Спосіб переробки термопластів шляхом піролізу та пристрій для його здійснення

1. Спосіб переробки термопластів шляхом піролізу, який полягає в безперервному нагріванні і розплавленні твердої сировини і наступному піролізу, який відрізняється тим, що розплавлений термопласт розділяють на два потоки, один з яких попередньо нагрівають та спрямовують на нагрів та розплавлення твердого термопласта, а другий на безперервний піроліз, частину продуктів якого використовують для підтримання пролізу та нагріву і розплавлення термопласта, при цьому на стадії підігріву і плавлення термопласта утворені продукти піролізу також використовують шляхом спалювання як для підтримки піролізу, так і для нагріву і розплавлення термопласта. 2. Пристрій для переробки термопластів, що містить плавильний пристрій з патрубком для завантаження твердого термопласта і патрубком відведення продуктів піролізу, піролізер, що містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, підключеними до споживчої магістралі, облямований кожухом, що містить, також, вхідний та вихідний патрубки, насос, вхід якого підключений до розплавлю A (54) СПОСІБ П ЕРЕРОБКИ ТЕРМОПЛАСТІВ ШЛЯХОМ ПІРОЛІЗУ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 30348 газифікатор, де здійснюють піроліз. Подрібнену сировину подають до входу в екструдер, ви хід якого підключено до входу змішувача. Змішувач та газифікатор містять з'єднані між собою патрубки, по яких рециркулює частина негазифікованої сировині. Недоліком способу та пристрою, що описані в прототипі, є низька економічність, обумовлена як неефективними витратами енергії на перетворення в екструдері твердої сировини в рідину, так і низькою ефективністю теплообміну рідкого теплоносія рециркулюючого потоку рідини, - з сумішшю рідких та твердих часток сировині, які ще не пройшли процес піролізу. Винахід вирішує задачу зниження витрат енергії на вироблення кінцевого продукту піролізу - пірогазу, - з термопласта шляхом використання тепла, отриманого при спалюванні частини основного потоку пірогазу. Поставлена задача вирішується шляхом розділу розплавленого термопласту на два потоки, один з яких, попередню нагрівають і спрямовують на підігрівання та розплавлення твердого термопласту, а другий спрямовують на безперервний піроліз, частина продукту якого використовується шляхом спалення для підтримання піролізу і для підігрівання і розплавлення термопласту. При цьому продукти піролізу, що утворились на стадії підігрівання і розплавлення термопласту, також використовують шля хом спалення, як для підтримання піролізу, так і для нагріву і розплавлення термопласту. Вирішення поставленої задачі втілено в пристрої для переробки термопласту, що містить пристрій для розплавлення з патрубком для завантаження твердого термопласту, патрубком для відводу розплавленого термопласту і патрубком відводу продуктів піролізу, піролізер, що містить корпус з вхідним патрубком та вихідним патрубком, підключеним до споживчої магістралі, облямований кожухом, що також містить вхідний та ви хідний патрубки, насос, вхід якого підключено до розплавлювального пристрою, а вихід до вхідного патрубку корпусу піролізера. Окрім цього, цей пристрій містить теплообмінник, що встановлений в порожнині розплавлювального пристрою, циркуляційний теплообмінник, кожух з вхідним та вихідним патрубками, що обрамляє корпус піролізера, пальник для спалювання продуктів піролізу, що містить вхідний пристрій для цих продуктів та пристрій для виходу продуктів спалювання. При цьому вихід теплообмінника, що міститься в порожнині розплавлювального пристрою, сполучається з атмосферою, а вхід підключений до виходу тракту продуктів спалювання циркуляційного теплообмінника. До виходу насосу підключений вхід тракту розплавленого термопласту, а ви хід цього тракту підключений до порожнини розплавлювального пристрою, де міститься теплообмінник. Пристрій для виходу продуктів згоряння з пальника підключений до вхідного патрубка кожуха піролізера, а вихідний патрубок цього кожуха - до входу в тракт продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника, а порожнина розплавлювального пристрою та ви хідний патрубок корпусу піролізера, у місці його підклю чення до споживчої магістралі, підключені до вхідного пристрою пальника, окремо. Вирішення поставленої задачі також втілено в варіанті пристрою, в якому до ви хідного пристрою пальника, окрім вхідного патрубку кожуху піролізера, підключен також вхід тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника, а вихідний патрубок кожуху продуктів згоряння та вихід тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника підключені до входу теплообмінника, що міститься в порожнині розплавлювального пристою. Розділ розплавленого термопласту на два потоки дозволяє підвищити економічність роботи пристрою, оскільки значна частина тепла, що міститься в продуктах згоряння, яка використана для підтримання піролізу, не викидається в атмосферу, а витрачається для нагрівання потоку розплавленого