Способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства
Способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства. Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии термической деструкции материалов, а более конкретно к способу получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства. Технический результат: реализация назначения, повышение производительности процесса термической деструкции, получение целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси. Новым в способе является то, что используют сосуд с полостью, дном, боковой стенкой, съемной крышкой, источником тепловой энергии, теплоизоляцией, подводящим патрубком, отводящим патрубком и сливным патрубком, сообщенными с полостью сосуда. В полости сосуда формируют из кусков технического свинца или его сплава трехмерный элемент в виде стакана с закладной полостью. Гнет размещают в закладной полости стакана. Гнет образуют из шины колеса транспортного средства и отдельных кусков свинца или его сплава. Шину колеса транспортного средства, до получения расплава, принудительно фиксируют в закладной полости стакана в таком положении, что после получения расплава свинца или его сплава шина колеса транспортного средства разместится в расплаве. После этого полость сосуда герметизируют. Заполняют полость сосуда инертным по отношению к лимонену газом. Подводят тепловую энергию. Расплавляют куски технического свинца или его сплава, получают расплав, которым обволакивают использованную шину колеса транспортного средства. Термическую деструкцию осуществляют при поддержании расплава в расплавленном состоянии на протяжении времени термической деструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к технологии термической деструкции материалов, а более конкретно к способу получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства и может быть широко использовано для получения лимонена.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Под использованной шиной колеса транспортного средства понимается шина, которая отработала отведенный шине ресурс и она более не пригодна для прямого использования по назначению, присущему шине колеса транспортного средства.
В состав шин колес легковых и грузовых транспортных средств входит вулканизированная резина, а в состав последней - полиизопреновый каучук (натуральный или/и синтетический).
Натуральный каучук (полиизопреновый) - ациклический природный углеводород, состоящий из мономеров - элементарных изопреновых групп С5Н8, соединенных между собой в очень длинную цепь с образованием полиизопрена, т.е. каучук имеет формулу (C5H8)n. Молекула изопрена состоит из атомов углерода и водорода: на 5 атомов углерода приходится 8 атомов водорода. Молекула имеет две обычные (одинарные) валентные связи и две двойные, по месту которых происходит присоединение других атомов. Натуральный каучук - полимер изопрена. Основная составная часть натурального каучука (91-96%) - это полиизопрен (C5H8)n. Полимер изопрена СН2=С(СН3)-СН=СН2, 2-метилбутадиен-1,3 - ненасыщенный углеводород диенового ряда.
При 250°С начинается разложение каучука с выделением смеси летучих продуктов. Разрыв молекулярной цепи полиизопрена при 280-360°С приводит к образованию олигомерной фракции, содержащей до 8-9 звеньев мономера. Выделенная смесь летучих продуктов - это сложная смесь, в которой наряду с другими продуктами всегда содержатся изопрен и дипентен (сдвоенные молекулы изопрена).
При термической деструкции натурального каучука получается то или иное количество изопрена и дипентена.
Образование дипентена объясняется вторичной реакцией димеризации изопрена вследствие высокой температуры деструкции каучука.
Каучук при сухой перегонке превращается в изопрен, дипентен и другие терпены, что указывает на генетическую связь каучука с низшими терпенами, олигомерами изопрена.
Деполимеризация - один из основных способов превращения полимеров в низкомолекулярные продукты, если в составе полимерной цепи нет омыляемых связей. При этом макромолекула разрушается под влиянием высокой температуры (сухая перегонка, пиролиз). В результате термодеструкции происходит деполимеризация полимера, а, следовательно, получение из полимера продуктов деструкции мономеров.
При сухой перегонке из натурального каучука образуются его мономеры -элементарные изопреновые группы С5Н8. Наряду с распадом сложного вещества на вещества с более простым молекулярным строением происходит рекомбинации последних в новые молекулы той или другой степени сложности. Этим обстоятельством объясняется то, что наибольшую часть продуктов термического разложения натурального каучука составляют изопрен С5Н8 и его димер дипентен С10Н16.
Указанные дипентен С10Н16, и изопрен C5H8 обнаруживаются во всех случаях термического распада изопренового каучука. Содержание дипентена в продуктах распада каучука - до 46%, а изопрена - до 22,7%.
