Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2018

Розмір шрифту: 
ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИЙ ЕКОЛОГІЧНИЙ ПІРОЛІЗНИЙ РЕАКТОР ДЛЯ УТИЛІЗАЦІЇ ЗНОШЕНИХ ШИН
О. В. Коломієць, В. В. Буличов

Остання редакція: 2018-05-04

Тези доповіді


Утилізація зношених шин є глобальною світовою проблемою, яка потребує вирішення. Тому метою даної роботи є опис роботи екологічного піролізного реактора (рис. 1).

 

1 – камера згоряння; 2 – індуктор; 3 – димохід;  4 – реакційна камера; 5,8 – шлюзові камери; 6,7 – бункери; 9 – шнек; 10 – підшипники-вкладиші; 11 – радіаційні пальники;          12 – вихідний отвір для газоподібних продуктів

Рис. 1. Піролізний реактор

Подрібнені шини засипаються в бункер завантаження сировини 6, потім попадають в шлюзову камеру 5. Після шлюзової камери сировина надходить у реакційну камеру 4, обладнану шнеком 9 з електроприводом, що обертає і переміщує сировину в реакційній камері з такою швидкістю, щоб час перебування гуми в ній забезпечував повну її переробку. У порожнину вала з боку вивантаження коксу подається повітря для охолодження шийки вала шнека і зниження температури підшипника, а виходить повітря з боку виходу газу. Сировина просувається шнеком уздовж камери 4 і при цьому піролізується і коксується. Процеси піролізу і коксування протікають у реакторі при найбільш сприятливій температурі 500…750 °С, яка досягається шляхом індукційного нагрівання металевого корду шин без використання природного газу, що робить процес утилізації більш економічним та екологічним. При цьому утворюється кокс зі значним вмістом важких смол. Вихідний отвір для газоподібних продуктів 12 розташований на вхідному кінці реактора біля шлюзової камери для завантаження сировини. Отже, газоподібні продукти піролізу рухаються протитечією до сировини, що піддають піролізу, й інтенсифікують її нагрівання. При цьому гази трохи охолоджуються і найбільш важкі фракції конденсуються на поверхні сировинної маси. У такий спосіб здійснюється внутрішній рецикл продуктів піролізу, що дозволяє одержувати пірогаз, частково звільнений від важких рідких продуктів. Утворений при температурі 500…600 °С кокс містить визначену кількість важких смол, і його необхідно піддавати пропіканню.

Для збільшення температури камера 4 оснащена безполуменевими радіаційними пальниками 11, які розташовані ближче до вихідного кінця реактору, де утворюється зона пропікання коксу (приблизно 1/3 загальної довжини реактора). При температурі 1000 °С практично всі вуглеводневі сполуки руйнуються з утворенням пірокарбону (коксу, сажі, графіту) і невеликої кількості газу. Прожарений кокс із металокордом вивантажується з реактору в бункер 7 через шлюзову камеру 8. Потім металевий корд відділяють від коксу і пресують.

Використання індукційного нагріву дозволить істотно скоротити споживання придодного газу на проведення процесу піролізу та не вимагає значного подрібнення шин, що також скоротить затрати на їх утилізацію.


Full Text: PDF