CZ18799U1 - Zařízení na kontinuální ekologickou likvidaci odpadu z gumy - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká kontinuálního zařízení na ekologickou likvidaci odpadu z gumy, zejména pneumatik.

Dosavadní stav

V současné době představuje likvidace pneumatik a odpadu z gumy značný problém. Je to způsobeno jednak tím, že odpady z materiálů na bázi gumy jsou neekologické následkem jejich nerozložitelnosti v běžných přírodních podmínkách, ale i tím, že recyklace těchto odpadů není technicky dořešena a možnosti ekonomicky zajímavého využití recyklovaných odpadů jsou značně omezené. Odpady z pneumatik je ve smyslu platné legislativy zakázáno v jakékoliv formě vyvážet na skládku. Teoreticky je známo, že hmotu odpadu z gumy by bylo možno recyklovat a využít v různých průmyslových oborech, avšak recyklace je problematická zejména z důvodu, že se ve většině případů nejedná o čistou gumu. Konkrétně u pneumatik se jedná o existenci ocelových kordů, které brání rozdrcení, mletí neboj jinému mechanickému zpracován.

Pod pojmem recyklace se dosud skrývá především metoda drcení pneumatik na drť pro stavebnictví a výrobu gumárenských produktů používaných na podobné účely, jako byly výrobky, ze kterých odpad vznikl. Dalším způsobem zpracování odpadu z pneumatik je jejich likvidace v cementárnách nebo ve spalovnách, které však není optimálním ekonomickým řešením.

Existují již některá specifická zařízení ke zpracování gumových hmot, např. z pneumatik. Například zařízení podle CZ 17103 U se zabývá ekologickou likvidací gumy mobilním zařízením za využití pyrolýzního procesu rozkladu gumy. Toto zařízení však neřeší kontinuální proces rozpadu gumy formou pyrolýzního procesu.

Jiné zařízení, podle zapsaného užitného vzoru CZ 12571 U, umožňuje vkládání a zpracování celých ojetých pneumatik. Jedná se o jednokomorovou pec s otočným kontejnerem, s výhodou tvaru vertikálního válce, do něhož lze pneumatiky umístit a podrobit tepelnému zpracování. Pec má uzavíratelnou komoru s kouřovodem, na jejich vnitřních stěnách a vně jsou uloženy zdroje tepelné energie. V komoře je vložen kontejner na odpad se středovou odvodní trubicí. V kontejneru je vytvořena průchozí středová dutina, jeho plášť i středová trubice jsou opatřeny odvodními otvory zplodin. Zplodiny však unikají z pláště kontejneru a středové trubice přes odvodní otvory přímo do prostoru komory a komplikují proces. Pyrolýzní zplodiny se mísí v ohřívací komoře s odváděným kouřem z hořáků použitých jako zdroj tepelné energie. Podle koncentrace pyrolýzních zplodin, která může být nepravidelná v průběhu procesu, může dojít k ohoření pyrolýzních zplodin a tím k jejich pročištění. Závislost hoření zplodin na jejich koncentraci přináší riziko úniku nežádoucích zplodin do kouřovodu a možnost náhlého vznícení a hoření pyrolýzních zplodin v ohřívací komoře, případně s expanzí. To zejména při zpracování materiálů na bázi gumy, může dočasně způsobit i další problémy, jaké je náhlé zvýšení teploty v ohřívací komoře, což komplikuje regulaci množství tepla působícího na zpracovávané hmoty a neumožňuje cílené využití pyrolýzních zplodin ani jejich sekundární zpracování.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení na kontinuální ekologickou likvidaci odpadu z gumy s uzavíratelnou pyrolýzní komorou opatřenou prvky pro ohřev a odvod pyrolýzních plynů podle technického řešení, jehož podstatou je, že pyrolýzní komora, opatřená žáruvzdornou izolací, je uložena ve výkyvném a naklápěcím pohonu. Komora je vyhřívána nejméně jedním hořákem, na který je připojen přívod odpadního pyrolýzního plynu. Úhel a sklonu podélné osy pyrolýzní komory je 0 až do 75° a výkyv podélné osy je v rozsahu 0 až do 300°. Podstatou dále je, že pyrolýzní komora je opatřena odvodem pyrolýzních produktů napojeným do kondenzátoru, který . je dále propojen s hořákem přívodem odpadního pyrolýzního plynu. Na hořák je připojen i přívod externího zdroje tepla a nejméně jedna žárová trubka, která je umístěna v homí části pyrolýzní