Дипентеном называют рацемическую форму лимонена. Используя понятия «дипентен» и «лимонен» имеется в виду вещество с химической формулой С10Н16, присущей терпенам - непредельным гидроароматическим углеводородам.
Таким образом, лимонен, будучи типичным представителем терпенов, также имеет названия: дипентен; 1-метил-4-изопропенилциклогексен-1; 4-изопропенил-1-метилциклогексен.
Лимонен существует в виде двух оптически активных форм - энантиомеров и в виде рацемической смеси (дипентен).
Дипентен - (±)-лимонен, рацемическая оптически недеятельная форма лимонена.
Лимонен - молекулярная масса 136,24, бесцветная летучая жидкость с приятным лимонным запахом, температура кипения 175,5-176,5°С, легко окисляется на воздухе, плотность 0,8411 г/см3 (20°С), не превращается в другие углеводороды при нагревании до 250-400°С. Легко окисляется на воздухе, причем целенаправленным окислением можно получить карвон. Для получения лимонена при термической деструкции материала шин подлежит удалению из полости сосуда кислород воздуха, что необходимо для предотвращения окисления лимонена.
Лимонен реагирует с полимерной цепью резины (или латекса). Поскольку лимонен и каучук состоят из аполярных углеводородных цепей, они растворимы, жидкий лимонен растворяет резину.
Лимонен (дипентен) получается при димеризации изопрена.
По своей сути, лимонен (дипентен) представляет собой вторичный продукт, образующийся в результате рекомбинации изопреновых группировок, возникающих при термическом распаде каучука, а последние являются характерными для молекул каучука структурными образованиями.
При нагревании до 300°С оптически активные формы лимонена рацемизуются в дипентен, при высоких температурах разлагается с образованием изопрена.
Из дипентена можно получить две молекулы изопрена. Из двух молекул изопрена получается одна молекула дипентена.
При идентификации изопреновых каучуков характеристическими продуктами термического распада (пиролиза) являются изопрен и дипентен.
Передача тепловой энергии осуществляется тремя способами: теплопроводность; тепловое излучение; конвекция. Одним из путей повышения производительности процесса термической деструкции материала шин является выбор механизма теплопередачи для условий, когда процесс термической деструкции надлежит осуществлять в среде инертного газа, а также с учетом того существенного обстоятельства, что источник тепловой энергии находится по одну сторону стенки (перегородки), а продукт, подвергаемый термической деструкции, - по другую.
Известен способ термической деструкции изношенных шин, включающий загрузку изношенных шин в замкнутую полость, заполнение его органическим растворителем, нагрев органического растворителя косвенным теплообменом с греющим газом до температуры деструкции изношенных шин с одновременным перемешиванием органического растворителя в реакторе до полного растворения шин с отводом готовой резиносодержащей жидкой композиции и газовой фазы, образовавшейся при деструкции изношенных шин, и очистку греющего газа (RU 2497668 С1). Известный способ имеет низкую производительность процесса термической деструкции материала шины. Указанный недостаток объясняется тем, что в известном способе не решен вопрос эффективности передачи тепловой энергии от источника к материалу шины, причем эффективность передачи указанной тепловой энергии оказывает существенное влияние на время процесса термической деструкции материала шины.
Известен способ термической деструкции материала изношенных шин и резинотехнических изделий в среде рециркулирующих газов пиролиза при температуре 200-500°С, с разделением продуктов пиролиза посредством аппарата разделения (RU 2248881 С2). Известный способ имеет низкую производительность процесса термической деструкции материала шины. Указанный недостаток объясняется тем, что в известном способе не решен вопрос эффективности передачи тепловой энергии от источника к материалу шины, причем эффективность передачи указанной тепловой энергии оказывает существенное влияние на время процесса термической деструкции материала шины.
Известен также способ утилизации неразделанных шин путем термического нагрева в обедненной кислородом среде при температуре 675-900 К с одновременным отделением и получением металлокорда, летучих веществ и порошково-кускового сажесодержащего материала, последующим отводом и выжиганием летучих веществ с выработкой тепла, причем нагрев производят через стенки контейнера без непосредственного контакта с нагревательными элементами и греющей средой со снижением концентрации кислорода от 21% в начале до 0,5-4,5% в конце нагрева и разрушения шин с периодическим встряхиванием (RU 2322347 С1). Известный способ также имеет низкую производительность процесса термической деструкции материала шины. Указанный недостаток объясняется тем, что в известном способе не решен вопрос эффективности передачи тепловой энергии от источника к материалу шины, причем эффективность передачи указанной тепловой энергии оказывает существенное влияние на время процесса термической деструкции материала шины, т.е. на производительность процесса.
