PL221712B1 - Sposób utylizacji odpadów gumowych w układzie ciągłym, zamkniętym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji odpadów gumowych w układzie ciągłym, zamkniętym z jednoczesnym odzyskiem surowców wtórnych takich jak olej, sadza, drut stalowy i gaz.

Znany jest z polskiego opisu patentowego Nr 195 831 sposób energetycznej utylizacji zużytych opon samochodowych i innych odpadów gumowych, który polega na tym, że zużyte opony samochodowe i/lub inne odpady gumowe tnie się na odcinki pasmowe, a następnie rozdrabnia się je do wym aganej wielkości granulacji z równoczesnym oddzieleniem elementów metalowych. Oddzielone elementy metalowe wychwytywane są przy pomocy separatora elektromagnetycznego i podawane do pojemnika odpadów metalowych, a granulat gumowy przenośnikiem taśmowym podawany jest do zbiornika przykotłowego granulatu gumowego. Paliwo węglowe ze składowiska podawane jest do drugiego zbiornika przykotłowego paliwa węglowego, z którego następnie podawane jest na ruszt mechaniczny kotła, przy czym w czasie procesu podawania paliwa węglowego na ruszt mechaniczny do paliwa węglowego dozuje się granulat gumowy w ściśle określonym stosunku wagowym. Tak prz ygotowane na ruszcie paliwo węglowo-gumowe wprowadzane jest do strefy spalania kotła, gdzie jest spalane przy minimalnym nadmiarze powietrza do spalania, pozwalającym uzyskać całkowite spalanie paliwa i niedopuszczenie do powstania sadzy. Powstające w procesie spaliny odprowadzane są poprzez kocioł odzysknicowy, który odbiera ciepło, zawarte w spalinach i wytwarza wodę grzewczą, a stamtąd do instalacji oczyszczania spalin, po czym czyste już spaliny poprzez komin zrzucane są do atmosfery.

Znane jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL 359089A1 urządzenie do pirolitycznej utylizacji zużytych opon i odzyskiwania materiałów stałych powstałych po zakończeniu tego procesu, charakteryzujące się tym, że ma komorę pirolityczną, usytuowaną wewnątrz zewnętrznej obudowy z zamocowaną pod nią podstawą grzejną osadzonym od góry wokół pirolitycznej komory chłodzony kloszem. Pomiędzy zewnętrzną obudową i chłodzonym kloszem znajduje się wolna przestrzeń stanowiąca obwodowy kanał uszczelniający wypełniony skroplinami. Chłodzony klosz ma nad sobą zamontowaną osłonę otwartą od dołu dla chłodzącego przepływu powietrza. Komora pirolityczna posiada obwodową izolację termiczną oraz chłodnicę przymocowaną na obwodzie do zewnętrznej obudowy chroniąca skropliny przed ponownym nagrzewaniem.

Znany jest z polskiego opisu patentowego Nr 208 981 układ do utylizacji materiałów na bazie kauczuku naturalnego i syntetycznego, zwłaszcza opon metodą krakingu. Układ zawierający znany szczelny ciśnieniowy autoklaw zaopatrzony w źródło ciepła w postaci zespołu grzejników, mający znaną odejmowalną lecz szczelnie dołączaną do płaszcza pokrywę w postaci płaszczowego klosza chłodzonego wodą, oraz zawierający znany separator magnetyczny metalowego złomu drucianego i separator węgla technicznego, jak również zawierający znany wielowalcowy rozdrabniacz poziomo osiowy kalandrowy charakteryzuje się tym, że składa się ze szczelnej pionowo osiowej płaszczowej izolowanej termicznie niskociśnieniowej cylindrycznej retorty (A) krekingu 1°, mającej rozłączalną chłodzoną płaszczowo kopułę deflegmacyjną z usytuowanego za retortą mechanicznego jednozabiegowego rozdrabniacza kalandrowego produktów stałych (B), powstałych po krekingu 1°, oraz ze szczelnej poziomo osiowej płaszczowej łupinowo-walcowej izolowanej termicznie niskociśnieniowej retorty (C) krekingu 2°, zaopatrzonej w mechanizm mikroruchów nawrotnych, oraz mającej chłodzoną integralną kopułę deflegmacyjną 2° krekingu, przy czym króćce wylotowe medium chłodzącego, produktów gazowych i produktów płynnych obydwu retort, są zaopatrzone w mierniki objętościowe i/lub wagowe sprzężone z układem przetwarzania danych sterująco-rejestracyjnym, zwłaszcza mikroprocesorowym. Jest to nowy układ do utylizacji materiałów na bazie kauczuku syntetycznego, zwłaszcza opon metodą krekingu, eliminujący wskazane wady znanych układów i znanych urządzeń do pirolizy umożliwiający znaczące zmniejszenie jednostkowych nakładów energetycznych wymaganych dla prowadzenia procesu krekingu, przy jednoczesnym znaczącym zwiększeniu ilości uzyskiwanych bardziej wartościowych produktów końcowych w stosunku do wagi użytego wsadu, charakteryzujących się korzystniejszym niż dotychczas składem chemicznym. Układ obniża energochłonność procesu jednostkowego, przy jednoczesnym wyeliminowaniu wysoce pracochłonnego wieloczynnościowego wstępnego przygotowywania wsadu, w tym zwłaszcza wyeliminowaniu konieczności wstępnego rozczłonkowywania opon na półłupiny.

