Спосіб переробки твердих органічних відходів

Реферат: Винахід належить до переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, шляхом піролізу з одержанням летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків. Заявлено спосіб переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, шляхом піролізу, що включає подачу розділених на частини покришок через завантажувальний засіб у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок перемінним магнітним полем до температури термічного розкладання гуми, видалення із піролізної колони летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків, що утворюються в процесі термічного розкладання гуми, причому процес піролізу здійснюють у низхідному прямотоку летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків. UA 104345 C2 (12) UA 104345 C2 UA 104345 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, шляхом піролізу з одержанням летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків. Відомий спосіб для утилізації зношених покришок шляхом нагрівання покришок індукційними струмами, що виникають у металокордi при розташуванні покришок у перемінному магнітному полі [Пат. 15001 И Україна, F23G 7/00. Пристрій для утилізації зношених покришок. / Мадатов А.В., Березін Г.А., Теплецький О.А. – Nu 200510846; заявл. 16.11.2005; опубл. 15.06.2006. Бюл. № 6, 2006 р. (аналог)]. Одним з істотних недоліків описаного способу є знижений вихід летких вуглеводневих продуктів, спричинений їх частковою полімеризацією при здійсненні процесу піролізу, а також висока вірогідність проникнення летких вуглеводневих продуктів із піролізної колони в довкілля через завантажувально-розвантажувальні засоби. Найбільш близьким за технічною суттю й результатом, що досягається, є спосіб утилізації зношених покришок, який включає подачу зношених покришок, розділених на частини, у пiролізну колону через завантажувальне вікно, індукційне нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок перемінним магнітним полем частотою 2,0…3,5 кГц до температури термічного розкладання гуми, виділення летких вуглеводневих продуктів, що утворюються в процесі термічного розкладання гуми, охолодження твердих залишків термічного розкладання гуми і їх видалення із піролізної колони [Пат. 84945 UA Україна, В09В 3/00 F23G 7/00. Спосіб утилізації покришок і пристрій для його здійснення. / Мадатов А.В., Березін Г.А., Теплецький О.А. – Na 200700722; заявл. 24.01.2007; опубл. 10.12.2008. Бюл. № 23, 2008 р. (прототип)]. Недоліком заявленого способу є занижений вихід летких вуглеводневих продуктів, спричинений їх частковою полімеризацією при здійсненні процесу піролізу, а також висока вірогідність проникнення летких вуглеводневих продуктів із піролізної колони в довкілля через завантажувально-розвантажувальні пристрої піролізної колони. Основний недолік прототипу обумовлений висхідним рухом утворюваних у процесі піролізу летких вуглеводневих продуктів назустріч низхідному руху пластифікованих і далі твердих продуктів. За таких умов основне утворення летких вуглеводневих продуктів у піролізній колоні має місце переважно в середній по висоті зоні колони, за рахунок чого виникає протитиск утворюваних летких вуглеводневих продуктів на леткі вуглеводневі продукти нижньої зони колони. У результаті цього стримується відвід летких вуглеводневих продуктів із нижньої зони колони. Така затримка відводу летких вуглеводневих продуктів із низу піролізної колони обумовлює зростання часу їх перебування в зоні високих температур і спричиняє збільшення виходу "сухого" (низькомолекулярного) газу, що небажано. Недоліком відомого способу є також підвищене коксоутворення переважно в середній зоні піролізної колони за рахунок вторинних процесів полімеризації утворюваних при піролізі летких вуглеводневих продуктів. Треба також мати на увазі, що при висхідному русі летких вуглеводневих продуктів і їх відводі із верхньої частини піролізної колони збільшується проблема проникнення летких вуглеводневих продуктів у довкілля через завантажувальний засіб, що недопустимо. Існує також проблема проникнення летких вуглеводневих продуктів у довкілля через засіб для розвантаження твердих залишків. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, шляхом піролізу в піролізній колоні iз забезпеченням високого виходу летких вуглеводневих продуктів та безпечних умов реалізації способу. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок шляхом піролізу, що включає подачу розділених на частини покришок через завантажувальний засіб у піролiзну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок перемінним магнітним полем до температури термічного розкладання гуми, видалення із піролізної колони летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків, що утворюються в процесі термічного розкладання гуми, згідно з винаходом процес піролізу здійснюють в низхідному прямотоку летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків. Саме здійснення процесу піролізу в низхідному прямотоку летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків забезпечує усунення затримки відводу летких вуглеводневих продуктів iз низу піролізної колони і дає можливість