов выполнены в виде непрерывнодействующего двухшнекового аппарата деполимеризации с дегазатором, снабженным перистальтическим насосом для подачи в него сырья с нагреваемой линией нагнетания.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно: - линия может быть снабжена бункером с горячим катализатором, выход которого сообщен со входом непрерывнодействующего двухшнекового аппарата.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленная технологическая линия позволяет осуществлять транспортировку и переработку вододисперсных полиизопреновых отходов в жидкий или воскообразный продукт деполимеризации без образования твердых коксовых продуктов за счет наличия перистальтического насоса и двухшнекового аппарата, который обладает универсальностью и свойством самоочищения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема заявленной технологической линии.

Технологическая линия переработки вододисперсных полиизопреновых отходов включает бункер 1 с отходами, дозирующий перистальтический насос 2, линия нагнетания которого снабжена нагревателем 3 и сообщена с двухшнековым аппаратом, который снабжен нагревателем 4 для его нагрева и патрубком 5 для выхода продуктов дегазации. Установка снабжена оборудованием для промежуточного сбора продуктов дегазации, выполненными в виде конденсатора 6, вход которого соединен с патрубком 5 для выхода продуктов дегазации с двухшнекового экструдера. Конденсатор 6 сообщен со входом разделителя 7, сообщенный с емкостью 8 для жидких углеводородов. В конце двухшнекового экструдера имеется патрубок 9 для выгрузки деполимеризата и емкость 10 для сбора деполимеризата. Установка также может быть снабжена бункером для подачи катализатора 11.

Технологическая линия работает следующим образом.

Отходы из бункера 1 забираются перистальтическим насосом 2, предварительно нагреваются, проходя нагнетательную линию насоса, и попадают в полость двухшнекового аппарата 3. Процесс деполимеризации проводится при температуре 250-380°С в зависимости от подачи катализатора. Пары жидких углеводородов и пары воды, присутствующие в отходах, поступают в конденсатор 6, где происходит конденсация паров, а затем оставшаяся жидкость поступает в разделитель 7, где вода отделяется от углеводородной фазы. Сконденсированные жидкие углеводороды собираются в емкости 8, продукты деполимеризации собираются в емкости 10.

Заявленная технологическая линия обеспечивает снижение эффекта наматывания и налипания сырья на шнек, высокий выход целевых продуктов, отсутствие кокса и возможность эффективного смешения с катализатором.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов, а именно к отходам производства полиизопренового каучука, представляющим собой липкие пастообразные каучукоподобные вещества с распределенной водой и жидкими углеводородами. Технологическая линия для переработки вододисперсных полиизопреновых отходов включает средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов при температурах 250-380°. При этом средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов выполнены в виде непрерывно действующего двухшнекового аппарата деполимеризации с дегазатором, снабженным перистальтическим насосом для подачи в него сырья с нагреваемой линией нагнетания. Изобретение обеспечивает снижение эффекта наматывания и налипания сырья на шнек, высокий выход целевых продуктов, отсутствие кокса и возможность эффективного смешения с катализатором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Технологическая линия для переработки вододисперсных полиизопреновых отходов, включающая средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов при температурах 250-380°С, отличающаяся тем, что средства для осуществления деполимеризации вододисперсных полиизопреновых отходов выполнены в виде непрерывно действующего двухшнекового аппарата деполимеризации с дегазатором, снабженным перистальтическим насосом для подачи в него сырья с нагреваемой линией нагнетания.

2. Технологическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что линия дополнительно снабжена бункером с катализатором, выход которого сообщен со входом непрерывно действующего двухшнекового аппарата.