RS59809B1 - Kontinualna termalna obrada korišćenih ili na drugi način degradiranih pneumatika - Google Patents

Description

Opis

Stanje tehnike pronalaska

[0001] Procene stručnjaka u vezi sa pojavom polovnih guma prijavile su godišnji broj od 700 miliona komada odbačenih guma. Pitanje njihove obrade rešava se tokom čitavog trajanja njihove upotrebe, ali za sada rezultati rešenja nisu dostigli nivo kapaciteta njihovog pojavljivanja. Stoga se korišćeni pneumatici nakupljaju i postaju ekološki problem. Trenutno poznate tehnologije fokusiraju se na ove oblasti, od kojih je izgleda istorijski gledano prva tehnologija bila regeneracija gume dejstvom pregrejane vodene pare. Proizvod je takozvani regenerat, koji se koristi za dodavanje u sastav gume. Njegova proizvodnja i ograničeni broj karakteristika u poređenju s originalnom gumom iz koga je nastao, međutim, ograničavaju široku upotrebu ove tehnologije. Drugi pravac u tehnologiji prerade pneumatika fokusiran je na dobijanje gumenog praha, koji je našao svoju primenu / upotrebu u građevini i u drugim oblastima, poput poljoprivrede ili inženjerstva. Iz ove tehnologije relativno su poznate tehnologije koje koriste duboko hlađenje tečnim azotom, kada guma postane krhka, a zatim se u ovom stanju raspada obično u mlinovima čekićarima. Slična obrada gumenog otpada, kada drobilica obrađuje duboko smrznuti otpad od gume, poznata je, na primer, iz dokumenta US 5735471. Druge tehnologije za dobijanje praha koriste razne vrste mlinova. Obe vrste tehnologija zahtevaju prethodno uklanjanje delova stope sa sadržajem čeličnih žica, alternativno čak i sečenje na manje delove. Ovo ograničava upotrebu ove tehnologije za složenu obradu korišćenih pneumatika.

[0002] Još jedan postupak upotrebe korišćenih pneumatika je njihovo sagorevanje. Pneumatik je po svojoj kalorijskoj vrednosti na nivou kvalitetnog crnog uglja, ali zbog svog mehaničkog sastava, naročito sadržaja čeličnih armatura, teško se koristi za upotrebu za praktično sagorevanja u svrhu dobijanja energije. Peći za sagorevanje za dobijanje vodene pare, kao što je Helnan-Freud peć za sagorevanje u upotrebi u Velikoj Britaniji, omogućavaju sagorevanje čitavih pneumatika, ali samo u serijama, jer uklanjanje čeličnih armatura iz peći zahteva zatvaranje uređaja. Postupak se, prema tome, odvija po šaržnom režimu. Drugačiji i nešto savremeniji postupak sagorevanja pneumatika proizilazi iz sistema uljanih gorionika i ventilatora, koji zajedno sa rotacionom peći uzrokuje da temperatura poraste na preko 1300 ° C, a čelik se topi i ne blokira rešetke. Upotrebljivost takvog gvožđa za recikliranje je sporadična.

[0003] U cementnim pećima se relativno bez problema koristi guma kao gorivo. Ovde se troši ceo pneumatik i može da se uštedi na drugoj, skuplju energiji. Potrošnja guma u cementarama je, međutim, samo delić količine koja se akumulira.

[0004] Iz češkog korisnog modela br. 20795 je dalje poznat uređaj za preradu gumenog otpada, posebno pneumatika, fizičko-hemijskim postupkom koji se sastoji od najmanje jedne gasnonepropusne komore, u koju se kroz dovodnu cev dovodi agresivni gas, kao što je npr. O3, navlažen vodenom maglom, formiranom kroz najmanje jednu mlaznicu, u koju se voda pod pritiskom dovodi iz rezervoara. U gasno-nepropusnoj komori, u linijama jedna iznad druge, nasuprot jedan drugom, postavljeni su gornji cilindri i suprotni donji cilindri sa prostorom za prerađeni gumeni otpad. Jedna od linija cilindara je fiksna, dok je druga linija cilindara vertikalno pokretna pod pritiskom. Na ulaznoj strani gasno-nepropusne komore nalazi se ulazno područje sa ulaznim poklopcem, a na izlaznoj strani nalazi se izlazni prostor sa izlaznim poklopcem, dok su oba prostora opremljena izlaznom cevkom sa sigurnosnom anti-eksplozivnom bravom za ispusne gasove i oba su od utrašnjeg prostora gasnonepropusne komore odvojena unutrašnjim zatvaračima. Nedostatak ovog uređaja je, posebno, njegova relativna složenost.

