Установка піролізна електрокаталітична (упек) для переробки вуглецевмісної сировини (ввс) і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону – твердого вуглецевого залишку (твз)

Реферат: Винахід належить до установок піролізних електрокаталітичних (УПЕК) для переробки піролізом вуглецевмісної сировини, переважно відстою стічних вод, піролізом і отримання піролізного синтез-газу пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ). Установка містить реактор (1), виконаний у вигляді горизонтального встановленого циліндрового корпусу (2) з теплоізолюючим шаром (3) і кожухом (4), електронагрівачі (5), розташовані по периметру корпусу (2) реактора (1), бункер (6) для сировини, камеру (7) подачі сировини, розташовану у верхній вхідній частині реактора (1), забезпечену завантажувачем (8), камеру (9) видачі пірокарбону, розташовану в нижній вихідній частині реактора (1) протилежно його вхідній частині, патрубок (10) відведення піролізного синтез-газу, розташований у верхній частині порожнини реактора (1), і каталізатор (11), нанесений на похилі лопатки (14) мішалки (12) і внутрішню поверхню корпусу (2) реактора (1). Камера (7) подачі сировини виконана з горизонтальним вхідним каналом (16), розташованим упоперек осі реактора (1), усередині якого (16) встановлений завантажувач (8). Камера (9) видачі пірокарбону в нижній частині виконана з горизонтальним вихідним каналом (17), розташованим упоперек осі реактора (1), усередині якого (17) встановлений розвантажувач (18). Установка забезпечує зниження енерговитрат і збільшення виходу піролізного синтез-газу. UA 100163 C2 (12) UA 100163 C2 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до установок піролізних електрокаталітичних (УПЕК) для переробки піролізом вуглецевмісної сировини, переважно відстою стічних вод, піролізом і отримання піролізного синтез-газу пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ). Відомо, що в процесі мікробіологічного очищення каналізаційних стоків утворюється продукт життєдіяльності мікроорганізмів, який називають біомулом. Зараз біомул транспортується на карти мулу, а потім складується на полігонах у вигляді буртів, де в процесі не менш трирічної витримки відбувається його дегельмінтизація. У зв'язку з цим, отримуваний біомул накопичується на полігонах у великих кількостях, що викликає певні проблеми з його зберіганням, зокрема проблему самозагорання. Витриманий біомул може бути використаний як добриво при виробництві технічних культур. Тому важливим завданням є утилізація відходів системи очищення каналізаційних стоків шляхом газифікації, тобто переробки в горючий синтез-газ, який можна було б використовувати як паливо для отримання теплової і електричної енергії. Питання газифікації біомулу повною мірою вирішується піролізними установками. Піролізна установка дозволяє значно зменшити або повністю виправдовувати витрати на переробку біомулу за рахунок отримання і реалізації альтернативних енергоносіїв (газ, тверде паливо, рідке паливо, пара, гаряча вода, електроенергія). Найбільш перспективними є піролізні установки, в яких здійснюється середньотемпературний каталітичний піроліз. Піроліз - це процес термічного розкладання вуглеводневої сировини, наприклад, біомулу (CxHyOz), в безкисневому середовищі, внаслідок чого отримують горючий газ (суміш CO, H 2, СН4, С2Н6 і ін.), рідкі продукти і твердий вуглецевий залишок: CxHyOz t → СО, Н2, СО2, CnHm, С. Цей процес характеризується протіканням реакцій взаємодії і ущільнення залишкових фрагментів, початкових молекул, внаслідок чого відбувається розщеплювання органічної маси, рекомбінація продуктів розщеплювання з отриманням термодинамічно стабільних речовин твердого вуглецевого залишку (технічний вуглець) і синтез-газу. В ході протікання процесу відбувається не тільки термічний розпад матеріалу, але і синтез нових продуктів. Ці стадії взаємно зв'язані і протікають одночасно з тою лише відмінністю, що кожна з них переважає в певному інтервалі температури або часі. Органічні