RU46222U1 - DEVICE FOR PROCESSING RUBBER WASTE - Google Patents

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для переработки резиновых отходов, преимущественно к устройствам для переработки изношенных автомобильных шин посредством теплового пиролиза в среде теплоносителя и обеспечивающим получение конечных продуктов различных фракций, как для их утилизации, так и для использования их в других технологических процессах.The proposed solution relates to devices for processing rubber waste, mainly to devices for processing used tires by thermal pyrolysis in a coolant and providing final products of various fractions, both for their disposal and for their use in other technological processes.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности устройства, расширение его эксплуатационных возможностей, повышение экологических показателей устройства. Технический результат достигается снижением энергозатрат, возможностью повторного использования рабочих сред и продуктов пиролиза предыдущих циклов, упрощением конструкции устройства, уменьшением количества вредных выбросов в окружающую среду,The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the device, expand its operational capabilities, increase the environmental performance of the device. The technical result is achieved by reducing energy consumption, the ability to reuse working media and pyrolysis products of previous cycles, simplifying the design of the device, reducing the amount of harmful emissions into the environment,

Задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В предлагаемом устройстве для переработки резиновых отходов содержится тепловой реактор, с теплоизолированной рабочей камерой, транспортное средство загрузки резиновых отходов и выгрузки твердой фазы продуктов пиролиза, устройство нагрева, средство распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры, средство непрерывной подачи тепловой энергии в рабочую камеру, средство извлечения газообразной и жидкой фазы из продуктов пиролиза, выполненное в виде конденсатора. Согласно предлагаемому решению средство распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры выполнено в виде двухходового газового канала, с двумя перегородками, установленными в средней его части с образованием зазора с передней стенкой камеры и охватывающего всю наружную поверхность рабочей камеры за исключением дверного проема. Указанное средство герметично связано с устройством нагрева, которое установлено на задней торцевой стенке рабочей камеры. Устройство нагрева дополнительно снабжено кожухом со спиралевидным каналом, установленным на его наружной поверхности, а также теплообменником, обеспечивающим достижение •рабочей температуры перегретого пара. Теплообменник устройства нагрева герметично связан со средством непрерывной подачи тепловой энергии (перегретого водяного пара) в рабочую камеру, которое выполнено в виде полости с перфорированной стенкой, расположенной по всей поверхности днища рабочей камеры, что обеспечивает непрерывное и равномерное распределение тепловой энергии. В транспортном средстве, выполненном в виде одной подвижной тележки, нижняя и боковые стенки снабжены щелевидными отверстиями для прохода нагретого пара, поступающего в слой обрабатываемого материала, а по наружному периметру тележка оснащена уплотнением, перекрывающим боковые зазоры между ней и стенками камеры. Предлагаемое устройство дополнительно содержит парогенератор, связанный с одной стороны с дополнительно введенным сепаратором для очистки загрязненного конденсата водяного пара, с другой стороны - с устройством нагрева, куда поступает предварительно нагретый пар, а также утилизатор отработанных топочных газов, выходящих из газового канала рабочей камеры, связанный с топочной камерой устройства нагрева. Кроме того, тепловой реактор имеет прямоугольную форму сечения, его рабочая камера снабжена форсунками для подачи охлаждающей воды после окончания процесса пиролиза, в устройстве нагрева применен трубный теплообменник экранного типа, сепаратор снабжен двухступенчатым волоконным фильтром, щелевидные отверстия в нижней и боковых стенках тележки выполнены беспровальными, а конденсатор связан с дополнительно введенной системой водоохлаждения.The proposed device for processing rubber waste contains a thermal reactor with a thermally insulated working chamber, a vehicle for loading rubber waste and unloading the solid phase of pyrolysis products, a heating device, means for distributing thermal energy over the surface of the working chamber, means for continuously supplying thermal energy to the working chamber, means extracting the gaseous and liquid phases from the pyrolysis products, made in the form of a capacitor. According to the proposed solution, the means of distributing thermal energy over the surface of the working chamber is made in the form of a two-way gas channel, with two partitions installed in its middle part to form a gap with the front wall of the chamber and covering the entire outer surface of the working chamber except for the doorway. The specified tool is hermetically connected to the heating device, which is installed on the rear end wall of the working chamber. The heating device is additionally equipped with a casing with a spiral channel mounted on its outer surface, as well as a heat exchanger, ensuring the achievement of • the working temperature of superheated steam. The heat exchanger of the heating device is hermetically connected to the means of continuous supply of thermal energy (superheated water vapor) into the working chamber, which is made in the form of a cavity with a perforated wall located along the entire surface of the bottom of the working chamber, which ensures a continuous and uniform distribution of thermal energy. In a vehicle made in the form of a single mobile carriage, the lower and side walls are provided with slit-like openings for the passage of heated steam entering the layer of the processed material, and along the outer perimeter the carriage is equipped with a seal overlapping the side gaps between it and the chamber walls. The proposed device further comprises a steam generator, connected on the one hand with an additionally introduced separator for purifying contaminated condensate of water vapor, on the other hand, with a heating device, where preheated steam is supplied, as well as an exhaust gas utilizer leaving the gas channel of the working chamber, connected with the combustion chamber of the heating device. In addition, the thermal reactor has a rectangular cross-sectional shape, its working chamber is equipped with nozzles for supplying cooling water after the end of the pyrolysis process, a screen-type pipe heat exchanger is used in the heating device, the separator is equipped with a two-stage fiber filter, slotted openings in the lower and side walls of the trolley are made without waste, and the condenser is connected to an additionally introduced water cooling system.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для переработки резиновых отходов, преимущественно к устройствам для переработки изношенных автомобильных шин посредством теплового пиролиза в среде теплоносителя и обеспечивающим получение конечных продуктов различных фракций, как для их утилизации, так и для использования их в других технологических процессах.The proposed solution relates to devices for processing rubber waste, mainly to devices for processing used tires by thermal pyrolysis in a coolant and providing final products of various fractions, both for their disposal and for their use in other technological processes.

