Установка пиролизной переработки углеродсодержащего сырья

Изобретение относится к устройствам для переработки углеродсодержащего сырья путем его пирогенеза и может быть использовано для переработки неизмельченных автотракторных шин. Установка содержит кольцевую пиролизную камеру, патрубки подвода и отвода греющего газа, средство для отвода продуктов пиролиза, а также газогенератор, работающий на техническом углероде, и камеру сгорания, выполненную в виде нескольких обечаек, оснащенных спиральными пластинами для турбулизации греющего газа, причем обечайки камеры сгорания установлены снаружи и внутри неразъемной кольцевой пиролизной камеры, выполненной с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси при помощи опорного устройства с лебедкой и предназначенной для загрузки неизмельченных автотракторных шин. Изобретение позволяет повысить экономичность и эффективность пиролиза углеродсодержащего сырья. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для переработки углеродсодержащего сырья путем его пирогенеза и может быть использовано для переработки неизмельченных автотракторных шин.

Известна установка для пиролиза изношенных шин, включающая вертикальную пиролизную камеру, установленный внутри камеры соосно трубчатый источник обогрева, взаимодействующий с механизмом его подъема и опускания, патрубки вывода газообразных продуктов разложения, узел вывода отделяемых от шин проволочных каркасов и шлаков, в котором пакет шин располагают с внешней стороны трубчатого источника обогрева /см. заявку Японии №58-24473, кл. С 10 1 3 / 02, опубл. 21.05.83 г./.

Недостатком этой установки являются: сложность конструкции и большие энергозатраты при нагреве автошин только по внутреннему диаметру.

Ближайшей к заявляемому изобретению является известная установка для пиролиза автотракторных неизмельченных шин, содержащая верхнюю и нижнюю части пиролизной камеры, соединенных между собой с помощью конического разъемного соединения, и несколько устройств, позволяющих производить нагрев автотракторных неизмельченных шин по внешнему и внутреннему диаметру (Патент РФ №2078111 от 27.04.97 г. Бюл. №12).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции разъемной пиролизной камеры, большие трудозатраты при загрузке и выгрузке содержимого разъемной пиролизной камеры.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции заявляемой установки, повышение экономичности и эффективности пиролиза углеродсодержащего сырья.

На фиг.1 изображена заявляемая установка пиролизной переработки углеродсодержащего сырья, в том числе автотракторных шин, в разрезе. На фиг.2 - та же установка с устройством, реализующим возможность поворота пиролизной камеры вокруг горизонтальной оси. На фиг.3 - устройство для ожижжения пиролизного газа.

Установка пиролизной переработки углеродсодержащего сырья, в том числе автотракторных шин, содержащая кольцевую пиролизную камеру, патрубки подвода и отвода греющего газа, средство для отвода продуктов пиролиза, при этом установка содержит газогенератор, работающий на техническом углероде, и камеру сгорания, выполненную в виде нескольких обечаек, оснащенных спиральными пластинами для турбулизадии греющего газа, причем обечайки камеры сгорания установлены снаружи и внутри неразъемной кольцевой пиролизной камеры, выполненной с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси при помощи опорного устройства с лебедкой и предназначенной для загрузки неизмельченных автотракторных шин.

Установка оснащена устройством, включающим компрессор высокого давления для сжижения высококалорийного пиролизного газа, при использовании его в качестве моторного или бытового топлива.

Установка пиролизной переработки углеродсодержащего сырья, в том числе неизмельченных автотракторных шин, содержит газогенератор горизонтального типа 1 с воздушной фурмой 2 водяного охлаждения с помощью насоса 3, сблокированного с воздушной турбинкой, питающим водяным баком 4, патрубок 5 отвода генераторного газа, люк 6 очистки зольника газогенератора 1, шнек зольника 7, отбойную решетку генераторного газа 8, лоток сбора жидкой фазы 9, центральную газовоздушную горелку 10, периферийную газовоздушную горелку 11, камеру сгорания 12 - центральная часть, камеру сгорания 13 - периферийная часть, патрубок трубы камеры сгорания 14 - центральная часть, патрубок трубы камеры сгорания 15 - периферийная часть, загрузочно-выгрузочный люк 16, трубу с заглушкой камеры сгорания 17 - центральная часть, трубу без заглушки камеры сгорания 18, патрубок пиролизного газа 19, загрузочную корзину 21 с неизмельченными шинами 20, температурные датчики пиролизной камеры 22, патрубок отвода жидкой фазы 23, бункер газогенератора 24, спиральные пластины камер сгорания 25, пиролизную камеру 26, загрузочный люк газогенератора 27, запальное устройство 28, газовую магистральную трубу 29.

