|
(21), (22) Заявка: 2003117792/12, 18.06.2003
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
18.06.2003
(43) Дата публикации заявки: 27.12.2004
(45) Опубликовано: 27.03.2005
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
RU 2139187 C1, 10.10.1999. BG 19857 А, 12.12.1980. RU 2142357 C1, 10.12.1999. RU 2062284 C1, 20.06.1996. RU 2174530 C2, 10.10.2001.
Адрес для переписки:
119607, Москва, ул. Раменки, 25, корп.1, кв.81, Ю.П.Заике
|
(72) Автор(ы):
Антоненко В.Ф. (RU), Заика Ю.П. (RU), Аникеев В.Н. (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Антоненко Владимир Федорович (RU), Заика Юрий Павлович (RU)
|
(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИН И РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к термическому пиролизу и может быть использовано при утилизации шин и резинотехнических изделий. В способе термической переработки перерабатывают изношенные шины и резинотехнические изделия в среде рециркулирующих газов пиролиза в реакторе при температуре 200-500°С с разделением продуктов пиролиза посредством аппарата разделения. Продукты пиролиза газообразные углеводороды от C1 до С4 из аппарата разделения подают в нижнюю часть реактора. Выходящие из топки реактора дымовые газы пропускают через теплообменник, расположенный внутри реактора, для нагрева рециркулируемых газов и перерабатываемого материала и при этом подают в бункер для нагрева находящегося в нем измельченного материала. Способ обеспечивает выход легких углеводородных фракций и позволяет снизить энергетические затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к термическому пиролизу и может быть использовано при утилизации шин и других резинотехнических изделий (РТИ).
Известен способ термической переработки изношенных шин вакуумным пиролизом при 450-510°С и абсолютном давлении менее 5 кПа с получением углеродной сажи с поглощением йода 0,13-0,15 кг/кг, масляным числом по ДБФ (80-100) 105 м3/кг и числом красящей способности 55-63 (US 5087436, кл. С 09 С 1/48, опублик. 11.02.1992).
Известен способ термической переработки изношенных шин, при котором пиролиз ведут при 550-800°С в среде восстановительного газа с разделением продуктов пиролиза и выделением твердого остатка (RU 2319187, кл. В 29 В 17/00, опублик. 10.10.1999).
Недостатком известных способов являются большие энергетические затраты.
Известен способ термической переработки изношенных шин в среде рециркулируемых газов, получаемых при проведении процесса. Реакция пиролиза шин идет при 200-500°С в течение 3-6 часов. Данным способом получают жидкую фракцию с удельным весом 0,927, которая содержит большое количество тяжелых углеводородов, что затрудняет ее дальнейшую переработку (авторское свидетельство НРБ 19857, кл. В 29 Н 19/00, опублик. 15.12.1980).
Техническим результатом изобретения является снижение энергетических затрат и повышение выхода легких углеводородных фракций.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе термической переработки изношенных шин и резинотехнических изделий в среде рециркулирующих газов пиролиза в реакторе, при температуре 200-500°С, с разделением продуктов пиролиза посредством аппарата разделения, согласно изобретению продукты пиролиза газообразные углеводороды от С1 до С4 из аппарата разделения подают в нижнюю часть реактора, а выходящие из топки реактора дымовые газы пропускают через теплообменник,
расположенный внутри ректора, для нагрева рециркулируемых газов и перерабатываемого материала, при этом подают в бункер для нагрева находящегося в нем измельченного материала. Технический результат достигается также тем, что в качестве топлива для получения продуктов сгорания используют газообразные или жидкие углеводороды пиролиза.
На приведенном чертеже схематично изображено устройство для проведения способа, где 1 – бункер, 2 – питатели, 3 – реактор, 4 – теплообменник, 5 – топка, 6 – воздухо- и газодувки, 7 – аппарат разделения (конденсатор или отпарная колонна), 8 – нагнетатель, 9 – бункер.
Способ осуществляется следующим образом.