Известен также способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства, включающий использование, источника тепловой энергии, сосуда с полостью, дном, боковой стенкой, съемной крышкой, подводящим патрубком, отводящим патрубком и сливным патрубком, сообщение их с полостью сосуда, получение расплава свинца с использованием источника тепловой энергии, размещение расплава свинца в полости, размещение использованной шины колеса транспортного средства в расплаве, проведение термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком использованной шины колеса транспортного средства в расплаве свинца (Интернет источника URL http://colesa.ru/news/55559, дата размещения на сайте 18.10.2017, дата обращения 20.12.2019).
По общему правилу, в качестве наиболее близкого аналога для заявляемого изобретения указывается тот, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения включая назначение.
Известный способ имеет низкую производительность и связан с использованием двух сосудов, сообщенных между собой трубопроводом, причем один из сосудов используется для приготовления расплава, а другой - для термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком использованной шины колеса транспортного средства. Для получения расплава свинца в одном из сосудов нужно потратить больше времени, по сравнению с получением расплава в полости того сосуда, где осуществляется термическая деструкция. Данное обстоятельство продиктовано тем, что при транспортировке расплава из полости одного сосуда в полость другого сосуда происходит потеря тепловой энергии, которая перемещается к трубопроводу, а также к теплопередающим элементам другого сосуда в результате явления теплопередачи. Для восполнения указанных потерь тепловой энергии затрачивается дополнительное время для нагрева расплава до температуры, которая выше температуры проведения процесса термической деструкции, что существенно снижает производительность способа. Именно действия известного способа по использованию двух сосудов для осуществления способа существенно снижает производительность процесса термической деструкции. Известный источник информации не содержит сведений об использовании средств и методов для повышения производительности процесса термической деструкции в части обеспечения производительности процесса за счет обеспечения эффективности получения расплава в полости одного из сосудов.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема: известные способы термической деструкции материала использованной шины колеса транспортного средства (далее также шина) имеют низкую производительность, что подтверждается тем фактическим обстоятельством, что процессу термической деструкции непосредственно материала шины предшествует процесс нагрева, как сопрягаемых элементов, так и самого материала, подвергаемого термической деструкции, до требуемой для протекания процесса температуры. Именно время, необходимое для нагрева указанных элементов, оказывает существенное влияние на производительность процесса в целом. Низкая производительность процесса термической деструкции материала шины объясняется неэффективной теплопередачей тепловой энергии от источника к материалу шины. Именно указанное обстоятельство является определяющим, влияющим на производительность процесса термической деструкции материала шины. Низкая производительность процесса приводит к увеличению времени термической деструкции в целом, что приводит к снижению эффективности процесса термической деструкции и увеличению потребления используемой тепловой энергии. Известные источники информации не содержат сведений о том, что посредством известных способов можно получить лимонен в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства.
Данная техническая проблема является существенной и требует своего разрешения. Указанный недостаток сдерживает более широкое использование процесса термической деструкции материала шины. Фактические обстоятельства указывают на существование необходимости в расширении арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые с одновременным существенным повышением производительности процесса термической деструкции материала шины и получением целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение: расширение арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые путем создания нового объекта (объект - способ) с родовым признаком «Способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства», повышение производительности процесса термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, использованной шины колеса транспортного средства, получение целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси.
По общему правилу, техническая проблема может состоять в расширении арсенала средств определенного назначения, которая решается путем создания технического решения, альтернативного известному решению (создание варианта известного решения), либо состоять в создании средства определенного назначения впервые, при этом в качестве технического результата, обеспечиваемого таким изобретением, следует рассматривать реализацию изобретением указанного назначения.
Получаемый технический результат (основной): реализация назначения.
Получаемый технический результат (дополнительный): повышение производительности процесса термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, использованной шины колеса транспортного средства, получение целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при использовании способа.
По общему правилу, если при создании изобретения решается задача расширения арсенала технических средств определенного назначения или получения таких средств впервые, технический результат заключается в реализации этого назначения.
Если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, рекомендуется указать все технические результаты.
