Устройство аппарата для сжигания автошин – Устройство аппарата для сжигания автошин

Содержание

установка по переработке покрышек своими руками

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Современное общество не представляет своей жизни без автомобильной техники. С ростом числа машин пропорционально растет и количество изношенных покрышек в мире. Станки для переработки автошин в крошку не способны справиться с таким объемом резиновых отходов.

В результате был разработан альтернативный метод, при котором автомобильные шины проходят процесс разделения на полезные элементы. Такой метод называется пиролиз.

пиролиз шин

Как происходит пиролиз

Пиролиз шин представляет собой высокоэффективный и недорогой способ переработки резинотехнических изделий (рти), а также отслуживших свой срок автомобильных покрышек. В результате процесса не происходит загрязнения окружающей среды.


Основные этапы технологического процесса, в результате которого утилизируются резиновые отходы, а также изношенные автомобильные шины:

  • При помощи специальных ножей покрышки разделяются на боковую и переднюю часть.
  • Далее происходит загрузка сырья. Разделенный материал помещают в реторту и герметично закрывают, а затем загружают в печь.
  • В результате нагрева происходит разложение резины и выделяется газ. После окончания процесса реторту удаляют из нагревательной камеры и происходит замена на новую. Температура в печи имеет значение 450°С.
  • После длительного остывания из емкости вынимают содержимое. Отделяются жидкие углеводороды от корда.

В ходе закрытого сжигания резины не требуется кислород. Переработка шин пиролизом считается полностью безотходной, все продукты в результате реакции широко применяются в нефтеперерабатывающей промышленности.

При горении в печи происходят химические реакции разложения резины на газообразные нефтяные составляющие, углеродистый порошок и металлический корд.

устройство для пиролиза

Продукты реакции

В результате переработки резиновых отходов происходит выделение нескольких видов продукции:

  • Топливо жидкой формы.
  • Остаток, содержащий углерод.
  • Газ при пиролизе.
  • Металлическая армирующая проволока.

Жидкость

Жидкий остаток, по сути, представляет собой синтетическую нефть, схожую по своему составу с природной. При обработке полученного сырья на нефтеперерабатывающих заводах возможно получить такие виды материалов, как бензин, мазут, а также синтетическое масло для автомобильной техники.

Во многих странах такой способ утилизации нашел широкое применение, из огромного числа автошин производят дизельное топливо. С одной тонны шин в результате пиролиза получают 500 л топлива. Жидкий остаток можно применять без обработки для печей и котлов в качестве основного топлива.

завод пиролиза

Углеродсодержащий остаток

Твердый остаток нашел широкое применение в некоторых областях:

  • Он аналогичен активированному углю по своим абсорбентным свойствам.
  • Как черный краситель в лакокрасочном и цементном производстве.
  • Как сырье для изготовления новых резиновых изделий, а также покрышек.
  • Добавляется в жидкое топливо, либо сжигается сам в специальных печах.

Пиролизный газ

Пиролиз покрышек производится с выделением газа, который по своим характеристикам схож с природным. Большая часть данного газа в результате горения в печи разделяется на жидкие фракции, а также невыпадающие в осадок остатки, которые поддерживают разложение резины.

Металлический корд

Металлическая проволока при воздействии высокой температуры не подвержена разложению и остается в практически неизменном виде. Сердечник автомобильных шин производится из качественной стали, которая при дальнейшей переплавке находит свою вторую жизнь

Устройство котлов

Пиролизная установка по переработке шин в своей конструкции имеет следующие основные элементы:

  • Реторта.
  • Камера горения.
  • Теплообменник.

Реторта

Герметичная емкость, в которой резиновые отходы и шины после предварительного измельчения проходят процессы разложения в результате пиролиза на основные составляющие перед дальнейшей переработкой.

При попадании в реторту воздуха, в случае разгерметизации, может произойти взрыв образующегося пиролизного газа.

Изготавливается из прочного металла во избежание прогорания стенок.

устройство для переработки шин

Камера горения

Топка по конструкции представляет собой два отсека для горения топлива. В первой камере происходит основное горение

, где поддерживается необходимая температура для технологического процесса. В верхнем отсеке происходит полное дожигание топлива во избежание выбросов вредных веществ в атмосферу. Камера дожигания снабжается отверстиями для естественной подачи воздуха.

Теплообменник

Данная конструкция представляет собой соединение из металлических труб, в которых происходит остывание и разделение пиролизного газа на составляющие. Осушенный газ применяют для дальнейшего сжигания в печи. Жидкая составляющая проходит последующую переработку.

Котел для пиролиза является экологически безопасным оборудованием при соблюдении требований правильной эксплуатации.

Технология пиролиза шин своими руками

Можно ли сделать оборудование своими руками

Оборудование для переработки шин можно собрать своими руками, конструкция пиролизной установки проста. Для изготовления необходимы следующие основные элементы:

  1. Металлические трубы различного диаметра, для отдельных узлов аппарата.
  2. Краны и вентиля для контроля подачи топлива для печи.
  3. Термометры, с помощью которых будет производиться контроль за внутренними процессами и значением показаний температуры.
  4. Металлическая бочка объемом 200 л, она послужит для изготовления камеры сгорания.
  5. В качестве реторты подойдет обычный бытовой бидон, после доработки его герметичными соединениями.

Действовать изготовленное своими руками оборудование будет, но только как бытовой прибор для научных исследований. Без дополнительного оборудования для дальнейшей переработки получаемого сырья, продукты бытового процесса пиролиза малопригодны для применения по своему назначению. Экономическая выгода при использовании такой установки будет незаметна в результате малого возможного объема шин.

Технологический процесс разложения автомобильных покрышек является взрывоопасным. При попадании кислорода в разгерметизированную реторту может произойти взрыв. Такая аварийная ситуация приведет к выходу всего оборудования из строя, а также к несчастным случаям в процессе эксплуатации.

Для увеличения выгоды при переработке покрышек в пригодное топливо необходимо применять готовые установки пиролиза, изготовленные специалистами.

Современный рынок имеет возможность представить производственное оборудование различных значений производительности.

Получаемое сырье необходимо в дальнейшем улучшать и перерабатывать, для этого в промышленных агрегатах применяются дополнительные вспомогательные узлы:

  • Скруббер. Устройство, которое охлаждает получаемый в результате пиролиз газ, с применением специальных химических веществ. Происходит частичная конденсация в жидкость.
  • Сепаратор. Снижает уровень влажности полученного газа перед дальнейшей подачей в печь.
  • Конденсатор. Окончательно преобразует полученную газообразную фракцию в жидкость.
  • Фильтры. Защищают от попадания вредных веществ в атмосферу, в результате горения.

В ходе процесса пиролиза необходимо соблюдать правила безопасной эксплуатации.

пиролиза шин работа печи

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

  1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
  2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
  3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
  4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В таком оборудовании происходит перегонка пиролизного сырья в различное топливо, для данных установок необходимы большие площади и достаточное финансирование.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

stop-othod.ru

Пиролизная установка для переработки шин, покрышек. Пиролиз

Пиролиз шин, покрышек, пластиков и других отходов позволяет утилизовать и переработать токсичные отходы в топливо, углерод и металлокорд. Пиролизная установка проста и эффективна. Вложения в пиролизное оборудование окупается менее чем за год, при приобретении оборудования в лизинг срок окупаемости снижается до нескольких месяцев. Пиролизная установка не требует многочисленного персонала. Для обслуживания горизонтальной пиролизной установки требуется 3-4 человека в момент загрузки (3 - 5 часов в зависимости от объема) и дежурный во время работы. Срок службы пиролизного реактора из жаропрочной стали толщиной 16 -18 мм около 7-8 лет. Возможна поставка реактора из жаропрочной нержавеющей стали. После 7 -8 лет эксплуатации реактор меняется на новый. Остальные узлы установки замены не требуют. В установке использована автоматика Siemens.

Возможен лизинг оборудования на 2 - 5 лет, первый взнос 10 -15%,  удорожание 5 -12% в год, валюта - рубли.

 Пиролиз отходов. В зависимости от температур и материалов применяются установки низкотемпературного пиролиза и высокотемпературного пиролиза отходов.

Низкотемпературный пиролиз - процесс разложения отходов без доступа воздуха при температурах - 300-600° C. Этот способ характеризуется максимальным выходом жидких продуктов. В процессе пиролиза мы получаем топливо и другие ценные отходы. В наших установках используется процесс каталитического пиролиза позволяющий увеличить эффективность и скорость процесса. В установках на выходе мы получаем тяжелую и легкую фракции топлива, неконденсируемые фракции- газ используется для подогрева пиролизной печи, поэтому для работы пиролизной необходим только первоначальный подогрев. После начала процесса пиролиза для подогрева используются выделяющийся газ. Если Вы приобретаете 2 установки и они работают вместе, излишки газа в одной пиролизной установке используются для запуска процесса пиролиза во второй установке. Отпадает потребность в каком либо дополнительном виде топлива вообще. Пиролизная установка комплектуется 4х- ступенчатой системой очистки газов. Прайс лист на пиролизные установки.

Высокотемпературный пиролиз протекает при температурах около 1000- 1400 градусов и характеризуется максимальным выходом газа. Высокотемпературный пиролиз - один лучших способов переработки твердых бытовых отходов, ТБО, как с точки зрения как экологической безопасности, так и получения синтез-газа, шлака, металлов и других материалов, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Высокотемпературная газификация дает возможность технически просто перерабатывать твердые бытовые отходы без их предварительной подготовки, сортировки, сушки и т. д.

Оборудование для отходов - преимущество пиролиза:

  • Пиролизное оборудование - оптимальное решение для переработки отходов. Пиролиз мало чувствителен к типу сырья и способен перерабатывать несортированные твердые бытовые отходы, канализационный ил, нефтяные остатки, бумажную пульпу, смешанные пластики и измельченные остатки автомобилей, резину и автопокрышки, отходы деревообработки, больничные отходы и т.д Автоматика установки приспосабливается к изменениям состава отходов.
  • Нет отходов сгорания, пиролизная установка имеет отличные показатели по выбросам вредных веществ таких как диоксины, уровень которых ниже установленных соответствующим законодательством.
  • Установка не производит сточных вод.
  • Не требуется высококвалифицированный персонал, установка работает в автоматическом режиме.
  • Происходит большое снижение объемов отходов для захоронения.
  • Безвредные остатки производства могут использоваться в дальнейшем, в производстве шин, дорожном строительстве и.т.д.
  • Пиролизная установка проста в работе и обслуживании, а так же то, что пиролизная установка обеспечивает себя необходимой для работы энергией (требуется только для пуска), в то время как избыток генерируемого пара и/или электричества поставляется внешнему потребителю.