- 1 CZ 18799 Ul komory. Další podstatou je, že pyrolýzní komora je opatřena zakládacími dvířky a vyjímajícími dvířky. Před zakládacími dvířky je umístěno zakládací zařízení odpadu z gumy. Nad zakládacími dvířky a vyjímajícími dvířky je umístěn sběrač spalin, napojený na ventilátor spalovacího vzduchu, který je dále připojen k hořáku.

Uvedené řešení umožňuje, že v pyrolýzní komoře, která vykonává kývavý pohyb a má sklon od zakládacích dvířek k vyjímacím dvířkám, probíhá kontinuální tepelný rozklad odpadu z gumy bez přístupu vzduchu. Vzniklé pyrolýzní zplodiny jsou rozděleny na dva hlavní produkty, pyrolýzní olej a pyrolýzní plyn, přičemž plyn se znovu využije na vyhřívání pyrolýzní komory. Při spalování gumy je tedy vytvořeno dostatečné množství tepla pro autotrofní provoz zařízení, což zásadně snižuje náklady na jeho provoz. Další výhodou zařízení je, že se jedná o kontinuální provoz při ekologické likvidaci odpadů z gumy. Zařízení může být jak stacionárního charakteru, tak i mobilního charakteru.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení zařízení na kontinuální ekologickou likvidaci odpadu z gumy je blíže vysvětleno pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje uspořádání na zařízení s pyrolýzní komorou v podélném řezu, obr. 2 pak příčný řez pyrolýzní komorou.

Příklad provedení technického řešení

Hlavní částí zařízení na kontinuální ekologickou likvidaci odpadu z gumy pyrolýzní je komora I, která je uvnitř opatřená žáruvzdornou izolací. Pyrolýzní komora I, opatřená zakládacími dvířky 4 a vyjímajícími dvířky 5, je uložena ve výkyvném a naklápěcím pohonu 11, který je ustaven ve stojanu 15. Variabilní uložení pohonu pohon 11 umožňuje nastavení sklonu podélné osy 14 pyrolýzní komory i pod úhlem a 0 až do 75°a její výkyv v rozsahu 0 až do 300°. V horní části boční stěny pyrolýzní komory I je umístěn hořák 2, uzpůsobený ke spalování různých topných plynů.

Na hořák 2 je napojena nejméně jedna žárová trubka 3 přímého tvaru v profilu U, případně jiného vhodného tvaru. V komoře 1 je dále umístěn termočlánek 13 pro sledování teploty. V homí části je pyrolýzní komora I opatřena odvodem 8 pyrolýzní ch produktů, který je napojen do kondenzátoru 9, z něhož na druhé straně vystupuje přívod 10 odpadního pyrolýzní plynu, napojený na hořák 2. Do hořáku 2 je dále napojen přívod 16 externího zdroje tepla a ventilátor 7 spalovacího vzduchu, do kterého vyúsťuje sběrač 6 spalin. Ten je umístěn nad pyrolýzní komorou I tak, že zastřešuje prostor nad zakládacími dvířky 4 a vyjímajícími dvířky 5. Před zakládacími dvířky 4 je uloženo zakládací zařízení T7 gumového odpadu 12, kterým může být pneumatickým posouvač, turniket apod.