Технический результат представлен заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.
Сущность заявляемого изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения (достижение основного технического результата), указанного в родовом понятии, а также получение дополнительного технического результата.
Сущность заявленного изобретения заключается в том, что способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства, характеризующийся тем, что для термической деструкции используют сосуд с полостью, дном, боковой стенкой, съемной крышкой, источником тепловой энергии, теплоизоляцией, подводящим патрубком, отводящим патрубком и сливным патрубком, сообщенными с полостью сосуда, при этом источник тепловой энергии сообщен с дном и боковой стенкой сосуда, а теплоизоляция сообщена с источником тепловой энергии и съемной крышкой, в полости сосуда формируют, из кусков технического свинца или его сплава, трехмерный элемент в виде стакана с основанием, вертикальной стенкой и закладной полостью, причем указанный стакан сообщают с элементами сосуда таким образом, что основание стакана сообщают с дном сосуда, вертикальную стенку стакана сообщают с участком боковой стенки сосуда, примыкающим к дну сосуда, при этом основание стакана прижимают к дну сосуда посредством гнета, который размещают в закладной полости стакана, причем гнет образуют из шины колеса транспортного средства, содержащего каркас с периферийной полостью, и кусков свинца или его сплава, которые размещают в периферийной полости, причем шину колеса транспортного средства, до получения расплава, принудительно фиксируют в закладной полости стакана в таком положении, что после получения расплава свинца или его сплава шина колеса транспортного средства разместится в расплаве, после этого полость сосуда герметизируют, а затем, посредством подводящего патрубка, частично заполняют полость сосуда инертным по отношению к лимонену газом, а после этого подводят тепловую энергию, которую осуществляют в два непрерывных этапа, следующих один за другим, причем на первом этапе подводят тепловую энергию от источника тепловой энергии к дну и боковой стенке сосуда, а затем к кускам технического свинца или его сплава, расплавляют их и получают расплав, которым обволакивают использованную шину колеса транспортного средства, а на втором этапе подводят тепловую энергию от источника тепловой энергии к дну и боковой стенке сосуда, а затем к расплаву, а от него к вулканизированной резине с полиизопреновым каучуком использованной шины колеса транспортного средства для осуществления термической деструкции, при этом термическую деструкцию осуществляют при поддержании расплава в расплавленном состоянии на протяжении времени термической деструкции.
Термическую деструкцию осуществляют путем передачи тепловой энергии от расплава технического свинца или его сплава с температурой 370-450°С.
В качестве инертного газа используют газ аргон. Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.
Сущность изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения (достижение основного технического результата), указанного в родовом понятии, а также получение дополнительного технического результата - повышение производительности процесса термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, использованной шины колеса транспортного средства, получение целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси.
Заявленное изобретение является техническим решением, относящимся к способу, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к способу существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения технического результата (основного и дополнительного), обеспечиваемого изобретением.
Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.
Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения заявленного технического результата, т.е. находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертеже представлен способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Принимая во внимание то существенное обстоятельство, что для осуществления способа получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства (далее также способ), используется определенное устройство, то заявитель считает необходимым представить характеристику используемого устройства и его признаки, т.к. признаки используемого устройства участвуют в характеристике заявляемого изобретения (объект - «способ»). Заявитель не заявляет объект «устройство» в составе настоящей заявки.
Используемое устройство содержит следующие элементы (см. чертеж): боковая стенка 1, дно 2, фланец 3, съемная крышка 4, крепежные элементы 5, подводящий патрубок 6, отводящий патрубок 7, сливной патрубок 8, запорные краны 9, 10, 11, теплоизоляция 12, 15, источник тепловой энергии, содержащий электрический провод 13 с изоляцией 14, фиксатор 16, держатель 17, соединительные элементы 18, упор 19, полость 23.
В полости 23, из кусков 22 свинца или его сплава, формируют трехмерный элемент в виде стакана со следующими элементами: закладная полость 24, основание 25, вертикальная стенка 26.
В закладной полости 24 размещают шину колеса транспортного средства, состоящую из каркаса 20 с периферийной полостью 21.
