Установка для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів

Установка для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів, яка містить змонтований у гірському шахтному виробленні вертикальний корпус, виконаний у вигляді суміжних, розташованих по всій його висоті, з'єднаних між собою технологічної і піднімальної секцій, при цьому технологічна секція виконана у вигляді послідовно розташованих зверху донизу і з'єднаних 3 контамінації з'єднана із трубопроводом подачі води: або технологічної рідини, а камера автоклавного вилуговування із трубопроводом подачі реагентів і каналами виводу парогазової фази. Підйомна секція з'єднана знизу із трубопроводом подачі стисненого повітря або газу, а зверху із дросельної пристроєм і з розділювальною камерою для виділення парогазової фази і вилуженої пульпи (див. патент UA № 62465 А, Кл. 7 С22В1/00 від 15.12.2003 р. Прототип). Відома установка призначена для переробки рудо-мінеральної сировини і відходів металургійного виробництва. Тому її конструкція і технологічний процес передбачають подачу реагентів у камери випалу і автоклавного вилуговування, а також відвід з останньої технологічних газів. Для переробки здрібнених, що прийшли в непридатність шин транспортних засобів і побутових відходів ця конструкція установки мало ефективна і складна, а процес вилуговування вимагає використання дорогих реагентів. Проте, вона, по більшості ознак, що збігаються з технічним рішенням, що заявляється, і технічному результату, що досягається, прийнята нами як прототип, а загальними ознаками установки, що заявляється, з деякими змінами термінів, є. Установка для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів, що містить вертикальний корпус, змонтований у гірському шахтному виробленні, виконаний у вигляді суміжних, розташованих по всій його висоті, з'єднаних між собою внизу технологічної і піднімальної секцій. Технологічна секція виконана у вигляді послідовно розташованих зверху долілиць і з'єднаних між собою камер згоряння, відбудовного випалу, контамінації і автоклавної переробки. Камера згоряння з'єднана зфорсункою подачі палива і кисню або повітря, а камера випалу з матеріалопроводом подачі вихідної сировини. Підйомна секція знизу з'єднана із трубопроводом подачі стисненого газу, а зверху з розділювальною камерою для виділення парогазової фази і переробленої пульпи. Технічне завдання корисної моделі - створення термохімічної установки для спільної переробки автомобільних шин, що прийшли в непридатність, гумовотехнічних виробів, окислених залізовмісних техногенних відходів і руд залізорудних комбінатів. Технічний результат підвищення ефективності процесу переробки сировини і відходів за рахунок створення вихрового руху матеріалу, що переробляється, у камерах відбудовного випалу і контамінації, а також одержання горючих газів, рідких вуглеводнів, пірокарбона і інших товарних продуктів. Поставлене технічне завдання і результат досягаються тим, що установка для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів, містить вертикальний корпус, змонтований у гірському шахтному виробленні. Корпус виконаний у вигляді суміжних, розташованих по всій його висоті, з'єднаних між собою технологічної і піднімальної секцій. Технологічна секція виконана у вигляді послідовно розташованих зверху 43475 4 долілиць і з'єднаних між собою камер згоряння, відбудовного випалу, контамінації і автоклавної переробки. Камера згоряння з'єднана з форсункою подачі палива і кисню або повітря, а камера відбудовного випалу - г матеріалопроводом подачі вихідної сировини. Підйомна секція знизу з'єднана із трубопроводом подачі стисненого газу, а зверху з розділювальною камерою для виділення парогазової фази і переробленої пульпи. Новим є те, що матеріалопровод подачі вихідної сировини виконаний розгалуженим, одна галузь якого розміщена на корпусі і спрямована вертикально в камеру відбудовного випалу, а інша внизу з'єднана з нею відносно. Її випускний отвір розташований зверху на боковій поверхні і з'єднаний вертикальним каналом також відносно з камерою контаминації, а камера автоклавної переробки матеріалу з'єднаний із трубопроводом подачі води. Зазначені ознаки необхідні і достатні для здійснення корисної моделі і досягнення технічного результату. Причинно-слідчий зв'язок нових ознак корисної моделі з технічним результатом, що досягається, полягає в наступному: - виконання матеріалопровода подачі вихідної сировини розгалуженим, одна галузь якого розміщена на корпусі і спрямована вертикально в камеру відбудовного випалу, а інша внизу з'єднана з нею відносно, дозволило рівномірно подавати в неї і перемішувати вихровим потоком переробляється матеріал, і за рахунок цього поліпшити його контакт із розпеченими продуктами згоряння; - розташування випускного отвору камери