EA031040B1

EA031040B1 - Method for production of soot from rubber waste

Info

Publication number: EA031040B1
Application number: EA201700319A
Authority: EA
Inventors: Иван Иванович Нитиевский
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Модум-Техно"
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-11-30
Also published as: EA031040B8; EA201700319A1

Abstract

The invention is related to industrial and household waste processing technology and provides lowering of energy expenses, reduction of harmful emissions to the environment and improvement of quality of waste processing products. The method for production of soot from rubber waste comprises thermal decomposition of the waste in a reactor, separation of decomposition products into gaseous products and carbon residue, heat treatment of the gaseous products, grinding of the carbon residue and combustion of the gases. The gaseous products are subjected to heat treatment by way of incomplete combustion at an excess air ratio of 0.95-1.1, and the carbon residue is ground to particle sizes of 0.01-0.03 mm and then separated, by an electrostatic separation method, into a fraction enriched to an ash content of 30-70% by mass, and a fraction enriched to a carbon content of 90-95% by mass. The fraction enriched with ash is subjected to gasifying to produce generator gas and ash, and the generator gas produced is combusted together with the fraction enriched with carbon at an excess air ratio of 0.8-1.0.

Description

Изобретение относится к технологии переработки отходов и может быть применено в химической промышленности для производства сажи, а также в резиновой промышленности для получения ингредиентов резиновых смесей.The invention relates to a waste processing technology and can be used in the chemical industry for the production of soot, as well as in the rubber industry for the production of ingredients for rubber compounds.

Известен способ получения сажи из резиновых отходов [1]. Способ включает термическое разложение отходов в реакторе в парогазовой среде, разделение продуктов разложения на парогазовые продукты и твердый углеродный остаток, измельчение углеродного остатка. Из парогазовых продуктов путем конденсации выделяют масло и подвергают его термическому разложению на сажу и газы при температуре 900-2000^oC, а парогазовые продукты после выделения масла сжигают совместно с измельченным углеродным остатком и путем фильтрации из продуктов сгорания выделяют сажу. Сжигание парогазовых продуктов после выделения масла совместно с измельченным углеродным остатком осуществляют при коэффициенте избытка воздуха 0,4-0,9. Предварительно перед измельчением из углеродного остатка путем магнитной сепарации выделяют металл. Г азы термического разложения масла сжигают, а продукты сгорания используют в качестве теплоносителя для внешнего обогрева реактора.A known method of producing soot from rubber waste [1]. The method includes thermal decomposition of waste in a reactor in a vapor-gas environment, separation of decomposition products into vapor-gas products and a solid carbon residue, grinding the carbon residue. Oil is separated from vapor-gas products by condensation and subjected to its thermal decomposition into soot and gases at a temperature of 900-2000 ^o C, and vapor-gas products, after oil separation, are burned together with crushed carbon residue and soot is separated from combustion products by filtration. Combustion of vapor-gas products after oil separation together with crushed carbon residue is carried out with an excess air ratio of 0.4-0.9. Before grinding, metal is separated from the carbon residue by magnetic separation. The gases of thermal decomposition of the oil are burned, and the combustion products are used as a coolant for external heating of the reactor.

Недостатками данного способа являются высокий удельный расход энергии на производство 1 кг сажи, поскольку значительное количество углеродного остатка сгорает без образования сажи при совместном сжигании с парогазовыми продуктами;The disadvantages of this method are the high specific energy consumption for the production of 1 kg of soot, since a significant amount of carbon residue burns without the formation of soot when co-fired with steam-gas products;

большие выбросы вредных продуктов сгорания в окружающую среду, обусловленные значительным количеством сжигаемых веществ: газов термического разложения масла, парогазовых продуктов, части измельченного углеродного остатка;large emissions of harmful combustion products into the environment due to a significant amount of combustion substances: gases of thermal decomposition of oil, steam-gas products, part of the crushed carbon residue;

низкое качество получаемой сажи, поскольку из-за выгорания части измельченного углеродного остатка содержание углерода в образующейся саже снижается, а содержание золы увеличивается.low quality of the obtained soot, since due to the burnout of a part of the crushed carbon residue, the carbon content in the resulting soot decreases, and the ash content increases.