Фланец 3, посредством сварных швов, жестко закреплен к боковой стенке 1. Фланец 3 и съемная крышка 4 содержат сквозные отверстия, необходимые для размещения в них крепежных элементов 5. Крепежные элементы 5 выполнены в виде, например, стандартизованных болтов и гаек (ГОСТ 7798-70; 7805-70; 5915-70; 5927-70), которые получены из нержавеющей стали, например, 12Х18Н10Т, обеспечивающие соединение фланца 3 со съемной крышкой 4. Подводящий патрубок 6, отводящий патрубок 7, сливной патрубок 8 сообщены с полостью 23. Подводящий патрубок 6 предназначен для подачи в полость 23 инертного газа, в частности, аргона. Отводящий патрубок 7 предназначен для удаления из полости 23 лимонена в составе летучих продуктов смеси. Сливной патрубок 8 предназначен для удаления из полости 23 расплава свинца или сплава свинца. Запорные краны 9, 10, 11 обеспечивают, каждый в отдельности, перекрывание подводящего патрубка 6, отводящего патрубка 7, сливного патрубка 8 соответственно. Теплоизоляция 12 закреплена к съемной крышке 4 и предотвращает утечку тепловой энергии в окружающую среду через поверхность съемной крышки 4. Теплоизоляция 12, 15 выполнена в виде слоистого элемента на основе кремнеземных волокон, обладающих требуемой теплостойкостью и теплоизоляционными свойствами. Боковая стенка 1 и дно 2 сообщены с источник тепловой энергии, выполненным, например, электрического типа, содержащим электрический провод 13 с изоляцией 14, причем электрический провод 13 выполнен из проволоки с высоким омическим сопротивлением, например, из нихромовой проволоки, а изоляция 14 выполнена из керамики. Электрический провод 13 обеспечивает преобразование электрической энергии в тепловую, которая передается к изоляции 14, а затем к боковой стенке 1 и дну 2. Источник тепловой энергии выполнен, например, в виде керамического ТЭНа, которые широко известны и представлены на рынке. Источник тепловой энергии выполнен из отдельных элементов, секций, которые способны разместится равномерно на участках, подлежащих нагреву, т.е на поверхностях боковой стенки 1 и дна 2. Посредством электрического провода 13 осуществляется подключение к электрической сети. Теплоизоляция 15 сообщена с источником тепловой энергии, а более конкретно, с изоляцией 14, и предотвращает утечку тепловой энергии в окружающую среду со стороны источника тепловой энергии, образованного электрическим проводом 13 и изоляцией 14. Элементы устройства, за исключением теплоизоляции 12, 15 и источника тепловой энергии, образованного электрическим проводом 13 и изоляцией 14, выполнены преимущественно из жаропрочной и коррозионностойкой стали. Фиксатор 16 жестко закреплен посредством сварных швов к съемной крышке 4 и выполнен, например, в виде втулки. Держатель 17 выполнен в виде трубы и сообщен с фиксатором 16 с образованием, преимущественно, разъемного соединения посредством, например, шпонки или штифта. Упор 19 предназначен для взаимодействия непосредственно с шиной колеса транспортного средства и выполнен в виде диска или отдельных участков диска. Соединительные элементы 18 выполнены из трубы и обеспечивают жесткое соединение упора 19 с держателем 17. Фиксатор 16, держатель 17, соединительные элементы 18 и упор 19 образуют прижимное устройство, обеспечивающее фиксацию шины колеса транспортного средства в требуемом положении в закладной полости 24, а также в полости 23 сосуда.
Под термином «кусок» понимается - часть чего-нибудь; отделенная, отломленная, отбитая и т.п., часть чего-либо.
Под термином «технический свинец или его сплав» понимается - свинец или его сплав в любых формах с примесями, например, в виде лома, чушек, слитков и пр. (см. ГОСТ 3778-98 и др.).
Гнет - тяжесть, груз, накладываемый сверху и давящий на что-либо.