В настоящее время известно достаточное количество различных устройств для переработки резиновых отходов. Все они основаны на использовании свойства резины, в определенных условиях, разлагаться под действием высокой температуры. (см., например, RU 2080994, опубл. 1997.06.10.).Currently, a sufficient number of different devices for processing rubber waste is known. All of them are based on the use of the properties of rubber, under certain conditions, decompose under the influence of high temperature. (see, for example, RU 2080994, publ. 1997.06.10.).

Наиболее близким из известных является устройство для переработки резиновых изделий в основном изношенных автомобильных шин путем теплового пиролиза (BY u 992, опубл. 2003.09,30.).Указанное устройство состоит из теплового реактора, корпус которого имеет цилиндрическую форму, содержащего теплоизолированную рабочую камеру, устройство нагрева, которое взаимодействует с реактором на определенном участке поверхности его корпуса. Реактор снабжен также средством накопления и распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры в виде слоя засыпки, размещенной на наружной поверхности рабочей камеры, средством извлечения газообразной и жидкой фазы продукта пиролиза, выполненного в виде конденсатора для разделения конденсата на газообразную и жидкую фазы. Устройство дополнительно содержит средство непрерывной подачи тепловой энергии в рабочую камеру реактора, выполненное в виде трубопровода, один участок которого расположен с возможностью прямого контакта с устройством нагрева и имеет выход в рабочую камеру реактора. В соответствующей зоне корпуса реактора выполнено впускное отверстие, форма и размер которого соответствует форме и размеру поперечного сечения трубопровода, при этом трубопровод и отверстие в корпусе реактора соединены герметично, а участок трубопровода, входящий в рабочую камеру снабжен средством равномерного распределения теплоносителя по объему рабочей камеры. Реактор дополнительно содержит камеру загрузки и камеру охлаждения со средством подачи охлаждающей среды, которые расположены соответственно до и после рабочей камеры. Средство загрузки резиновых отходов и средство извлечения твердой фазы The closest known device is a device for processing rubber products of mostly worn automobile tires by thermal pyrolysis (BY u 992, publ. 2003.09.30.). This device consists of a thermal reactor, the casing of which has a cylindrical shape, containing a thermally insulated working chamber, device heating, which interacts with the reactor on a specific surface area of its body. The reactor is also equipped with a means of accumulating and distributing thermal energy over the surface of the working chamber in the form of a backfill layer placed on the outer surface of the working chamber, with means for extracting the gaseous and liquid phases of the pyrolysis product, made in the form of a condenser for separating condensate into gaseous and liquid phases. The device further comprises means for continuously supplying thermal energy to the working chamber of the reactor, made in the form of a pipeline, one section of which is located with the possibility of direct contact with the heating device and has access to the working chamber of the reactor. An inlet is made in the corresponding zone of the reactor vessel, the shape and size of which corresponds to the shape and size of the cross-section of the pipeline, while the pipeline and the hole in the reactor vessel are tightly connected, and the section of the pipeline entering the working chamber is equipped with means for uniform distribution of the coolant throughout the volume of the working chamber. The reactor further comprises a loading chamber and a cooling chamber with means for supplying a cooling medium, which are located respectively before and after the working chamber. Rubber waste loading means and solid phase recovery means

продукта пиролиза выполнено в виде транспортного средства и представляет собой группу подвижных транспортных тележек, при этом корпус реактора в зоне рабочей камеры выполнен смежным с устройством нагрева.The pyrolysis product is made in the form of a vehicle and is a group of mobile transport trolleys, while the reactor vessel in the zone of the working chamber is made adjacent to the heating device.

