Способ и устройство утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов Российский патент 2025 года по МПК B09B3/40 B29B17/00 F23G5/27 

Описание патента на изобретение RU2833989C1

Предлагаемое изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки и утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, а именно производства элементов строительных конструкций из пенопласта.

Известен способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, содержащий: измельчение и смешивание полимерных компонентов (пластмассовых пленки, отрезков труб и бутылок); нагревание полученной шихты до жидкого состояния при ее медленном перемещении сверху-вниз по шнековому подогревателю через стенку дымовыми газами до температуры 150-200°С дымовыми газами с температурой 500-600°С, поступающими из камеры сгорания шнекового подогревателя в его тепловую рубашку и охлаждающихся в ней до температуры 250-300°С, в результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды, твердые полимерные компоненты становятся пластичной, повышается давление, а сама шихта приобретает вид жидкой пасты, которая поступает в дегазатор; удаление охлажденных дымовых газов из шнекового подогревателя, поступающих в подогреватель сетевой воды, которая нагревается до температуры 80-90°С, а газы охлаждаются там до температуры 140-150°С, в результате чего осуществляется дополнительная утилизация их тепла, после чего направляются на газоочистку и очищенные от вредных примесей, выбрасываются в атмосферу; одновременное выделение из шихты в дегазаторе, в результате увеличения объема и снижения давления, пиролизного газа с температурой 120-170°С, представляющего собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и незначительного количества кислорода, который отводится в горелку камеры сгорания шнекового подогревателя, а дегазированная шихта под действием силы тяжести поступает в поддон дегазатора; одновременное подача доз наполнителя из бункера для наполнителя в формы, движущиеся на ленточном транспортере (вариант: в формы предварительно помещают арматуру при закрытии затвора-мигалки бункера для наполнителя); заполнение, в результате движения ленточного транспортера, свободной части внутреннего пространства форм дозами расплавленной шихты (полимерной пасты) из дегазатора; поступление форм, заполненных элементами строительной конструкции в сборе, в камеру охлаждения, где происходит их охлаждение и затвердевание.

Устройство для осуществления способа утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов содержит: соединенные между собой по входу и выходу перерабатываемых полимерных компонентов, измельчитель, усреднитель, представляющий собой аппарат с мешалкой, установленные друг над другом по вертикали, шнековый подогреватель, состоящий из шнека, помещенного в тепловую рубашку, снабженную камерой сгорания с газомазутной горелкой, соединенной трубопроводом пиролизного газа с дегазатором и трубопроводом дымовых газов с подогревателем сетевой воды, при этом дегазатор представляет собой цилиндрическую обечайку, соединенную со шнековым подогревателем, снабженную патрубком с затвором-мигалкой; помещенный слева от шнекового подогревателя бункер для наполнителя, снабженный выходным патрубком с затвором-мигалкой; ленточный транспортер, расположенный под патрубками дегазатора и бункера для наполнителя; формы с элементами строительных конструкций, помещенные на ленточном транспортере; камеру охлаждения, расположенную после ленточного транспортера [Патент РФ №2700862, МПК F23G 5/027, B29B 17/00, 2019].

Основными недостатками известного способа являются отсутствие очистки пиролизного газа перед его сжиганием, существенно уменьшающее теплоту его сгорания, невозможность получения строительных конструкций из пенопласта и необходимость очистки дымовых газов с использование дополнительных реагентов, что снижает экологическую и экономическую эффективность известного способа.

Основными недостатками известного устройства являются отсутствие оборудования для очистки пиролизного газа и дымовых газов и производства конструкций из пенопласта, что снижает экологическую и экономическую эффективность известного устройства.

