Спосіб отримання альтернативних рідкого та твердого палива із зношених автомобільних шин та гумотехнічних виробів

1. Спосіб отримання альтернативних рідкого та твердого палива із зношених автомобільних шин та гумотехнічних виробів, що включає завантаження сировини в герметичну камеру з зовнішнім підігрівачем, термічну деструкцію початкової сировини без доступу повітря з отриманням твердого залишку, що не розкладається, і парогазової суміші, ректифікацію парогазової суміші з виділенням газової суміші і рідкого паливного компонента, очищення газової компоненти від шкідливих домішок, охолоджування холодоагентом твердого залишку, що не розкладається, вивантаження з герметичної камери твердого залишку, що не розкладається, з подальшою його сепарацією та виділенням металічних та інших включень, використання одержаного у процесі деструкції газу, очищеного від шкідливих домішок, як палива для зовнішнього підігрівача, який відрізняється тим, що термічну деструкцію заздалегідь підготовленої U 2 (19) 1 3 і неметалічних включень, неметалічні включення піддають дробленню з подальшою його класифікацією на фракції, а як паливо для топочного відсіку піролізної камери використовують одержаний в процесі піролізу газ, очищений від шкідливих домішок, як холодоагент використовують рідкий азот, або вуглекислий газ, холодоагентом на залишок, що не згорає, в піролізній камері впливають до досягнення температури 200-240 °С. Проте наведений відомий спосіб має такі недоліки: Невелику продуктивність у зв'язку з малим завантаженням (2/3 об'єму) камери піролізу. Зменшену температуру в камері (350-380 °С) внаслідок чого збільшується час процесу, знижується глибина переробки, виникають умови для злежування, грудкування і як наслідок сегрегації залишку, що не згорає, що утруднює процес його вивантаження з піролізної камери. Більш того, мають місце простої технологічної лінії на час її охолоджування в навколишньому середовищі, що значно знижує її добову продуктивність. Даний спосіб був обраний найближчим аналогом. Аналог і спосіб, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - Завантаження сировини в герметичну камеру з зовнішнім підігрівачем; - Термічна деструкція сировини здійснюється без доступу повітря з отриманням твердого залишку, що не розкладається і парогазової суміші; - Виділення рідкого паливного компонента з парогазової суміші; - Очищення газової суміші від шкідливих домішок; - Охолоджування твердого залишку, що не розкладається, холодагентом в герметичній камері; - Вивантаження твердого залишку, що не розкладається, з подальшою сепарацією з виділенням металічних та інших включень; - Використання одержаного у процесі деструкції газової суміші, очищеної від шкідливих домішок як палива для зовнішнього підігрівача. В основу корисної моделі покладена задача створення високоефективного способу отримання альтернативних рідкого та твердого палива з зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів та підвищення якості залишку, що не розкладається, а також отримання більш поглибленої переробки відходів. Поставлена задача вирішена в способі отримання альтернативних рідкого та твердого палива із зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів, що включає завантаження сировини в горизонтальну (на відміну від вертикальної в аналозі) герметичну камеру з зовнішнім підігрівачем, термічну деструкцію сировини без доступу повітря з отриманням твердого залишку, що не розкладається, і парогазової суміші, охолодження парогазової суміші з виділенням газової суміші і рідкого компонента, очищення газової компоненти від шкідливих домішок, охолоджування твердого залишку, що не розкладається, вивантаження твердого залишку, що не розкладається, з подальшою його 60316 4 сепарацією та виділенням металічних включень, використання одержаного у процесі деструкції газу, очищеного від шкідливих домішок, як палива для зовнішнього підігрівача. При цьому для підвищення продуктивності застосовується паралельна робота герметичних камер термодеструкції; а після закінчення процесу переробки заздалегідь підготовленої сировини застосовується примусове охолодження герметичної камери зовнішнім повітрям; на сконденсований рідкий паливний компонент впливають антиоксидантами та Анамегаторами. Новим в способі отримання альтернативних рідкого та твердого палива з зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів є те, що термічну деструкцію заздалегідь підготовленої сировини здійснюють в вакуумному середовищі, як холодоагент використовують водяний пар, а на твердий залишок, що не розкладається, впливають холодоагентом одноразово з подальшим його використанням як твердого енергоносія. При цьому застосовується паралельна робота герметичних камер термодеструкції; після закінчення процесу переробки заздалегідь підготовленої сировини застосовується примусове охолодження герметичної камери зовнішнім повітрям; на сконденсований рідкий паливний компонент впливають антиоксидантами та Анамегаторами. Спосіб здійснюють за допомогою комплексу для отримання альтернативних рідкого та твердого палива з зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів, який наведений на кресленні (див. Фіг. 1). Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак, які заявляються і технічним результатом, який досягається в способі отримання альтернативних рідкого та твердого палива з зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів дозволяє отримувати аналоги синтетичної нафти, горючого газу і твердого (вуглецевого) залишку високої якості з можливістю подальшого використання усіх продуктів переробки в народному господарстві, а також дозволяє підвищити ефективність та глибину процесу переробки відходів при одночасному поліпшенні споживчих властивостей одержаних продуктів розкладання і виключає шкідливі викиди в навколишнє середовище. Спосіб здійснюють таким чином: заздалегідь підготовлену сировину (полімерні відходи, гумовотехнічні вироби, зношені шини в цілому вигляді, або роздрібнюють до розмірів 300×400 мм та направляють в горизонтальні (на відміну від вертикальних в аналозі) герметичні камери 1 та 2 з зовнішніми підігрівачами 3 та 4 до їх заповнення (приблизно 3,4 тонни). Після заповнення герметичних камер їх щільно закривають. Герметичні камери обладнані пристроєм 5 для додавання хладогента (водяної пари). Далі в зовнішній підігрівач 2 герметичної камери 1 завантажують тверде паливо. Після розпалу твердого палива температура в герметичній камері підвищується і досягає 250 °С і в той же час, завдяки пристрою 11, забезпечується вакуум 2 на рівні - 0,05...- 0,2 кг/см (на відміну від підвищеного тиску в аналозі) , починається інтенсивне виділення парогазової суміші, що прямує по трубоп 5 роводу 6 до блоку очистки та охолодження 7, далі сконденсований рідкий паливний компонент прямує по трубопроводу 8 до накопичувальної ємності 9, а видалений газ прямує на фільтр 10, де очищається від шкідливих домішок. Блок очистки та охолодження 7 обладнаний пристроєм для створення вакууму 11 та виходом для сконденсованої рідини. Після очищення, газ по трубопроводу 12 прямує до зовнішнього підігрівача 3. Герметична камера 1 також обладнана трубопроводом подачі холодоагенту 5. Під час роботи блоку очистки та охолодження 7 в герметичній камері 1 температура не вище 380-400 °С. Температурний режим підтримують завдяки регулювання кількості газової суміші, що подають до зовнішнього підігрівача 2 герметичної камери 1. На виході з герметичної камери 1 відстежують величину вакууму на рівні 2 0,05-0,2 кг/см в трубопроводі парогазової суміші 6 засобами контролю та напівавтоматичного регулювання і сигналізації. В процесі конденсації парогазової суміші в блоку очистки та охолодження 7 відокремлюють газову суміш від рідкої фракції. Злив одержаної рідини здійснюють кожні 30-35 хвилин в ємності-накопичувачі 9, куди додають антиоксиданти та Анамегатор. Очищений на фільтрах 10 від шкідливих домішок, газ по трубопроводу 12 прямує на спалювання в зовнішній підігрівач 3 або 4. Процес переробки сировини закінчується при закінченні виділення парогазової суміші в герметичній камері 1 або 2. Зупинку термічної деструкції сировини здійснюють в наступній послідовності. Спочатку перекривають подачу газу до зовнішнього підігрівача 3 або 4. Через 40-50 хвилин після відключення подачі газу, припиняють подачу парогазової суміші до блоку очистки та охолодження 7. На твердий залишок в герметичній камері 1 або 2, що не розкладається, одноразово впливають холодоагентом при температурі 60-65 °С. В якості холодоагенту використовують водяний пар, якій за допомогою пристрою 5 порціями подають в герметичну камеру 1 або 2. Подальше охолодження твердого залишку, що не розкладається, здійснюють зовнішнім повітрям разом з охолодженням герметичної камери 1 або 2 після закінчення термічної деструкції. Охолоджений твердий залишок, що не розкладається (вуглець, металокорд і т.