підтримувати необхідний температурний режим процесу 1 UA 104345 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 піролізу внизу на виході із піролізної колони і за рахунок цього зменшити вихід "сухого" газу, а також за рахунок цього збільшити вихід цінних летких вуглеводневих продуктів. Саме безперервний ввід водяної пари у верхню зону піролізної колони за прямотечійного низхідного режиму руху потоків по колоні дозволяє вирішити в комплексі декілька проблем, а саме: ввід водяної пари у верхню зону піролізної колони за прямотечійного низхідного руху потоків по колоні формує пароводяну "подушку" безпосередньо під завантажувальним засобом, яка блокує попадання летких вуглеводневих продуктів із колони через завантажувальний засіб у довкілля і сприяє низхідному руху потоків по колоні. При цьому має місце деяке розбавлення водяними парами технологічного потоку. Присутність водяної пари в технологічному потоку забезпечує зниження вторинної полімеризації утворюваних вуглеводнів за рахунок розбавлення потоку водяною парою і, таким чином, сприяє збільшенню виходу цільових вуглеводнів на 20….30 %. У результаті, окрім підвищеного виходу цільових вуглеводнів, забезпечується гнучке регулювання часу перебування технологічних потоків у піролізній колоні та підтримка необхідного температурного режиму в усіх зонах колони. Принципова схема й основне обладнання установки для здійснення запропонованого способу переробки твердих органічних відходів надані на кресленні. Відповідно з наданою схемою реалізацію заявленого способу переробки твердих органічних відходів починають з наповнення бункера 1 частинами розрізаних автомобільних покришок. Далі відповідно з технологічним регламентом роботи піролізної колони завантажують частинами покришок проміжний бункер 2, звідки частини покришок перевантажують у шлюзову камеру 3 через затвор 4 і продувають її водяною парою через штуцери 5 і 6, забезпечуючи тиск у камері 3 на рівні тиску водяної пари у верхній зоні 7 піролізної колони, де підтримується тиск на рівні 0,35…0,4 МПа. Після продувки шлюзової камери 3 і вирівнювання тиску в цій камері і верхній зоні колони 7 здійснюють перевантаження частин покришок із шлюзової камери 3 через затвор 8 у піролізну колону, забезпечуючи визначений рівень заповнення колони частинами покришок. У процесі роботи піролізної колони у верхню зону 7 піролізної колони безперервно дозують водяну пару через штуцери 9 і 10 у кількості 2…3 % мас від завантажувальної сировини, забезпечуючи під затвором 8 формування пароводяної "подушки" з максимальним збитковим тиском у колоні й блокування за рахунок цього доступу летких вуглеводневих продуктів до шлюзової камери 3 та запобігання таким чином проскоку в довкілля летких вуглеводневих продуктів. З іншого боку, за таких умов забезпечується прямотечійний низхідний рух по піролізній колоні утворюваних парогазових летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків. При цьому леткі вуглеводневі продукти розбавляються водяною парою, у результаті чого знижуються процеси їх вторинної полімеризації і збільшується вихід цінних вуглеводнів. Необхідну теплоту для здійснення піролізу частин покришок забезпечують за допомогою індукційних нагрівачів 11. Температура в піролізній колоні підтримується на рівні 350…400 °C. Вивід летких вуглеводневих продуктів і твердих залишків iз піролізної колони здійснюють у приймальний бункер 12, звідкіля парогазові леткі вуглеводневі продукти відводять на переробку через штуцери 13 і 14. Для відпарювання твердих залишків у бункер 12 вдувають водяну пару через штуцери 15 i 16. Відпарені парогазові продукти змішують з основним потоком летких вуглеводневих продуктів. Вивід на подальшу переробку відпарених твердих залишків із приймального бункера 12 здійснюють в імпульсному режимі через шлюзові камери 17 розвантажувального засобу в накопичувач 18. Дослідно-промислове випробування заявленого способу показало, що він дозволяє підвищити вихід летких вуглеводнів на 20…30 % при забезпеченні безпечних умов роботи обладнання. Таким чином, заявлений спосіб переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, дозволяє здійснювати одержання газорідинних вуглеводневих продуктів з високим виходом та безпечними умовами реалізації технологічного процесу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Спосіб переробки твердих органічних відходів, переважно зношених автомобільних покришок, шляхом піролізу, що включає подачу розділених на частини покришок через завантажувальний засіб у піролізну колону, нагрівання їх шляхом наведення індукційних струмів у металокорді частин покришок перемінним магнітним полем до температури термічного розкладання гуми, видалення із піролізної колони летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків, що 2 UA 104345 C2 утворюються в процесі термічного розкладання гуми, який відрізняється тим, що процес піролізу здійснюють у низхідному прямотоку летких вуглеводневих продуктів та твердих залишків при подачі водяної пари у верхню зону піролізної колони, шлюзову камеру завантажувального засобу та в приймальний бункер твердих залишків. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3