Пример 1
Непосредственно в полости 23 сосуда изготовили, из кусков 22 (см. чертеж) технического свинца или его сплава, трехмерный элемент в виде стакана с основанием 25, вертикальной стенкой 26 и закладной полостью 24, причем указанный стакан сообщили с элементами сосуда таким образом, что основание 25 стакана сообщили с дном 2 сосуда, вертикальную стенку 26 стакана сообщили с участком боковой стенки 1 сосуда, примыкающим к дну 2 сосуда. Посредством запорного крана 11 перекрыли сливной патрубок 8. Основание 25 стакана прижали к дну 2 сосуда посредством гнета, который разместили в закладной полости 24 стакана. Гнет образовали шиной колеса транспортного средства, содержащего каркас 20 с периферийной полостью 21, и кусками свинца или его сплава, которые разместили в периферийной полости 21. Шину колеса транспортного средства, до получения расплава, принудительно зафиксировали в закладной полости 24 стакана в таком положении, что после получения расплава свинца или его сплава шина колеса транспортного средства разместится в расплаве. Принудительную фиксацию шины колеса транспортного средства в закладной полости 24 осуществили путем закрепления съемной крышки 4 к фланцу 3 крепежными элементами 5 (см. чертеж), в результате указанного действия упор 19 был сообщен с внешней поверхностью шины колеса транспортного средства, что обеспечило фиксацию указанной шины колеса транспортного средства в требуемом положении в закладной полости 24. Осуществили герметизацию полости 23 посредством затягивания крепежных элементов 5. Затем, посредством подводящего патрубка 6 и запорного крана 9, частично заполнили полость 23 инертным по отношению к лимонену газом, в качестве которого использовали газ аргон. Указанный инертный газ подавали из баллона под давлением. Наличие инертного газа носит обязательный характер для исключения окисления выделяемого лимонена. После этого подвели тепловую энергию, которую осуществили в два непрерывных этапа, следующих один за другим, причем на первом этапе подводили тепловую энергию от источника тепловой энергии к дну 2 и боковой стенке 1 сосуда, а затем к кускам 22 технического свинца или его сплава, расплавили их и получили расплав, посредством которого произошло обволакивание использованной шины колеса транспортного средства, в результате ее полного погружения в расплав. На втором этапе подводили тепловую энергию от источника тепловой энергии к дну 2 и боковой стенке 1 сосуда, а затем к расплаву, а от него к вулканизированной резине с полиизопреновым каучуком использованной шины колеса транспортного средства для осуществления термической деструкции. Термическую деструкцию осуществляли при поддержании расплава в расплавленном состоянии на протяжении времени термической деструкции, которую осуществляли путем передачи тепловой энергии от расплава технического свинца или его сплава с температурой 370-450°С. В качестве инертного газа использовали газ аргон. В процессе термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком выделялся лимонен в составе летучих продуктов смеси, который удалялся из полости 23 через отводящий патрубок 7 и запорный кран 10. Фиксацию времени образования расплава осуществляли посредством датчика, который замыкал электрическую цепь в момент образования расплава. Для фиксации начала и завершения времени выделения лимонена в составе летучих продуктов смеси использовали хроматограф «Кристалл-5000» с использованием колонки с сорбентом SE-30 на Хроматоне N длиной 3 метра, с внутренним диаметром 3 мм.
При проведении эксперимента использовали устройство с размерами полости 23 сосуда: диаметр 800 мм; высота 600 мм.
Источник тепловой энергии, образованный электрическим проводом 13 и изоляцией 14, использовали мощностью 40 кВт/час с регулятором мощности.
На первом этапе подвод тепловой энергии осуществляли при мощности 40 кВт/час, а на втором этапе - 24 кВт/час.
При реализации заявленного способа использовали шину 205/55 R 16 ContiPremiumContact весом 9,3 кг. Данная модель изготовлена из смеси, содержащей следующие материалы:
1. Каучук (природный и синтетический) - 41%;
2. Наполнители (сажа, силикаты, углерод) - 30%;
3. Упрочнители (сталь, район, нейлон) - 15%;
4. Размягчители (масла и смолы) - 6%;
5. Химикаты для вулканизации (сера, оксид цинка, различные другие химикаты) - 6%;
6. Химикаты, предотвращающие старение (против воздействия озона и усталости материала) - 1%;
7. Прочие - 1%.
Общее время термической деструкции составило 220 минут, из них: время нагрева и получения расплава свинца или его сплава 190 минут; время выделения лимонена 30 мин.
Пример 2
В примере 2 совершили те же действия, что и в примере 1, но с той лишь разницей, что вместо трехмерного элемента в виде стакана из кусков 22 свинца или его сплава, разместили куски 22 свинца или его сплава на поверхности только дна 2, а на них положили шину колеса транспортного средства, причем куски 22 свинца или его сплава не размещали в периферийной полости 21.
Общее время термической деструкции составило 255 минут, из них: время нагрева и получения расплава свинца или его сплава 220 минут; время выделения лимонена 35 мин.