Более близким к предлагаемому изобретению является способ для производства строительных конструкций при утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, содержащий загрузку предварительно отсортированных полимерных компонентов, которые. загружаются в измельчитель, где происходит их измельчение, после чего полученная неоднородная шихта подается в усреднитель, где в результате перемешивания образуется более однородная шихта, поступающая в приемный патрубок шнекового подогревателя, в котором при медленном перемещении шихты сверху - вниз по шнеку происходит ее нагревание через стенку до температуры 150-200°С дымовыми газами с температурой 500-600°С, поступающими из камеры сгорания в тепловую рубашку шнекового подогревателя и охлаждающихся в ней до температуры 250-300°С, в результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды, твердые органические компоненты становятся пластичными, повышается давление, а сама шихта приобретает вид жидкой пасты, которая поступает в дегазатор, а охлажденные дымовые газы удаляются из тепловой рубашки по трубопроводу дымовых газов, одновременно в дегазаторе, в результате увеличения объема и снижения давления, из шихты выделяется пиролизный газ с температурой 120-170°С, представляющий собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и незначительного количества кислорода, который отводится в приемный патрубок циклона, где происходит его очистка за счет центробежных сил от значительной части конденсата паров воды, который удаляется из нижнего патрубка циклона в емкость для сбора конденсата, тяжелых газов - углекислого газа, кислорода и азота, которые выводятся из нижнего бокового патрубка циклона по трубопроводу, снабженному обратным клапаном в трубопровод дымовых газов, где происходит их смешение с дымовыми газами, после чего газовая смесь поступает в подогреватель сетевой воды, в котором вода нагревается до температуры 80-90°С, а газы охлаждаются до температуры 140-150°С, в результате чего осуществляется дополнительная утилизация тепла, после чего направляются на газоочистку и очищенные от вредных примесей (оксидов серы, оксидов азота и пр.), выбрасывается в атмосферу, при этом, очищенный пиролизный газ с более высоким содержание метана из центральной трубы циклона по трубопроводу очищенного пиролизного газа поступает в горелку камеры сгорания шнекового подогревателя, куда также по трубопроводу поступает приточный воздух, а дегазированная полимерная паста под действием силы тяжести поступает в поддон дегазатора, откуда стекает в смеситель, снабженный мешалкой, куда по трубопроводу подачи наполнителя в смеситель поступает наполнитель (гравий или металлургические шлаки), в результате работы мешалки происходит его смешение с полимерной пастой, полученная смесь через выходной патрубок, снабженный затвором-мигалкой сливается в формы, с размещенной в них арматурой, движущиеся на ленточном транспортере, после чего формы, заполненные элементами строительных конструкций в сборе (блоком, плитой, ограждением и пр.), поступают в камеру охлаждения, где происходит их охлаждение и затвердевание.

Устройство для осуществления способа производства строительных конструкций при утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов содержит: соединенные между собой по входу и выходу перерабатываемых полимерных компонентов, измельчитель, усреднитель, представляющий собой аппарат с мешалкой, установленные друг над другом по вертикали; шнековый подогреватель, состоящий из шнека, помещенного в тепловую рубашку, снабженную камерой сгорания с газомазутной горелкой, соединенной трубопроводом очищенного пиролизного газа с центральной трубой циклона, воздушным трубопроводом с дутьевым вентилятором и через тепловую рубашку с трубопроводом дымовых газов, соединенным с подогревателем сетевой воды, при этом приемный патрубок циклона соединен с трубопроводом пиролизного газа из верхней части дегазатора, нижний боковой патрубок циклона соединен трубопроводом, снабженным обратным клапаном, с трубопроводом дымовых газов, а нижний патрубок циклона соединен с емкостью для сбора конденсата, сам дегазатор представляет собой цилиндрическую обечайку, соединенную сверху со шнековым подогревателем, снизу со смесителем, снабженным мешалкой и выходным патрубком с затвором-мигалкой, причем смеситель сверху соединен также с трубопроводом подачи наполнителя, патрубок расположен над ленточным транспортером, на ленте которого помещены формы для элементов строительных конструкций, заполненные в начале ленточного транспортера арматурой, за концом ленточного транспортера расположена камера охлаждения, представляющая собой помещение с комнатной температурой [Патент РФ №2787878, МПК F23G 5/027, B29B 17/00, 2023].