[0005] Sa stanovišta stanja tehnike, moglo bi se videti da je upotreba pirolize konačno rešenje. Odgovarajući pirolizni reaktor za preradu otpada, posebno pneumatika, poznat je, na primer, iz dokumenata US 2011116986 ili iz dokumenata VO 9320396.

[0006] Piroliza, onako kako se odvija u ovim uređajima, zahteva i relativno nežno drobljenu ulaznu sirovinu, ako je moguće, bez drugih dodataka, kao i spoljno zagrevanje reaktora. To stvara veliko ekonomsko opterećenje zbog sopstvenih troškova mlevenja i grejanja, tako da dobijeni proizvodi jedva, ili sa malom stopom profita, čine operaciju ekonomski održivom.

[0007] JP S55160087 opisuje vertikalnu peć za unutrašnje grejanje, gde se otpadni pneumtici uvode kao takvi, bez sečenja ili lomljenja, u dovod na vrhu peći preko komore za punjenje, koja sadrži par zatvarača za punjenje. Dok se kreće naniže, biva pirolizovan u zoni pirolize, pri čemu se podiže visokotemperaturni gas nastao delimičnim sagorevanjem pneumatika i/ili nereagovanog ostatka sa vazduhom koji se dovodi u komoru za sagorevanje preko mlaznica. Preostali čelični kabl se izbacuje kroz izlaznu komoru koja sadrži par izlaznih zatvarača, a pirolizni gas se iz reaktora izbacuje kroz gornji otvor, a zatim se ponovo koristi u obliku gasovitog goriva ili loživog ulja koje se likvifikuje parcijalnom kondenzacijom.

[0008] US 4746406 opisuje sistem za iskorištavanje piroliznog gasa koji se sastoji iz separatora čestica, pred-hladnjaka, vrućeg separatora koji sadrži dva izlaza, jedan priključen na rezervoar, hladnjaka koji radi sa rashladnim rastvorom čija je temperatura od -3 do - 5 ° C, spojenog na hladni separator koji ima dva izlaza.

Suština pronalaska

[0009] Navedeni nedostaci stanja tehnike su velikim delom otklonjene postupkom prema zahtevu 1.

Opis crteža

[0010] Predmetni pronalazak je dalje pojašnjen šematskim crtežom primernog izvođenja uređaja u kome se vrši kontinuirana obrada upotrebljenih ili na drugi način degradiranih pneumatika prema predmetnom pronalasku.

Primer izvođenja pronalaska

[0011] Postupak predmetnog pronalaska izvodi se u uređaju koji se sastoji od vertikalno postavljenog reaktora 1 za termičko razlaganje ovih otpadnih guma u proizvode organskog raspadanja u obliku nisko molekularnih ugljovodonika i neorganskog ostataka kao otpada. U gornjem delu reaktora 1 je stvorena komora za punjenje 2 sa parom zatvarača 3 za punjenje unutrašnjeg prostora otpadnim gumama, a u donjem delu reaktora 1 formirana je ulazna komora 8 za neorganski ostatak sa par izlaznih zatvarača 9.

[0012] U donjem delu reaktora 1 u njegovim zidovima su postavljene mlaznice 5 za dovod vazduha za stvaranje blagog medijuma inertnog gasa oksidacijom neizreagovanih ostataka organske materije iz obrađenih pneumatika. Izlazna komora 8 za zaostale neorganske delove pomoću para izlaznih zatvarača 9 nalazi se bočno izvan ose reaktora 1, dok je u osi reaktora 1 na dnu smešten generator medijuma inertnog gasa, a mlaznica za generisanje medijuma inertnog gasa je u njegovom unutrašnjem prostoru spojena sa cevi na kojoj se nalazi kontrolni ventil 6 za podešavanje protoka vazduha iz spoljnog prostora reaktora 1 do egzotermnog zagrevanja medijuma inertnog gasa na željenoj temperaturi.

[0013] U gornjem delu unutrašnjeg prostora reaktora 1, ispod komore za punjenje 2, tada se stvara izlazni otvor 11 ovog medijuma inertnog gasa, zajedno sa u njemu dispergovanim organskim raspadanim proizvodima u obliku aerosol.