В описанном выше устройстве согласно поставленной задаче обеспечивается снижение энергоемкости и сокращение выбросов вредных веществ в окружающую среду путем дополнительного ввода трубопроводов с нагретым паром внутрь рабочей камеры и размещения его в нижней части камеры. Однако из-за выполнения корпуса реактора и соответственно рабочей камеры цилиндрической формы и расположения в ней группы тележек между стенками камеры и тележками образуются многочисленные зазоры, через которые происходит свободный «проскок» значительного количества пара мимо слоя обрабатываемого материала непосредственно к зоне отсоса газообразной фракции из рабочей камеры. Это значительно ухудшает экономические показатели процесса из-за повышенного расхода перегретого пара. Кроме того, данное устройство обладает большой инерционностью при разогреве реактора из-за наличия толстого слоя засыпки, размещенного на наружной поверхности рабочей камеры. В нем не используется тепло отработанных топочных газов, отсутствует очистка и возврат в цикл пиролиза конденсата водяного пара, а возможность попадания в жидкую фракцию после конденсации большого количества загрязненного токсическими веществами конденсата отрицательно влияет на экологические показатели процесса. Помимо этого, устройство громоздкое, металлоемкое, поэтому может использоваться только в стационарных условиях, что требует постоянного сбора и подвозки перерабатываемого сырья, увеличивая затраты на его транспортировку.In the device described above, according to the task, it is possible to reduce energy intensity and reduce emissions of harmful substances into the environment by additionally introducing pipelines with heated steam into the working chamber and placing it in the lower part of the chamber. However, due to the execution of the reactor vessel and, accordingly, the cylindrical working chamber and the location of the group of bogies in it between the chamber walls and the bogies, numerous gaps are formed through which a significant “vapor” free flow “passes” past the layer of the processed material directly to the suction zone of the gaseous fraction from the working cameras. This significantly affects the economic performance of the process due to the increased consumption of superheated steam. In addition, this device has a large inertia when heating the reactor due to the presence of a thick layer of backfill placed on the outer surface of the working chamber. It does not use the heat of the exhaust flue gases, there is no purification and return of water vapor condensate to the pyrolysis cycle, and the possibility of getting into the liquid fraction after condensation of a large amount of condensate contaminated with toxic substances negatively affects the environmental performance of the process. In addition, the device is bulky, metal-intensive, therefore it can be used only in stationary conditions, which requires constant collection and transportation of processed raw materials, increasing the cost of its transportation.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности устройства, расширение его эксплуатационных возможностей, повышение экологических показателей устройства. Технический результат достигается снижением энергозатрат, возможностью повторного использования рабочих сред и продуктов пиролиза предыдущих циклов, упрощением конструкции устройства, уменьшением количества вредных выбросов в окружающую среду. Задача решается следующим образом.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the device, expand its operational capabilities, increase the environmental performance of the device. The technical result is achieved by reducing energy consumption, the ability to reuse working media and pyrolysis products of previous cycles, simplifying the design of the device, reducing the amount of harmful emissions into the environment. The problem is solved as follows.

В предлагаемом устройстве для переработки резиновых отходов содержится тепловой реактор, степлоизолированной рабочей камерой, транспортное средство загрузки резиновых отходов и выгрузки твердой фазы продуктов пиролиза, устройство нагрева, средство распределения тепловой энергии по поверхности The proposed device for the processing of rubber waste contains a thermal reactor, a heat-insulated working chamber, a vehicle for loading rubber waste and unloading the solid phase of the pyrolysis products, a heating device, means for distributing thermal energy over the surface