Основными недостатками известного способа являются невозможность получения строительных конструкций из пенопласта и необходимость очистки дымовых газов с использование дополнительных реагентов, что снижает экологическую и экономическую эффективность известного способа.

Основными недостатками известного устройства являются отсутствие оборудования для очистки для очистки дымовых газов и производства пенопластов, что снижает экологическую и экономическую эффективность известного устройства.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение экологической экономической и эффективности способа и устройства утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов.

Технический результат достигается тем, что способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов содержит загрузку предварительно отсортированных полимерных компонентов, в измельчитель, где происходит их измельчение, после чего полученная неоднородная шихта подается в усреднитель, где в результате перемешивания образуется более однородная шихта, поступающая в приемный патрубок шнекового подогревателя, в котором при медленном перемещении шихты сверху - вниз по шнеку происходит ее нагревание через стенку до температуры 150-200°С дымовыми газами с температурой 500-600°С, поступающими из камеры сгорания в тепловую рубашку шнекового подогревателя и охлаждающихся в ней до температуры 250-300°С, в результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды, твердые органические компоненты становятся пластичными, повышается давление, сама шихта приобретает вид жидкой пасты, которая поступает в дегазатор, а охлажденные дымовые газы удаляются из тепловой рубашки по трубопроводу дымовых газов, одновременно в дегазаторе, в результате увеличения объема и снижения давления, из шихты выделяется пиролизный газ с температурой 120-170°С, представляющий собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и незначительного количества кислорода, который отводится в приемный патрубок циклона, где происходит его очистка за счет центробежных сил от значительной части конденсата паров воды, который удаляется из нижнего патрубка циклона в емкость для сбора конденсата, тяжелых газов - углекислого газа, кислорода и азота, которые выводятся из нижнего бокового патрубка циклона по трубопроводу, снабженному обратным клапаном в трубопровод дымовых газов, где происходит их смешение с дымовыми газами, далее газовая смесь поступает в дымосос, где повышается ее давление, после чего по трубопроводу она поступает в распределитель дымовых газов газификатора, а очищенный пиролизный газ с более высоким содержание метана из центральной трубы циклона по трубопроводу очищенного пиролизного газа поступает в горелку камеры сгорания шнекового подогревателя, куда также поступает приточный воздух, причем дегазированная полимерная паста под действием силы тяжести из поддона дегазатора стекает в газификатор, в котором происходит ее смешение с газовой смесью, поступающей под некоторым давлением из перфорированной трубы распределителя дымовых газов, при этом, в результате смешения газовой смеси с расплавленной полимерной пастой при температуре (150-200°)С в ее массе происходят реакции взаимодействия оксидов углерода и других компонентов с образовавшимися в процессе нагрева полимерной шихты радикалами полимеров, очистка газовой смеси от оксидов углерода и других реакционноспособных компонентов, после чего очищенные дымовые газы поступают в подогреватель сетевой воды, в котором вода нагревается до температуры 80-90°С, а газы охлаждаются до температуры 140-150°С, в результате чего осуществляется дополнительная утилизация их тепла, очищенные от вредных примесей (оксидов углерода, оксидов азота и пр.) и охлажденные дымовые газы выбрасываются в атмосферу, а полученная полимеро-газовая смесь через выходной патрубок, снабженный затвором-мигалкой, расположенный над ленточным транспортером, сливается в формы, движущиеся на нем, заполняя их, образуя требуемые строительные конструкции из пенопласта, которые поступают в камеру охлаждения, где происходит их охлаждение и затвердевание.