речовини відходів, зокрема хлорвмісні, в результаті піролізу перетворюються в суміш менш шкідливих з'єднань, так званий синтез-газ. При нагріванні крупні молекули, такі як целюлоза, напівцелюлоза і лігнін, розщеплюються на середні молекули і вуглець (деревне вугілля). Кількість і якість продуктів піролізу визначаються складом відходів, їх вологістю і температурою процесу. Найбільш ефективний середньотемпературний піроліз або середньотемпературне коксування (500-1000 °C), при якому вихід газу збільшується, а вихід рідких продуктів і коксового залишку зменшується. Процес є найбільш перспективним завдяки високій температурі реакції і наявності двох видів прискорювачів реакції - каталізаторів (механічного і декількахімічних). Крім того, при температурі протікання реакції вище 600 °C відбувається розкладання будьяких небезпечних відходів, при цьому зростає швидкість реакції, збільшується відсоток виходу летючих компонентів, знижується об'єм шлаків. При цьому методі змінюється об'ємне співвідношення між твердою і газоподібною складовою кінцевого продукту, що дає можливість уникнути складних технологій подальшої переробки вугільного залишку і безпосередньо використовувати горючий газ (після очищення). Використання піролізних установок для переробки біомулу дозволяє не тільки утилізувати його, але й отримувати цінні вуглеводні нафтового ряду, унаслідок чого значно скорочуються витрати на отримання горючого газу. Переробка біомулу відбувається в піролізній установці завдяки каталітичному піролізу, в результаті якого утворюється синтез-газ і твердий вуглецевий залишок (ТВЗ) (деревне вугілля). Далі, синтез-газ без очищення використовується як паливо для отримання теплової енергії. Твердий вуглецевий залишок використовується як технологічний продукт - шляхом його активації, з отриманням активованого вугілля на виході з камери піролізу, або як енергетичний продукт - шляхом його прямого спалювання або подальшої газифікації. З рівня техніки відомі піролізні установки для термічної обробки, переважно твердих побутових і промислових відходів з метою утилізації їх і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) (надалі піролізні установки або установки), в яких реактор виконаний у вигляді барабана, що обертається на опорах, а термообробка 1 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вуглецевмісної сировини проводиться продуктами згорання палива, що подається від зовнішнього джерела в камеру згорання, зокрема: "Піролізна установка" UA 13082 (U) (Афанас'єв О.Б., UA, Парсаі Ф.А., UA) F23G 5/00, С10В 53/00, 15.03.2006 [1]; "Пиролизная установка" RU 2381254 (С2) (Общество с ограниченной ответственностью "Наука-XXI" (RU)) C10B 53/02, 10.02.2010 [2]. Основними недоліками відомих піролізних установок [1, 2] є наступні: - обертання барабана вимагає великих енергетичних витрат, а ефективність перемішування сировини в реакторі барабанного типу дуже низька, що погіршує процес піролізу в реакторі, внаслідок чого вуглець, що міститься в сировині, переходить з твердого агрегатного стану в газоподібне в невеликій кількості, що суттєво знижує вихід витягуваного піролізного синтез-газу для подальшого використання. - термообробка вуглецевмісної сировини проводиться продуктами згорання палива, що подається від зовнішнього джерела в камеру згорання, що вимагає великих витрат теплової енергії і витрати палива. З рівня техніки відомі піролізні установки для термічної обробки, переважно твердих побутових і промислових відходів з метою утилізації їх і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), в яких реактор встановлений нерухомо і забезпечений приводним шнеком, а термообробка вуглецевмісної сировини проводиться продуктами згорання палива, що подаються від зовнішнього джерела в камеру згорання, зокрема: "Піролізний апарат для переробки відходів" UA 1484 (U) (Перетокін Ю.П., UA) F23G 5/027, F23G 7/00, F23G 7/12; 15.11.2002 [3]; "Пристрій для переробки органічних відходів" UA 42377 (U) (Безносюк Ю.О., UA, Глінський С.