рабочей камеры, средство непрерывной подачи тепловой энергии в рабочую камеру, средство извлечения газообразной и жидкой фазы из продуктов пиролиза, выполненное в виде конденсатора. Согласно предлагаемому решению средство распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры выполнено в виде двухходового газового канала, с двумя перегородками, установленными в средней его части с образованием зазора с передней стенкой камеры и охватывающего всю наружную поверхность рабочей камеры за исключением дверного проема. Перегородки осуществляют прямой и обратный (двухходовой) ход нагретого газа, Этим достигается непрерывность поступления топочных газов в рабочую камеру и равномерное распределение температуры по ее поверхности. Указанное средство герметично связано с устройством нагрева, которое установлено на задней торцевой стенке рабочей камеры. Устройство нагрева дополнительно снабжено кожухом со спиралевидным каналом, установленным на его наружной поверхности, служащим для одновременного ее охлаждения и осуществления предварительного перегрева пара, а также теплообменником, обеспечивающим достижение рабочей температуры перегретого пара. Теплообменник устройства нагрева герметично связан со средством непрерывной подачи тепловой энергии (перегретого водяного пара) в рабочую камеру, которое выполнено в виде полости с перфорированной стенкой, расположенной по всей поверхности днища рабочей камеры, что обеспечивает непрерывное и равномерное распределение тепловой энергии. Такое расположение и конструкция устройства нагрева обеспечивает быстрый прогрев рабочей зоны камеры как внутри, так и снаружи и значительно сокращает время «разгона» устройства, обеспечивая экономию энергоресурсов. В транспортном средстве, выполненном в виде одной подвижной тележки, нижняя и боковые стенки снабжены щелевидными отверстиями для прохода нагретого пара, поступающего в слой обрабатываемого материала, а по наружному периметру тележка оснащена уплотнением, перекрывающим боковые зазоры между ней и стенками камеры. Это исключает непроизводительный «проскок» пара мимо слоя обрабатываемого материала. Предлагаемое устройство дополнительно содержит парогенератор, связанный с одной стороны с дополнительно введенным сепаратором для очистки загрязненного конденсата водяного пара, что обеспечивает возврат и использование конденсата водяного пара в последующих циклах пиролиза, с другой стороны - с устройством нагрева, куда поступает предварительно нагретый пар, а также утилизатор отработанных топочных газов, выходящих из газового канала рабочей working chamber, means for continuously supplying thermal energy to the working chamber, means for extracting the gaseous and liquid phases from the pyrolysis products, made in the form of a capacitor. According to the proposed solution, the means of distributing thermal energy over the surface of the working chamber is made in the form of a two-way gas channel, with two partitions installed in its middle part to form a gap with the front wall of the chamber and covering the entire outer surface of the working chamber except for the doorway. The partitions carry out the direct and reverse (two-way) stroke of the heated gas. This ensures the continuity of the flow of flue gases into the working chamber and a uniform temperature distribution over its surface. The specified tool is hermetically connected to the heating device, which is installed on the rear end wall of the working chamber. The heating device is additionally equipped with a casing with a spiral channel mounted on its outer surface, which serves for its simultaneous cooling and steam preheating, as well as a heat exchanger, ensuring the achievement of the working temperature of superheated steam. The heat exchanger of the heating device is hermetically connected to the means of continuous supply of thermal energy (superheated water vapor) into the working chamber, which is made in the form of a cavity with a perforated wall located along the entire surface of the bottom of the working chamber, which ensures a continuous and uniform distribution of thermal energy. This arrangement and design of the heating device provides quick heating of the working area of the camera both inside and outside and significantly reduces the time of “acceleration” of the device, providing energy savings. In a vehicle made in the form of a single mobile carriage, the lower and side walls are provided with slit-like openings for the passage of heated steam entering the layer of the processed material, and along the outer perimeter the carriage is equipped with a seal overlapping the side gaps between it and the chamber walls. This eliminates unproductive “slip” of steam past the layer of the processed material. The device according to the invention further comprises a steam generator connected on one side with an additionally introduced separator for purifying the contaminated water vapor condensate, which ensures the return and use of water vapor condensate in subsequent pyrolysis cycles, on the other hand, with a heating device where preheated steam enters, and utilizer of exhaust flue gases leaving the working gas channel

камеры, связанный с топочной камерой устройства нагрева, что обеспечивает экономию топлива. Дополнительно введенные элементы устройства, обеспечивают возможность повторного использования рабочих сред и продуктов пиролиза предыдущих циклов и уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду. Кроме того, тепловой реактор имеет прямоугольную форму сечения, что значительно сокращает расход перегретого пара и уменьшает габариты устройства, его рабочая камера снабжена форсунками для подачи охлаждающей воды после окончания процесса пиролиза и предупреждения пожарной опасности, в устройстве нагрева применен трубный теплообменник экранного типа, сепаратор снабжен двухступенчатым волоконным фильтром, щелевидные отверстия в нижней и боковых стенках тележки выполнены беспровальными для предотвращения утечки твердых продуктов пиролиза, а конденсатор связан с дополнительно введенной системой водоохлаждения, что обеспечивает циркуляцию воды в конденсаторе по замкнутому контуру.cameras associated with the combustion chamber of the heating device, which provides fuel savings. Additionally introduced elements of the device, provide the possibility of reuse of working environments and pyrolysis products of previous cycles and reducing the amount of harmful emissions into the environment. In addition, the thermal reactor has a rectangular cross-sectional shape, which significantly reduces the consumption of superheated steam and reduces the dimensions of the device, its working chamber is equipped with nozzles for supplying cooling water after the end of the pyrolysis process and fire hazard prevention, a screen type tube heat exchanger is used in the heating device, the separator is equipped with two-stage fiber filter, slot-like openings in the lower and side walls of the trolley are made wirelessly to prevent leakage of solid products Roliz and the capacitor connected with the additionally introduced water cooling system, which provides the water circulation in the condenser in a closed circuit.

