CZ17601U1

CZ17601U1 - Zarízení pro separaci pyrolýzního oleje pri zpracování odpadové pryze

Info

Publication number: CZ17601U1
Application number: CZ200718765U
Authority: CZ
Inventors: Ochvát@Juraj; Nováková@Eva; Krejcí@Petr
Original assignee: Ochvát@Juraj; Nováková@Eva; Krejcí@Petr
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-06-11
Also published as: SK50772007U1; WO2008131700A1; SK5050U

Description

Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje pří zpracování odpadové pryže Oblast techniky

Řešení se týká zařízení na tepelné zpracování odpadové pryže, které je konstrukčně vyřešeno tak, že optimalizuje možnost během pyrolýzy pryže separovat využitelný pyrolýzní olej z kouřových plynů.

Dosavadní stav techniky

Současná zařízení na tepelné zpracování odpadové pryže jsou uspořádána pro pyrolýzu pryže přímým ohřevem dutiny pyrolýzní komory plamenem hořáků. Pyrolýzová komora má v podstatě podobu pece, jejíž stěny a případně dno jsou opatřeny zdroji tepla pro ohřev. Jedná se o plame10 nové hořáky s plamenem, šlehajícím přímo do dutiny pyrolýzní komory, nebo elektrický tepelný zdroj situovaný v dutině pyrolýzní komory, případně jde o kombinaci obou. Dovnitř dutiny pyrolýzní komory se také umisťují odpadní pneumatiky nebo jiné odpady na bázi pryže, které mohou být z důvodu lepšího přístupu tepla rozmístěny ve vhodném stojanu.

Takovéto uspořádání má kupříkladu zařízení podle CZ U 12571. Toto zařízení dosahuje pyrolýzy pryže, avšak není již dořešeno nakládání s plyny, které se pyrolýzou uvolní. Pyrolýzou pryže se uvolňují nejen běžné kouřové zplodiny, ale také ropné a jiné látky, které z ekologických důvodů nesmí být vypouštěny do ovzduší. Kouřové plyny z pyrolýzy pryže přitom obsahují využitelné složky, které mohou být druhotnými produkty, využitelnými dále v průmyslu nebo za jiným účelem. Zařízení podle CZ U 12571 je pro odvádění kouřových plynů vybaveno jen jedním jed20 noduchým kouřovodem, kde počítá s likvidací zplodin v odcházejícím kouři spalováním přímým plamenem. Toho je dosaženo tak, že nad kouřovodem je kolmo umístěn plynový hořák. Následkem uvedeného uspořádání zařízení se zplodiny z pyrolýzy v pyrolýzní komoře mísí s kouřem z horáků, použitých jako zdroj tepla. Podle koncentrace pyrolýzních zplodin, která může v průběhu procesu pyrolýzy nepravidelně kolísat, může dojít ke vznícení pyrolýzních zplodin a tím pročiš25 tění kouřových plynů. Jelikož vznícení zplodin je závislé na jejich koncentraci, je zde jednak riziko úniku nežádoucích zplodin do kouřovodu a možnost náhlého vznícení zde, ale také možnost náhlého vznícení a hoření pyrolýzních zplodin v pyrolýzní komoře, provázené expanzí. Toto řešení proto představuje riziko nežádoucího výbuchu a neumožňuje cílené využití pyrolýzních zplodin ani jejich sekundární zpracování.

Technicky dokonalejší řešení představuje zařízení podle CZ U 12817. Zařízení má uzavíratelnou ohřívací komoru, v níž se nachází zdroje tepla, kouřovod a otočný buben. Pyrolýzní komoru v podstatě tvoří otočný buben, do jehož dutiny se vkládá pryžový odpad. Otočný buben je vytvořen jako horizontálně situovaný válec na hřídeli. Hřídel je dutá, opatřená otvory pro vstup pyrolýzních plynů a je prodloužena v odvodní kanál pro jejich odvod do další, spalovací komory, kde se obsažené zplodiny likvidují spalováním. Spalovací komora pak má vlastní kouřovod, který může být zaústěn do kouřovodu z ohřívací komory. Toto zařízení má již oddělený prostor pro pyrolýzu pryže od prostoru s ohřívacími tělesy a oddělený odvod běžných kouřových spalin z hořáků od odvodu pyrolýzních plynů. Tím je eliminováno riziko výbuchu v prostoru, kde probíhá pyrolýza. Ani toto zařízení však neumožňuje jímání a zpracování využitelných látek z pyrolýzních plynů, nýbrž počítá s jejich úplnou, nebo převážnou, likvidací ve spalovací komoře. Další nevýhodou tohoto zařízení je, že přímý kontakt pyrolýzních plynů s plamenem ve spalovací komoře představuje riziko nežádoucího výbuchu a případně zpětného šlehnutí plamene do přívodního kanálu těchto plynů z pyrolýzní komory, a proto je nutné neustále sledovat a regulovat teplotu a koncentraci pyrolýzních plynů, což vyžaduje další náklady a představuje manipulační náročnost při pro45 vozu. V případě, že dojde k ochlazení pyrolýzních plynů, dochází ke kondenzaci pyrolýzního oleje, který u tohoto provedení představuje jen nežádoucí znečištění kanálů, bez možnosti jímání a dalšího využití.