Пиролизные машины выпускаются в 2 исполнениях вертикальные и горизонтальные. У нас Вы можете приобрести горизонтальные пиролизные машины для переработки отходов шины и.т.д. и вертикальные машины для переработки отходов масла и нефтепродуктов.

Преимущества горизонтальных пиролизных установок:

  • В реакторе идет перемешивание материала, что ускоряет процесс пиролиза.
  • Не нужны кран-балки для разгрузки реторт.
  • Цех может иметь меньшую высоту.
  • Большие размеры загрузочных дверей установки.
  • Возможность автоматизации загрузки, загрузочное устройство может быть диаметром равным двери машины.
  • Полностью автоматическая выгрузка углерода, приспособление для выгрузки металлокорда, Небольшое количество обслуживающего персонала 3-4 человека, особенно высокая экономия получается при большой производительности установки или закупке 2 и более блоков.
  • Пиролиз резины и шин.

    Пиролиз резины и утилизация автомобильных покрышек - самое востребованное направление, где широко используются горизонтальные пиролизные установки. Большой объем реактора от 12 м3 до 50 м3 большие загрузочные двери от 2,2 до 2,8 метра в диаметре, автоматическая разгрузка установки, небольшое количество обслуживающего персонала делают горизонтальные установки наиболее выгодными в использовании для этих целей.

    Пиролиз пластика.

  • Пиролиз пластика, еще одно популярное направление использования пиролизных машин. Что особенно важно, что пластик разлагается в пиролизной машине без образования диоксинов. При этом выход пиролизного топлива составляет около 65% от веса пластика. При поставке блока дехлорирования возможна переработка пластиков с примесями ПВХ.
  • Пиролиз отходов

  • В пиролизных установках также возможна переработка остатков кабеля, кожи (оборудование для предварительной обработки поставляется),
  • Пиролиз отработанного масла и нефтепродуктов

  • Возможна переработка отработанного масла в горизонтальных пиролизных установках 10 -15 % от объема загрузки установки, в установках дистилляции или в установках регенерации масел.
  •   Мы предлагаем 2 типа установок для переработки масел.

Серия установок дистилляции которые позволяют переработать 5 до 50тонн масла в сутки в стандартное летнее дизельное топливо и бензин  АИ 92.

Установки регенерации свойств масел с производительностью от 62 до 2000 литров в час. Эти установки позволяют получить масло со свойствами близкими к исходному маслу.

  •  В результате пиролиза получаются следующие продукты:

  • Пиролизное масло: 40% ~ 65% от веса загрузки (зависит от качества материала загружаемого в машину и температур)
  • Металлический корд (при переработке шин 10-15%)
  • Углерод 37%, при большом количестве переработки обычно устанавливается станок для прессовки порошка в угольные стержни.
  • Отходы воды и пара: 5% ~ 10%
  • Горючие пиролизные газы.

Рабочий процесс:

В загрузочное впускное отверстие загружается сырье, в зависимости от объемов и материала может поставляться загрузочный конвейер. Затем, реактор пиролизной машины нагревается газовой или дизельной горелкой, на выбор заказчика. Когда температура достигает до 350 ° С 400 ° C, в реакторе начинается реакция пиролиза. От образовавшегося нефтяного газа будут отделяться легкий и тяжелый компоненты. Светлый компонент охлаждается в конденсаторе и накапливается в баке для топлива, также в системе остаются горючие газы, которые не могут быть сжижены, они возвращаются в систему теплоснабжения для сжигания. Пиролизная машина комплектуется системой очистки газов в системе теплоснабжения машины. Мы можем Вам предложить следующий типоразмерный ряд Пиролизных машин с разной производительностью:

Цены и характеристики пиролизных установок производительностью от 4 до 20 тонн  

№   Наименование   Мощность  
кВт.
Объем
 реактора  
м3/час
Объем 
 загрузки 
тонн.
Объем 
 в сутки 
тонн.
 Количество  
загрузок
в день

Цена*

 $ USA

Цена**

$ USA 

Цена***

 $ USA

Цена ****

$ USA

 Цена*****

 $ USA

1 LL-2200-6000
11 22 5 - 6 8 - 10  3 за 2 дня  87000 102000  115000 128000  149000
2 LL-2200-6000
11 22 5 -6 8 - 10 3 за 2 дня  99000 115000 128000 140000 161000
3 LL-2200-6600
11 25 7 10 -11 3 за 2 дня 89000 104000  117000 130000  151000
4 LL-2200-6600
11 25 7 10 -11 3 за 2 дня 101000 117000 130000 142000 163000
5 LL-2600-6000
16 32 8 -10 8 -10 1 в день 98000 115000  128000 141000  163000
6 LL-2600-6000
16 35 8 - 10 8 -10
1 в день 110000 127000  140000 153000  175000
7 LL-2800-6000
17 37 10 -11 10 -11
1 в день 111000 129000  143000 158000  182000
8 LL-2800-6000
22 37 10 - 11 10 -11 1 в день 124000 142000 156000 171000 195000
9 LL-2800-6600
22 40 12 - 13 12 - 13
1 в день 128000 149000  164000 180000  209000
10 LL-2800-6600
22 40 12 -13 12 - 13 1 в день 137000 180000 177000 193000 221000
11 LL-2800-7500
22 46 15 - 16 15 - 16 1 в день 143000 168000  184000 203000  229000
12 LL-2800-7500
22 46 15 - 16 12 - 13 1 в день 158000 184000 199000 219000 245000

* -   Подогрев реактора установки газом, углем или дровами.

** - Подогрев реактора установки мультитопливными горелками, работающими на дизельном топливе, пиролизном масле, мазуте.

*** Подогрев реактора установки мультитопливными горелками, работающими на дизельном топливе, пиролизном масле, мазуте. Плюс автоматизированная загрузка реактора установки

**** Полностью автоматическая система загрузки и выгрузки материалов

***** - цена пиролизной установки с системой охлаждения адаптированной к холодному климату, без открытого бассейна и системой охлаждения, позволяющей использование выделяемого установкой тепла для отопления цеха. Система приточной вентиляции. Нагрев установки мультитопливными горелками, работающими на дизельном топливе, пиролизном масле, мазуте.

Стандартный цикл работы пиролизной машины.

 №   Наименование 
 Загрузка материала 
час.

 Работа машины 
час.

 Остывание 
час

 Разгрузка 
час.

 Рабочий цикл 
час.
 1 LN-2200-5100   1,5-2 6-7  1,5-2   12
 2 LN-2200-5100  1,5-2  6-7   1,5-2  12
 3 LN-2200-5100  1,5-2   6-7 2  1,5-2  12
4 LN-2200-5100 1,5-2 6-7 2 1,5-2 12
5 LN-2200-6000 2 7 2 2 13
6 LN-2200-6600 2 8 2 2 14
7 LN-2600-6000 2-3 10 2 - 3 2-3 19
8 LN-2800-6000 3 12 4 3 22
9 LN-2800-6600 3 12 4 3 22
10 LN-2800-7500 4 12 4 4 24

Мы даем гарантию на машину 1 год, срок на реактор из нержавеющей стали толщиной 14 мм. 3 года, другие части машины нет необходимости менять весь ее период работы за исключением изнашиваемых узлов и деталей.

Состав машины для пиролиза входят

  1. Система нагрева реактора
  2. Теплоизолированный корпус машины пиролиза
  3. Пиролизный реактор, изготавливается из нержавеющей стали толщиной 14 мм.
  4. Пульт управления машиной.
  5. Каталитическая колонна
  6. Емкость для тяжелой фракции пиролизного масла
  7. Система охлаждения пиролизных газов
  8. Емкость для легкой фракции пиролизного масла
  9. Гидрозатвор
  10. Система охлаждения воды. Предусмотрена возможность использования тепла вырабатываемого в процессе пиролиза для подогрева воздуха в помещении цеха зимой
  11. Встроенный вентилятор и система клапанов.
  12. Дымоход
  13. Вентилятор дымоудаления
  14. Система очистки выхлопных газов
  15. Горелка для дожига газа
  16. Редуктор скорости
  17. Автоматический конвейер для удаления сажи
  18. Платформы обслуживания
  19. Роллер для выгрузки стали (корда)

pyrolysisplant.ru

Переработка шин методом пиролиза - Морской флот

Современное общество не представляет своей жизни без автомобильной техники. С ростом числа машин пропорционально растет и количество изношенных покрышек в мире. Станки для переработки автошин в крошку не способны справиться с таким объемом резиновых отходов.

Переработка шин методом пиролиза

Как происходит пиролиз

Пиролиз шин представляет собой высокоэффективный и недорогой способ переработки резинотехнических изделий (рти), а также отслуживших свой срок автомобильных покрышек. В результате процесса не происходит загрязнения окружающей среды.

Основные этапы технологического процесса, в результате которого утилизируются резиновые отходы, а также изношенные автомобильные шины:

  • При помощи специальных ножей покрышки разделяются на боковую и переднюю часть.
  • Далее происходит загрузка сырья. Разделенный материал помещают в реторту и герметично закрывают, а затем загружают в печь.
  • В результате нагрева происходит разложение резины и выделяется газ. После окончания процесса реторту удаляют из нагревательной камеры и происходит замена на новую. Температура в печи имеет значение 450°С.
  • После длительного остывания из емкости вынимают содержимое. Отделяются жидкие углеводороды от корда.

В ходе закрытого сжигания резины не требуется кислород. Переработка шин пиролизом считается полностью безотходной, все продукты в результате реакции широко применяются в нефтеперерабатывающей промышленности.

При горении в печи происходят химические реакции разложения резины на газообразные нефтяные составляющие, углеродистый порошок и металлический корд.

Переработка шин методом пиролиза

Продукты реакции

В результате переработки резиновых отходов происходит выделение нескольких видов продукции:

  • Топливо жидкой формы.
  • Остаток, содержащий углерод.
  • Газ при пиролизе.
  • Металлическая армирующая проволока.

Жидкость

Жидкий остаток, по сути, представляет собой синтетическую нефть, схожую по своему составу с природной. При обработке полученного сырья на нефтеперерабатывающих заводах возможно получить такие виды материалов, как бензин, мазут, а также синтетическое масло для автомобильной техники.