Устройство для осуществления способа утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов содержит: соединенные между собой по входу и выходу перерабатываемых полимерных компонентов, измельчитель, усреднитель, представляющий собой аппарат с мешалкой, установленные друг над другом по вертикали; шнековый подогреватель, состоящий из шнека, помещенного в тепловую рубашку, снабженную камерой сгорания с газомазутной горелкой и дегазатора, представляющего собой обечайку, соединенную сверху со шнековым подогревателем, камера сгорания соединена трубопроводом очищенного пиролизного газа с центральной трубой циклона, воздушным трубопроводом с дутьевым вентилятором и через тепловую рубашку с трубопроводом дымовых газов, приемный патрубок циклона соединен с трубопроводом пиролизного газа из верхней части дегазатора, нижний боковой патрубок циклона соединен трубопроводом, снабженным обратным клапаном с трубопроводом дымовых газов, соединенным с всасывающим патрубком дымососа, а нижний патрубок циклона соединен с емкостью для сбора конденсата, сам дегазатор соединен снизу с газификатором, внутри которого помещен распределитель дымовых газов, представляющий собой отрезок перфорированной трубы, соединенной сбоку трубопроводом с напорным патрубком дымососа, сверху газификатор соединен с трубопроводом очищенных дымовых газов, в свою очередь, соединенным с подогревателем сетевой воды, снизу с выходным патрубком пенопласта с затвором-мигалкой, причем патрубок расположен над ленточным транспортером, на ленте которого помещены формы для элементов пенопластовых конструкций, за концом ленточного транспортера расположена камера охлаждения, представляющая собой помещение с комнатной температурой.

Устройство для осуществления способа утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов (СУППП) приведено на фиг. 1.

Устройство для осуществления способа утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов содержит: соединенные между собой по входу и выходу перерабатываемых полимерных компонентов, измельчитель 1, усреднитель 2, представляющий собой аппарат с мешалкой, установленные друг над другом по вертикали; шнековый подогреватель 3, состоящий из шнека 4, помещенного в тепловую рубашку 5, снабженную камерой сгорания 6 с газомазутной горелкой (на фиг. 1 не показана) и дегазатора 7, представляющего собой обечайку, соединенную сверху со шнековым подогревателем 3, камера сгорания 6 соединена трубопроводом очищенного пиролизного газа 8 с центральной трубой циклона 9, воздушным трубопроводом 10 с дутьевым вентилятором (на фиг. 1 не показан) и через тепловую рубашку 5 с трубопроводом дымовых газов 11, при этом приемный патрубок циклона 9 соединен с трубопроводом пиролизного газа 12 из верхней части дегазатора 7, нижний боковой патрубок циклона 9 соединен трубопроводом 13, снабженным обратным клапаном 14 с трубопроводом дымовых газов 11, соединенным с всасывающим патрубком дымососа 15, а нижний патрубок циклона 9 соединен с емкостью для сбора конденсата (на фиг.1 не показана), сам дегазатор 7 соединен снизу с газификатором 16, внутри которого помещен распределитель дымовых газов 17, представляющий собой отрезок перфорированной трубы, соединенной сбоку трубопроводом 18 с напорным патрубком дымососа 15, сверху газификатор 16 соединен с трубопроводом очищенных дымовых газов 19, в свою очередь, соединенным с подогревателем сетевой воды 20, снизу с выходным патрубком пенопласта 21 с затвором-мигалкой 22, причем патрубок 21 расположен над ленточным транспортером 23, на ленте которого помещены формы 24 для элементов пенопластовых конструкций, за концом ленточного транспортера 23 расположена камера охлаждения (на фиг. 1 не показана), представляющая собой помещение с комнатной температурой.

Способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов осуществляется в предлагаемом устройстве следующим образом. Предварительно отсортированные полимерные компоненты (остатки пластмассовых изделий - полиэтиленовая пленка, отрезки труб, пластмассовые бутылки пр.) загружаются в измельчитель 1, где происходит их измельчение, после чего полученная неоднородная шихта подается в усреднитель 2, где в результате перемешивания образуется более однородная шихта, которая поступает в приемный патрубок (на фиг. 1 не показан) шнекового подогревателя 3. В шнековом подогревателе 3, при медленном перемещении шихты сверху- вниз по шнеку 4, происходит ее нагревание через стенку до температуры 150-200°С дымовыми газами с температурой 600-700°С, поступающими из камеры сгорания 6 в тепловую рубашку 5 и охлаждающихся в ней до температуры 250-300°С, в результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды, значительная часть твердых органических компонентов (пластмасс и полиэтиленовой пленки) становится пластичной, повышается давление, сама шихта приобретает вид жидкой пасты, которая поступает в дегазатор 7, а охлажденные дымовые газы удаляются из тепловой рубашки 5 по трубопроводу дымовых газов 11. Одновременно в дегазаторе 7, в результате увеличения объема и снижения давления, из шихты выделяется пиролизный газ с температурой 120-170°С, представляющий собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и незначительного количества кислорода, который отводится в приемный патрубок циклона 9, где происходит его очистка за счет центробежных сил от значительной части конденсата паров воды, который удаляется из нижнего патрубка циклона 8 в емкость для сбора конденсата (на фиг. 1 не показана), тяжелых газов - углекислого газа, кислорода и азота, которые выводятся из нижнего бокового патрубка циклона 9 по трубопроводу 13, снабженного обратным клапаном 14 в трубопровод дымовых газов 11, где происходит их смешение с дымовыми газами, далее газовая смесь поступает в дымосос 15, где повышается ее давление, после чего по трубопроводу 18 она поступает в распределитель дымовых газов 17 газификатора 16. Очищенный пиролизный газ с более высоким содержание метана из центральной трубы циклона 9 по трубопроводу очищенного пиролизного газа 8 поступает в горелку камеры сгорания 6 шнекового подогревателя 3, куда также по трубопроводу 10 поступает приточный воздух, а дегазированная полимерная паста под действием силы тяжестииз из поддона дегазатора 7 стекает в газификатор16, в котором происходит ее смешение с газовой смесью, поступающей под некоторым давлением из перфорированной трубы распределителя 17. При этом, в результате смешения газовой смеси с расплавленной полимерной пастой при температуре (150-200°)С в ее массе происходят реакции взаимодействия оксидов углерода и других компонентов с образовавшимися в процессе нагрева полимерной шихты радикалами полимеров [en.wikipedia.org›wiki/Polymer_degradation], очистка газовой смеси от оксидов углерода и других реакционноспособных компонентов, после чего очищенные дымовые газы по трубопроводу 19 поступают в подогреватель сетевой воды 20, в котором вода нагревается до температуры 80-90°С, а газы охлаждаются до температуры 140-150°С, в результате чего осуществляется дополнительная утилизация их тепла, очищенные от вредных примесей (оксидов серы, оксидов азота и пр.) и охлажденные дымовые газы выбрасываются в атмосферу, а полученная полимеро-газовая смесь через выходной патрубок 21, снабженный затвором-мигалкой 22, расположенным над ленточным транспортером 23, сливается в формы 24, движущиеся на нем, заполняя их, образуя требуемые строительные конструкции из пенопласта, которые поступают в камеру охлаждения (на фиг. 1 не показана), где происходит их охлаждение и затвердевание.

При этом, в результате очистки пиролизного газа в нем повышается содержание углеводородных компонентов, отчего теплота сгорания полученной газовоздушной смеси существенно увеличивается, что увеличивает температуру дымовых газов и ускоряет процесс нагрева шихты, а в результате газификации полимерной пасты в газификаторе получают строительные конструкции, выполненные из пенопласта и одновременно осуществляется очистка дымовых газов от вредных компонентов, что повышает экологическую и экономическую эффективность предлагаемого способа и устройства.

Запуск установки осуществляют при помощи резервного топлива (например, мазута или солярового масла).

