Піролізна установка

1. Піролізна установка, що містить реактор, до складу якого входить трубчастий обертовий корпус з бункером-живильником, розташованим над камерою підведення матеріалу, завантажувач з приводом і камеру відведення продуктів, яка відрізняється тим, що завантажувач виконаний у вигляді диференціального гідравлічноприводного штовхача, який має пару поршнів, установлених в 3 тління і плавління матеріалу. Отже, не всі компоненти розплавляються. Крім того, в описаному технологічному процесі при знищенні побутових відходів здійснють регулювання температурного поля в реакторі шляхом подачі повітря на їх горіння. Це негативно впливає на навколишнє середовище. Відомий пристрій (авторське свідоцтво СРСР №690247, F23 К3/00, 1977р.) призначений для подавання пиловидного палива до камери з протитиском. До складу цього пристрою входить завантажувач у вигляді транспортуючої труби, за довжиною якої встановлено аеруючий пристрій. Для забезпечення рівномірності подавання матеріалу бункер-живільник виконаний з двома течіями, під якими між вхідним торцем та аеруючим пристроєм додатково встановлений шнек. Шнек транспортує матеріал не за всією довжиною пристрою, тому у зоні аеруючого пристрою здійснюється випадання з потоку рухомого матеріалу крупних комків, відбувається закупорювання аеруючого пристрою, порушується режим роботи завантаження і топки. Прототипом є піролізна установка за патентом України на корисну модель №12177, F23G 5/00, С01В53/00, 2005р., в якій усунуті деякі недолікі описані в аналогах реакторів шляхом здійснення низькотемпературного піролізу. Установка містить низькотемпературний обертовий реактор, який має похилий трубоподібний корпус та камеру подачі матеріалу зі шнековим завантажувачем та бункером-живільником. Герметизація входу здійснена шляхом використання камери-кожуха, що охоплює камеру подавання матеріалу, який повинен бути попередньо класифікованим та отсортованим. Герметизують камеру подавання матеріалу за допомогою пресованого шару матеріалу, пробкоподібної форми, який постійно знаходиться у зазначеній порожнині під час безперервної шнекової подачі матеріалу до корпуса реактора. Головними недоліками прототипу є те, що пристрій попередньо разрахований на завантаження тільки подріблених відсортованих відходів. У разі проникнення невідсортованого матеріалу, камера не має захищеності від розгерметизування усій системи, в результаті чого порушується режим роботи живільника та самого реактора. Тому не виключена можливість надходження повітря в реактор і витікання вихідних піролізних газів у атмосферу. Це шкодить виконанню безперебійного плавлення усіх включень, погіршує температурну обробку матеріалу, викликає появу окисних процесів, перешкоджає отримування якісних продуктів піролізу. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності та надійності роботи піролізної установки і активації процесу переробки відходів у низькотемпературному реакторі. Поставлена задача досягається тим, що удосконалено піролізну установку, що містить реактор, до складу якого входить трубчастий обертовий корпус з бункером-живільником, розташованим над камерою підведення, ще є завантажувач з приводом і камера відведення про 55005 4 дуктів. У запропонованій конструкції завантажувач виконаний у вигляді диференціального гідравлічноприводного штовхальника, який установлений в камері підведення матеріалу, що виконана конічною. Конуса її поверхонь мають співвідношення 1:50 до її устя. Штовхальник має пару поршнів, які телескопічно установлені між собою з можливістю взаємодії за допомогою звертальної пружини. Торцеві площі поршнів мають співвідношення 1:4. Для забезпечення повернення поршнів у початкове положення використовується датчик максимального тиску або кінцевий перемикач. У корпусі камери підведення на вході є бокове вікно. Над ним установлено бункер-живільник. Його днище виконано у вигляді кришкиущільнювача. Привід штовхольника та привід кришкиущільнювача виконані у вигляді гідроціліндрів. Корисна модель, що заявляється, характеризується наявністю нових елементів щодо штовхальника, новими зв'язками елементів бункераживільника, штовхальника та камери підведення матеріалу та співвідношенням поверхонь елементів. У такий спосіб підвищується стабільність протікання піролізу в реакторі, тому що усунутий недолік щодо впливу негативних факторів під час завантаження матеріалу у камеру підведення матеріалу до реактора. При цьому бункер-живільник практично не засмічується, тому не потребується періодичного його очищення, а герметична конструкція зони завантаження і здійснення ущільнювання відходів під час виштовхування повітря при переміщенні їх по конічній камері забезпечує оберігання від неприємних запахів і утворення вибухових сумішей з виділенням газу зовні за межами піролізного реактора. Досягнута також можливість розширення спектру відходів для переробки, підвищення механізації і автоматизації технологічного процесу та екологічного стану виробництва. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображений загальний вид установки. Піролізна установка складається з реактора, до складу якого входить трубчастий обертовий корпус 1, що установлений на опорах 2 з роликами 3 і постійно знаходиться у обертовому русі. Реактор розташований похило до обрію. У середину реактора через бункер-живільник 4 та камеру підведення 5 подається матеріал (відходи будь-якої консистенції) за допомогою завантажувача, що виконаний у вигляді диференціального гідравлічноприводного штовхальника, який має пару телескопічних поршнів 6 (зовнішній) і 7 (внутрішній), установлених в камері підведення матеріалу 5. Торцеві площі поршнів 6 і 7 штовхальника для ефективної роботи під час пересування матеріалу по камері підведення матеріалу 5 до піролізного реактора мають установлене експериментально співвідношення 1:4. Зовнішній 6 і внутрішній 7 поршні установлені з можливістю взаємодії між собою за допомогою звертальної пружини 8. Переміщення поршнів здійснюється за допомогою гідроциліндра 9 та узгоджуються за допомогою датчика максимально 5 го тиску або кінцевого перемикача, які встановлені в камері підведення матеріалу. Камера підведення матеріалу 5 виконана конічною за формою, конуса її поверхонь мають установлене експириментально співвідношення 1:50 до її устя, що необхідно для ефективного подавання матеріалу в піролізний реактор. В корпусі камери підведення матеріалу 5 на вході виконано бокове вікно 10, над яким установлео бункер-живільник 3. Днище 4 цього бункеруживільника виконано у вигляді кришкиущільнювача 11, яка відкривається (закривається) за допомогою гідроциліндру 12. Обертовий похилий корпус 1 реактора установлений з можливістю здійснення плавної зміни швидкості обертання. За рахунок цього регулюється швидкість просування відходів в реакторі. Параметри реактора, визначаються в залежності від виду і обсягу відходів, що переробляються. У середині корпуса 1 реактора по периферії біля внутрішньої стінки встановлені нагрівальні трубки 13, які нагріваються від джерела електроенергії (джерела струму, теплоносія) 14. Корпус 1 реактора теплоізольований зовні. Усередині корпуса нагрівальних трубок 13 розміщені електричні нагрівані 15 та є каталізатор 16. Кожен електричний нагрівач 15 за допомогою провідників 17 через колектор 18 і щітковий пристрій 19 зв'язані з джерелом електричного постачання. Обертання корпуса 1 забезпечується електроприводом 20 і ланцюговою передачею 21. Установка працює в такий спосіб. Відходи за допомогою грейдера порційно завантажуються в приймальний бункер-живильник 3. За допомогою гідроциліндру 12 кришка-ущільник 11 закривається і здійснюється ущільнення їх у вертикальному положенні. Потім гідроциліндр 9 штовхає диференціальний штовхальник, внутрішній поршень 7 пружно пересувається за допомогою пружини 8 і впливає на зовнішній поршень 6, який поступово переміщується у камері підведення 4 та ущільнює відходи, виштовхує повітря і пе 55005 6 реміщує їх по конічній камері 5. Після зупинки зовнішнього поршню 6, за рахунок зворотної реакції відходів вступає в роботу внутрішній поршень 7, що створює питомий тиск (у чотири рази більший), при стиснутій пружині відбувається доущільнення відходів далі по камері 5 та надходження у низькотемпературний реактор для переробки. Поршні 6 і 7 повертаються у крайнє положення у разі спрацьовування датчика максимального тиску або кінцевого перемикача, цикл повторюється. Включають джерело електроживлення нагрівальних трубок 13, попередньо нагрівають обертовий корпус 1 реактора, і задають постійну температуру в ньому. Завантажений матеріал надходить у попередньо нагрітий корпус 1 реактора та падає в порожнину корпуса 1 і попадає в зону піроліза. Нахилений циліндричний корпус 1 реактора обертається і в ньому здійснюється терморозігрівання матеріалу, який безперешкодно переміщається з супроводжуванням сприятливого термічного розкладання при тлінні і плавленні його компонентів. Хід процесу піроліза здійснюється без підвищення процесу окислювання, при цьому корпус 1 реактора постійно одержує електроживлення від джерела струму 14 для підтримки в ньому температури, а на нагрівальні трубки 13 нанесений каталізатор 16 для підвищення швидкості процесу піролізу. Електричні нагрівачі 15 нагріваються від джерела струму за допомогою провідників 17 через колектор 18, взаємодіючий із щітковим пристроєм 19 при обертанні корпуса 1 реактора. Одержувані продукти в результаті піроліза є високоякісними. Вони з реактора 1 надходять у камеру відвода 22 і далі відправляються за допомогою випускних пристроїв 23 (для газоподібної речовини) і 24 (для твердого) для корисного їхнього використання. Корисна модель, що заявляється, забезпечує ефективне завантаження матеріалу до реактору і покращує якість протікання процесу піролізу. 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 55005 8 Підписне Тираж 26 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