На фиг.1 показана схема общего вида предлагаемого устройства. На фиг.2 - рабочая камера реактора в разрезе с установленной в ней подвижной тележкой.Figure 1 shows a diagram of a General view of the proposed device. In Fig.2 - the working chamber of the reactor in the context with installed in it a movable trolley.

Устройство включает тепловой реактор 1 прямоугольного сечения с рабочей камерой 2, бункер 3, из которого обрабатываемый материал (резиновые отходы) поступает в транспортное средство, выполненное в виде одной подвижной тележки 4, установленной на платформе 5 и изображенной на фиг 1 в стадии ее загрузки из бункера 3 и выгрузки отработанных твердых отходов пиролиза в бункер выгрузки 6; устройство нагрева, установленное на задней торцевой стенке рабочей камеры 2, представляющее собой топочную камеру 7, снабженную кожухом со спиралевидными каналами 8, установленным на боковой поверхности устройства нагрева и герметично связанным с теплообменником 9. Кроме того, рабочая камера 2 снабжена форсунками 10 для подачи охлаждающей воды после окончания процесса пиролиза. Предлагаемое устройство снабжено также конденсатором 11 для извлечения жидкой и газообразной фазы из продуктов пиролиза, которая в смеси с отработанным паром поступает затем в накопительную емкость 12, соединенную с сепаратором 13, в котором происходит разделение на жидкую углеводородную фракцию (мазут), удаляемую в емкость 14, и конденсат водяного пара, который, пройдя через очистительный двухступенчатый фильтр сепаратора 13, поступает в парогенератор 15. Из парогенератора 15 нагретый до The device includes a rectangular rectangular heat reactor 1 with a working chamber 2, a hopper 3, from which the processed material (rubber waste) enters the vehicle, made in the form of one movable trolley 4, mounted on the platform 5 and shown in Fig. 1 in the stage of its loading from hopper 3 and unloading of spent solid pyrolysis waste into the unloading hopper 6; a heating device mounted on the rear end wall of the working chamber 2, which is a combustion chamber 7, equipped with a casing with spiral channels 8 mounted on the side surface of the heating device and hermetically connected to the heat exchanger 9. In addition, the working chamber 2 is equipped with nozzles 10 for supplying cooling water after the end of the pyrolysis process. The proposed device is also equipped with a condenser 11 for extracting the liquid and gaseous phase from the pyrolysis products, which, then mixed with the spent steam, then enter the storage tank 12 connected to the separator 13, in which there is a separation into a liquid hydrocarbon fraction (fuel oil), which is removed into the tank 14 , and condensate of water vapor, which, passing through a two-stage cleaning filter of the separator 13, enters the steam generator 15. From the steam generator 15 is heated to