Таким образом, предлагаемый способ и устройство утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, наряду с улучшением экологической ситуации в местах обезвреживания отходов, обеспечивает полную утилизацию их наиболее опасной (органической) части с одновременным получением топливного газа с более высокой теплотой сгорания, обеспечивающего собственные нужды утилизации, получения горячей воды для отопления и горячего водоснабжения и производство элементов строительных конструкций из пенопласта.

Похожие патенты RU2833989C1

название год авторы номер документа
Способ и устройство для производства строительных конструкций при утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов 2022
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Пахомов Владислав Евгеньевич
  • Федянин Даниил Андреевич
  • Сайков Игорь Геннадьевич
RU2787878C1
Способ и устройство для производства дорожных оснований при утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов 2023
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Пахомова Екатерина Геннадиевна
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Пахомов Владислав Евгеньевич
RU2811269C1
Способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов и устройство для его осуществления 2019
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Добросердов Олег Гурьевич
  • Бредихин Владимир Викторович
  • Пахомова Екатерина Геннадьевна
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Поливанова Татьяна Владимировна
RU2700862C1
Способ экологичной утилизации полимерных отходов и устройство для его осуществления 2019
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Добросердов Олег Гурьевич
  • Бредихина Наталья Владимировна
  • Пахомова Екатерина Геннадьевна
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Поливанова Татьяна Владимировна
RU2768555C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 2014
  • Ежов Владимир Сергеевич
RU2556645C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТДОХОВ 2011
  • Ежов Владимир Сергеевич
RU2473841C1
Комплекс для переработки твердых отходов 2018
  • Рассохин Григорий Леонидович
  • Катловский Александр Владимирович
  • Елистратов Александр Владимирович
  • Патраков Андрей Владимирович
  • Новиков Николай Николаевич
RU2667985C1
УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ 2022
  • Стародубцев Виктор Николаевич
  • Кондратьев Владимир Михайлович
  • Каплун Татьяна Викторовна
RU2788409C1
Установка для термической деструкции преимущественно твердых коммунальных отходов с получением углеродистого остатка 2020
  • Ясинский Олег Григорьевич
  • Гунич Сергей Васильевич
  • Еремин Александр Ярославович
  • Мищихин Валерий Геннадьевич
  • Шапошников Виктор Яковлевич
RU2747898C1
СПОСОБ ПИРОЛИЗНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И МУСОРОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Микляев Юрий Михайлович
  • Сорокопуд Станислав Алексеевич
  • Домненко Александр Михайлович
RU2659924C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 833 989 C1

Реферат патента 2025 года Способ и устройство утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки и утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, а именно производства элементов строительных конструкций из пенопласта. Предварительно отсортированные полимерные компоненты загружают в измельчитель. Полученную неоднородную шихту подают в усреднитель, где она перемешивается. Образовавшаяся более однородная шихта подается в приемный патрубок шнекового подогревателя, в котором при медленном перемещении шихты сверху вниз по шнеку ее через стенку нагревают дымовыми газами, поступающими из камеры сгорания в тепловую рубашку шнекового подогревателя. В результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды. Твердые органические компоненты становятся пластичными, повышается давление. Шихта приобретает вид расплавленной полимерной пасты, которая поступает в дегазатор, а охлажденные дымовые газы удаляются из тепловой рубашки по трубопроводу дымовых газов. Одновременно в дегазаторе в результате увеличения объема и снижения давления из шихты выделяется пиролизный газ, представляющий собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и кислорода, который отводится в приемный патрубок циклона, где происходит его очистка. Тяжелые газы - углекислый газ, кислород и азот выводятся из циклона по трубопроводу в трубопровод дымовых газов, где происходит их смешение с дымовыми тазами, образуя газовую смесь, а очищенный пиролизный газ, содержащий метан, из циклона по трубопроводу поступает в горелку камеры сгорания шнекового подогревателя, куда также поступает приточный воздух. Газовая смесь поступает в подогреватель сетевой воды, в котором воду нагревают до температуры 80-90°С, газы охлаждаются до температуры 140-150°С. Газовая смесь после смешения с дымовыми газами поступает в дымосос, где повышают ее давление, после чего по трубопроводу ее направляют в распределитель дымовых газов газификатора, дегазированная полимерная паста под действием силы тяжести из поддона дегазатора стекает в газификатор, в котором происходит ее смешение с газовой смесью, поступающей под давлением, создаваемым дымососом из перфорированной трубы распределителя дымовых газов. В результате смешения газовой смеси с расплавленной полимерной пастой при температуре 150-200°С в ее массе происходят реакции взаимодействия оксидов углерода с образовавшимися в процессе нагрева полимерной шихты радикалами полимеров, очистка газовой смеси от оксидов углерода и реакционно-способных компонентов, наполнение ее азотом. Очищенные от вредных примесей - оксидов углерода и оксидов азота дымовые газы поступают в подогреватель сетевой воды, откуда очищенные и охлажденные дымовые газы выбрасываются в атмосферу, а полученная полимерогазовая смесь через выходной патрубок газификатора, расположенный над ленточным транспортером, сливается в формы, движущиеся на нем, заполняя их, образуя элементы строительных конструкций из пенопласта, которые поступают в камеру охлаждения, где происходит их охлаждение и затвердевание. Обеспечивается повышение надежности и эффективности способа и устройства утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства пенопластов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 833 989 C1

1. Способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства строительных конструкций из пенопластов, содержащий загрузку предварительно отсортированных полимерных компонентов в измельчитель, где происходит их измельчение, после чего полученную неоднородную шихту подают в усреднитель, где в результате перемешивания образуется более однородная шихта, поступающая в приемный патрубок шнекового подогревателя, в котором при медленном перемещении шихты сверху вниз по шнеку ее нагревают через стенку до температуры 150-200°С дымовыми газами с температурой 500-600°С, поступающими из камеры сгорания в тепловую рубашку шнекового подогревателя и охлаждающимися в ней до температуры 250-300°С, в результате чего в шихте образуются водяной пар, легкокипящие углеводороды, твердые органические компоненты становятся пластичными, повышается давление, сама шихта приобретает вид расплавленной полимерной пасты, которая поступает в дегазатор, а охлажденные дымовые газы удаляются из тепловой рубашки по трубопроводу дымовых газов, одновременно в дегазаторе в результате увеличения объема и снижения давления из шихты выделяется пиролизный газ с температурой 120-170°С, представляющий собой смесь паров воды, азота, двуокиси углерода, легкокипящих углеводородов и кислорода, который отводится в приемный патрубок циклона, где происходит его очистка за счет центробежных сил от конденсата паров воды, который удаляется из нижнего патрубка циклона в емкость для сбора конденсата; тяжелые газы - углекислый газ, кислород и азот выводятся из нижнего бокового патрубка циклона по трубопроводу, снабженному обратным клапаном, в трубопровод дымовых газов, где происходит их смешение с дымовыми газами, образуя газовую смесь, а очищенный пиролизный газ, содержащий метан, из центральной трубы циклона по трубопроводу очищенного пиролизного газа поступает в горелку камеры сгорания шнекового подогревателя, куда также поступает приточный воздух, газовая смесь поступает в подогреватель сетевой воды, в котором воду нагревают до температуры 80-90°С, газы охлаждаются до температуры 140-150°С, отличающийся тем, что газовая смесь после смешения с дымовыми газами поступает в дымосос, где повышают ее давление, после чего по трубопроводу ее направляют в распределитель дымовых газов газификатора, дегазированная полимерная паста под действием силы тяжести из поддона дегазатора стекает в газификатор, в котором происходит ее смешение с газовой смесью, поступающей под давлением, создаваемым дымососом, из перфорированной трубы распределителя дымовых газов, при этом в результате смешения газовой смеси с расплавленной полимерной пастой при температуре 150-200°С в ее массе происходят реакции взаимодействия оксидов углерода с образовавшимися в процессе нагрева полимерной шихты радикалами полимеров, очистка газовой смеси от оксидов углерода и реакционно-способных компонентов, наполнение ее азотом, после чего очищенные от вредных примесей - оксидов углерода и оксидов азота дымовые газы поступают в подогреватель сетевой воды, откуда очищенные и охлажденные дымовые газы выбрасываются в атмосферу, а полученная полимерогазовая смесь через выходной патрубок газификатора, снабженный затвором-мигалкой, расположенным над ленточным транспортером, сливается в формы, движущиеся на нем, заполняя их, образуя элементы строительных конструкций из пенопласта, которые поступают в камеру охлаждения, где происходит их охлаждение и затвердевание.