Znana jest z opisu patentowego Nr 208101 metoda utylizacji opon strumieniem wody charakteryzuje się tym, że do znanego urządzenia, służącego do wytwarzania wysokiego ciśnienia wody 3,

PL 221 712 B1 woda o ciśnieniu około 400 MPa przez instalację 4 podawana jest z prędkością około m/sek. w sposób ciągły i lub cykliczny do dyszy 2 o średnicy około 2 - 0,5 mm.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL 360667A1 sposób rozdrabniania zużytych opon, urządzenie i kompaktowy pakiet do przeprowadzania tego sposobu. Wynalazek dotyczy technologii przetwarzania zużytych opon i innych odpadów opon i innych odpadów przemysłowych i domowych. Sposób rozdrabniania zużytych opon polega na wytwarzaniu pakietu ze zużytych opon w postaci sprasowanych warstw. Początkowe rozdrabnianie tego pakietu przeprowadza się w opancerzonej komorze w warunkach swobodnego rozciągania aż do osiągnięcia punktu rozdrabniania zewnętrznych warstw. Wymiary opancerzonej komory w każdym przekroju prostopadłym do jej osi zmieniają się w zakresie 2-7 razy średnica pakietu w tym przekroju. Pakiet opon tworzy się w kilku spiralnych skrętach, które są usytuowane osiowo i mają osiowy otwór. Odkształcenie i stan naprężenia są p owodowane podczas swobodnego rozciągania warstwy gumy bez kontaktu ze ścianami o pancerzonej komory. Stan taki umożliwia przeprowadzanie skutecznego rozdrabniania i dezintegrowania gumy i kordy metalowego i tekstylnego.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL 376449A1 sposób rozdrabniania starych opon pojazdów, wytworów z gumy i tworzyw sztucznych oraz urządzenie do stosowania tego sposobu, znamienny tym, że opony, gumę lub tworzywa sztuczne zanurza się w ciekłym azocie celem doprowadzenia ich do stanu zeszklenia, a następnie sprasowuje się pod prasą lub przewalcowuje się między karbowanymi walcami, lub poddaje się udarowi mechanicznemu w młynach kulowych, lub poddaje się udarowi wybuchowemu.

Znana jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL 385640A1 automatyczna linia do rozdrabniania starych opon pojazdów, wytworów z gumowy i tworzyw sztucznych, gdzie między magazynem opon, a odbiorem uzyskanego rozdrobnionego surowca cały cykl przebiega automatycznie. W procesie recyklingu przecina się opony na dwie lub więcej części, po czym poddaje się je myciu. Korzystnie wymyte elementy trafiają automatycznie do kąpieli ciekłego azotu, po czym są transportowane do kruszarki walcowej, szczękowej lub do kruszarki detonacyjnej. Po rozdrobnieniu gumy lub tworzyw sztucznych uzyskany materiał jest kierowany na sita, segregujące granulację.