В., UA) C10B47/00, С10В53/00, C10G1/00, С1JG5/00), 25.06.2009 [4]. У відомих піролізних установках [3, 4] завдяки тому, що реактор встановлений нерухомо і забезпечений приводним шнеком, це дозволяє декілька інтенсифікувати процес перемішування вуглецевмісної сировини в процесі піролізу, проте термообробка вуглецевмісної сировини, як і в [1, 2] проводиться продуктами згорання палива, що подаються від зовнішнього джерела в камеру згорання, що вимагає великих витрат теплової енергії і витрати палива. Ширше застосування знайшли відомі з рівня техніка піролізні установки для термічної обробки, переважно твердих побутових і промислових відходів з метою утилізації їх і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), в яких реактор встановлений нерухомо і забезпечений приводною мішалкою з лопатками, а термообробка вуглецевмісної сировини проводиться продуктами згорання палива, що подаються від зовнішнього джерела в камеру згорання, зокрема: "Improvements in or relating to a pyrolysis reaction and apparatus" GB 2144836 (A) (KLEENAIR PRODUCTS CO INC) C10B47/44; C10B53/00; 13.03.1985 [5]; "Apparatus for the pyrolysis of waste products" US 4062304 (A) (LAMPL HELMA) B29B 17/00; C10B 47/48; C10B 53/00; C10B 7/10; F23G 5/027; B29B 7/00; C10B 47/00; C10B 7/00; 13/12/1977 [6]; "Process and apparatus for carbonizing a comminuted solid carbonizable material" US 4123332 (A) (ENERGY RECOVERY RESEARCH GROUP, INC) C10B 47/44; C10B 49/04; C10B 53/00; C10B 53/02; C10B 53/07; C10B 7/10; C10J 3/00; C10B 47/00; C10B 49/00; C10B 53/00; C10B 53/07; C10B 7/00; C10J 3/00; 31.10.1978 [7]; "Apparatus for the pyrolysis of comminuted solid carbonizable materials" US 4308103 (A) (ENERGY RECOVERY RESEARCH GROUP, INC) C10B 47/44; C10B 53/00; C10B 53/07; C10B 7/10; C10B 47/00; C10B 53/00; C10B 53/07; C10B 7/00; 29.12.1981 [8]; "Process for pyrolyzing tire shreds and tire pyrolysis systems" US 6736940 (B2) (TIRENERGY CORPORATION; RENAISSANCE RECYCLING, INC) C10B 47/44; C10B 53/07; C10B 7/10; C10G 1/10; C10B 47/00; C10B 7/00; C10G 1/00; 18.05.2004 [9]; "Apparatus and method for treating organic waste and organic material obtained by the treatment method" US 2010092652 (Al) (KUNITOMO KANKYO PLANT CO., LTD (JP)) A23L 1/212; A23L 1/31; B09B 3/00; C05F 9/00; C10B 49/04; C10B 53/00; F26B 11/16; F26B 5/04; F26B 9/06; A23L 1/212; A23L 1/31; B09B 3/00; C05F 9/00; C10B 49/00; C10B 53/00; F26B U/00; F26B 5/04; F26B 9/06; 15.04.2010 [10]. Проте і в цих піролізних установках [5-10] термообробка вуглецевмісної сировини проводиться продуктами згорання палива, що подаються від зовнішнього джерела в камеру згорання, що вимагає великих витрат теплової енергії і витрати палива. 2 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Останнім часом знайшли застосування найбільш прогресивні і відомі з рівня техніка піролізні установки для термічної обробки, переважно твердих побутових і промислових відходів з метою утилізації їх і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), в яких реактор встановлений нерухомо і забезпечений приводною мішалкою з лопатками, а термообробка вуглецевмісної сировини проводиться за допомогою електричних нагрівачів, встановлених по периметру корпусу, що знижує енергоспоживання, покращує процес піролізу в реакторі, внаслідок чого вуглець, що міститься в сировині, переходить з твердого агрегатного стану в газоподібне в невеликій кількості, що декілька підвищує вихід витягуваного піролізного синтез-газу для подальшого використання, зокрема: "Metal and non-metal pyrogenation separation method on waste printed plate board" CN 101386015 (A) (TIANJIN UNIVERSITY, CN) B09B 3/00; 18.03.2009 [11]; "Thermal decomposition treatment device of disposed printed plate board" CN 201279520 (Y) (TIANJIN UNIVERSITY, CN) B09B3/00; 29.07.2009 [12]. Проте відомі піролізні установки [11, 12] не мають засобів безперервного завантаження вуглецевмісної сировини і безперервного вивантаження пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) і тому