требуемой температуры пар поступает в устройство нагрева, где используется для получения дополнительного тепла. Топочные газы, собирающиеся в верхней части реактора 1 поступают в связанный с ним утилизатор 16, служащий воздухоподогревателем для использования подогретого воздуха далее в процессе горения в топочной камере 7. Конденсатор 11 связан с системой водоохлаждения 17, обеспечивающей циркуляцию воды по замкнутому контуру, т.е. постоянный оборот горячей и холодной воды в конденсаторе 11. Теплообменник 9 устройства нагрева герметично соединен со средством непрерывной подачи и распределения тепловой энергии в рабочей камере 2, представляющим собой полость с перфорированной стенкой 18, расположенной по всему периметру днища рабочей камеры 2, для подвода в нее перегретого пара (фиг, 2) В нижней и боковых стенках тележки 4 выполнены щелевидные отверстия 19 беспровального типа, не допускающие утечки твердых отходов обрабатываемого материала. Через эти отверстия горячий пар поступает в слой обрабатываемого материала. Чтобы перекрыть боковые зазоры между тележкой 4 и внутренними стенками камеры 3, по всему периметру тележка 4 оснащена уплотнением 20, Для обеспечения непрерывного поступления и равномерного распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры 2, она снабжена двухходовым газовым каналом 21, охватывающим всю ее наружную поверхность. Канал 21 имеет две перегородки 22 и образует с передней стенкой камеры 2 зазор 23. Перегородки 22 установлены в каналах 21 и расположены по обе стороны в средней части рабочей камеры 2. Перегородки 22 обеспечивают прямой и обратный (двухходовой) ход нагретого газа по каналу 21 и разделяют рабочую камеру на две зоны нагрева нижнюю 24 и верхнюю 25. Двухходовой газовый канал 21 герметично соединен с топочной камерой 7 устройства нагрева.the required temperature, the steam enters the heating device, where it is used to obtain additional heat. The flue gases collected in the upper part of the reactor 1 enter the associated utilizer 16, which serves as an air heater for using the heated air further in the combustion process in the combustion chamber 7. The condenser 11 is connected to a water cooling system 17 that provides water circulation in a closed loop, i.e. . constant rotation of hot and cold water in the condenser 11. The heat exchanger 9 of the heating device is hermetically connected to the means of continuous supply and distribution of thermal energy in the working chamber 2, which is a cavity with a perforated wall 18 located around the entire perimeter of the bottom of the working chamber 2, for supplying to it superheated steam (FIG. 2) In the lower and side walls of the trolley 4 there are slotted openings 19 of a wireless type that prevent leakage of solid waste from the processed material. Through these holes, hot steam enters the layer of the processed material. To overlap the lateral gaps between the trolley 4 and the inner walls of the chamber 3, around the entire perimeter the trolley 4 is equipped with a seal 20.In order to ensure continuous flow and even distribution of thermal energy on the surface of the working chamber 2, it is equipped with a two-way gas channel 21, covering its entire outer surface. The channel 21 has two partitions 22 and forms a gap 23 with the front wall of the chamber 2. The partitions 22 are installed in the channels 21 and are located on both sides in the middle of the working chamber 2. The partitions 22 provide a direct and reverse (two-way) passage of the heated gas through the channel 21 and divide the working chamber into two heating zones, lower 24 and upper 25. Two-way gas channel 21 is hermetically connected to the combustion chamber 7 of the heating device.

Предлагаемое устройство работает следующим образомThe proposed device operates as follows

Из бункера 3 в подвижную тележку 4 происходит загрузка обрабатываемого материала, например, изношенных автомобильных шин. Через открытую дверь рабочей камеры 2 с помощью толкателя, находящуюся на платформе 5 тележку 4, продвигают в рабочую камеру 2 и герметично закрывают дверь камеры. Топочные газы, образованные при сжигании топлива в топочной камере 7 устройства нагрева, отдают часть тепловой энергии пару, проходящему по спиралевидному каналу 8 кожуха и охлаждающему при этом топочную камеру 7, и далее перегревают пар в экранном теплообменнике 9 устройства нагрева. Затем они поступают в канал 21 разделенный перегородками 22, передавая, таким образом, тепловую энергию From the hopper 3 into the movable cart 4 is the loading of the processed material, for example, worn automobile tires. Through the open door of the working chamber 2 with the help of a pusher located on the platform 5, the trolley 4 is advanced into the working chamber 2 and hermetically close the chamber door. The flue gases generated during the combustion of fuel in the furnace chamber 7 of the heating device give off part of the thermal energy to the steam passing through the spiral channel 8 of the casing and cooling the furnace chamber 7, and then steam overheats in the screen heat exchanger 9 of the heating device. Then they enter the channel 21 separated by partitions 22, thus transmitting thermal energy