2. Устройство для осуществления способа утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов для производства строительных конструкций из пенопластов, содержащее: соединенные между собой по входу и выходу перерабатываемых полимерных компонентов измельчитель, усреднитель, представляющий собой аппарат с мешалкой, установленные друг над другом по вертикали; шнековый подогреватель, состоящий из шнека, помещенного в тепловую рубашку, снабженную камерой сгорания с газомазутной горелкой, и дегазатора, представляющего собой обечайку, соединенную сверху со шнековым подогревателем, камера сгорания соединена трубопроводом очищенного пиролизного газа с центральной трубой циклона, воздушным трубопроводом с дутьевым вентилятором и через тепловую рубашку с трубопроводом дымовых газов, приемный патрубок циклона соединен с трубопроводом пиролизного газа из верхней части дегазатора, а нижний патрубок циклона соединен с емкостью для сбора конденсата, нижний боковой патрубок циклона соединен трубопроводом, снабженным обратным клапаном, с трубопроводом дымовых газов; подогреватель сетевой воды; выходной патрубок с затвором-мигалкой, расположенный над ленточным транспортером, на ленте которого помещены формы для элементов строительных конструкций, за концом ленточного транспортера расположена камера охлаждения, представляющая собой помещение с комнатной температурой, отличающееся тем, что трубопровод дымовых газов соединен со всасывающим патрубком дымососа, дегазатор соединен снизу с газификатором, внутри которого помещен распределитель дымовых газов, представляющий собой отрезок перфорированной трубы, соединенной сбоку трубопроводом с напорным патрубком дымососа, сверху газификатор соединен с трубопроводом очищенных дымовых газов, в свою очередь соединенным с подогревателем сетевой воды, снизу - с выходным патрубком пенопласта с затвором-мигалкой, расположенным над ленточным транспортером.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2833989C1

Способ и устройство для производства строительных конструкций при утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов 2022
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Пахомов Владислав Евгеньевич
  • Федянин Даниил Андреевич
  • Сайков Игорь Геннадьевич
RU2787878C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Старших Владимир Васильевич
  • Максимов Евгений Александрович
RU2523202C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 2014
  • Ежов Владимир Сергеевич
RU2556645C1
Способ утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов и устройство для его осуществления 2019
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Добросердов Олег Гурьевич
  • Бредихин Владимир Викторович
  • Пахомова Екатерина Геннадьевна
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Поливанова Татьяна Владимировна
RU2700862C1
Способ экологичной утилизации полимерных отходов и устройство для его осуществления 2019
  • Ежов Владимир Сергеевич
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Добросердов Олег Гурьевич
  • Бредихина Наталья Владимировна
  • Пахомова Екатерина Геннадьевна
  • Семичева Наталья Евгеньевна
  • Поливанова Татьяна Владимировна
RU2768555C2
JP 7119922 A, 12.05.1995
CN 106734048 A, 31.05.2017.

RU 2 833 989 C1

Авторы

Ежов Владимир Сергеевич

Пахомова Екатерина Геннадиевна

Семичева Наталья Евгеньевна

Даты

2025-02-03Публикация

2023-10-16Подача