не можуть працювати в безперервному режимі. Тому, як завантаження вуглецевмісної сировини, так і вивантаження пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), здійснюються періодично при відкритті або закритті торцевих дверець на початку або в кінці процесу піролізу в реакторі. А це порушує сталий режим піролізу в реакторі і суттєво знижує продуктивність, що обмежує використання таких установок. З рівня техніки відома найбільш близька за кількістю загальних ознак і результату, що досягається, установка піролізна електрокаталітична (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС), і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) безперервної дії, що містить реактор, виконаний у вигляді горизонтального встановленого циліндрового корпусу з теплоізолюючим шаром і кожухом, електронагрівачі, розташовані по периметру корпусу реактора, бункер для сировини, камеру подачі сировини, розташовану у верхній вхідній частині реактора, забезпечену завантажувачем, камеру видачі пірокарбону, розташовану в нижній вихідній частині реактора протилежно його вхідній частині, патрубок відведення піролізного синтез-газу, розташований у верхній частині порожнини реактора, і каталізатор, нанесений на деталі, розташовані в порожнині реактора ["Піролізна установка" UA 12177 (U) (Афанас'єв О.Б., Парсаі Ф.A.) F23G 5/00, С10В 53/00, 16.01.2006, найбільш близький аналог - прототип] [13]. Реактор встановлений на опорах з можливістю обертання навколо подовжньої осі. Пристрій завантаження сировини виконаний у вигляді шнека. Вивантаження пірокарбону з камери видачі пірокарбону здійснюється гравітаційним способом, оскільки камера видачі пірокарбону не обладнана механічними засобами вивантаження. Каталізатор нанесений на корпусах електоронагрівачів. Недоліками відомої піролізної установки є наступна недосконалість її конструкції. Електронагрівачі встановлені усередині корпусу реактора і обмежують його внутрішній простір. У зв'язку з тим, що реактор встановлений на опорах з можливістю обертання навколо подовжньої осі, його обертання вимагає великих енергетичних витрат, а ефективність перемішування сировини в реакторі такого барабанного типу дуже низька, що погіршує процес піролізу в реакторі. Унаслідок того, що каталізатор нанесений на корпусах електронагрівачів, його дія обмежується невеликою площею контакту каталізатора з вуглецьвмісною сировиною, що не дозволяє ефективно його використовувати для поліпшення процесу піролізу усередині корпусу реактора. У зв'язку з тим, що пристрій завантаження сировини виконаний у вигляді шнека, в процесі його роботи потрібні значні зусилля по транспортуванню сировини з бункера у всередину корпусу реактора, що вимагає засобів приводу великої потужності і значного електроспоживання. Із-за того, що камера видачі пірокарбону здійснює гравітаційне вивантаження і не обладнана механічними засобами вивантаження, це створює затори в ній, утрудняє процес вивантаження, порушує нормальний хід процесу піролізу в реакторі і додатково знижує продуктивність піролізної установки. Всі ці згадані недоліки конструкції піролізної установки в сукупності не дозволяють вести інтенсивний процес перемішування і термічного розкладання сировини в реакторі, 3 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 уповільнюють процес піролізу, внаслідок чого вуглець, що міститься в сировині, переходить з твердого агрегатного стану в газоподібне в невеликій кількості. Згадані чинники суттєво впливають на збільшення енерговитрат на процес піролізу в реакторі, внаслідок чого не досягається високий вихід піролізного синтез-газу. Задачею, на вирішення якої направлений винахід, є удосконалення установки піролізної електрокаталітичної (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС), і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) - шляхом введення в її склад ефективних перемішуючого, завантажувального і розвантажувального пристроїв, а також використання ефективної компоновки електронагрівачів і активного каталізатора, нанесеного на елементи установки, що обертаються, усередині реактора, забезпечити інтенсифікацію перемішування і термічного розкладання сировини в реакторі для прискорення процесу піролізу, внаслідок чого вуглець, що міститься в сировині, переходить з твердого агрегатного стану в газоподібне в більшій кількості. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої задачі і використанні вдосконаленої установки піролізної електрокаталітичної (УПЕК), полягає в зниженні енерговитрат і збільшенні виходу піролізного синтез-газу. Поставлена задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в установці піролізної електрокаталітичної (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС) і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), що містить реактор, виконаний у вигляді горизонтально встановленого циліндрового корпусу з теплоізолюючим шаром і кожухом, електронагрівачі, розташовані по периметру корпусу реактора, бункер для сировини, камеру подачі сировини, розташовану у верхній вхідній частині реактора, забезпечену завантажувачем, камеру видачі пірокарбону, розташовану в нижній вихідній частині реактора протилежно його вхідній частині, патрубок відведення піролізного синтез-газу, розташований у верхній частині порожнини реактора, і каталізатор, нанесений на деталі, розташовані в порожнині реактора, згідно винаходу, реактор встановлений нерухомо, в порожнині корпусу реактора з можливістю обертання горизонтально встановлена мішалка, виконана у вигляді валу з похилими лопатками, розташованими на валу по гвинтовій спіралі, і забезпечена приводом, встановленим зовні реактора і кінематично пов'язаним з валом мішалки, камера подачі сировини виконана з горизонтальним вхідним каналом, розташованим упоперек осі реактора, усередині якого встановлений завантажувач, камера видачі пірокарбону в нижній частині виконана з горизонтальним вихідним каналом, розташованим упоперек осі реактора, усередині якого встановлений розвантажувач, електронагрівачі виконані у вигляді обмотки статора, яка включає три секції електронагрівачів, розташовані зовні корпусу реактора під кутом =120° між ними з можливістю підключення до 3- або 2-фазної електричної мережі змінного струму, а каталізатор нанесений на похилі лопатки мішалки і внутрішню поверхню корпусу реактора, що знаходиться у контакті з сировиною при його перемішуванні похилими лопатками валу мішалки, причому як каталізатор використаний напилений металевий склад, що містить порошкову суміш металів, що включає нікель (Ni), кадмій (Cd) і молібден (Мо). За рахунок введення до складу вдосконаленої установки піролізної електрокаталітичної (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС), і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) ефективних в роботі приводної мішалки лопаточного типу з похилими лопатками, розташованими на валу по гвинтовій спіралі, завантажувача і розвантажувача, а також використання ефективної компоновки електронагрівачів у вигляді секцій обмотки статора і розширення області нанесення і застосування ефективнішого каталізатора, забезпечується інтенсифікація процесів перемішування і термічного розкладання сировини в реакторі, що прискорює процес піролізу і збільшує кількість вуглецю, що переходить з твердого агрегатного стану в газоподібний. Дослідним шляхом встановлено, що при роботі вдосконалена піролізна установка в порівнянні з відомою [13] забезпечує зниження енерговитрат і збільшення виходу піролізного синтез-газу. Винахід має і додаткові суттєві відмінності, які уточнюють і розвивають згадані головні відмінності і створюють додатковий технічний результат. Як каталізатор використаний напилений металевий склад, що містить порошкову суміш металів, що включає нікель (Ni) - 55-65 %, переважно 60 %, кадмій (Cd) - 15-25 %, переважно 20 %, і молібден (Мо) - решта. Приведений склад визначений дослідним шляхом, є оптимальним для даного каталізатора, оскільки при його контакті з сировиною процес розкладання сировини в реакторі інтенсифікується, що прискорює процес піролізу. 