Podstata technického řešení

Nevýhody dosavadního stavu odstraňuje navržené technické řešení. Je navrženo zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže, které obsahuje pyrolýzní komoru, vně které se nachází ohřívací prostor vytvořený jako alespoň jedna ohřívací komora, kde pyrolýzní komora je otvíratelná a má uvnitř pyrolýzní dutinu pro umístění odpadní pryže a její pyrolýzu. Ohřívací komora má uvnitř ohřívací dutinu, v níž jsou situovány prvky pro ohřev. Pyrolýzní komora je opatřena alespoň jedním vývodem pro odvod pyrolýzních plynů, připojeným na odvodní kanál odděleně od prostoru ohřívací dutiny. Podstatou nového řešení je, že odvodní kanál je zaústěn zpět do pyrolýzní komory, do její pyrolýzní dutiny, přičemž mezi vývodem a ústím má ío odvodní kanál vytvořen alespoň jeden chladicí úsek, kde je připojena alespoň jedna jímací nádrž najímání pyrolýzního oleje.

Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle navrženého řešení má s výhodou odvodní kanál opatřen alespoň jedním pohonným, nejlépe sacím, zařízením pro zajištění proudění obsaženého média.

Pokud je pro zajištění proudění média v odvodním kanálu použito sací zařízení, je s výhodou situováno v blízkosti ústí odvodního kanálu do pyrolýzní komory.

Ohřívací dutina je s výhodou vybavena alespoň jedním elektrickým ohřívacím tělesem. Hlavní výhodou elektrických ohřívacích těles je bezplamenový provoz, který zvyšuje bezpečnost provozu a nevyžaduje řešit přídavně přívod kyslíku a odvod par.

Alternativně, nebo současně, však ohřívací dutina může být opatřena alespoň jedním hořákem. V tom případě je ohřívací komora opatřena alespoň jedním kouřovodem pro odvod spalin z ohřívací dutiny. Kyslík pro hoření může být zajištěn použitím vhodných hořáků opatřených přívodem kyslíku.

Pyrolýzní komora je s výhodou opatřena alespoň jedním bezpečnostním prvkem pro zamezení překročení maximální povolené teploty v pyrolýzní komoře.

Bezpečnostní prvek s výhodou představuje alespoň jedno čidlo a tryska s přívodem chladicího média, které mohou být na společném tělese.

Bezpečnostní prvek v optimálním provedení nese álespoň jedno čidlo pro kontrolu teploty a případně alespoň jedno čidlo pro kontrolu tlaku a/nebo koncentrace pyrolýzních plynů.

Chladící úsek odvodního kanálu má s výhodou vytvořenu alespoň jednu část o sklonu směrem dolů, kde v nejnižším bodě je připojena jímací nádrž.

Chladicí úsek má s další výhodou vytvořenu soustavu oblouků, sestávající z alespoň dvou oblouků s vrcholem dole, kde do těchto dolních vrcholů je připojena jímací nádrž. V každém vrcholu může být jedna jímací nádrž, případně může být připojena jedna jímací nádrž společná.

Navržené řešení umožňuje zpracování odpadní pryže efektivním a ekologickým způsobem. Zařízení je relativně nenáročné co se týká nákladů, prostorové náročnosti, manipulace i náročnosti kvalifikace obsluhy. Může být v podobě mobilní jednotky, nebo být sestaveno jako rozebíratelné ze součástek v terénu. Je proto vhodné i pro dočasný provoz na různých místech podle potřeby, jako například přímo u skládky, u sběrny, pneuservisu, apod. Zařízení umožňuje bezpečné zpra40 cování ekologicky problematického odpadu na bázi pryže, jako jsou pneumatiky, pryžové pásy, pryžová těsnění aj. bez rizika exploze, a to aniž by docházelo k úniku škodlivých kouřových zplodin do prostředí. Provozem zařízení je dosaženo likvidace odpadů na bázi pryže za vzniku využitelných surovin a produktů. Například v případě pneumatik se tak dosáhne získání surovin ve formě separované uhlíkaté drti z pryže pneumatik, uvolněných ocelových kordů z pneumatik a pyrolýzního oleje z pyrolýzou uvolněných plynů.

-2CZ 17601 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 pohled na příkladné zařízení podle užitného vzoru zepředu, obr. 2 tentýž pohled na svislý řez zařízením, obr. 3 pohled na zařízení shora, obr, 4 tentýž pohled na vodorovný řez zařízením, obr. 5 detail příkladu chladi5 čího úseku odvodního kanálu.

Příklad provedení technického řešení

Příkladem provedení navrženého technického řešení je zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle obr. 1 až 5.