Из представленного следует, что образование в полости 23 сосуда из кусков 22 свинца или его сплава стакана, а также его сообщение с элементами используемого устройства так, как указано выше, является существенным обстоятельством, оказывающим влияние на производительность процесса в целом.
Вся совокупность признаков способа направлена на реализацию назначения и повышение производительности процесса в целом, т.к. обеспечивается снижение времени, необходимого как для нагрева и получения расплава свинца или его сплава, а также снижение времени, необходимого как выделения целевого продукта - лимонена в составе летучих продуктов смеси.
Заявителем приведено обоснование достижения заявленного технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Заявляемое изобретение реализует назначение.
Заявляемое изобретение является техническим решением, относящимся к способу, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к способу существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Из приведенного перечня признаков заявляемого изобретения и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.
Заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретение и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы изобретения необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения нового технического результата. Каждый существенный признак изобретения, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, влияет на достижение указанного выше технического результата.
Каждый признак изобретения в отдельности является существенным, а их сочетание образует совокупность существенных признаков изобретения, оказывающих влияние на достижение технического результата. Каждый существенный признак способа выражен общим понятием, в частности представлен на уровне функционального обобщения, т.е. существенным является не конкретный (частный) случай выполнения заявленного существенного признака, а существенным является наличие отдельного существенного признака в совокупности признаков, т.к. при любых частных формах выполнения того, или другого существенного признака способа будет обеспечено достижение заявленного технического результата и решение поставленной задачи.
Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где может быть использован заявляемый способ. Заявляемое изобретение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата.
Заявляемое изобретение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их влияние на получение заявляемого технического результата.
Изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
В результате проведенного анализа заявитель пришел к выводу, что изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. в ходе проверки не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, не подтверждена известность влияния отличительного признака на указанный заявителем технический результат.
Существенные признаки заявляемого изобретения носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.
Заявитель в достаточной степени раскрыл сущность заявленного изобретения в документах заявки, предусмотренных подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1375 ГК РФ, для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, в частности, в документах заявки содержатся сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата, а также соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков изобретения обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.
Таким образом, заявленное изобретение является способом, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения, обеспечивает получение нового технического результата и решение поставленной задачи.
1. Способ получения лимонена в составе летучих продуктов смеси, выделяемой при термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком, из использованной шины колеса транспортного средства, включающий использование источника тепловой энергии, сосуда с полостью, дном, боковой стенкой, съемной крышкой, подводящим патрубком, отводящим патрубком и сливным патрубком, сообщение их с полостью сосуда, получение расплава свинца с использованием источника тепловой энергии, размещение расплава свинца в полости, размещение использованной шины колеса транспортного средства в расплаве, проведение термической деструкции вулканизированной резины с полиизопреновым каучуком использованной шины колеса транспортного средства в расплаве свинца, отличающийся тем, что до получения расплава в полости сосуда формируют из кусков технического свинца или его сплава трехмерный элемент в виде стакана с основанием, вертикальной стенкой и закладной полостью, причем указанный стакан сообщают с элементами сосуда таким образом, что основание стакана сообщают с дном сосуда, вертикальную стенку стакана сообщают с участком боковой стенки сосуда, примыкающим к дну сосуда, при этом основание стакана прижимают к дну сосуда посредством гнета, который размещают в закладной полости стакана, причем гнет образуют из шины колеса транспортного средства, содержащего каркас с периферийной полостью, и кусков свинца или его сплава, которые размещают в периферийной полости, причем шину колеса транспортного средства до получения расплава принудительно фиксируют в закладной полости стакана в таком положении, что после получения расплава свинца или его сплава шина колеса транспортного средства разместится в расплаве, после этого полость сосуда герметизируют, а затем посредством подводящего патрубка частично заполняют полость сосуда инертным по отношению к лимонену газом, а после этого подводят тепловую энергию от источника тепловой энергии к дну, боковой стенке сосуда, а затем – к кускам технического свинца или его сплава, при этом расплав получают путем расплавления кусков технического свинца или его сплава, из которых образован трехмерный элемент в виде стакана.
2. Способ, по п. 1, отличающийся тем, что термическую деструкцию осуществляют в расплаве с температурой 370-450°С.
3. Способ, по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют газ аргон.