нижней зоне 24 рабочей камеры 2. Через зазор 23, топочные газы поступают в канал 21 и движутся в обратном направлении, передавая тепловую энергию верхней зоне 25 рабочей камеры 2, тем самым, обеспечивая равномерное и непрерывное распределение тепловой энергии по всей поверхности рабочей камеры. Полученный в парогенераторе 15 насыщенный водяной пар поступает в спиралевидный канал 8 кожуха устройства нагрева. Из теплообменника 9 герметично связанного с рабочей камерой 2, перегретый водяной пар поступает в нижнюю полость с перфорированной стенкой 18 и далее через щелевидные отверстия 19 тележки 4 в обрабатываемый материал. Таким образом, происходит быстрый разогрев рабочей камеры 2 с загруженным обрабатываемым материалом как снаружи камеры 2, путем непрерывного подвода тепла, поступающего по каналу 21, так и внутри ее, путем непрерывной подачи тепловой энергии - перегретого водяного пара в обрабатываемый материал. При достижении температуры в рабочей камере 2 280-450°. С происходит процесс пиролиза. Газы, образующиеся в процессе пиролиза в смеси с отработанным паром выводятся из рабочей камеры 2 и поступают в конденсатор 11, в межтрубном пространстве которого по замкнутому контуру постоянно циркулирует горячая и холодная (оборотная) вода, поступающая из, связанного с конденсатором 11, системы водоохлаждения 16. Жидкая фракция, сконденсированная в конденсаторе 11, представляющая собой смесь воды с углеводородной фракцией (мазут), поступает в накопительную емкость 12, связанную с сепаратором 13, где происходит ее разделение на мазут и водяной конденсат. Мазут отправляется в накопительную емкость 14, а конденсат проходит очистку через систему фильтров сепаратора 13 и поступает в парогенератор 15 и далее в устройство нагрева для получения дополнительного тепла. После этого топочные газы собираются в верхней части реактора 1 и выводятся в, связанный с ним, утилизатор 16, с температурой порядка 500°С. В утилизаторе 16 топочные газы отдают избыточное тепло, подогреваемому в нем воздуху, поступающего затем в зону горения топочной камеры 7 нагревательного устройства. После окончания цикла пиролиза, топочную камеру 7 отключают и осуществляют охлаждение твердого углеродосодержащего остатка, находящегося в тележке 4, которая еще находится в рабочей камере 2 при температуре порядка 450°С. Для охлаждения рабочей камеры 2 ее внутреннею полость продувают сырым не перегретым паром с температурой порядка 110-120°С, поступающим из парогенератора 16, а через форсунки 11 дополнительно подают охлаждающую воду. При этом температура the lower zone 24 of the working chamber 2. Through the gap 23, the flue gases enter the channel 21 and move in the opposite direction, transferring thermal energy to the upper zone 25 of the working chamber 2, thereby ensuring uniform and continuous distribution of thermal energy over the entire surface of the working chamber. Received in the steam generator 15, saturated water vapor enters the spiral channel 8 of the casing of the heating device. From the heat exchanger 9 hermetically connected to the working chamber 2, superheated water vapor enters the lower cavity with a perforated wall 18 and then through the slit-like openings 19 of the carriage 4 into the processed material. Thus, the heating of the working chamber 2 with the processed material loaded quickly both outside the chamber 2, by continuously supplying heat entering through the channel 21, and inside it, by continuously supplying thermal energy - superheated water vapor to the processed material. Upon reaching the temperature in the working chamber 2 280-450 °. With the process of pyrolysis occurs. Gases generated during the pyrolysis in a mixture with the exhaust steam are removed from the working chamber 2 and enter the condenser 11, in the annulus of which hot and cold (circulating) water constantly flows from the water cooling system 16 connected with the condenser 11 The liquid fraction condensed in the condenser 11, which is a mixture of water with a hydrocarbon fraction (fuel oil), enters the storage tank 12 connected to the separator 13, where it is divided into fuel oil and water condensate. Fuel oil is sent to the storage tank 14, and the condensate is cleaned through the filter system of the separator 13 and enters the steam generator 15 and further into the heating device to obtain additional heat. After that, the flue gases are collected in the upper part of the reactor 1 and are discharged to the associated utilizer 16, with a temperature of about 500 ° C. In the utilizer 16, the flue gases give off excess heat to the air heated therein, which then enters the combustion zone of the combustion chamber 7 of the heating device. After the end of the pyrolysis cycle, the combustion chamber 7 is turned off and the solid carbon-containing residue located in the trolley 4, which is still in the working chamber 2 at a temperature of about 450 ° C, is cooled. To cool the working chamber 2, its internal cavity is blown with raw unheated steam with a temperature of the order of 110-120 ° C coming from the steam generator 16, and cooling water is additionally supplied through the nozzles 11. In this case, the temperature

твердого остатка снижается до 150-200°С, что исключает возможность его самовозгорания при контакте с кислородом воздуха. После этого открывают дверь рабочей камеры 2, выкатывают тележку 4 на платформу 5 и осуществляют разгрузку твердого углеродосодержащего остатка и металлокорда в бункер 6, остатки могут быть отправлены на дальнейшую переработку.solid residue is reduced to 150-200 ° C, which eliminates the possibility of spontaneous combustion upon contact with oxygen. After that, the door of the working chamber 2 is opened, the trolley 4 is rolled out onto the platform 5 and the solid carbon-containing residue and metal cord are unloaded into the hopper 6, the residues can be sent for further processing.