Zařízení má pyrolýzní komoru s vnějším ohřívacím prostorem pro její ohřev, vytvořený pomocí ío ohřívací komory 2. Pyrolýzní komora I je otvíratelná pomocí dvířek 3 s rukojetí 4. Uvnitř se nachází pyrolýzní dutina 5, která má rozměry a tvar umožňující umístění a pyrolýzu odpadních pneumatik, Ohřívací komora 2 má uvnitř ohřívací dutinu 6, v níž jsou situovány prvky pro ohřev pyrolýzní dutiny 5 v podobě hořáků 7 a elektrického ohřívacího tělesa 8. Pyrolýzní komora i má vzadu vývod 9 pro odvod pyrolýzních plynů, připojený na odvodní kanál W. Vývod 9 i odvodní kanál 10 jsou vedeny odděleně od prostoru ohřívací dutiny 6. Odvodní kanál 10 má konec zaústěn zpět do pyrolýzní dutiny 5, přičemž mezi vývodem 9 a ústím H má vytvořen alespoň jeden chladicí úsek 12, kde je připojena alespoň jedna jímací nádrž 13 najímání pyrolýzního oleje,

V blízkosti ústí Uje odvodní kanál W opatřen pohonem média v podobě sacího zařízení 14, pro zajištění proudění obsaženého média.

Ohřívací komora 2 je opatřena kouřovodem 15, umožňujícím odvod spalin z ohřívací dutiny 6, vznikajících hořením hořáků 7.

Do pyrolýzní komory 1 je zaústěn bezpečnostní prvek 16, umožňující zamezení překročení maximální povolené teploty v pyrolýzní dutině 5. Bezpečnostní prvek 16 má podobu trysky s přívodem chladícího média do pyrolýzní dutiny 5, opatřené držákem s čidlem teploty a tlaku. Tryska i čidla jsou připojeny na neznázorněnou řídicí a ovládací jednotku.

Chladicí úsek J_2 odvodního kanálu H) má vytvořenu soustavu oblouků s dolními vrcholy, kde je připojena jímací nádrž 13. Může mít konkrétní tvar jednoduchých oblouků, klasického spirálového chladiče, chladiče typu cik-cak, apod. V tomto příkladném provedení je použit vlnovkový vodní chladič na principu trubka v trubce, s protisměrným chlazením.

Claims

1. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže, které obsahuje pyrolýzní komoru (1), vně které se nachází ohřívací prostor vytvořený jako alespoň jedna ohřívací komora (

2), kde pyrolýzní komora (1) je otvíratelná a má uvnitř pyrolýzní dutinu (5) pro umístění a pyrolýzu odpadní pryže a ohřívací komora (2) má uvnitř ohřívací dutinu (6), v níž jsou

35 situovány prvky pro ohřev, přičemž pyrolýzní komora (1) je opatřena alespoň jedním vývodem (9) pro odvod pyrolýzních plynů, připojeným na odvodní kanál (10) odděleně od prostoru ohřívací dutiny (6), vyznačující se tím, že odvodní kanál (10) je zaústěn zpět do pyrolýzní dutiny (5), přičemž mezi vývodem (9) a ústím (11) má vytvořen alespoň jeden chladicí úsek (12), kde je k němu připojena alespoň jedna jímací nádrž (13) najímání pyrolýzního oleje.

40 2. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároku 1, vyznačující se tím, že odvodní kanál (10) je opatřen alespoň jedním sacím zařízením (14) pro zajištění proudění obsaženého média.

3. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároku 2, vyznačující se tím, že sací zařízení (14) je situováno v blízkosti ústí (11) odvodního kanálu (10) do pyrolýzní komory (1).

4. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároků 1 až

5 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že ohřívací dutina (6) je opatřena alespoň jedním elektrickým ohřívacím tělesem (8).

5. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že ohřívací dutina (6) je opatřena alespoň jedním hořákem (7) a ohřívací komora (2) je opatřena alespoň jedním kouřovodem (15) pro odvod spalin z ohřívací ío dutiny (6).

6. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že pyrolýzní komora (1) je opatřena alespoň jedním bezpečnostním prvkem (16) pro zamezení překročení maximální povolené teploty v pyrolýzní dutině (5)·

15

7. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároku 6, vyznačující se tím, že bezpečnostní prvek (16) je opatřen alespoň jedním čidlem a tryskou s přívodem chladicího média.

8. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároků 6 a 7, vyznačující se tím, že bezpečnostní prvek (16) má alespoň jedno čidlo pro kontrolu

20 teploty a alespoň jedno čidlo pro kontrolu tlaku a/nebo koncentrace pyrolýzních plynů.

9. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v chladicím úseku (12) odvodního kanálu (10) je vytvořena alespoň jedna část odvodního kanálu (10) o Sklonu směrem dolů a v jejím nejnižším bodě je připojena jímací nádrž (13).

25 10. Zařízení pro separaci pyrolýzního oleje při zpracování odpadové pryže podle nároku 9, vyznačující se tím, že v chladicím úseku (12) má odvodní kanál (10) vytvořenu soustavu oblouků obrácenýcji vrcholy dolů a do těchto dolních vrcholů je připojena jímací nádrž