Переработка шин методом пиролиза

Углеродсодержащий остаток

Твердый остаток нашел широкое применение в некоторых областях:

  • Он аналогичен активированному углю по своим абсорбентным свойствам.
  • Как черный краситель в лакокрасочном и цементном производстве.
  • Как сырье для изготовления новых резиновых изделий, а также покрышек.
  • Добавляется в жидкое топливо, либо сжигается сам в специальных печах.

Пиролизный газ

Пиролиз покрышек производится с выделением газа, который по своим характеристикам схож с природным. Большая часть данного газа в результате горения в печи разделяется на жидкие фракции, а также невыпадающие в осадок остатки, которые поддерживают разложение резины.

Металлический корд

Металлическая проволока при воздействии высокой температуры не подвержена разложению и остается в практически неизменном виде. Сердечник автомобильных шин производится из качественной стали, которая при дальнейшей переплавке находит свою вторую жизнь

Устройство котлов

Пиролизная установка по переработке шин в своей конструкции имеет следующие основные элементы:

Реторта

Герметичная емкость, в которой резиновые отходы и шины после предварительного измельчения проходят процессы разложения в результате пиролиза на основные составляющие перед дальнейшей переработкой.

Изготавливается из прочного металла во избежание прогорания стенок.

Переработка шин методом пиролиза

Камера горения

Топка по конструкции представляет собой два отсека для горения топлива. В первой камере происходит основное горение, где поддерживается необходимая температура для технологического процесса. В верхнем отсеке происходит полное дожигание топлива во избежание выбросов вредных веществ в атмосферу. Камера дожигания снабжается отверстиями для естественной подачи воздуха.

Теплообменник

Данная конструкция представляет собой соединение из металлических труб, в которых происходит остывание и разделение пиролизного газа на составляющие. Осушенный газ применяют для дальнейшего сжигания в печи. Жидкая составляющая проходит последующую переработку.

Переработка шин методом пиролиза

Можно ли сделать оборудование своими руками

Оборудование для переработки шин можно собрать своими руками, конструкция пиролизной установки проста. Для изготовления необходимы следующие основные элементы:

  1. Металлические трубы различного диаметра, для отдельных узлов аппарата.
  2. Краны и вентиля для контроля подачи топлива для печи.
  3. Термометры, с помощью которых будет производиться контроль за внутренними процессами и значением показаний температуры.
  4. Металлическая бочка объемом 200 л, она послужит для изготовления камеры сгорания.
  5. В качестве реторты подойдет обычный бытовой бидон, после доработки его герметичными соединениями.

Действовать изготовленное своими руками оборудование будет, но только как бытовой прибор для научных исследований. Без дополнительного оборудования для дальнейшей переработки получаемого сырья, продукты бытового процесса пиролиза малопригодны для применения по своему назначению. Экономическая выгода при использовании такой установки будет незаметна в результате малого возможного объема шин.

Для увеличения выгоды при переработке покрышек в пригодное топливо необходимо применять готовые установки пиролиза, изготовленные специалистами.

Получаемое сырье необходимо в дальнейшем улучшать и перерабатывать, для этого в промышленных агрегатах применяются дополнительные вспомогательные узлы:

  • Скруббер. Устройство, которое охлаждает получаемый в результате пиролиз газ, с применением специальных химических веществ. Происходит частичная конденсация в жидкость.
  • Сепаратор. Снижает уровень влажности полученного газа перед дальнейшей подачей в печь.
  • Конденсатор. Окончательно преобразует полученную газообразную фракцию в жидкость.
  • Фильтры. Защищают от попадания вредных веществ в атмосферу, в результате горения.

В ходе процесса пиролиза необходимо соблюдать правила безопасной эксплуатации.

Переработка шин методом пиролиза

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

  1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
  2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
  3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
  4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

Переработка шин методом пиролиза

Стремительное развитие автомобилестроения и доступность автомобилей приводит к тому, что с каждым годом растет количество отработавших свой срок покрышек. Накопление шин имеет отрицательное влияние на окружающую среду, поскольку такого рода мусор практически не разлагается естественным способом в природе и поэтому не может быть просто схороненным на специальных свалках. Чтобы избежать техногенной катастрофы следует утилизировать ненужные покрышки.

Существует несколько способов утилизации ненужных шин, но наиболее перспективным и экологически правильным считается метод пиролиза, реализуемый в специальных установках (пиролизных печах).

Переработка шин методом пиролиза

Принципиальная схема пиролизной печи с основными элементами

На сегодня пиролизные котлы – утилизация шин с большой выгодой и минимальным воздействием на окружающую среду.

Что являет собой пиролиз?

Пиролиз представляет собой специальный физико-химический процесс, предусматривающий разложение элементов резиновых покрышек под воздействием высокой температуры и без доступа воздуха.

Если шины попросту нагревать в открытой атмосферной среде, то сначала они будут тлеть и впоследствии загорятся, выделяя в атмосферу массу вредных веществ. Когда нагрев происходит без доступа воздуха, то отсутствуют условия для горения. В таком случае начинают протекать химические реакции иного типа, позволяющие разложить обычную резину на несколько нефтяных фракций, которые вследствие высоких температур пребывают в газообразном состоянии. Их можно сконденсировать, чтобы получить пиролизное масло, а также неконденсируемый пиролизный газ. Этот газ можно повторно направлять в топку реактора для поддержки цикличности процесса и исключении потребностей в дополнительном топливе для функционирования пиролизной установки.

Благодаря такой методике можно получить безотходную технологию утилизации с минимальной нагрузкой на окружающую среду. Если сравнивать обычное сжигание шин с процессом пиролиза, то следует отметить, что последний в несколько раз экологичнее и дополнительно еще позволяет получить вторичное сырье.

Рекомендуем также посмотреть видео про изготовления пиролизного котла своими руками на 15-25 кВт

Вторичные продукты, получаемые при пиролизе

Пиролиз – это процесс, который не только обеспечивает экологичность, но и является высокопрактичной методикой, с помощью которой можно получить различное вторичное сырье.

В процессе утилизации шин с помощью пиролиза получают технический углерод, который может применяться в качестве наполнителя в процессе производства различной прорезиненной продукции такой, как транспортные ленты, уплотнители, техпластины и пр. Углеродные фракции более низкого качества применяется в строительстве в роли добавок при производстве различных изделий из бетона, плиток для тротуара и др.

Пиролизный газ, получаемый при утилизации, напоминает природный и может применяться для получения тепловой энергии, а также на небольших электростанциях для генерирования электричества.

Металлические корды, которые остаются от шин могут повторно использоваться в металлургическом производстве для переплавки и производства другой металлической продукции.

Получаемая синтетическая нефть имеет состав, напоминающий природное сырье и может заменить многие из нефтепродуктов.

Низкотемпературная утилизация шин

Низкотемпературный пиролиз относится к процессам, при которых измельченные покрышки подвергаются температурному разложению в безвоздушной среде при Т= 400ºС…900ºС. После такого процесса в отходах отсутствуют биологически активные вещества, поэтому их можно хранить исключая вред окружающей среде. Пепел, который при этом образуется, отличается высокой плотностью, что минимизирует объем остатков, которые могут складироваться на небольшой площади.

Преимущества низкотемпературного пиролиза

  • простота хранения и транспортирования продуктов пиролиза;
  • минимальный объем получаемых отходов;
  • получение вторичного сырья, которое может использоваться для получения тепловой энергии.

Недостатки пиролиза

  • низкотемпературный пиролиз не может обеспечить полного распада диоксинов;
  • не происходит плавление тяжелых металлов, которые выпадают в осадок со шлаком.

Высокотемпературная утилизация

Высокотемпературный пиролиз относится к высокотемпературным процессам утилизации отработанных шин, который осуществляется при температурном режиме 1000ºС…1400ºС. Этот процесс предусматривает максимальную газификацию резиновых отходов, в процессе которой из органических составляющих покрышек получает синтез-газ, который впоследствии может использоваться для получения электричества на тепловых электростанциях или для подогрева воды системами тепловодоподачи.

Установка для пиролиза шин

Пиролизные котлы представляют собой специальные установки, с помощью которых можно эффективно утилизировать покрышки, используя технологию высокотемпературного или низкотемпературного пиролиза. Их основным элементом является реактор, который включает в свою конструкцию швельшахту и шахтную печь. Твердые части предварительно разделенных покрышек засыпаются в верхнюю часть реактора, где они опускаются в швельшахту. В верхней части реактора происходит подсушивание перерабатываемой резины с последующим ее опусканием к середине реактора, где и реализуется сам процесс пиролиза.

В безвоздушной среде происходит постепенное коксование резины и ее термическое разложение на отдельные фракции. В процессе пиролиза образуются газы, которые изначально направляются к котлу-утилизатору после которого проходят через распылительную сушилку и направляются в специальный абсорбент. Очистка дымовых газов абсорбентом позволит извлечь вредные вещества, после чего газы могут выводиться в атмосферу, не причиняя ей вреда.

Продукты пиролиза выводятся из реактора для последующего их использования в качестве вторичного сырья для промышленных отраслей или народного хозяйства.

Основные этапы переработки шин пиролизом

Утилизация шин с помощью пиролизных установок реализуется в несколько этапов:

  1. покрышки для утилизации отправляются на склад вторсырья;
  2. используя борторезную установку, покрышки разрезают на протекторную и бортовую часть, чтобы обеспечить максимально плотную упаковку перед загрузкой пиролизного котла;
  3. порезанные покрышки загружаются на реторты, которые устанавливаются в пиролизные печи;
  4. в процессе термического разложения покрышки образуется газ, который используется в качестве горючего газа, а также для конденсации в пиролизное масло;
  5. после завершения процедуры пиролиза реторта извлекается из печи, а ее место занимает новая со следующей порцией покрышек на переработку;
  6. после остывания реторты производится отделение металлических кордов от углеродных остатков;
  7. продукты пиролиза собираются и отправляются на склад для использования в качестве вторсырья.

Преимущества пиролиза шин

Утилизация отходов отработанных покрышек с помощью установок пиролиза имеет целый ряд неоспоримых преимуществ:

  • процесс является высокобезопасным и экологичным по отношению к окружающей среде;
  • продукты пиролиза не имеют в своем составе токсичных и опасных веществ;
  • вещества, получаемые в процессе утилизации шин пиролизом, могут использоваться в качестве вторичного сырья в разных отраслях промышленности и энергетическом секторе;
  • практически отсутствуют отходы – все вещества, которые продуцируются после пиролиза покрышек, являются ликвидными продуктами и могут использоваться повторно;
  • установка для пиролиза не требует больших энергозатрат и отличается высокими показателями экономичности и энергоэффективности.