4 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Завантажувач може бути виконаний у вигляді поршневого механізму, забезпеченого кривошипно-шатунним приводом (модифікація 1). Завантажувач також може бути виконаний у вигляді шнекового механізму, забезпеченого електроприводом (модифікація 2). При виборі типу завантажувача модифікацію 1 застосовують для крупнішої фракції сировини, а модифікацію 2 застосовують для дрібнішої фракції сировини. Розвантажувач може бути виконаний у вигляді поршневого механізму, забезпеченого кривошипно-шатунним приводом (модифікація 3). Розвантажувач також може бути виконаний у вигляді шнекового механізму, забезпеченого електроприводом (модифікація 4). При виборі типу розвантажувача модифікацію 3 застосовують для крупнішої фракції пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), а модифікацію 4 застосовують для дрібнішої фракції пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ). Привід мішалки виконаний у вигляді мотор-редуктора, який кінематично сполучений з валом мішалки за допомогою муфти. Це забезпечує компактність і оптимальний крутний момент, для забезпечення інтенсивного перемішування і переміщення сировини похилими лопатками мішалки, розташованими на валу мішалки по гвинтовій спіралі, від камери подачі сировини до камери видачі пірокарбону, що прискорює процес піролізу. Каталізатор може бути нанесений на нижню частину внутрішньої поверхні корпусу реактора на висоту сегмента h, рівну 0,25-0,50 його діаметра D. Дослідним шляхом встановлено, що нанесення каталізатора на нижню частину внутрішньої поверхні корпусу реактора на висоту сегмента h, рівну 0,25-0,50 його діаметра D оптимізує витрату каталізатора і забезпечує його максимальну дію на сировину в зоні контакту. Вибір зони нанесення каталізатора на внутрішню стінку за вказаними межами або уповільнює процес піролізу (при h0,50 D). Надалі винахід пояснюється кресленнями і докладним описом прикладу його здійснення з посиланнями на креслення, що додаються. На фіг. 1 зображена установка піролізна електрокаталітична (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС), і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), загальний вид, подовжній розріз. На фіг. 2 зображений перетин А-А на фіг. 1. На фіг. 3 зображений розріз Б-Б на фіг. 1 (модифікація 1). На фіг. 4 зображений розріз Б-Б на фіг. 1 (модифікація 2). На фіг. 5 зображений розріз В-В на фіг. 1 (модифікація 3). На фіг. 6 зображений розріз В-В на фіг. 1 (модифікація 4). Установка піролізна електрокаталітична (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС), і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) (фіг. 1-6) містить (фіг. 1) реактор 1, виконаний у вигляді горизонтального встановленого циліндрового корпусу 2 з теплоізолюючим шаром 3 і кожухом 4, електронагрівачі 5, розташовані по периметру корпусу 2 реактора 1, бункер 6 для сировини, камеру 7 подачі сировини, розташовану у верхній вхідній частині реактора 1, забезпечену завантажувачем 8, камеру 9 видачі пірокарбону, розташовану в нижній вихідній частині реактора 1 протилежно його вхідній частині, патрубок 10 відведення піролізного синтез-газу, розташований у верхній частині порожнини реактора 1, і каталізатор 11 (фіг. 2), нанесений на деталі, розташовані в порожнині реактора 1. Особливістю установки є наступні головні удосконалення її конструкції. Реактор 1 встановлений нерухомо (фіг. 1). У порожнині корпусу 2 реактора 1 з можливістю обертання горизонтально встановлена мішалка 12, виконана у вигляді валу 13 з похилими лопатками 14, які розташовані на валу 13 по гвинтовій спіралі, і забезпечена приводом 15, встановленим зовні реактора 1 і кінематично зв'язаним з валом 13 мішалок 12. Камера 7 (фіг. 3, 4) подачі сировини виконана з горизонтальним вхідним каналом 16, розташованим упоперек осі реактора 1, усередині якого (16) встановлений завантажувач 8. Камера 9 (фіг. 5, 6) видачі пірокарбону в нижній частині виконана з горизонтальним вихідним каналом 17, розташованим упоперек осі реактора 1, усередині якого (17) встановлений розвантажувач 18. 