[0014] Uređaj je dalje sastavljen od separatora 12 čvrstih čestica, uglavnom čađi, u koji aerosol ulazi kroz ulazni otvor 14 dok je separator 12 opremljen dvostrukim kućištem 13 za hlađenje vazduhom. Izlaznim ventilom 15 aerosol bez čvrstih čestica zatim izlazi iz separatora 12 i kroz izlazni otvor 16 dovodi se u hladnjak 17, opremljen rashladnim kolom 18 sa tečnom rashladnom vodom i izlazom 19 rashlađenog aerosola, koji se kroz dovodni ulaz 20 dovodi u separator 10 tečnih čestica.

[0015] Separator 10 tečnih čestica opremljen je prvim krajnjom izlazom 21 tečnih čestica u rezervoar 22, i, drugim, međufaznim izlazom 23 gasovitih čestica u komoru 24 za zamrzavanje za odvajanje gasova sa različitom temperaturom kondenzacije, tj. u kome se usled pada temperature sa - 20 na - 40 ° C razdvajaju gasovi sa temperaturom kondenzacije iznad navedene temperature.

[0016] Reaktor 1 je takođe opremljen transporterom 27 obrađenih pneumatika do svoje komore za punjenje 2 i opremom 7 za ekstrudovanje za odlaganje neorganskog ostatka sa dna reaktora 1 u bočno postavljenu izlaznu komoru 8.

[0017] Reaktor 1 se nakon punjenja obrađenim pneumaticima zatvara najmanje jednim od para zatvarača 3 i najmanje jednim od para izlaznih zatvarača 9. Nakon početnog zagrevanja obrađenih pneumatika u donjem delu reaktora 1 plamenom ili električnim zagrevanjem do radne temperature od 600 ° C počinje reakcija koja se odvija tako što započinje generisanjem medijuma inertnog gasa u generatoru 4 i pokretanjem ispusnog ventila, koji je deo separatora 10 tečnih čestica. Kontrolnim ventilom 6 podešava se prolaz vazduha do oksidacije sadržaja prostora oko generatora 4, čime se medijum inertnog gasa egzotermno zagreva na temperaturu čija je vrednost regulisana protokom vazduha pomoću kontrolnog ventila 6. Ovaj medijum se nastavlja kroz reaktor 1 do izlaznog otvora 11 i termički razgrađuje pneumatika postavljene u ovaj prostor, dok se proizvodi raspadanja u stanju nisko-molekulskih ugljovodonika raspodeljuju u medijumu u obliku aerosola.

[0018] Kontinuitet procesa u ovom uređaju obezbeđuje se činjenicom da kada je otvoren vrh i zatvoreno dno para zatvarača 3 za punjenje, transportni sistem 27 puni komoru 2 za punjenje reaktora 1 obrađenim pneumaticima, nakon čega se gornji od para zatvarača 3 za punjenje zatvara. Zatim se sadržaj komore 2 za punjenje otvaranjem donjeg od para zatvarača 3 puni u reaktor 1. Ovaj način punjenja se ponavlja periodično u skladu sa potrošnjom pneumatika unutar reaktora 1. Slično je i u u slučaju izlaza žica i neorganskih otpadaka iz reaktora 1, kada se tokom otvorenog vrha i zatvorenog dna para izlaznih zatvarača 9 linearnim pomeranjem opreme 7 za ekstrudovanje ovaj neorganski otpad istiskuje iz dna reaktora 1 u prostor izlazne komore 8. Zatim zatvaranjem gornjeg i otvaranjem donjeg od para izlaznih zatvarača 9, sadržaj izlazne komore 8 izlazi u već neilustrovani sud.

[0019] U ovom primernom izvođenju predmetnog pronalaska prikazan je reaktor 1 sa kvadratnim postoljem sa stranicama dužine 1m i visinom od 4,5 metra, u kome je nakon prerade 1426 kg korišćenih pneumatika dobijeno sledeće: 626 litara tečnog goriva sa kalorijskom vrednošću od 34,3 MJ / kg, 170 kg tečnog gasa, 173 kg gvožđa i 137 kg pepela. Kao medijum inertnog gasa korišćen je medijum koji je u zapremini iznosio 64 % azota, 13,5% ugljen-dioksida i 0,1% ugljen-monoksida, dok je ostatak formiran pregrejanom vodenom parom, čija je temperatura na ulazu u reakciju iznosila 620 ° C i na izlazu 220 ° C.