Суммируя выше сказанное можно сделать выводы, что утилизация ненужных покрышек с помощью пиролиза является единственно верным способом переработки отходов автомобильной отрасли, который максимально защищает окружающую среду от загрязнений вредными веществами. Кроме этого, технология пиролиза является выгодной и для бизнеса, ведь, при минимальных затратах, позволяет получить большое количество различных веществ, которые могут использоваться в качестве вторичного сырья для производства новой продукции, генерирования тепловой энергии, электричества.

Проблема утилизации бытовых отходов достаточно остро сегодня стоит во всем мире. Причем, если с бытовыми отходами органического происхождения можно положиться на саму природу, то над вопросами утилизации полимеров необходимо обеспокоиться самому человеку. Все дело в том, что большинство из них, например, автомобильные шины, самостоятельно не разлагаются, а значит, если их не уничтожать, то они скоро превратят нашу планету в одну большую свалку.

Утилизация автомобильных шин на данный момент времени производится несколькими различными способами.

Переработка шин методом пиролиза

Переработка в крошку. Вторичная переработка шин при помощи измельчения это самый простой и достаточно распространенный в нашей стране метод. Он позволяет сохранить химические и физико-механические характеристики резины. После измельчения резина может быть использована при строительстве дорог и сооружений. Также измельчение резины позволяет компактно хранить и транспортировать ее до дальнейшей переработки методом пиролиза.

Утилизация шин путем сжигания. Данный метод утилизации был придуман еще в те времена, когда человечество не изобрело никаких альтернатив уничтожения резины. Шины сжигали в основном на предприятиях цементной промышленности, где они частично заменяли такое топливо как мазут и уголь. Сжигание шин выглядит просто настоящим варварством с точки зрения экологии, поскольку многие вредные вещества в процессе сжигания резины не распадаются, а попадают в атмосферу. Среди этих веществ наиболее вредны:

Кроме того, одна тонна автошин содержит приблизительно 700 кг резины, которую, благодаря новым технологиям, можно повторно использовать для производства топлива. Таким образом, становится понятно, что сжигание покрышек это совершенно не оправданный метод, причем как с экологической, так и экономической стороны. Более правильным является метод утилизации шин при помощи пиролиза. Как же он происходит?

Переработка шин пиролизом

Переработка шин методом пиролиза

Для получения топлива при вторичной переработке шин сегодня используется метод пиролиза. Он представляет собой процесс термического разложения содержащихся в шинах органических соединений без доступа кислорода. Пиролиз шин сегодня является наиболее экономичным и экологически чистым методом их утилизации, поскольку он не только решает только вопрос переработки вторсырья, но и позволяет получать топливо буквально из мусора.

Низкотемпературный пиролиз позволяет разложить покрышки на составляющие компоненты, каждый из которых можно использовать в определенных целях. Переработка автошин методом пиролиза достаточно давно используется в европейских странах, поскольку помимо экологически чистой утилизации, данный тип переработки способен принести очень хорошую прибыль. Итак, какие же продукты может производить обыкновенный завод по переработке автошин:

  1. Технический углерод, который используется в качестве наполнителя в производстве неответственных резин, транспортерных лент, технических пластин, и многого другого. Так же он является пигментом для производства красок. Технический углерод более низкого качества широко используется в строительстве (из него делается тротуарная плитка, бетонные изделия и кирпич).
  2. Термолизный газ, который является аналогом природного газа. Данный газ достаточно чистый, и может свободно использоваться на мини-котельных для получения тепло и электроэнергии.
  3. Прессованный металлокорд, используемый для нужд металлургической промышленности. Он может реализовываться как металлолом, так и как вязальная проволока (при условии его дополнительного обжига)
  4. Синтетическая нефть, которая по своему составу практически идентична природной. При условии ее очистки она способна заместить многие нефтепродукты.

Все эти продукты такого процесса как пиролиз автошин являются востребованными в самых различных отраслях, поэтому переработка шин является достаточно прибыльным бизнесом.

Пиролиз покрышек.

Утилизация и последующая переработка шин осуществляется в несколько этапов:

  1. Предназначенные для утилизации автомобильные шины отправляются на склад сырья.
  2. С помощью борторезного станка шины разделывают на протекторную часть и борты (для максимально плотной укладки).
  3. Реторта загружается сырьем, затем она закрывается крышкой и помещается в пиролизную печь, где нагревается до 450°С. Во время термического разложения резины образуется пиролизный газ, который, проходит через холодильник, где конденсируется в пиролизное масло. Для поддержания процесса пиролиза, часть полученного газа подается в печную горелку.
  4. По завершению процесса пиролиза реторту извлекают из печи, а на ее место загружают следующую реторту с сырьем.
  5. После остывания, реторта разгружается, и металлокорд отделяют от пироуглерода.
  6. Готовые продукты пиролиза отправляют на склад, где они хранятся до непосредственной отгрузки конечному потребителю.

Преимущества пиролиза автомобильных шин просто очевидны невооруженным взглядом:

  • Данный процесс утилизации является безопасным с экологической точки зрения, а в продуктах переработки отсутствуют высокотоксичные вещества.
  • Отсутствие отходов при производстве – абсолютно все, что образуется в процессе переработки покрышек, является ликвидным продуктом.
  • Данная переработка ТБО не требует серьезных энергозатрат, и в целом, она очень экономична;
  • Имеется возможность использования получаемого от переработки резины топлива, для внутренних технологических процессов.

Резюмируя все написанное выше, можно сказать, что пиролиз шин является единственно верным решением утилизации резины для всех тех, кто думает о будущем своих детей и заботится об окружающей среде. А с точки зрения для бизнеса пиролиз является наиболее выгодным способом вторичной переработки старой автомобильной резины.

morflot.su

обзор различных станков и мини-заводов для утилизации резины

Оборудование для утилизации шинС каждым годом все больше ужесточаются законы, защищающие окружающую среду и экологию. Не так давно стало полностью запрещено захоронение резины и автомобильных покрышек. Эти реформы должны стимулировать развитие такой отрасли, как вторичная переработка сырья. Многие уже сегодня приобретают специализированное оборудование для переработки шин, зарабатывая на этом хорошие деньги. Вторичный материал можно использовать во многих отраслях промышленности.

Область применения вторичного сырья

Существует несколько направлений утилизации старой резины: пиролиз и измельчение в крошку. Их отличие состоит в оборудовании, энергетических затратах, размерах начального капитала и способе реализации продукции. При пиролизной технологии резина нагревается до 450−500 градусов. При этом выделяется:

  • Синтетическое топливо в жидком виде, которое используется для отопительных установок и котлов. При его последующей перегонке получаются различные углеводородные фракции — дизельное топливо, смола, бензин и мазут.
  • Технический углерод, который используется в виде адсорбента, основы для битумной мастики, наполнителя при изготовлении резиновых изделий, красителя в лакокрасочном производстве.
  • Газ, который используют при повторном сжигании в пиролизных установках.

Как можно использовать переработанные шиныЗачастую шины производятся из высококачественной резины, которая даже после измельчения продолжает сохранять свои свойства: устойчивость к химическим воздействиям, эластичность и прочность. При переработке резины в крошку основным материалом являются различные фракции диаметром от 0,25 до 5 мм.

Полученный материал используется при производстве различных изделий:

  • резиновая плитка для покрытия детских площадок стадионов и др;
  • наполнитель для спортивного инвентаря;
  • подошва для резиновых сапог и другой обуви;
  • железнодорожные переезды, «лежачие полицейские»;
  • отбойники, бампера, коврики и другие резиновые изделия для автомобилей;
  • подкладки для шпал на железной дороге.

Кроме этого, в покрышках содержится текстильный корд, который во время пиролизной обработки сжигается, а при измельчении резины в крошку отсеивается, а затем применяется в строительстве (для утепления, шумоизоляции, при изготовлении армированного бетона).

Стальной компонент покрышек отделяется от резины и используется в качестве армирующей добавки к бетону при строительстве дорог или в качестве сырья для последующей переплавки.

Следует отметить, что переработка резины любым из описанных способов является безотходным процессом. В итоге получается востребованная в промышленности продукция.

Пиролиз шин

Процесс переработки покрышек таким образом происходит без доступа воздуха. Из одной тонны получается приблизительно 500 кг углеводородной жидкости, по 200 кг газа и технического углерода, а также 100 кг металла. Многие люди, знающие химию, могут озадачиться вполне логичным вопросом: куда девается сера, если в составе присутствует не более 10% диоксида кремния. Все довольно просто — основная часть превращается в сероводород (сильный яд), содержащиеся в пиролизных газах. Из оставшейся части получается сероуглерод и другие соединения, которые перемещаются в жидкую фракцию.

Установки для переработки старых шинВ конце остается технический углерод, содержащий сульфиды металлов. Именно в этом остатке и находится диоксид кремния.

Более сложная ситуация состоит с полихлоридами. Одна их часть переходит в остаток, а другая — образует вещества под названием диоксины, которые можно встретить во многих продуктах.

Следует отметить, что ни один ответственный производитель не станет использовать технический углерод, но и закопать его нельзя. Получается, что при такой переработке появляется множество новых проблем. Их можно решить, но на это требуются значительные капиталовложения. Следовательно, появляется вопрос рентабельности этого способа без государственного участия.

Измельчительное оборудование

Резиновая крошка из шин и покрышекСпособ производства резиновой крошки из автомобильных покрышек представляет собой последовательное измельчение сырья на маленькие кусочки, которые затем перетираются в мелкодисперсные фракции. Сегодня производители предлагают большой выбор оборудования для создания резиновой крошки, цены зависят от мощности и производительности.

Одновальный шредер

Принцип работы такого станка для переработки шин состоит в том, что сырье измельчается специальным режущим валом, который работает на низких оборотах. Устройство последовательно поднимается и опускается. Его работа выглядит таким образом:

  • Шины подаются в камеру устройства загрузки, а затем с помощью гидравлического пресса попадают на вращающиеся ножи.
  • Пресс движется сверху вниз, затем по достижении максимального давления на вал возвращается в исходное положение.
  • Измельченный материал продавливается через специальное сито, которое размещается под валом.

Следует отметить, что на этом устройстве ножи делаются двусторонними, чтобы после износа одной грани, их можно было перевернуть и использовать вторично. Эта особенность увеличивает срок службы шредера. Можно выделить ряд преимуществ использования этого устройства:

  • легкая эксплуатация;
  • возможность перерабатывать покрышки большой толщины;
  • простота конструкции;
  • возможность использовать устройство как индивидуально, так и включив его в производственную линию.