Измельченные изношенные шины или РТИ загружают в бункер 1, обогреваемый продуктами горения, где их нагревают до температуры 180-200°С, и через герметичный питатель 2 направляют в реактор 3. В реакторе 3 крошку нагревают за счет тепла продуктов сгорания, проходящих через теплообменник 4, и за счет рециркулируемых газов, подаваемых в нижнюю часть реактора 3, в соотношении 0,3-0,5:1 к материалу. В качестве топлива для получения продуктов сгорания, поступающих из топки в теплообменник, используют газообразные углеводороды или тяжелую фракцию жидких углеводородов, полученных при разложении шин. Продукты пиролиза (пары углеводородов и углеводородные газы) выводят из верхней части реактора 3 и при температуре 230-280°С подают газодувкой 6 в аппарат разделения 7, где газообразные углеводороды от C1 до С4 подают нагнетателем 8 в нижнюю часть реактора 3, а жидкие углеводороды от С5 до С14 идут на переработку. Твердые продукты, содержащие углеродную сажу, металл, минеральные составляющие резиновых смесей (двуокись цинка, мел, серу и др.) охлаждают рециркулируемыми газообразными углеводородами в нижней части ректора 3 и выводят в охлаждаемый воздухом бункер 9, из бункера 9 через герметичный питатель 2 материал поступает на разделение остатка на трехуглерод с минеральными составляющими и металл. Нагретый воздух после охлаждения бункера 9 подают
в топку 5 на горение топлива. Из топки 5 дымовые газы с температурой до 500°С проходят через теплообменник 4, расположенный внутри реактора, где через стенку нагревают рециркулируемые газы и перерабатываемый материал. Из теплообменника 4 дымовые газы поступают в обогреваемый бункер 1 и нагревают измельченный материал. Часть дымовых газов выбрасывается в атмосферу, другая часть идет в топку 5 на разбавление продуктов горения.
ПРИМЕР 1. Измельченный материал (крошку изношенных шин и РТИ) загружают в обогреваемый бункер 1, нагревают до температуры 180°С, герметичным питателем 2 подают в реактор 3, где разлагают в среде рециркулируемых газов при температуре 420°C. Количество рециркулируемых газов в соотношении к материалу 0,4:1. Время переработки 1 час 34 мин. В результате пиролиза получают 8,2% газообразных и 56,7% жидких углеводородов, 35,1% твердого остатка от веса загружаемого материала. Жидкая фракция углеводородов имеет плотность 0,85 г/см3. Количество фракций, выкипающих до температуры 360°С, составляет 97,1%. Твердый остаток после выделения металла имеет следующие показатели по ASTM: йодное число, г/кг, 96, внешняя поверхность,м2/г, 90, светопропускание толуольного экстракта, %, 84, ДБФ, см3/100 г, 92.
ПРИМЕР 2. Измельченные шины загружают в обогреваемый бункер 1, нагревают дымовыми газами до температуры 190°С, герметичным питателем 2 подают в реактор 3 и разлагают в среде рециркулируемых газов при температуре 450°С. Количество рециркулируемых газов в соотношении к перерабатываемому материалу 0,5: 1. Время переработки 1 час 25 мин. В результате пиролиза получают 8,7% газообразных, 63,4% жидких углеводородов и 27,9% твердого остатка от веса загружаемого материала. Жидкая фракция углеводородов имеет плотность 0,86 г/см3. Количество фракций, выкипающих до температуры 360°С, составляет 95,8%. Твердый остаток после выделения металла имеет следующие показатели по ASТМ: йодное число, г/кг, 109, внешняя поверхность, м2/г, 105, светопропускание толуольного экстракта,%, 91, ДБФ, см3/100 г, 95.
Сравнительный анализ результатов пиролиза по предлагаемому способу и прототипу дан в таблице.
Таблица |
Показатели |
по прототипу |
пример 1 |
пример 2 |
Плотность при 20°C, г/см3 |
0,929 |
0,85 |
0,86 |
% фракций, выкипающих до 360°C, |
70 |
97,1 |
95,8 |
Содержание серы, % мас. |
0,84 |
0,53 |
0,60 |
Температура процесса, °С |
480 |
420 |
450 |
Время переработки |
4 часа 15 мин |
1 час 34 мин |
1 час 25 мин |
Формула изобретения
1. Способ термической переработки изношенных шин и резинотехнических изделий в среде рециркулирующих газов пиролиза в реакторе при температуре 200-500°С, с разделением продуктов пиролиза посредством аппарата разделения, отличающийся тем, что продукты пиролиза газообразные углеводороды от С1 до С4 из аппарата разделения подают в нижнюю часть реактора, а выходящие из топки реактора дымовые газы пропускают через теплообменник, расположенный внутри реактора, для нагрева рециркулируемых газов и перерабатываемого материала и при этом подают в бункер для нагрева находящегося в нем измельченного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топлива для получения продуктов сгорания используют газообразные или жидкие углеводороды пиролиза.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.06.2006
Извещение опубликовано: 10.06.2007 БИ: 16/2007
|
|