Реактор для переробки твердих органічних матеріалів

1. Реактор для переробки твердих органічних матеріалів, що являє собою вертикальний апарат, з підігрівом реакційної маси і з завантажувальним пристроєм, який відрізняється тим, що завантажувальний пристрій включає проміжну і герметизуючу камери, які сполучені між собою і розташовані перпендикулярно одна до одної, при цьому 40246 витрат на ведення технологічного процесу, підвищення якості продукції, що одержують. Поставлене завдання вирішується тим, що у реакторі для переробки твердих органічних матеріалів, що з'являє собою вертикальний апарат, з підігрівом реакційної маси і з завантажувальним пристроєм, згідно з винаходом, передбачені наступні конструктивні відміни: - завантажувальний пристрій включає проміжну і герметизуючу камери, що сполучені між собою; - камери розташовані перпендикулярно одна до одної; - проміжна камера розташована горизонтально, а герметизуюча – вертикально; - герметизуюча камера закріплена на реторті вертикальної муфельної печі; - реторта складається з верхньої і нижньої зон обігріву; - підігрів реакційної маси виконано за допомогою нагрівальних елементів, розташованих ззовні реторти; - низ реторти з'єднаний з розвантажувальним пристроєм, що постачений шнеком. Крім того, бункер завантажувального пристрою постачений дозувальним шнеком, який розташований горизонтально, у нижній його частині, що сполучена з проміжною камерою. Проведені патентні дослідження довели, що ні в патентній документації, ні в науково-технічній літературі немає відомостей про реактори для переробки твердих органічних матеріалів, охарактеризованих таким образом, як у формулі винаходу пристрою, і це дає підстави до його відповідності критерію патентоздатності "новизна". Зіставлений аналіз пристрою за винаходом з відомими у даній галузі, у тому числі і з прототипом, показує на суттєві переваги реактору для переробки твердих органічних матеріалів, у якому виконання його з завантажувальним пристроєм, що включає проміжну і герметизуючу камери, які сполучені між собою і розташовані перпендикулярно одна до одної, встановлення герметизуючої камери на реторті муфельної печі, яка складається з двох зон обігріву, підігрів реакційної маси за допомогою нагрівальних елементів, розташованих ззовні реторти та з'єднання низу реторти з розвантажувальним пристроєм, що постачений шнеком, забезпечують інтенсифікацію процесу переробки твердих вуглецемістких матеріалів способом сухого піролізу, при надлишковому тиску. Досягнені переваги вказують на те, що вирішуване завдання виконане на винахідницькому рівні, оскільки воно не витікає очевидним образом з відомих у цій галузі рішень, а тому відповідає критерію патентоздатності "винахідницький рівень". Пристрій пояснюється кресленням (фіг.), де зображений вигляд пристрою у розрізі (вид збоку). Реактор для переробки твердих органічних матеріалів складається з завантажувального пристрою, вертикальної муфельної печі і розвантажувального пристрою. Завантажувальний пристрій містить живильний бункер 1, у нижній частині якого встановлений дозувальний пристрій завантаження, що виконаний у вигляді шнеку 2, перпендикулярно до осі шнеку 2 розташована горизонтальна проміжна ка мера 3, яка виконана циліндричною і встановлена таким образом, що подаючий торець шнеку 2 розміщується над камерою 3 і сполучений з нею, у камері 3 встановлений поршень 4, камера 3 сполучена також відкритим торцем з герметизуючою вертикальною камерою 5, виконаною також циліндричною і постаченою поршнем 6; нижній, відкритий торець камери 5 з'єднаний з ретортою 7 муфельної печі, що має дві зони нагріву: верхню 8 і нижню 9, реторта 7, з завантаженою у неї реакційною масою, підігрівається ззовні нагрівальними елементами 10 і 11, які закріплені у теплоізоляційному вогнетривкому захисті 12, виконаному навкруги реторти 7, у верхній частині реторти 7 розташований патрубок 13 виходу парогазової суміші; низ реторти 7 жорстко з'єднаний з камерою 14 розвантажувального пристрою, в якому встановлений шнек 15, виконаний зі зменшенням кроку гвинта убік вивантаження, шнек 15 закріплений на порожнистому валу 16, камера 14 постачена водяною рубашкою 17, з підвідним 18 і відвідним 19 патрубками, для циркуляції охолоджуючої води, з цією ж метою, вал 16 шнеку 15 виконаний порожнистим, камера 14 постачена патрубком 20 вивантаження отриманого твердого вуглецю. Пристрій працює наступним образом. Живильний бункер 1 завантажувального пристрою заповнюють твердим вуглецемістким матеріалом, шнек 2 дозувального пристрою, за певне число обертів, подає порцію сировини у проміжну камеру 3; поршень 6 герметизуючої камери 5 у цей час перекриває сполучення між камерами 3 і 5, чим перешкоджає проникненню парогазової суміші з термічних зон 8, 9 у атмосферу; здозовану порцію сировини поршень 4 переміщує убік камери 5 і, як тільки поршень 4 перекриє сполучення бункеру 1 з камерою 3, поршень 6, переміщуючись уверх, відкриває сполучення між камерами 3 і 5 і сировина, через камеру 5, надходить у реторту 7, при цьому поршень 6 опускається до отвору, що сполучає камери 3 і 5, а поршень 4 повертається у початкове положення і цикл завантаження повторюється у тій же послідовності. Сировина, що поступила у попередньо нагріту реторту 7 печі, під впливом температури у діапазоні 500-750°С зазнає складне фізико-хімічне перетворення, у результаті якого виділяється парогазова фракція, що евакуюється з реторти 7 реактору через патрубок 13, а твердий вуглецевий продукт, що утворився, виводиться через патрубок 20 за допомогою розвантажувального шнека 15. Вертикальне переміщення сировини у реторті 7 виконується під дією власної ваги стовпа реакційної маси та безперервного відбору твердого вуглецевого продукту з нижньої частини реторти 7. Застосування запропонованого пристрою забезпечить екологічну безпеку та безвідходність процесу, можливість утилізації твердих органічних відходів (зношені шини, полімерні відходи, кабель у полімерній і гумовій оболонках, відходи виробництва гумово-технічних виробів, відпрацьований ресурс транспортерних стрічок, гумові і полімерні шланги і таке інше), при цьому більше 60% продукції, що отримують, - дефіцитні високоякісні енергоносії. Виготовлений промисловий зразок реактору, який пройшов випробування при переробці зно 2 40246 шених шин і інших твердих органічних відходів і показав позитивні результати. Джерела інформації 1. Патент РФ № 2001923, кл. МКВ6: C08J11/06, В29В17/02, опубл. 30.10.1993. 2. Патент РФ № 2039769 (прототип), кл. МКВ6: C08J11/04, В29В17/00, опубл. 20.07.1995. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3