5 UA 100163 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Електронагрівачі 5 (фіг. 2) виконані у вигляді обмотки статора, яка включає три секції 19 електронагрівачів 5, розташовані зовні корпусу 2 реактора 1 під кутом =120° між ними з можливістю підключення до 3- або 2-фазної електричної мережі змінного струму. Каталізатор 11 (фіг. 2) нанесений на похилі лопатки 14 мішалок (12) і внутрішню поверхню корпусу 2 реактора 1, що знаходиться у контакті з сировиною при його перемішуванні похилими лопатками 14 валу 13 мішалок 12, причому як каталізатор 11 використаний напилений металевий склад, що містить порошкову суміш металів, що включає нікель (Ni), кадмій (Cd) і молібден (Мо). Особливістю установки є також наступні додаткові удосконалення її конструкції. Як каталізатор 11 (фіг. 2) в установці доцільно використовувати напилений металевий склад, що містить порошкову суміш металів, що включає нікель (Ni) - 55-65 %, переважно 60 %, кадмій (Cd) - 15-25 %, переважно 20 %, і молібден (Мо) - решта. Завантажувач 8 може бути виконаний у вигляді поршневого механізму 20 (фіг. 3), забезпеченого кривошипно-шатунним приводом 21 (модифікація 1). Завантажувач 8 також може бути виконаний у вигляді шнекового механізму 22 (фіг. 4), забезпеченого електроприводом 23 (модифікація 2). При виборі типу завантажувача 8 модифікацію 1 (фіг. 3) застосовують для крупнішої фракції сировини, а модифікацію 2 (фіг. 4) застосовують для дрібнішої фракції сировини. Розвантажувач 18 може бути виконаний у вигляді поршневого механізму 24 (фіг. 5), забезпеченого кривошипно-шатунним приводом 25 (модифікація 3). Розвантажувач 18 також може бути виконаний у вигляді шнекового механізму 26 (фіг. 6), забезпеченого електроприводом 27 (модифікація 4). При виборі типу розвантажувача 18 модифікацію 3 (фіг. 5) застосовують для крупнішої фракції пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ), а модифікацію 4 (фіг. 6) застосовують для дрібнішої фракції пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ). Привід 15 мішалок 12 виконаний у вигляді мотор-редуктора 28 (фіг. 1), який кінематично сполучений з валом 13 мішалок 12 за допомогою муфти 29. Це забезпечує компактність і оптимальний крутний момент для забезпечення інтенсивного перемішування сировини лопатками мішалки, що прискорює процес піролізу. Каталізатор 11 може бути нанесений на нижню частину внутрішньої поверхні корпусу 2 реактора 1 на висоту сегмента h (фіг. 2), рівну 0,25-0,50 його діаметра D. Для поліпшення вивантаження реактор 1 може бути встановлений з нахилом його подовжньої осі вниз у бік вивантаження під кутом 3-10° до горизонту. Установка піролізна електрокаталітична (УПЕК) для переробки вуглецевмісної сировини (ВВС) і отримання піролізного синтез-газу і пірокарбону - твердого вуглецевого залишку (ТВЗ) працює таким чином. У прикладі конкретного виконання як сировину використовували біомул. В процесі очищення стічних вод утворюються три види відходів: відходи з ґрат, шлам піску і біомул. Після обезводнення протягом 3-х років піску на піскоплощадках, а біомулу і сирого осаду на майданчиках (з 98-99 % до 60 %) мулу, відходи перевозять на майданчики складування. Результати (усереднені) фізико-механічних випробувань проб біомулу з майданчиків складування показали, що зовні біомул є дрібнозерниста речовина, бурого кольору з включеннями характерних харчових залишків у вигляді кісточок фруктових дерев, шкаралупи, волокнистих рослинних залишків, зустрічаються бите скло, уламки металів, кераміки і так далі. В цілому, біомул дуже схожий на верховий торф, але має гранулометричний склад, що характеризується великим вмістом дрібних і пилоподібних частинок (див. таблицю 1). Таблиця 1 Насипна Найменування Щільність, щільність, 3 продукту т/м 3 кг/м >50 Біомул 2,23 0,76 0,35 50 Гранулометричний склад, мм вміст класу % 50-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005