випалу зверху на бокової поверхні і сполука відносно зверху з камерою контамінації, що з'єднана з каналом виводу газів, дозволило забезпечити циклонний розподіл матеріалу і виключити винос твердої фази через згаданий канал; - сполука камери автоклавної переробки матеріалу із трубопроводом подачі води, дозволило утворити водну пульпу переробленого матеріалу і забезпечити її винос потоком технологічних газів по підйомній секції в камеру відділення парогазової фази; На фіг.1 показана принципова схема установки для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів; фіг.2 - те ж, розріз по А-А на фіг. 1. Установка для термохімічної переробки техногенних і біогенних відходів, що зокрема прийшли в непридатність автомобільних шин, складається з корпуса 1, утвореного із внутрішньої вогнетривкої 2 (шамотної), проміжних теплоізоляційної 3 і залізобетонної 4 оболонок. Корпус 1 змонтований у шурфі гірського вироблення глибиною 20 і діаметром 3 метри, що разом з нею представляє єдине ціле і здатний прийняти значні зсередини його тиски (більше 100 атм.). Повна герметизація і надійна ізоляція корпуса 1 від його реакційного простору, виключають забруднення навколишнього середовища. Корпус 1 розділений на технологічну 5 і підйомну 6 секції. Технологічна секція 5 зверху закрита залізобетонною кришкою 7 5 і складається з, послідовно повідомлених камер згоряння 8, відбудовного випалу 9, контаминації 10 і автоклавної 11 переробки матеріалу. Підйомна секція б з'єднана знизу з випускним отвором 12 автоклавной камери 11 і з газопроводом 13, а зверху з пароотделительної камерою 14. У кришці 7 убудована форсунка 15 і галузь 16 розгалуженого матеріалопровода 17 подачі здрібнених відходів. Інша галузь 18 з'єднана відносно з нижньою конусною частиною камери 9 відбудовного випалу, що знизу закрита знімним технологічним дном 19. У верхній частині камери 9 утворений випускний отвір 20, з'єднане вертикальним каналом 21 також відносно з верхньою частиною контаминаційної камери 10, що виконана у вигляді усіченого конуса і з'єднана зверху з газовим каналом 22, а знизу випускним вікном 23 з камерою 11 автоклавной переробки матеріалів, що має похиле долілиць до випускного отвору 12 дно 24 і з'єднане із трубопроводом 25 подачі води. Установка працює таким чином. Паливо і кисень або повітря подаються в камеру 8 згоряння через убудовану в кришку 7 корпуса 1 форсунку 15. У результаті згоряння палива в камері 8 у присутності кисню або повітря, у камері 9 відбудовного випалу створюється необхідна для піроліза температура. По досягненні температури 500 - 600° С через галузі 16 і 18 розгалуженого матеріалопровода 17 у камеру 9 повітряним потоком сверху вертикально, а снизу касательно подають відходи у вигляді здрібнених, що прийшли в непридатність шин транспортних засобів, гумовотехнічні виробі, а також інших техногенні і біогенні відходи. Вихідний матеріал, піддається відбудовному випалу і висхідним вихровим потоком розпеченої запал-паро-газової суміші, під тиском власної газової фази через випускний отвір 20 і вертикальний канал 21 відносно надходить у 43475 6 верхню частину контаминацийної камери 10, виконаної у вигляді усіченого конуса, у якій відбувається циклонний поділ запал-паро-газової суміші на парогазову і тверду фази. Парогазова фаза віддаляється з камери 10 по газопроводу 22 на поверхню в систему конденсаторів (не показана) для виділення сирої нафти і адсорберів і очищення від парів води, вуглекислоти, сірчистих і вмістних хлор газів. Тверда фаза опускається долілиць і через випускне вікно 23 надходить у камеру 11 автоклавной переробки, де змішується із вступником по трубопроводу 25 водою, прохолоджується і у вигляді водної пульпи і парогазовий фази по похилому дну 24 і через випускний отвір 12 під тиском вступника по газопроводу 13 потоку технологічного газу подається в пароотделительну камеру 14, для поділу на фракцію пірокарбона і воду.Застосування установки такої конструкції дозволяє провадити високо продуктивно і екологічно чисто переробку шин, що прийшли в непридатність, транспортних засобів і інших техногенних і біогенних відходів у великому робочому об'ємі технологічних камер установки без зниження характеристик міцності її корпуса, використанню невеликої площі (30 м2) і об'єму виробничого будинку (150 м2). Очікуваний вихід товарної продукції (кг/добу становить: піролізний газ (Н2 + Cm Hn) 350-450 рідкі вуглеводні (сира нафта) 800-1000 пірококарбон (порошок) 2800-4200 залізо металокорду (порошок) 130-150 сірка 65-75 Установка шахтного типу має малу металоємність і споруджується на місці зі звичайних будівельних матеріалів при невеликої виробничої площі і об'єму виробничого будинку. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 43475 8 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