Pyrolýzní komora 1 se nahřeje hořákem 2 na provozní teplotu 350 až 950 °C. Hořák 2 spaluje zemní plyn nebo propan-butan z přívodu 16 externího zdroje a spaliny procházejí žárovou trubkou 3. Po nahřátí se otevřenými zakládacími dvířky 4 vloží zaváděcí vsázka gumového odpadu

12 odpadu ze zakládacího zařízení 17. přičemž umístění zaváděcí vsázky gumového odpadu 12 lze v prostoru pyrolýzní komory i regulovat úhlem sklonu osy této pyrolýzní komory U Únik spalin a pyrolýzní ch produktů je zejména na vrchní částí prostoru pyrolýzní komory I u zakládacích dvířek 4 a také u vyjímajících dvířek 5 zachycován sběračem 6 spalin a ventilátorem 7 spalovacího vzduchu. Spaliny jsou dopraveny do hořáku 2, který zajistí jejich termickou likvidaci. Po uzavření zakládacích dvířek 4 začne tepelný rozklad gumového odpadu 12. Pyrolýzní zplodiny procházejí vlastním přetlakem kovovou hadicí odvodu 8 pyrolýzní ch produktů do kondenzátoru 9, kde se rozdělí na hlavní produkty, tj. pyrolýzní olej, pyrolýzní plyn a eventuálně prachový a sazový produkt. Pyrolýzní plyn je přiváděn plynovou hadicí přívodu 10 do hořáku 2, kde se mísí s topným plynem např. zemním plynem nebo propan-butanem z přívodu 16 externího zdroje a spaluje. S postupným naplněním kapacity pyrolýzní komory I gumovým odpadem 12 stoupá množství pyrolýzního plynu, který zajistí dostatečný výkon pro provoz zařízení. Zařízení je potom autotrofní a externí přívod 16 plynu lze uzavřít. Komora I je pootáčena kývavým pohonem 11 kolem své podélné osy 14. Dále je komora 1 nakloněna pod úhlem, který je nastaven tak, aby docházelo ke kontinuálnímu pohybu gumového odpadu 12 v pyrolýzní komoře 1 . 3

CZ 18799 Ul směrem k vyjímajícím dvířkům 5. Takto nastavená pyrolýzní komora I vlivem sklonu a kývavého pohybu je kontinuálně doplňována gumovým odpadem 12, který se samovolně pohybuje k vyjímajícím dvířkům 5. Po otevření vyjímacích dvířek 5 vypadnou pevné zbytky rozkladu, tj. saze a další pevné zbytky (např. kovové části). Teplota je řízena automaticky pomocí termočlánku 13.

Claims (6)

6 NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení na kontinuální ekologickou likvidaci odpadu z gumy, s uzavíratelnou pyrolýzní komorou opatřenou prvky pro ohřev a odvod pyrolýzních plynů, vyznačující se tím, že pyrolýzní komora (1) opatřená žáruvzdornou izolací je uložena ve výkyvném a naklápěcím pohonu (11) a je vyhřívána nejméně jedním hořákem (2), na který je připojen přívod (10) odpadního pyrolýzního plynu, přičemž úhel a sklonu podélné osy (14) pyrolýzní komory (1) je 0

12 až do 75°, a výkyv podélné osy (14) je v rozsahu 0 až do 300°.

2. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že pyrolýzní komora (1) je opatřena odvodem (8) pyrolýzních produktů napojeným do kondenzátoru (9), který je dále propojen s hořákem (2) přívodem (10) odpadního pyrolýzního plynu.

3. Zařízení dle nároků la2, vyznačující se tím, že na hořák (2) je připojen přívod (16) externího zdroje tepla.

18

4. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že na hořák (2) je napojena nejméně jedna žárová trubka (3), která je umístěna v homí části pyrolýzní komory (1).

5. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že pyrolýzní komora (1) je opatřena zakládacími dvířky (4) a vyjímajícími dvířky (5), přičemž před zakládacími dvířky (4) je umístěno zakládací zařízení (17) gumového odpadu (12).

6. Zařízení dle nároků 1 a 5, vyznačující se tím, že nad zakládacími dvířky (4) a 24 vyjímajícími dvířky (5) je umístěn sběrač (6) spalin napojený na ventilátor (7) spalovacího vzduchu, který je dále připojen k hořáku (2).