Спосіб переробки гумовмісних та інших органічних відходів

1. Спосіб переробки гумовмісних та інших органічних відходів, що включає стадію попередньої підготовки, стадію термічного розкладання в печі з поділом продуктів розкладання на парогазову суміш і твердий залишок, стадію виділення рідких вуглеводневих фракцій, який відрізняється тим, що на стадії попередньої підготовки очищені від бруду відпрацьовані автомобільні шини встановлюють на змінну трубу з піддоном і завантажують у піч, порожній простір у печі заповнюють подрібненими гумовмісними, полімерними або будьякими відходами органічних речовин, стадію термічного розкладання ведуть в індукційній герметичній тигельній електропечі, внутрішня поверхня якої є низькотемпературним каталізатором, а інду U 2 (19) 1 3 видалення вологи й/або довжину зони нагрівання органічної речовини в камері видалення вологи. У камері піролізу час термічної обробки фракцій органічної речовини, що відрізняються за розмірами часток, змінюють залежно від розмірів часток органічної речовини, для чого збільшують сумарний час знаходження більших часток речовини в зоні нагрівання камери піролізу до їхнього повного розкладання за рахунок багаторазового проходження цієї зони шляхом повторного завантаження часток, що не розклалися, у зону нагрівання і їх повторної термічної обробки. Недоліком відомого способу є низький вихід газоподібного палива. Відомий спосіб і пристрій для переробки твердих органовмісних речовин і відходів у газоподібне й рідке паливо (патент RU №2281312 МПК С 10 В 49/00, С 10 В 53/00 С 08 J 11/12, F 23 G 5/027, 2006). Переробку твердих органовмісних речовин і відходів у газоподібне й рідке паливо проводять шляхом нагрівання їх із заданою швидкістю нагрівання з наступним направленням отриманих газоподібних фракцій на подальшу переробку конденсацією. Органовмісні речовини й відходи подрібнюють до розмірів часток 0,05-5 мм, а високошвидкісне нагрівання здійснюють без доступу повітря зі швидкістю нагрівання 10-10 град/сек при -5 температурі 751-1000 °С впродовж 10-10 сек, а органовмісну речовину та відходи спресовують між валами, що обертаються, за температури валів 751-1000° С, а швидкість подачі органовмісної речовини й відходів установлюють у межах V=(0,02-0,2)D, де V - швидкість подачі, г/сек, D діаметр валів, см, за швидкості обертання валів 1100 про/хв. Недоліком відомого способу є висока енергоємність процесу й недостатня продуктивність. Найближчим за сукупністю істотних ознак і прийнятим за прототип є спосіб переробки гумовмісних відходів і установка для його здійснення(варіанти) (патент RU №2291168 МПК С 08 J 11/04, С 08 J 11/20 В 29 В 17/00, 2006). Спосіб може бути використаний для переробки цільних відпрацьованих автомобільних шин або цільних гумовмісних відходів, заповнених здрібненими гумовмісними й/або полімерними відходами. Спосіб включає стадію їхньої попередньої підготовки, стадію термічного розкладання в печі з поділом продуктів розкладання на парогазову суміш і твердий залишок, стадію виділення рідкої фази з парогазової суміші з утворенням вуглеводневмісного газу й стадію виділення вуглецевмісного продукту із твердого залишку, при цьому на стадії попередньої підготовки цілі й/або подрібнені відходи продувають вуглеводневмісним газом із наступним просоченням вуглеводневим розчинником з температурою кипіння не вище 220 °С. Стадію термічного розкладання в печі проводять у середовищі вуглеводневмісного газу, нагрітого до 400-500 °С. Виділення рідкої фази з парогазової суміші проводять у три ступені з виділенням важкої вуглеводневої фракції, середньої вуглеводневої фракції й рециркуляції частини її на стадію попередньої підготовки відходів для використання як вуглеводневого розчинника, і легкої вуглеводневої фракції. Твердий залишок перед стадією виділення вугле 45239 4 цевмісного продукту піддають продувці повітрям і охолодженню. Вуглеводневмісний газ, що утворився після виділення рідкої фази з парогазової суміші, повертають у процес. Недоліком даного способу є його: - складність процесу, що вимагає високої кваліфікації обслуговуючого персоналу - висока енергоємність процесу В основу корисної моделі поставлене технічне завдання: - спростити процес переробки гумовмісних відходів і інших органічних речовин. - знизити енерговитрати (енергоємність процесу). Поставлене технічне завдання досягається тим, що переробка гумовмісних або гумовмісних і інших органічних відходів у різній їхній суміші, включає стадію їхньої попередньої підготовки, стадію термічного розкладання в печі з поділом продуктів розкладання на парогазову суміш і твердий залишок, стадію виділення рідких вуглеводневих фракцій. На стадії попередньої підготовки очищені від бруду відпрацьовані автомобільні шини встановлюють на змінну