Istotą wynalazku jest sposób utylizacji odpadów gumowych, zwłaszcza opon w układzie ciągłym, zamkniętym polegający na wyrywaniu pierścieni drutowych z opon w celu ułatwienia ich rozdrobnienia, i poddaniu ich rozdrobnieniu na strzępy do maksymalnego rozmiaru liniowego wynoszącego 50 mm, następnie poddaniu ich myciu i suszeniu, po czym poddaniu procesowi pirolizy, charakteryzujący się tym, że proces mycia prowadzi się w ruchu ciągłym natryskowo strumieniami gorącej wody pod ciśnieniem do 20 MPa a następnie suszy w układzie ciągłym, zamkniętym odpowiednio ukierunkowanymi strumieniami gorącego i suchego powietrza podawanego pod ciśnieniem nie mniej niż 0,05 MPa w temperaturze do 159°C, po czym rozdrobniony na frakcje odpad gumowy poddaje pirolizie w temperaturze od 350-450°C przez czas 3 h przy ciśnieniu 5 kPa, a następnie poddaje się schłodzeniu do temperatury 60-80°C i poddaje rozkruszeniu do frakcji 10 mm, po czym prowadzi proces separacji magnetycznej i poddaje procesowi wygrzewania w temp 600°C w czasie 3 h do momentu całkowitego zaprzestania wydzielania się frakcji lotnych i oleju, następnie poddaje przemywaniu w strumieniu przegrzanej pary wodnej, podczas którego następuje aktywacja sadzy, po czym schładza do temp 60-80°C i poddaje operacji mielenia do uzyskania jednorodnego stopnia granulacji, korzystnie o średnicy granulek 0,1 mm i poddaje hermetycznemu pakowaniu, przy czym wydzielające się w procesie pirolizy frakcje lotne rozdziela się na część kondensującą w postaci oleju węglowodorowego o szerokim składzie i część niekondensującą stanowiącą mieszaninę gazów węglowodorowych oraz dwutlenku węgla i siarkowodoru, po czym z części kondensującej oddziela się frakcję wodną i występujące w unosach drobinki stałe w procesie sedymentacji do zawartości wody poniżej 1%, zaś część niekondensującą poddaje się zachowawczemu odbiorowi i poddaje sprężaniu do 0,2 MPa z przeznaczeniem, jako paliwo technologiczne na potrzeby własne, zaś wydzielony z separacji magnetycznej drut, poddaje się procesowi pasywacji i po wysuszeniu poddaje się prasowaniu w bele i pakuje w folię termokurczliwą.

Wynalazek pozwala na mniej pracochłonny, powtarzalny proces utylizacji odpadów gumowych w układzie ciągłym, zamkniętym z zachowaniem pełnej hermetyczności całego procesu. Hermetyczność procesu gwarantuje pełne bezpieczeństwo pod względem pożarowo-wybuchowym oraz eliminację emisji do atmosfery i środowiska pracy szkodliwych i uciążliwych dla otoczenia substancji lotnych. Dodatkowo podczas utylizacji odpadów gumowych odzyskiwane będą surowce wtórne takie jak: olej, który może być komponentem paliw węglowodorowych, sadza przeznaczona do dalszego przerobu,

PL 221 712 B1 druty stalowe, gaz, który będzie wykorzystywany na własne potrzeby technologiczne, jako pełnocenne paliwo węglowodorowe. Dodatkowo możliwy będzie odzysk innych cennych związków z oleju, np. limonenu, styrenu i innych węglowodorów aromatycznych.