д.) вивантажують на візок і відправляють на магнітну сепарацію. Після виділення металічних включень його складують з подальшим використанням як твердого палива. На сконденсований рідкий паливний компонент впливаютьантиоксидантами та Анамегаторами. При здійсненні способу застосовується паралельна робота герметичних камер термодеструкції 1 та 2. Таким чином забезпечується порційна термічна переробка (ПТП) відходів з підвищеною, по відношенню до аналога, продуктивністю. Здійснення способу ілюструються наступним прикладом: Приклад. Спосіб здійснювали на комплексі для отримання альтернативних рідкого та твердого палива з зношених автомобільних шин та гумовотехнічних виробів, який наведений на кресленні (див. Фіг. 1). 60316 6 Заздалегідь підготовлену сировину у кількості 1700 кг завантажують в герметичну камеру 1 термодеструкції із зовнішнім підігрівачем 3 до її заповнення. При завантаженні забезпечують рівномірний розподіл сировини за об'ємом герметичної камери 1, щоб уникнути утворення локальної однорідності гуми висотою більшою ніж 50-60 см. Після заповнення герметичної камери 1 її щільно закривають. Далі в зовнішній підігрівач 3 герметичної камери 1 завантажують тверде паливо у кількості біля 80 кг. Після розпалу твердого палива температура в герметичній камері підвищується і досягає 250 °С і в той же час, завдяки пристрою 2 11, забезпечується вакуум нарівні - 0,05-0,2 кг/см , після цього починається інтенсивне виділення парогазової суміші, що прямує по трубопроводу 6 до блоку очистки та охолодження 7. Під час роботи блоку очистки та охолодження 7 в герметичній камері 1 температура не повинна перевищувати 380-400 °С та підтримуватися вакуум на рівні 2 0,05-0,2 кг/см . Температурний режим підтримують завдяки регулювання кількості газової суміші, що подають до зовнішнього підігрівача 3 герметичної камери 1. В герметичній камері 1 відстежують температуру парогазової суміші та рівень вакууму засобами контролю та напівавтоматичного регулювання і сигналізації. В процесі конденсації парогазової суміші в блоку очистки та охолодження 7 відокремлюють газову суміш від рідкої фракції. Злив одержаної рідини здійснюють кожні 30-35 хвилин в ємність - накопичувач 9, куди додають антиоксиданти та Анамегатор. Очищений від шкідливих домішок газ прямує на спалювання в зовнішній підігрівач 3. Процес переробки сировини закінчується при закінченні виділення парогазової суміші в герметичній камері 1. Зупинку термічної деструкції сировини здійснюють в наступній послідовності. Спочатку перекривають подачу газу до зовнішнього підігрівача 3. Через 40-50 хвилин після відключення подачі газу, припиняють подачу парогазової суміші до блоку очистки та охолодження 7. На твердий залишок, що не розкладається, в герметичній камері 1 холодоагентом впливають одноразово: при температурі 60-65 °С. В якості холодоагенту водяний пар, якій за допомогою пристрою 5 порціями подають в герметичну камеру 1. Охолодження герметичної камери 1 після закінчення термічної деструкції здійснюється зовнішнім повітрям. Охолоджений твердий залишок, що не розкладається (вуглець, металокорд і т.д.) вивантажують на візок і відправляють на магнітну сепарацію. Після виділення металічних включень його складують з подальшим використанням як твердого енергоносія. При термічній деструкції 1700 кг сировини було отримано: 3 - піролізний газ - до 250 кг (370 м ), що використається як паливо для зовнішнього підігрівача; - рідка фракція - 590-680 кг, яка за параметрами подібна до пічного палива; - твердий залишок, що не розкладається (вуглець) – 590 кг, який можливо використовувати як тверде паливо (як кокс), або після очищення та помолу використовувати у лакофарбовій промисловості; 7 60316 - Залишки металевого корду по ГОСТу 278775 - 60-120 кг. Запропонований спосіб було випробувано в умовах експериментального виробництва, він відрізняється від відомих підвищеною швидкістю та Комп’ютерна верстка Л. Купенко 8 глибиною процесу переробки відходів при одночасному поліпшенні споживчих властивостей одержаних продуктів переробки і відсутності шкідливих викидів в навколишнє середовище. Підписне Тираж 24 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