Двухвальный агрегат

Такое оборудование для переработки резины используется для изготовления кусочков размером не больше, чем 5 на 5 см. Особенностью устройства является то, что оно может перерабатывать резину как с легковых, так и грузовых автомобилей. Принцип работы состоит в следующем:

  • Как измельчить старые шиныСначала покрышка подается в специальную камеру для приема сырья. Окно большого размера позволяет загрузить шину полностью. Единственное условие — предварительно нужно извлечь корд.
  • Измельчительные валы вращаются противоположно друг другу. Размещенные на роторах крюки захватывают резину, разрывая ее на части.
  • Затем измельченный материал просеивается через сито, которое представлено в виде крутящегося барабана. Частицы большого размера автоматически забрасываются в камеру для повторной резки.
  • Готовое сырье сортируются на фракции, а затем попадает на транспортерную ленту и отправляется на фасовку.

Использование двухвальных станков при изготовлении резиновой крошки имеет ряд преимуществ. Некоторые из них:

  • возможность работы с крупногабаритным сырьем;
  • отсутствие надобности перетачивать лезвия на ножах при переустановке.

Методы переработки шин и покрышекПроизводственная мощность устройства напрямую зависит от заданных параметров конечной продукции. Например, при производстве кусков размером 5 на 5 см мощность одного станка составляет 2 тонны в час и более, при измельчении до меньших размеров — до 2 тонн в час.

Персонал, который обслуживает станки, необязательно должен обладать какими-то специальными навыками. Для работы на этом устройстве необходимо два работника: первый загружает сырье, второй — принимает готовую продукцию.

Специальные установки

Работу таких измельчительных агрегатов можно рассмотреть на примере устройства от компании «Техноресурсы». Установка представлена в виде вращающейся коронки. На ней расположены 25 ножей, которые автоматически подводятся к покрышке. Последняя зажимается в специальном патроне. Процесс переработки следующий:

  1. Сначала покрышка подается к зажимному барабану.
  2. Затем ее нужно установить и зафиксировать. Это можно сделать как ручным, так и механическим способом (при помощи подъемного механизма).
  3. После установки шины проводится включение прибора и начинается вращение барабана. Системой предусмотрено 3 скорости ротора. Их выбор зависит от наружного диаметра изделия.
  4. Коронка начинает приближаться к барабану, вращаясь в обратную сторону от него. Скорость ее движения задает обслуживающий персонал, она варьируется в зависимости от требуемой величины готовой продукции: чтобы получить более мелкую крошку, необходимо задать минимальную скорость движения.

Снятие резины с шины начинается от внешнего слоя и осуществляется до достижения корда. Если последней состоит из текстиля, его можно измельчить вместе с резиной. Металлическая конструкция является ограничением. По достижении этой черты запрещается использовать установку. Этот вид оборудования имеет ряд преимуществ:

  • способен заменить целую измельчительную линию;
  • имеет конкурентную цену;
  • удобно транспортируется;
  • быстро монтируется;
  • моментально подключается к энергоснабжению;
  • перерабатывает покрышки разных размеров;
  • имеет малый срок окупаемости.

Обслуживание устройства производится одним человеком. Технология проста, поэтому рабочему не требуется дополнительных навыков и обучения. Производственная мощность устройства составляет 34 тыс. кг чистой крошки в месяц.

Комплексные линии

Оборудование для измельчения и переработки шинПодойти к вопросу измельчения покрышек можно комплексно с помощью специализированных линий. Множество производителей предлагают различное оборудование, которое практически не отличается друг от друга. Зачастую их комплектация следующая:

  • приспособление для удаления борткольца;
  • специальная гильотина для разрезания шин на ленты;
  • станок для выдавливания металлического корда;
  • вальцы для производства крошки;
  • магнитные и воздушные сепараторы;
  • вибросито.

Технология переработки шин заключается в последовательном выполнении устройством определенных действий. Поэтапный процесс:

  1. Сначала покрышки разделяются по весу и диаметру, затем очищаются от крупных загрязнений.
  2. Шину зажимает тисками, чтобы отделить от резины борткольцо.
  3. После этого происходит нарезка лент шириной примерно 4 см.
  4. Далее полосы разделяются на заготовки.
  5. Последние измельчаются в крошку, а затем подаются на транспортерную ленту.
  6. Следующим шагом является очистка крошки в сепараторах. С помощью магнитных полей, которые создаются самим устройством, частицы металлокорда отделяются от общей массы. В воздушном сепараторе с помощью вихревых потоков окончательно отделяются посторонние примеси от резины.

После обработки в сепарационных камерах крошка сортируется по размерам. Готовую продукцию упаковывают, а затем отправляют на реализацию. Слишком крупные части возвращают на транспортер, а затем измельчают повторно. Такая линия может производить не менее 500 кг продукции в час. Для обслуживания оборудования нужно 2−3 человека, при этом специальных навыков не требуется.

Использование мини-заводов

Как можно использовать отслужившие шины и покрышкиОптимальный вариант для тех, кто планирует в больших масштабах перерабатывать сырье — приобретение мини-завода в качестве оборудования для утилизации шин. Такое производство будет способствовать не только личному экономическому эффекту, но и общественному. Последний обусловлен тем, что будут созданы рабочие места, тем самым произойдет снижение социальной напряженности. Использование такого оборудования имеет ряд преимуществ:

  • малые затраты энергии, следовательно снижается себестоимость готовой продукции;
  • компактность оборудования;
  • удобство в обслуживании;
  • даже при настройке производства в один цикл в итоге получается высококачественный продукт.

Утилизация старых шин и покрышекКомпактные мини-заводы могут перерабатывать до 350 кг крошки. Продукция, изготовленная таким устройством, обладает высоким качеством, следовательно, большей ценностью для конечного потребителя. Работа устройства состоит из следующих этапов:

  1. Сначала работники визуально осматривают сырье на наличие примесей, которые способны вывести установку из строя.
  2. Затем покрышки с легковых автомобилей помещаются в загрузочную камеру целиком, более крупные — измельчаются ручными инструментами.
  3. После этого резина шинкуется с помощью шредеров на мелкие фракции. На этой же стадии сырье очищается от примеси металла.
  4. По окончании процедуры материал подается в отсек, где вращающиеся ножи измельчают его до требуемых размеров. Оператор может запустить опцию для очистки резины от металлического корда.
  5. После этого резина поступает в сепаратор, где происходит окончательная очистка.
  6. Готовая продукция пропускается через вибросито, где сортируется по фракциям.

Оборудование для переработки покрышек — находка для тех, кто желает заняться бизнесом по переработке вторичного сырья. Сегодня существует множество различных станков и линий, которые можно приобрести, опираясь на собственные предпочтения и финансовые возможности.

vtothod.ru

Изношенные автомобильные шины как топливо - Энергетика и промышленность России - № 2 (30) февраль 2003 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Газета "Энергетика и промышленность России" | № 2 (30) февраль 2003 года

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - это энергия различных видов, покидающая технологический процесс или установку, использование которой не является обязательным для осуществления основного технологического процесса. Экономически она представляет собой побочную продукцию, которая при соответствующем уровне развития техники может быть частично или полностью использована для нужд новой технологии или энергоснабжения других агрегатов (процессов) на самом предприятии или за его пределами.

Экономика стала бы значительно менее энергоемкой и менее загрязняющей окружающую среду за счет вторичного использования отходов. Большая часть используемых сегодня материалов выбрасывается после одноразового применения. Это примерно 2/3 всего алюминия, 3/4 стали и бумаги и еще большая часть пластмасс. Всего лишь 5% энергии, затрачиваемой на добычу алюминия из бокситов, требуется для его регенерации. Для стали, изготавливаемой только из лома, экономия энергозатрат составляет примерно 65%. Производство газетной бумаги из макулатуры требует на 25 - 60% меньше энергии, чем ее изготовление из древесной массы. Получение стекла из вторсырья экономит до 33% энергии, необходимой для его изготовления из первичного сырья.

В настоящее время особенно велики потери теплоты на электростанциях, в металлургической, химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в сельском хозяйстве.

Теплота уносится также с вентиляционным воздухом, с канализационными и бытовыми стоками. Согласно расчетам, из 1,7 млрд. т у. т., расходуемого в стране за год, полезно используется примерно 700 млн. т. Утилизация ВЭР позволит получить большую экономию топлива и существенно уменьшить капитальные затраты на создание соответствующих энергоснабжающих установок, так как при одинаковом эффекте затраты на улучшение использования энергоресурсов в 1,5-2 раза ниже затрат на добычу топлива. Рациональное и возможно более полное использование вторичных энергоресурсов дает большую экономию материальных, денежных и трудовых затрат, обеспечивает снижение выбросов вредных веществ, в том числе и тепловых.

ВЭР разделяются на три основные группы: избыточного давления, горючие и тепловые.

Страны с интенсивной автомобилизацией столкнулись с проблемой накопления отслуживших рабочий ресурс автомобильных шин.

В США ежегодно количество изношенных шин составляет более 230 млн. шт. (190 млн. - от легковых и 47 млн. - от грузовых автомобилей), или 1,9 млн. т, причем уже накоплено около 2 млрд. старых шин. В Англии выход изношенных шин составляет 30 млн. шт., или более 200 тыс. т., в Италии - около 400 тыс. т. В странах СНГ скопилось 50 млн. изношенных шин.

Методом утилизации изношенных шин является использование их в качестве топлива. Теплота сгорания резины составляет 32 ГДж/т, т. е. соответствует углю высокого качества. Первоначально технология сжигания сочеталась с рециклингом резины, сжигались крупные фракции дробленой резины, которые не отвечают требованиям резинотехнического производства. Фирма «Waste Management Inc» сооружает установки по дроблению шин мощностью 5 тыс. т в год на специализированных свалках в штатах Флорида, Висконсин, Миннесота. В городах Далласе, Портленде, Хьюстоне и Атланте только в 1988 г. эта фирма переработала более 4,5 млн. шин, поставляя резиновую крошку в качестве топлива на целлюлозно-бумажные комбинаты и цементные заводы.

Резиновая крошка как топливный материал используется в виде 10%-ной добавки при сжигании угля. В США проводится эксперимент по сжиганию резины крупного дробления (до 25 мм) в циклонных топках энергетических котлов. Доля резины составляет 2-3% от массы угольного топлива. В Германии ежегодно из 400 тыс. т изношенных шин сжигается в обжиговых печах 170 тыс. т.