Przykład wykonania I

Sposób utylizacji odpadów gumowych, zwłaszcza opon w układzie ciągłym, zamkniętym polega na wyrywaniu pierścieni drutowych z opon w celu ułatwienia ich rozdrobnienia, i poddaniu ich ro zdrobnieniu na strzępy do maksymalnego rozmiaru liniowego wynoszącego 50 mm, następnie poddaniu ich myciu i suszeniu, po czym poddaniu procesowi pirolizy. Proces mycia prowadzi się w ruchu ciągłym natryskowo strumieniami gorącej wody pod ciśnieniem do 20 MPa, a następnie suszy w układzie ciągłym, zamkniętym odpowiednio ukierunkowanymi strumieniami gorącego i suchego powietrza podawanego pod ciśnieniem nie mniej niż 0,05 MPa w temperaturze do 159°C. Rozdrobniony na frakcje odpad gumowy poddaje się pirolizie w temperaturze od 350-450°C przez czas 3 h przy ciśnieniu 5 kPa, a następnie poddaje się schłodzeniu do temperatury 60-80°C i poddaje rozkruszeniu do frakcji 10 mm, po czym prowadzi proces separacji magnetycznej i poddaje procesowi wygrzewania w temp 600°C w czasie 3 h do momentu całkowitego zaprzestania wydzielania się frakcji lotnych i oleju, n astępnie poddaje przemywaniu w strumieniu przegrzanej pary wodnej, podczas którego następuje aktywacja sadzy, po czym schładza do temp 60-80°C i poddaje operacji mielenia do uzyskania jednorodnego stopnia granulacji, korzystnie o średnicy granulek 0,1 mm i poddaje hermetycznemu pak owaniu. Wydzielające się w procesie pirolizy frakcje lotne rozdziela się na część kondensującą w postaci oleju węglowodorowego o szerokim składzie i część niekondensującą stanowiącą mieszaninę gazów węglowodorowych oraz dwutlenku węgla i siarkowodoru. Z części kondensującej oddziela się frakcję wodną i występujące w unosach drobinki stałe w procesie sedymentacji do zawartości wody poniżej 1%, zaś część niekondensującą poddaje się zachowawczemu odbiorowi i poddaje sprężaniu do 0,2 MPa z przeznaczeniem, jako paliwo technologiczne na potrzeby własne, zaś wydzielony z separacji magnetycznej drut, poddaje się procesowi pasywacji i po wysuszeniu poddaje się prasowaniu w bele i pakuje w folię termokurczliwą.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób utylizacji odpadów gumowych, zwłaszcza opon w układzie ciągłym, zamkniętym polegający na wyrywaniu pierścieni drutowych z opon w celu ułatwienia ich rozdrobnienia, i poddaniu ich rozdrobnieniu na strzępy do maksymalnego rozmiaru liniowego wynoszącego 50 mm, następnie poddaniu ich myciu i suszeniu, po czym poddaniu procesowi pirolizy, znamienny tym, że proces mycia prowadzi się w ruchu ciągłym natryskowo strumieniami gorącej wody pod ciśnieniem do 20 MPa, a następnie suszy w układzie ciągłym, zamkniętym odpowiednio ukierunkowanymi strumieniami gorącego i suchego powietrza podawanego pod ciśnieniem nie mniej niż 0,05 MPa w temperaturze do 159°C, po czym rozdrobniony na frakcje odpad gumowy poddaje pirolizie w temperaturze od 350-450°C przez czas 3 h przy ciśnieniu 5 kPa, a następnie poddaje się schłodzeniu do temperatury 60-80°C i poddaje rozkruszeniu do frakcji 10 mm, po czym prowadzi proces separacji magnetycznej i poddaje procesowi wygrzewania w temp 600°C w czasie 3 h do momentu całkowitego zaprzestania wydzielania się frakcji lotnych i oleju, następnie poddaje przemywaniu w strumieniu przegrzanej pary wodnej, podczas którego następuje aktywacja sadzy, po czym schładza do temperatury 60-80°C i poddaje operacji mielenia do uzyskania jednorodnego stopnia granulacji, korzystnie o średnicy granulek 0,1 mm i poddaje hermetycznemu pakowaniu, przy czym wydzielające się w procesie pirolizy frakcje lotne rozdziela się na część kondensującą w postaci oleju węglowodorowego o szerokim składzie i część niekondens ującą stanowiącą mieszaninę gazów węglowodorowych oraz dwutlenku węgla i siarkowodoru, po czym z części kondensującej oddziela się frakcję wodną i występujące w unosach drobinki stałe w procesie sedymentacji do zawartości wody poniżej 1%, zaś część niekondensującą poddaje się zachowawczemu odbiorowi i poddaje sprężaniu do 0,2 MPa z przeznaczeniem, jako paliwo technologiczne na potrzeby własne, zaś wydzielony z separacji magnetycznej drut, poddaje się procesowi pasywacji i po wysuszeniu poddaje się prasowaniu w bele i pakuje w folię termokurczliwą.