Lista pozivnih brojeva

[0020]

<1>Reaktor

<2>Komora za punjenje

<3>Zatvarači za punjenje

<4>Generator grejnog medijuma

<5>Mlaznica

<6>Kontrolni ventil

<7>Oprema za ekstrudovanje

<8>Izlazna komora

<9>Izlazni zatvarači

<10>Odvajač tečnih čestica

<11>Izlazni otvor

<12>Odvajač čvrstih čestica

<13>Dvostruko kućište

<14>Ulazni otvor

<15>Izlazni ventil

Ulazni ventil Hladnjak

Rashladno kolo

Izlaz

Dovodni ulaz

Prvi krajnji izlaz Rezervoar tečnih čestica Međufazni izlaz Komora za zamrzavanje Drugi krajnji izlaz Treći krajnji izlaz Transportna traka

Claims (1)

Patentni zahtevi

1. Proces kontinuirane obrade korišćenih ili na drugi način degradiranih pneumatika unutar uređaja za neprekidnu obradu koji se sastoji od reaktora (1), u kome se navedeni otpadni pneumatici termički razgrađuju u organske proizvode raspadanja u obliku nisko molekularnih ugljovodonika, i neorganski ostatak, gde se u gornjem delu reaktora (1) nalazi komora (2) za punjenje sa parom zatvarača (3) za punjenje čiji je unutrašnji prostor ispunjen otpadnim pneumaticima, i

u dnu reaktora (1) nalazi se bočno izvan ose reaktora (1), izlazna komora (8) s parom izlaznih zatvarača (9) u koju se neorganski ostaci odlažu pomoću opreme (7) za ekstrudovanje, dok je u osi reaktora (1) na dnu postavljen generator (4) gasno inertnog medijuma, a na donjem delu reaktora (1) su postavljene mlaznice (5) za ulaz vazduha pomoću koga je blagi medijum inertnog gasa generisan oksidacijom neizreagovanih ostataka organske materije iz obrađenih pneumatika, mlaznice su spojene na cev koja ima kontrolni ventil (6) i protok vazduha iz spoljnog prostora reaktora (1) i

u gornjem delu unutrašnjeg prostora reaktora (1) ispod komore (2) za punjenje nalazi se najmanje jedan izlazni otvor (11),

gde se nakon punjenja reaktora (1) otpadnim pneumaticima reaktor (1) zatvara najmanje jednim od para zatvarača (3) za punjenje i najmanje jednim od para izlaznih zatvarača (9),

pokreće se reakcija toplotnog raspadanja početnim zagrevanjem plamenom ili električnim zagrevanjem na radnu temperaturu od 600 ° C,

reakcija se odvija tako što započinje generisanjem gasno inertnog medijuma u generatoru (4) i pokretanjem ispusnog otvora (15) koji je deo prvog separatora tečnih čestica,

pomoću kontrolnog ventila (6) podešava se prolaz vazduha za oksidaciju sadržaja prostora oko generatora (4) čime se medijum inertnog gasa egzotermno zagreva na temperaturu čija je vrednost regulisana protokom vazduha kontrolnim ventilom (6), medijum inertnog gasa koji nastavlja kroz reaktor (1) do izlaznog otvora (11) koristi se za termičku razgradnju pneumatika smeštenih u ovaj prostor, dok se proizvodi razgradnje u stanju nisko molekularnih ugljovodonika distribuiraju u medijumu u obliku aerosola, ovog medijum inertnog gasa, koji se, zajedno sa u njime dispergovanim proizvodima organskog raspadanja, u obliku aerosola vodi preko drugog obezbeđenog separatora (12) čvrstih čestica i obezbeđenog hladnjaka (17) u prvi obezbeđeni separator (10) tečnih čestica iz ohlađenog aerosola koji je opremljen prvim krajnjim izlazom (21) tečnih čestica u rezervoar (22) i, drugim, međufaznim izlazom (23) gasnih čestica, koje se vode do direktne energetske upotrebe sagorevanjem u termičkim mašinama, dovode se u komoru (24) za zamrzavanje za odvajanje gasova sa temperaturom kondenzacije iznad temperature u komori, koja se završava drugim krajnjim izlazom (25) za deo nekondenzovanih gasova, i trećim krajnjim izlazom (26) za preostali deo nekondenzovanih gasova.