Установка работает следующим образом. Открывается загрузочно-выгрузочный люк 16 и пиролизная камера 26 загружается автотракторными неизмельченными шинами 20 в загрузочной корзине 21 или без нее таким образом, что внутренним диаметром автотракторные шины охватывают трубу 17 с заглушкой камеры сгорания установки, загрузочно-выгрузочный люк 16 закрывается. Газогенератор 1 загружается техническим углеродом, остающимся от предыдущего пиролиза автотракторных шин, через загрузочный люк газогенератора 27 в бункер газогенератора 24, включается воздушная турбинка 3, сблокированная с жидкостным насосом для охлаждения воздушной фурмы 2, в которой охлаждающая жидкость циркулирует через жидкостный бачок 4, включается запальное устройство 28 и начинается газификация технического углерода в генераторный газ, который, пройдя через отбойную решетку 8, патрубок 5 и газовую магистраль 29, попадает в газовоздушные горелки 10 и 11 и сгорает в камере сгорания 12 - центральная часть и в камере сгорания 13 - периферийная часть, греющие газы в камерах сгорания 12 и 13 проходят их по спиральным пластинам 25 для эффективного косвенного нагрева пиролизной камеры 26 с находящимися в ней не измельченными автотракторными шинами 20, под воздействием высокой температуры в неразъемной герметичной пиролизной камере происходит разложение автотракторных шин на жидкую фазу, которая собирается в лотке 9, а затем отводится через патрубок 23 в накопительную емкость (не показана), высококалорийный пиролизный газ отводится через патрубок 19 и после очистки и охлаждения в известных устройствах (не показаны) пиролизный газ по трубе 3 (фиг.3), через вентиль 1, контролируемый по давлению газовой сети напорометром 2, попадает в газовый фильтр 4, где очищается от посторонних примесей и подается в компрессор высокого давления 5 (до 200 кг/см²), далее газ попадает во влагоотделитель 6 с краном 7 для выпуска конденсата, а затем в фильтр высокого давления 8 и автомат давления 9 с контрольным манометром 10 (от 0 до 250 кг/см²), после ожижжения высококалорийный пиролизный газ подается потребителю через заправочный вентиль 12.

При повышении давления свыше 150 кг/см² открывается клапан 11 и газ возвращается по трубе 13 на вход компрессора 5.

Греющие топочные газы, пройдя камеры сгорания 12 и 13, трубы отвода 18 и 14, собираются в патрубке 15 и уходят в теплообменник (не показан).

К концу пирогенеза неизмельченных автотракторных шин 20 в неразъемной пиролизной камере 26 остается твердый углеродистый остаток (технический углерод) и металлокорд, которые эвакуируются через люк 16 на дальнейшую переработку.

Пиролизную камеру 26 вновь загружают очередной порцией неизмельченных автотракторных шин 20 и цикл пирогенеза повторяется. На фиг.3 показана схема устройства для поворота неразъемной пиролизной камеры вокруг горизонтальной оси для упрощения загрузочно-выгрузочных работ, обслуживания и ремонта.

Преимущество заявляемой установки перед аналогами

Установка работает экономично в автономном режиме на техническом углероде с возможностью выработки электроэнергии при использовании передвижной электростанции с двигателем внутреннего сгорания, работающим на пиролизном газе.

Установка позволяет ожижжать пиролизный газ, превращая его в моторное или бытовое топливо.

Установка позволяет в мобильном варианте, используя опорное устройство с лебедкой, поворачивать неразъемную пиролизную камеру вокруг горизонтальной оси, производя быструю загрузку неразъемной пиролизной камеры и эвакуацию технического углерода и остатков металлокорда без применения подъемных механизмов.

Источники информации

1. Заявка Японии №58-244.73, кл. С.10 13/02.

2. Патент РФ №2078111 от 27.04.97 г. Бюл. №12.

3. Г.Г.Тренклер. Газогенераторы. - ОНТИ-Энергоиздат, с.395-397, 1933 г.

1. Установка пиролизной переработки углеродсодержащего сырья, в том числе автотракторных шин, содержащая кольцевую пиролизную камеру, патрубки подвода и отвода греющего газа, средство для отвода продуктов пиролиза, отличающаяся тем, что содержит газогенератор, работающий на техническом углероде и камеру сгорания, выполненную в виде нескольких обечаек, оснащенных спиральными пластинами для турбулизации греющего газа, причем обечайки камеры сгорания установлены снаружи и внутри неразъемной кольцевой пиролизной камеры, выполненной с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси при помощи опорного устройства с лебедкой и предназначенной для загрузки неизмельченных автотракторных шин.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена устройством, включающим компрессор высокого давления, для сжижения высококалорийного пиролизного газа при использовании его в качестве моторного или бытового топлива.