Таким образом предлагаемая конструкция устройства решает поставленную выше задачу, так как упрощенная конструкция устройства с одной рабочей камерой и системой очистки конденсата для дальнейшего использования его в виде отработанного водяного пара в последующем цикле процесса пиролиза, малоинерционный процесс разогрева и охлаждения рабочей камеры, возможность надежного ее уплотнения позволяют проводить процесс в экономичном режиме, а осуществление утилизации топочных газов, распределение их по всей наружной поверхности рабочей камеры, защита от непроизвольного «проскока» пара через боковые зазоры еще более усиливают экономические показатели процесса, а также значительно расширяют его эксплуатационные возможности, например, при использовании устройства в местах скопления большого количества отходов, при этом, дополнительно введенные элементы устройства, обеспечивают возможность повторного использования рабочих сред и продуктов пиролиза предыдущих циклов и уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду.Thus, the proposed design of the device solves the problem posed above, since the simplified design of the device with one working chamber and condensate cleaning system for its further use in the form of spent water vapor in the subsequent cycle of the pyrolysis process, low-inertia process of heating and cooling of the working chamber, the possibility of reliable sealing allow to carry out the process in an economical mode, and the implementation of the utilization of flue gases, their distribution over the entire outer surface of the working space measures, protection against involuntary “leakage” of steam through the side gaps further enhance the economic performance of the process, as well as significantly expand its operational capabilities, for example, when using the device in places of accumulation of a large amount of waste, while additionally introduced elements of the device provide the possibility of repeated the use of working fluids and pyrolysis products of previous cycles and the reduction of harmful emissions into the environment.

Источники информации:Sources of information:

1. RU 2080994, опубл. 1997.06.10.1. RU 2080994, publ. 1997.06.10.

2. BY u 992, опубл. 2003.09.30 - прототип2. BY u 992, publ. 09.09.30 - prototype

Claims (6)

1. Устройство для переработки резиновых отходов, содержащее тепловой реактор с теплоизолированной рабочей камерой, транспортное средство загрузки обрабатываемого материала и выгрузки твердой фазы продуктов пиролиза, средство распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры, средство непрерывной подачи тепловой энергии в рабочую камеру, средство извлечения газообразной и жидкой фазы из продуктов пиролиза, выполненное в виде конденсатора, отличающееся тем, что средство распределения тепловой энергии по поверхности рабочей камеры выполнено в виде двухходового газового канала с двумя перегородками, установленными в средней его части с образованием зазора и герметично связано с устройством нагрева, которое установлено на задней торцевой стенке рабочей камеры, снабжено кожухом со спиралевидными каналами, установленным на его наружной поверхности и теплообменником, герметично связанным со средством непрерывной подачи тепловой энергии в рабочую камеру, выполненным в виде полости с перфорированной стенкой, расположенной в днище рабочей камеры, а в транспортном средстве, выполненном в виде одной подвижной тележки, ее наружный периметр оснащен уплотнением, нижняя и боковые стенки снабжены щелевидными отверстиями, причем устройство дополнительно содержит парогенератор, связанный с одной стороны с дополнительно введенным сепаратором с другой стороны - с устройством нагрева, кроме того устройство снабжено утилизатором отработанных топочных газов, связанным с устройством нагрева и реактором.1. A device for processing rubber waste containing a thermal reactor with a thermally insulated working chamber, a vehicle for loading the processed material and unloading the solid phase of the pyrolysis products, means for distributing thermal energy over the surface of the working chamber, means for continuously supplying thermal energy to the working chamber, means for extracting gaseous and the liquid phase of the pyrolysis products, made in the form of a capacitor, characterized in that the means of distribution of thermal energy on the surface of the working th chamber is made in the form of a two-way gas channel with two partitions installed in its middle part with the formation of a gap and tightly connected to the heating device, which is installed on the rear end wall of the working chamber, equipped with a casing with spiral channels mounted on its outer surface and a heat exchanger, hermetically connected with a means of continuous supply of thermal energy to the working chamber, made in the form of a cavity with a perforated wall located in the bottom of the working chamber, and into the conveyor This means, made in the form of one movable trolley, its outer perimeter is equipped with a seal, the lower and side walls are provided with slit-like openings, and the device further comprises a steam generator connected on the one hand with an additionally introduced separator on the other hand, with a heating device, in addition, the device is equipped with a waste flue gas utilizer associated with a heating device and a reactor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тепловой реактор имеет прямоугольную форму сечения, а его рабочая камера снабжена форсунками.2. The device according to claim 1, characterized in that the thermal reactor has a rectangular cross-sectional shape, and its working chamber is equipped with nozzles. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в устройстве нагрева применен трубный теплообменник экранного типа.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that a screen type tube heat exchanger is used in the heating device. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что щелевидные отверстия в нижней и боковых стенках тележки выполнены беспровальными.4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the slit-like openings in the lower and side walls of the trolley are made without heat. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что сепаратор снабжен двухступенчатым волоконным фильтром.5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the separator is equipped with a two-stage fiber filter. 6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что конденсатор связан с дополнительно введенной системой водоохлаждения.6. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the condenser is connected to an additionally introduced water cooling system.