трубу з піддоном і завантажують у піч. Порожній простір у печі заповнюють здрібненими гумовмісними, полімерними або будь-якими відходами органічних речовин. Стадію термічного розкладання проводять в індукційній герметичній тигельній електропечі, внутрішня поверхня якої є низькотемпературним каталізатором, а індукційне нагрівання забезпечує керовану контрольовану температуру процесу. Після подачі робочого живлення на піч змінна сталева труба з піддоном і металокорд завантажених шин забезпечують рівномірний прогрів одночасно всього обсягу печі, виконуючи функції магнітостриктора. Одночасно з нагріванням для прискорення процесу застосовують ультразвук, що руйнує тверді фракції відходів, а за додатково внесеного каталізатора, одночасно антиоксиданту й терморегулятора, служить сорбент «Синкопа». На стадії виділення рідких вуглеводневих фракцій виділюваний з печі газ проходить через блок циклонів, де його очищають від пилу (твердих часток). Далі газ направляють через компресор у трубчасту індукційну піч догріву з температурою понад 1000 °С для розкладання складних токсичних речовин на найпростіші (безпечніші), далі направляють на станцію зрідження, потім рідкі вуглеводневі фракції направляють у відповідні накопичувачі (ємності). Зниження тиску в індукційній тигельній електропечі при наявності важких фракцій і вуглецю здійснюють шляхом внесення в трубчасту піч перегрітого водяного пару. Заявлений спосіб здійснюється таким способом. Стадію (процес) термічного розкладання відходів здійснюють в індукційній герметичній тигельній електропечі. Внутрішня поверхня печі є низькотемпературним каталізатором і має хімічний склад: Аl2О3 - 51,1 %; SiO2 - 40,8%; СаО - 2,8%; ТіО2 - 2,5%, Fе2О3 - 1,0 %. Індукційне нагрівання печі забезпечує, контрольовану температуру процесу. Піч містить змінну сталеву трубу з піддоном, що витягається. На змінну трубу з піддоном уста 5 45239 новлюють підготовлені очищені від бруду відпрацьовані автомобільні шини й завантажують їх у піч. Порожній простір у печі заповнюють подрібненими гумовмісними полімерними або будь-якими відходами органічних речовин у різній їхній суміші. Кришку печі закривають і затягують гайкибаранчики (кріплення). Після чого на електропіч подається робоче живлення. Змінна сталева труба з піддоном і металокорд завантажених шин забезпечують рівномірний прогрів одночасно всього обсягу печі, виконуючи функції магнітостриктора. Одночасно з нагріванням, для прискорення процесу застосовують ультразвук, що руйнує тверді фракції відходів. Як додатково внесений каталізатор застосовують сорбент «Синкопа» (TУ 551-М-Д16328228-001-93), що до температури 550 °С виконує функції каталізатора, а при температурі більше 550 °С виконує функції антиоксиданту й терморегулятора, переходить у стан негашеного вапна з виділенням до 33 % вуглекислого газу, який і гасить процес у печі. Після закінчення стадії (процесу) термічного розкладання електропіч знеструмлюють і розкривають. Змінна сталева труба з піддоном і сміттям, що залишилося, з металокордом витягають з печі. Зниження тиску в електропечі здійснюють водяною парою. Коли одна змінна труба перебуває в електропечі, з піддона другої вивантажують сміття, що залишилося, і металокорд, установлюють на неї наступні підготовлені для переробки очищені автомобільні шини. Стадія виділення рідких вуглево Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 дневих фракцій здійснюється таким чином: виділюваний з печі газ проходить через блок циклонів, де його очищають від пилу (твердих часток) і направляють далі через компресор у трубчасту індукційну піч догріву з температурою понад 1000 °С для розкладання складних токсичних речовин на найпростіші (безпечніші) на станцію зрідження, далі рідкі вуглеводневі фракції через електромагнітні клапани залежно від їхнього типу й призначення направляють у відповідні накопичувачі (ємності). Таким чином, новизна заявленого способу переробки органічних речовин полягає в одночасному виконанні наступних чотирьох основних умов: - застосування індукційного нагрівання печі; - застосування низькотемпературного каталізатора на внутрішніх поверхнях печі; - використання ультразвуку; - внесення як одного з додаткових каталізаторів одночасно антиоксиданту й терморегулятора сорбенту «Синкопа». У цей час на виробничих площах ТОВ «НПФ «СИНКОПА» у м. Севастополі змонтована експериментальна промислова установка для переробки й утилізації органічних відходів, потужність 160 квт./год. Продуктивність індукційної герметичної тигельної печі становить 1000,00 кг за годину. У результаті здійснення корисної моделі, що заявляється, одержуємо спосіб каталітичного, низькотемпературного, керованого піролізу будьяких органічних речовин. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601