Сложность процесса дробления изношенных шин (особенно с металлокордом) стимулировала развитие технологии сжигания шин в цельном виде. В Англии фирма «Avon Rubber» с 1973 г. эксплуатирует печи для сжигания шин в цельном виде, т. е. имеет уже почти 30-летний опыт в этой области.

В Италии проведены опыты на экспериментальной установке по сжиганию шин в цельном виде. Фирмой «Del Monego» сооружена установка с вращающейся печью, которая позволяет загружать шины диаметром до 120 см и массой 70 кг.

В США развивается строительство электростанций, использующих в качестве топлива только автомобильные шины. Фирма «Oxford Energy» построила и эксплуатирует в г. Модесто электростанцию мощностью 14 МВт для сжигания 50 тыс. т шин в цельном виде. На основании успешного опыта сжигания шин в США планируется построить 12 таких электростанций.

В Великобритании рассматривается вопрос строительства электростанций мощностью 20-30 МВт для сжигания 12 млн. шин в год массой 90 тыс. т.

Прогрессивность направления сжигания шин (как дробленых, так и в цельном виде) подтверждается тем, что, например, в США государство стимулирует применение этой технологии экономическим поощерением. Так, за переработку 1 т изношенных шин по договору с государственными службами фирме, занимающейся переработкой шин, выплачивается 50 долл. Кроме того, фирма получает доход от продажи резиновой массы как топлива потребителям.

Сжигание шин для производства электроэнергии является прогрессивным направлением, поскольку за счет утилизации отходов появляется возможность получать высококачественную универсальную энергию в виде электричества. Однако для осуществления этого требуется определенный набор технологических элементов, обеспечивающих соблюдение санитарных норм по выбросам. Отопительные печи индивидуальных домов не обеспечивают санитарных норм по дожиганию сложных углеводородов, не улавливают сажу и в результате усугубляют экологическую обстановку в городах.

В настоящее время фирмой «Firestone Tyres» в США проведены успешные опыты по трансформированию резины в метанол с получением пылевидной сажи, соответствующей стандарту для резинотехнического производства. Первая установка имеет производительность по метанолу 300 т/сутки. Установка рассчитана на переработку шин легковых автомобилей диаметром 50 см. Основным процессом деструкции резины для дальнейшего трансформирования продуктов разложения в метанол является пиролиз в окислительной камере при температуре 1000 °С. Для переработки шин необходимо их разрезать на части с отделением борта, который используется как побочный товарный продукт.

Одно из прогрессивных направлений, наиболее оптимальное с технической точки зрения применительно к условиям СНГ, - сжигание шин, причем из вариантов этого направления предпочтительнее сжигание шин в цельном виде. На основании этого была выполнена предпроектная проработка перспективности сжигания шин в Казахстане.

В решении вопроса сжигания шин могут быть два варианта.

Первый - применение остаточно крупных установок для сжигания. По этому пути идут в США, Великобритании, Италии. Так, две установки в Великобритании (сооружение первой из которых ведется с участием США) могут обеспечить утилизацию 50% шин в стране. Создание крупных установок технически более целесообразно и в наших условиях. Из освоенного промышленного оборудования можно подобрать печи, котлы-утилизаторы, газовые фильтры. Но подобный подход требует организации сбора и доставки шин, т.е. дополнительного транспортного звена в технологии.

Второй вариант - создание небольших установок, отвечающих современным экологическим требованиям. Малые установки по сжиганию шин могут сооружаться в составе автотранспортных предприятий как надстройки котельных, которые, как правило, имеются на этих предприятиях.

Кабельная арматура, Котельная, Мощность, Топливо, Электричество , Электроэнергия , Энергия , Провод, Электростанция

www.eprussia.ru

переработка шин в домашних условиях с помощью дробилки, самостоятельная сборка измельчителя для резины и покрышек

Фото 1

Каждый год тысячи покрышек пропадают на свалках и полигонах, несмотря на то, что для предприимчивого человека они являются бесплатным ресурсом, из которого можно производить резиновую крошку.

Если она понадобилась лишь единожды, можно купить ее в нужном количестве у производителей.

Но где взять резиновую крошку, если она нужна на постоянной основе и в больших количествах?

Стоит задуматься о приобретении собственного оборудования для переработки шин.

Однако полноценная установка не всем по карману, и не для всех окажется рентабельным такое вложение. Выход — создать оборудование своими руками, и с его помощью производить резиновую крошку из покрышек в домашних условиях.

Переработка небольшого количества резины в домашних условиях

Фото 4Если сырья нужно совсем мало, можно обойтись вовсе без оборудования.

Для этого потребуются потребуются только ножницы и резак.

С покрышки вначале убирают металлический корд, затем разделяют на ленты и измельчают их на более мелкие фракции до необходимого размера.

На этом процесс считается законченным.

Материал для оформления дорожек, клумб или отдельной детской площадки готов к использованию.

Но чтобы получить больший объем сырья или иметь доход от переработки шин в домашних условиях, нужно соответствующее оборудование.

Сооружение дробилки для переработки шин

Применяются три основных способа производства крошки:

  1. Дробление шин после их охлаждения жидким азотом до –190 градусов.
  2. Получение крошки на промышленном оборудовании полного цикла с удалением корда и последующим измельчением резины.
  3. Переработка с использованием универсальных дробилок, которую можно осуществлять в домашних условиях самому.

Первые два способа требуют больших инвестиций. Третий вариант доступен каждому, кто имеет возможность и желание изготовить дробилку дома.

Необходимые агрегаты можно изготовить самостоятельно в мастерской или на производственном участке – там, где есть металлорежущие станки (токарные, фрезерные) и сварочный аппарат для изготовления комплектующих деталей.

Если нельзя самостоятельно выполнить механическую обработку заготовок и придется заказывать их по своим чертежам, все равно стоимость станков по переработке шин будет в несколько раз дешевле, чем аналогичных покупных агрегатов.

Основным комплектующим устройством на линии по переделке покрышек является шредер (измельчитель для резины). Рассмотрим более подробно и назначение узлов данного станка.

Устройство агрегата

Станок состоит из следующих основных узлов:

  • электродвигатель 5 кВт – 2 шт;
  • корпус с дисковыми валами;
  • решетка;
  • редуктор червячный – 2 шт;
  • каркас шредера;
  • загрузочный бункер;
  • направляющий лоток;
  • шкаф управления.

Детали установки монтируются на мощной раме, сваренной из швеллеров.

Фото 12

Коробка с режущими дисками

Главным узлом дробилки для резины является корпус с фрезерными валками.

При этом режущие ножи выполнены из высокопрочной стали и термически обработаны, что ощутимо снижает их износ. Они практически не требуют заточки во время эксплуатации.

Расчет отверстий коробки, валов и режущих элементов должен быть точный, поэтому его нужно производить специалисту в этой области (конструктору).

Фото 13

Решетка для калибровки крошки

Для того чтобы получить калиброванную фракцию шинного сырья, шредеры снабжаются специальной решеткой, которая устанавливается под валками.

Фото 14

Редуктор червячный

Вращение валов с дисковыми фрезами осуществляется обособленно, непосредственно от червячных редукторов, соединенных с электродвигателями через муфты.

Передаточное отношение выбирается от 25 до 35 таким образом, чтобы резание было без заедания и с достаточной скоростью.

Фото 15

Рама агрегата

Каркас сварен из профильных элементов, обеспечивает надежность и устойчивость агрегата во время работы, а также погрузочно-разгрузочных действий.

Загрузочный бункер

Установка для переработки шин оборудуется бункером загрузки покрышек и лотком при выемке готовой резиновой крошки.

Благодаря своей конструкции бункер исключает образование заторов из сырья и гарантирует направленное движение массы к вращающимся валкам.

Фото 17

Приспособление для разрезания покрышки

Установка для разрезания шины и удаления корда состоит из несущей рамы и стойки.

На каркасе находится зажимной механизм шины, вращающийся вместе с покрышкой во время резания. Обороты двигателя уменьшены за счет разного диаметра шкивов. На стойке расположен встроенный клиновидный резак, который настраивается на определенный размер за счет перемещения пиноли.

Как измельчить покрышки?

Технологичная цепочка представляет собой несколько подготовительных этапов, прежде чем получится продукция необходимой фракции.

Эта процедура включает:

  1. Осмотр и удаление посторонних предметов из полости покрышки.
  2. Вырезка корда.
  3. Нарезка шины на ленты размером 50-80 мм.
  4. Измельчение сырья посредством шредера.
  5. Сепарирование и отделение металлических от текстильных частей.
  6. Калибрование крошки на фракции с помощью вибрационного сита.

Фото 6

Производительность оборудования

Работа этих двух основных агрегатов при переработке покрышек делается в полуавтоматическом режиме.

Для нормальной работы этой линии необходимо помещение около 150-200 кв. метров. Это вызвано тем, что нужно место для расположения не только оборудования, но и для складирования изношенных покрышек, готовой шинной продукции и металлических отходов.

Выпуск резиновой крошки на данном оборудовании за час составит примерно 200-800 кг и до 100 кг металлического лома, для обслуживания станков понадобится 2-3 работника без квалификации.

Кроме покрышек, на этом оборудовании можно перерабатывать другую резину (транспортерную ленту, камеры, противогазы). На выходе получается крошка с размерами от 0,7 до 4 мм, при этом она составляет 65-85% от всей массы сырья.

Куда применить полученное сырье?

Фото 8

Резиновую крошку можно:

Цена крошки будет зависеть главным образом от качества сырья, и уже во вторую очередь — от фракции.

Наиболее популярной является крошка, фракция которой составляет 2-4 мм.

Она отлично подходит для создания:

Популярность такой крошки вызвана тем, что на склеивание данных гранул идет минимальное количество клея. А полиуретановое связующее вещество иногда дороже крошки в 5-8 раз.

Видео по теме

В данном видео вы можете увидеть, как измельчить резину и сделать крошку в домашних условиях.

Заключение

Создание дробилки для шин своими руками — хорошая идея для тех, кто хочет сделать резиновую крошку своими руками, но не готов тратить десятки тысяч долларов на оборудование.

Создать измельчитель можно при наличии столярной мастерской, а также определенных навыков и материалов, либо воспользоваться услугами людей, которые на этом специализируются.