термопласту, що використовується, в свою чергу, для розплавлення твердого термопласту. Таке використання тепла продуктів згоряння обумовлює частковий піроліз на стадії розплавлення твердого термопласту і забезпечує, таким чином, додатковий потік продуктів піролізу, і, отже, підвищення економічності роботи пристрою. На фіг. 1 зображена схема пристрою, що пропонується. Ця схема пояснює засіб переробки термопласту, що пропонується. На фіг. 2 зображений варіант схеми пристрою, по пункту 3 формули винаходу. На фіг. 1 та фіг. 2 суцільними стрілками показані напрямки руху розплавленого термопласту, контурними - пірогаза, а комбінованими - твердого термопласту. Пристрій складається з розплавлювального пристрою 1 з розташованим в ньому теплообмінником 2, піролізера 3, насоса 4, циркуляційного теплообмінника 5 та пальника 6. Розплавлювальний пристрій 1, містить патрубок 7, призначений для завантаження твердого термопласту, ви хідний патрубок 8 для відведення розплавленого термопласту та патрубок 9 відведення продуктів піролізу, підключений до споживчій магістралі 10 та до вхідного пристрою 11 пальника 6. Піролізер 3 складається з корпуса 12 з вхідним 13 та вихідним 14 патрубками. Корпус 12 облямований кожухом 15, який також містить вхідний 16 та вихідний 17 патрубки. Порожнина між корпусом 12 та кожухом 15 уявляє собою тракт 18 продуктів згоряння піролізера 3. До входу 19 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника 5 підключений вихідний патрубок 17 кожуха 15. Вихід 20 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника 5 підключений до входу 21 теплообмінника 2, при цьому його вихід 22 сполучається з атмосферою. Вихідний патрубок 14 корпуса 12 піролізера 3 підключений до споживчої магістралі 10 і до вхідного пристрою пальника 6. Насос 4, призначений для транспортування розплавленого термопласту, підключений між вихідним патрубком 8 розплавлювального пристрою 1 і вхідним патрубком 13 корпуса 12 піролізера 3. До місця підключення насоса 4 до патрубки 13 корпуса 12 підключений вхід 23 тракту розплавленого термопласту циркуляційного теплообмінника 5, а його вихід 24 - до порожнини 25 розплавлювального пристрою 1. Вихідний пристрій 26 пальника 6 підключений до вхідного патрубку 16 кожуха 15 піролізера 3. Пальник 6, що містить власний нагні 2 30348 тач 27 повітря, також містить додатковий вхід 28 для палива. У варіанті пристрою згідно пункту 3 формули винаходу, до вихідного пристрою 26 пальника 6, окрім патрубка 16 кожуха 15, підключений також вхід 19 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника 5. При цьому вихідний патрубок 17 кожуха 15 і вихід 20 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника підключені до входу 21 теплообмінника 2. Пристрій працює таким чином. При введені в дію пристрою, на додатковий вхід 28 пальника 6 подають паливо від зовнішнього джерела (не показаний). Продукти згоряння від вихідного пристрою 26 пальника 6 через вхідний патрубок 16 кожуха 15 піролізера 3 надходять в тракт 18 продуктів згоряння піролізера 3 і омиваючи зовні корпус 12, нагрівають його. Продукти згоряння, виходячи з патрубка 17 кожуха 15 и протікаючи послідовно по відповідним трактам циркуляційного теплообмінника 5 і теплообмінника 2, нагрівають їхні теплообмінні поверхні, а потім видаляються в атмосферу. Після запуску пристрою твердий термопласт завантажують через патрубок 7, в порожнину 4 розплавлювального пристрою 1, в якої, стикаючись з нагрітою теплообмінною поверхнею теплообмінника 2, термопласт розплавлюється. Потік розплавленого термопласту, насосом 4, подається через патрубок 13 в корпус 12 піролізера 3, в якому під дією тепла, одержаного при спалюванні палива, здійснюється його піроліз. Продукти піролізу, через патрубок 14, подаються в споживчу магістраль 10. При цьому частина продуктів піролізу подається на вхідний пристрій 11 пальника 6, обумовлюючи, тим самим, його роботу на усталеному режимі роботи пристрою. В розплавлювальному пристрою 1 розплавлювання термопласту супроводжується його частковим піролізом. Продукти піролізу, через патрубок 9, також подаються в споживчу магістраль 10. При цьому частина продуктів піролізу також подається до вхідного пристрою 11 пальника 6. Частина потоку розплавленого термопласту на виході з насосу 4 повертається (рециркулює) через вхід 23 тракту розплавленого термопласту циркуляційного теплообмінника 5 в порожнину розплавлювального пристрою 1, де підігрівається теплом продуктів згоряння, що надходять з тракту 18 піролізера 3. При роботі варіанту пристрою згідно пункту 3 формули/винаходу, частина продуктів згоряння подається до входу 19 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника 5 і до входу в тракт 18 продуктів згоряння піролізера 3. При цьому вихідний патрубок 17 кожуху 15 і вихід 20 тракту продуктів згоряння циркуляційного теплообмінника 5 підключені до входу 21 теплообмінника 2 розплавлювального пристрою 1. Фіг. 1 3 30348 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4