Полученную в домашних условиях крошку можно использовать для своих нужд или реализовывать предприятиям и населению.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

rcycle.net

Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке

Изобретение относится к теплоэнергетике и экологии, в частности к устройствам для сжигания твердых малореакционных топлив, например отработанных шин, или резиновых отходов с целью утилизации тепла, при содержании в их продуктах сгорания малой концентрации канцерогенных веществ.

Известно устройство для сжигания резинотехнических отходов, содержащее циклон, в котором крупные частицы сжигаются до некоторого размера и выносятся потоком, камеру воспламенения, резонаторную трубу для дожига несгоревших горючих элементов (Сб. Вибрационное горение в некоторых модельных устройствах. Казань, изд-во КГУ, 1970, с.148-149).

Недостатком вышеприведенного устройства является необходимость дробления шин на куски, неустойчивость вибрационного горения, связанная с неравномерностью подачи топлива в камеру воспламенения, большой механический унос вредных продуктов сгорания из резонаторной трубы в атмосферу.

Известно также устройство, содержащее камеру воспламенения, примыкающую к ней резонансную трубу, воздуховоды, камеру предварительной тепловой подготовки топлива (АС СССР 237324, МПК F23d 11/34, 1969, БИ №8).

Это устройство имеет такой недостаток, как срыв вибрационного горения, возникающий вследствие плохой термической обработки топлива в камере, из-за отсутствия возможности регулирования подачи горючих элементов при сильных порывах ветра. При срывах пульсаций потока зона воспламенения перемещается в резонансную трубу, а конструкция устройства не позволяет вернуть горение в пульсационный режим. Вследствие этого резко ухудшаются экологические параметры на срезе резонансной трубы. Данное устройство не обеспечивает возможности удерживания механических примесей, выносимых потоком в окружающую среду и защиты его от теплового загрязнения. Данное устройство также предполагает необходимость предварительной механической обработки топлива с целью его превращения в пылевидную форму, в результате чего, данное устройство является неэффективным и приводит к снижению кпд агрегата.

Наиболее близким, по технической сущности и заявляемому техническому решению выбранному в качестве прототипа, является «Устройство для сжигания топлив в пульсирующем потоке», содержащее: камеру воспламенения, камеру предварительной тепловой подготовки топлива (бункер), крышку камеры предварительной тепловой подготовки топлива, воздуховоды, резонаторную трубу, состоящую из двух составных частей, колосник, турбулизатор, зольник, диффузионную горелку (Патент на полезную модель РФ №11302, МПК F23D 11/34, опубликован 16.09.1999).

Недостатками данного технического решения являются: 1) при многократной загрузке установки твердым топливом из-за физического явления конденсации на внутренней стенке камеры предварительной тепловой подготовки топлива происходит осаждение летучих компонентов (смолообразной массы). Вследствие этого объем камеры уменьшается, что препятствует закладке очередной партии твердого топлива. Кроме того, не обеспечивается полная пожаробезопасность, которая связана с накоплением легковоспламеняющихся горючих (смолообразных) веществ на внутренних стенках камеры предварительной тепловой подготовки топлива; 2) из-за конструктивной особенности установки, не обеспечивается защита окружающей среды от вредных выбросов, так как при высоких температурах (более 450°С) в камере предварительной тепловой подготовки топлива образуются соединения серы, которые вместе с выходящими продуктами сгорания попадают в атмосферу; 3) продуктом переработки шин в устройстве для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке является твердый остаток в виде сожженной сажи, что приводит к потере ценного материала в виде инертного порошка. Все это ведет к снижению экологичности, безопасности, экономичности, и в целом - неэффективности установки.

Решаемой задачей изобретения является создание высокоэффективной установки, обеспечивающей пожаробезопасность и полноту сгорания процесса утилизации, с одновременным повышением экологичности и экономичности.

Техническим результатом заявляемого технического решения является создание высокоэффективной экономически и экологически безопасной установки для утилизации твердого топлива, в частности, изношенных шин.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, камеру предварительной тепловой подготовки топлива, крышку камеры предварительной тепловой подготовки топлива, воздуховод, резонаторную трубу, состоящую из двух частей (верхней и нижней) и примкнутую к камере воспламенения, образуя кольцевой зазор между ее верхним и нижним частями, сетчатый турбулизатор, состоящий из нескольких составных частей, колосник, многосопловую диффузионную горелку, сборник твердых отходов, сборник инертного материала, снабжено газоотводящей трубой, верхний срез которой расположен в камере предварительной тепловой подготовки топлива на расстоянии 2-3 диаметра этой трубы от нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива, другой конец расположен в нижней части резонаторной трубы и введена автоматическая система регулирования температуры термического разложения резины, с термодатчиком системы регулирования температуры, один конец которого прикреплен к камере воспламенения, а второй конец расположен напротив воздуховода с возможностью соединения и регулирования его проходного сечения, причем воздуховод выполнен в виде аэродинамического клапана с изменяемым проходным сечением, обеспечивающим поддержание в камере воспламенения и в камере предварительной тепловой подготовки топлива заданной температуры газов в автоматическом режиме и термическое разложение отходов резинотехнических изделий с возможностью выделения легких фракций для дальнейшего сжигания, причем в сборнике инертного материала размещена система снижения температуры инертного материала, которая выполнена в виде группы форсунок, расположенных симметрично по диаметру сборника инертного материала, а форсунки установлены в количестве, определяемом объемом охлаждаемого инертного материала.

Новым в устройстве является:

Предлагаемое устройство позволяет подобрать оптимальный, экономически выгодный режим работы установки с циклической подачей твердого топлива за счет отвода через газоотводящую трубу образующихся в камере предварительной тепловой подготовки топлива продуктов сгорания твердого топлива, которые образуют на ее внутренних стенках смолообразную массу, тем самым уменьшая ее объем. Также, при переработке шин в устройстве для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке получается инертный материал, состоящий из 75-85% сажи, 5-10% серы и 10-20% минеральных веществ, который является хорошим сырьем при производстве резиновых изделий, строительстве дорог. Выход газообразных продуктов сгорания получается экологически чистым за счет конструктивного исполнения устройства для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке и избегания жидкой фракции в процессе переработки шин.

Для пояснения технической сущности изобретения рассмотрим чертежи: фиг.1 - принципиальная схема (общий вид) заявленного устройства, фиг.2 - устройство для сжигания твердого топлива (пример конкретного исполнения), где:

1 - камера воспламенения,

2 - колосник,

3 - ударный механизм (виброударники),

4 - верхняя часть резонаторной трубы,

5 - нижняя часть резонаторной трубы,

6 - кольцевая газовая горелка с электрическим запальником,

7 - система снижения температуры инертного материала,

8 - воздуховод,

9 - камера предварительной тепловой подготовки топлива,

10 - сборник твердых отходов,

11 - крышка камеры предварительной тепловой подготовки топлива,

12 - рычаг с защелкой,

13 - плита,

14 - тросик,

15 - сборник инертного материала,

16 - люк сборника инертного материала,

17 - цилиндрический теплообменник,

18 - входной штуцер,

19 - выходной штуцер,

20 - многосопловая диффузионная горелка,

21 - окно с заглушкой,

22 - сетчатый турбулизатор,

23 - газоотводящая труба,

24 - золоуловитель,

25 - электродвигатель с редуктором,

26 - рамное основание, сваренное из стальных уголков,

27 - изношенные шины,

28 - термодатчик системы регулирования температуры,

29 - блок автоматического изменения температуры.

Термореактор выполнен в виде цилиндра и состоит из камеры воспламенения 1, камеры предварительной тепловой подготовки топлива 9, и сборника твердых отходов 10. В заявленном устройстве камера предварительной тепловой подготовки топлива 9 цилиндрической формы с крышкой камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11. Для открывания и закрывания крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 предусмотрен рычаг с защелкой 12. Внутри камеры предварительной тепловой подготовки топлива 9 размещена плита 13, которая служит для уменьшения объема утилизируемых изношенных шин 27 по мере их выгорания. Плита 13 связана с крышкой камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 тросиком 14, предназначенным для подъема плиты 13, при открывании крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11. Крышка камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 в открытом положении фиксируется защелкой.

К основанию камеры предварительной тепловой подготовки топлива 9 присоединен сборник твердых отходов 10 со сборником инертного материала 15 с люком сборника инертного материала 16 для удаления инертного материала (отходов). К сборнику твердых отходов 10 примкнут воздуховод 8. Под колосником 2 размещена кольцевая газовая горелка с электрическим запальником 6. Камера воспламенения 1 соединена с резонаторной трубой, состоящей из двух частей - верхней 4 и нижней 5. На верхней части резонаторной трубы 4 смонтирован цилиндрический теплообменник 17 с входным и выходным штуцерами 18 и 19 соответственно. К основанию верхней части резонаторной трубы 4 прикреплена многосопловая диффузионная горелка 20. Для поджига горелки на боковой поверхности камеры воспламенения 1 имеется окно с заглушкой 21. Над многосопловой диффузионной горелкой 20 в резонаторной трубе размещен сетчатый турбулизатор 22, состоящий из нескольких составных частей (пластин). Причем зазор между пластинами регулируется. Нижняя часть резонаторной трубы 5 примкнута к камере воспламенения 1 при помощи патрубка, в котором она перемещается свободно вдоль своей оси. Верхний срез газоотводящей трубы 23 расположен на расстоянии 2-3 диаметра этой трубы от нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11, а нижний - в нижней части резонаторной трубы 5.

Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке работает следующим образом:

Рычагом 12 открывается крышка камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11, которая тросиком 14 тянет за собой плиту 13. В открытом положении крышка камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 удерживается защелкой. В камеру предварительной тепловой подготовки топлива 9 загружаются изношенные шины 27 (фиг.2). Крышка камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 закрывается и фиксируется защелкой. При этом плита 13 плотно прилегает к верхней шине. Герметичное закрывание камеры предварительной тепловой подготовки топлива 9 обеспечивается уплотнительным устройством между камерой предварительной тепловой подготовки топлива 9 и крышкой камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11. Электрозапальником поджигается горючий газ, поступающий в кольцевую газовую горелку с электрическим запальником 6, который воспламеняет изношенные шины 27. Температура в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 поддерживается в диапазоне от 350 до 450°C. Регулировка температуры осуществляется подмешиванием воздуха в нагретые газы, поступающие в камеру предварительной тепловой подготовки топлива 9 через воздуховод 8, выполняющего функцию аэродинамического клапана. С этой целью в заявленном устройстве предусмотрена система регулирования подачи воздуха в камеру предварительной тепловой подготовки топлива 9, включающая термодатчик системы регулирования температуры 28 (фиг.2), блок автоматического изменения температуры 29 и воздуховод 8. При повышении температуры в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 выше 450°C термодатчик системы регулирования температуры 28 фиксирует температуру, блок автоматического изменения температуры 29 уменьшает проходное сечение воздуховода 8, выполняющего функцию аэродинамического клапана, доступ воздуха в область горения уменьшается, а при температуре ниже 350°C увеличивается. Соответственно интенсивность горения (термического разложения) понижается или повышается. При такой температуре в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 из изношенных шин 27 выделяются летучие составляющие, содержащие горючие элементы, и поступают в резонаторную трубу 4, 5 для последующего дожигания. По мере выгорания изношенных шин 27 использованием ударного механизма 3, работающем в частотном диапазоне 1-10 Гц с периодичностью 3 цикла в 1 час, продолжительностью цикла 5 минут, отделяется инертный материал от металлокорда. Температура твердых отходов и инертного материала высокая, поэтому предусмотрена система снижения температуры инертного материала 7 в сборнике инертного материала 15, при этом впрыск известковой воды производится автоматически при работе ударного механизма 3, а также в случае превышения температуры в сборнике инертного материала 450°C. Количество форсунок, распыляющих известковую воду, рассчитывается исходя из объема сборника инертного материала 15 и объема инертных материалов, являющихся охлаждаемыми отходами. Например, при общем объеме сборника инертных материалов равном 4 м3 необходимо и достаточно 12 форсунок диаметром 10…12 мм, а при объеме например, 2 м3 - необходимо будет 6 форсунок, при объеме, например, 8 м3 - необходимо 24 форсунки, расположенных симметрично по диаметру сборника инертных материалов (расчет количества форсунок см. в разделе описания «пример конкретного исполнения»). Использование известковой воды повышает экологичность устройства, так как она вступает в реакцию с газообразными загрязняющими веществами, в том числе окислом серы, которые адсорбируются с последующим оседанием в сборнике инертного материала 15.

Продукты термического разложения изношенных шин 27 (летучие составляющие), содержащие большое количество горючих элементов, через кольцевой зазор между верхней 4 и нижней 5 частями резонаторной трубы попадают в сетчатый турбулизатор 22. При включении многосопловой диффузионной горелки 20, работающей на газовом или жидком топливе, продукты термического разложения изношенных шин (газовые отходы) турбулизируются за сетчатым турбулизатором 22 и воспламеняются. Образуется плоская зона горения, расположенная на высоте одной четверти общей длины резонаторной трубы, где возбуждаются акустические колебания, способствующие энергичному перемешиванию газовоздушной смеси. Воздух в зону горения подводится из нижней части резонаторной трубы 5. Продукты разложения изношенных шин 27, скопившиеся в камере предварительной тепловой подготовки 9, по газоотводящей трубе 23 за счет эффекта эжекции всасываются в нижнюю часть резонаторной трубы. Несгоревшие элементы, содержащиеся в продуктах сгорания горящей резины, проходя через высокотемпературную зону, полностью догорают, увеличивая теплонапряженность этой зоны.

По мере установления достаточной температуры в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 горючий газ, поступающий в кольцевую газовую горелку с электрическим запальником 6, отключается. В зоне горения поддерживается температура в диапазоне 350°C-450°C, происходит термическое разложение изношенных шин 27. При прохождении горючих газов (летучие составляющие) через сетчатый турбулизатор 22, происходит их смешивание с вторичным воздухом и активное догорание горючих элементов. Вследствие этого тепловая напряженность сетчатого турбулизатора 22 остается достаточно высокой для поддержания автоколебательного процесса. В резонаторной трубе продукты сгорания совершают колебательное движение, которое увеличивает теплоотдачу от газа к стенке и препятствует шлаковому отложению на стенках резонаторной трубы 4, 5.

Пример конкретного исполнения (фиг.2).

Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке является огневым аппаратом, работающим по принципу пульсирующего горения. Процесс сжигания осуществляется в две ступени: 1) газификация резинотехнических отходов в восстановительной среде, 2) дожигание газообразных продуктов в режиме пульсаций в резонаторной трубе.

Устройство для сжигания изношенных шин установлено на рамном основании 26, сваренном из стальных уголков. К верхней части резонаторной трубы 4 прикреплен золоуловитель 24. Изменение положения нижней части резонаторной трубы 5 осуществляет электродвигатель с редуктором 25.

С помощью тельфера изношенные шины 27 загружаются в камеру предварительной тепловой подготовки топлива 9. Резиновые отходы поджигаются бытовыми газовыми горелками «Пламя-1», работающими на баллонном газовом горючем (пропане С3Н8). Необходимое для горения количество воздуха, поступает через воздуховод 8. После возгорания резины газовые горелки выключаются. Время выхода на рабочий режим составляет 18-20 минут. В дальнейшем горение резины в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 происходит без сопровождения горючим газом.

Температура в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 поддерживается в диапазоне 350°-450°C. Регулировка температуры осуществляется подмешиванием воздуха в нагретые газы, поступающего в камеру воспламенения 1. С этой целью в заявленном устройстве предусмотрена система подачи воздуха в камеру, включающая термодатчик системы регулирования температуры 28, блок автоматического изменения температуры 29 и воздуховод 8. При повышении температуры в камере воспламенения 1 и в камере предварительной тепловой подготовки топлива 9 выше 450°C термодатчик системы регулирования температуры 28 фиксирует температуру, блок автоматического изменения температуры 29 уменьшает проходное сечение воздуховода 8, выполняющего функцию аэродинамического клапана, доступ воздуха в область горения уменьшается, а при температуре ниже 350°C увеличивается. Соответственно интенсивность горения понижается или повышается. При такой температуре в камере предварительной подготовки топлива 9 с изношенных шин 27 выделяются летучие составляющие, которые по газоотводящей трубе 23, верхний срез которой находится от нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 на расстоянии 2-3 диаметра этой трубы (расстояние от верхнего среза газоотводящей трубы до нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива 11 составляет 2-3 диаметра, так как под действием сил Архимеда летучие компоненты концентрируются в верхней части камеры предварительной тепловой подготовки топлива 9), поступают в резонаторную трубу 4, 5 для последующего дожигания, и, подмешиваясь с вторичным воздухом, сгорают в режиме пульсаций. При чрезмерном повышении скорости воздушного потока (более 8 м/с) в резонаторной трубе автоколебания исчезают, так как не выполняется критерий Релея. Для уменьшения скорости воздушного потока расстояние между решетками сетчатого турбулизатора необходимо уменьшить. Это приводит к увеличению гидродинамического сопротивления - уменьшению скорости воздушного потока. В резонаторной трубе продукты сгорания совершают колебательное движение, которое увеличивает теплоотдачу от газа к стенке и препятствует шлаковому отложению на стенках трубы. Металлический корд и часть твердого остатка опускаются в сборник твердых отходов 10, а инертный материал опускается в сборник инертного материала 15. Охлаждение инертного материала происходит при помощи системы снижения температуры инертного материала, для этого форсунки, расположенные симметрично по диаметру сборника инертного материала распыляют известковую воду, которая охлаждает инертный материал. При высоте сборника инертного материала h=1,95 м, радиусе R=1,4 м, объем сборника инертного материала равен Vсб.инерт.мат=4 м3. Для полного смачивания и охлаждения инертного материала необходимо Vсмачив=0,8 м3 известковой воды. Симметрично по диаметру сборника инертного материала устанавливаются стандартные форсунки, диаметром d=10…12 мм=0,01…0,012 м. Расход известковой воды через одну форсунку Q=Sф·υ), (Q - расход известковой воды через 1 форсунку, Sф - площадь поперечного сечения форсунки, υ - скорость потока известковой воды) Q=Sф·υ=π·r2·υ=3,14·0,0062·10=0,001 м3/с (при скорости потока известковой воды 10 м/с). Время распыла t=1 мин=60 с. Vводы через 1 форсунку=Q·t=0,001·60=0,06 м3. Необходимое количество форсунок n=Vсмачив/Vводы через 1 форсунку=0,8/0,06=12 форсунок. Загрузка шин осуществляется циклически без их механического дробления.

Таким образом, по сравнению с известными аналогами преимуществом заявляемого технического решения является создание высокоэффективной установки, позволяющей повысить пожаробезопасность, за счет конструктивной особенности - ввода газоотводящей трубы, работающей на эффекте эжекции, за счет ввода системы регулирования температуры, и полноты сгорания процесса утилизации, путем поддержания постоянного объема камеры предварительной тепловой подготовки топлива, повышающего экологичность. А экономичность повышается благодаря той же конструктивной особенности, в результате чего не будет отложений смолообразных масс на внутренних стенках камеры предварительной тепловой подготовки топлива, и, следовательно, исключается необходимость дополнительных затрат времени и материальных средств на очистку внутренних стенок камеры.

Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, камеру предварительной тепловой подготовки топлива, крышку камеры предварительной тепловой подготовки топлива, воздуховод, резонаторную трубу, состоящую из двух частей (верхней и нижней) и примкнутую к камере воспламенения, образуя кольцевой зазор между ее верхней и нижней частями, сетчатый турбулизатор, состоящий из нескольких составных частей, колосник, многосопловую диффузионную горелку, сборник твердых отходов, сборник инертного материала,отличающееся тем, что оно снабжено газоотводящей трубой, верхний срез которой расположен в камере предварительной тепловой подготовки топлива на расстоянии 2-3 диаметра этой трубы от нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива, другой конец расположен в нижней части резонаторной трубы и введена автоматическая система регулирования температуры термического разложения резины, с термодатчиком системы регулирования температуры, один конец которого прикреплен к камере воспламенения, а второй конец расположен напротив воздуховода с возможностью соединения и регулирования его проходного сечения, причем воздуховод выполнен в виде аэродинамического клапана с изменяемым проходным сечением, обеспечивающим поддержание в камере воспламенения и в камере предварительной тепловой подготовки топлива заданной температуры газов в автоматическом режиме и термическое разложение отходов резинотехнических изделий с возможностью выделения легких фракций для дальнейшего сжигания, причем в сборнике инертного материала размещена система снижения температуры инертного материала, которая выполнена в виде группы форсунок, расположенных симметрично по диаметру сборника инертного материала, а форсунки установлены в количестве, определяемом объемом охлаждаемого инертного материала.
Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке
Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке

edrid.ru

Автор: admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о