Известен также способ получения сажи из резиновых отходов [2]. Согласно данному способу сажу из резиновых отходов получают путем их термического разложения в реакторе, а продукты разложения разделяют на парогазовые продукты и твердый углеродный остаток, измельчают углеродный остаток, выделяют масло из парогазовых продуктов, сжигают парогазовые продукты после выделения масла. При этом масло разделяют на первую фракцию с температурой кипения до 360°C и вторую фракцию с температурой кипения выше 360°C, после чего первую фракцию смешивают с измельченным углеродным остатком при массовом соотношении 1:(0,1-2,0), полученную смесь сжигают и из продуктов сгорания путем механической сепарации в поле центробежных сил выделяют сажу и газы при температуре 8502100°C. Сжигание смеси первой фракции и углеродного остатка осуществляют при коэффициенте избытка воздуха 0,2-0,35, а газы термического разложения второй фракции и продукты сгорания смеси после выделения сажи и золы сжигают совместно с парогазовыми продуктами и полученную тепловую энергию используют для обеспечения термического разложения резиновых отходов в реакторе.There is also known a method of producing soot from rubber waste [2]. According to this method, soot from rubber waste is obtained by thermal decomposition in a reactor, and the decomposition products are separated into vapor-gas products and a solid carbon residue, the carbon residue is crushed, oil is isolated from the vapor-gas products, and vapor-gas products are burned after oil extraction. In this case, the oil is separated into a first fraction with a boiling point of up to 360 ° C and a second fraction with a boiling point above 360 ° C, after which the first fraction is mixed with crushed carbon residue at a mass ratio of 1: (0.1-2.0), obtained the mixture is burned and soot and gases are emitted from the combustion products by mechanical separation in the field of centrifugal forces at a temperature of 8502100 ° C. The combustion of a mixture of the first fraction and carbon residue is carried out at an excess air ratio of 0.2-0.35, and the gases of thermal decomposition of the second fraction and combustion products of the mixture after the release of soot and ash are burned together with vapor-gas products and the resulting thermal energy is used to ensure thermal decomposition of rubber waste in the reactor.

В качестве недостатков данного способа необходимо отметить следующие:The disadvantages of this method are the following:

высокий расход энергии на процесс получения сажи, обусловленный необходимостью измельчать твердый остаток, а также разделять масло на первую и вторую фракцию, для чего необходимо осуществлять охлаждение масла путем отвода тепловой энергии в окружающую среду, т.е. данную тепловую энергию невозможно использовать для процесса получения сажи;high energy consumption for the process of obtaining soot, due to the need to grind the solid residue, as well as to separate the oil into the first and second fractions, for which it is necessary to cool the oil by removing heat energy into the environment, i.e. this thermal energy cannot be used for the soot production process;

значительные выбросы вредных газообразных и твердых продуктов в окружающую среду, обусловленные неполным сгоранием смеси парогазовых продуктов, газов термического разложения второй фракции и продуктов сгорания смеси первой фракции с измельченным углеродным остатком;significant emissions of harmful gaseous and solid products into the environment due to incomplete combustion of a mixture of steam-gas products, gases of thermal decomposition of the second fraction and combustion products of a mixture of the first fraction with crushed carbon residue;

низкое качество получаемой сажи из-за выгорания части измельченного углеродного остатка и неполного термического разложения второй фракции, в результате чего повышается содержание летучих углеводородов и золы в получаемой саже.low quality of the obtained soot due to the burnout of a part of the crushed carbon residue and incomplete thermal decomposition of the second fraction, as a result of which the content of volatile hydrocarbons and ash in the resulting soot increases.

Из уровня техники известен способ обработки углеродистых материалов при помощи технологии парового термолиза [3]. Способ включает измельчение углеродистых отходов, подачу измельченных углеродистых отходов в реактор, заполненный нагретыми газообразными продуктами (газообразные продукты нагреваются при помощи пара, подводимого в реактор), нагревание измельченных углеродистых материалов до температуры 200-700°C, охлаждение продуктов горения до температуры 200-450°C, вывод паро- или газообразных продуктов горения из реактора, полученных в результате процесса парового термолиза, конденсация этих продуктов, сепарирование полученного конденсата на остаточные углеводороды, содержащие воду, и масло.A method of processing carbonaceous materials using the technology of steam thermolysis is known from the prior art [3]. The method includes grinding carbonaceous waste, feeding crushed carbonaceous waste into a reactor filled with heated gaseous products (gaseous products are heated using steam supplied to the reactor), heating crushed carbonaceous materials to a temperature of 200-700 ° C, cooling combustion products to a temperature of 200-450 ° C, removal of vapor or gaseous combustion products from the reactor, obtained as a result of the process of steam thermolysis, condensation of these products, separation of the resulting condensate into residual hydrocarbons containing water and oil.

Недостатками известного способа являются высокие энергетические затраты на процесс получения сажи из-за необходимости использовать большое количество водяного пара для нагрева продуктов в реакторе до температуры 700°C;The disadvantages of this method are high energy costs for the process of obtaining soot due to the need to use a large amount of water vapor to heat the products in the reactor to a temperature of 700 ° C;

образование отходов в виде воды, в состав которой входят токсичные вещества, включая: капролактам, бензойную кислоту, циклопентанон, фурфуриловый спирт, катехол, фенолы, о-диметоксибензол, рметоксифенол, бензотиазол, а при обработке этой воды в горелке образуются токсичные газообразные соединения в результате неполного сгорания вышеуказанных веществ, которые выбрасываются в атмосферу;.waste generation in the form of water, which contains toxic substances, including: caprolactam, benzoic acid, cyclopentanone, furfuryl alcohol, catechol, phenols, o-dimethoxybenzene, rmethoxyphenol, benzothiazole, and when this water is processed in the burner, toxic gaseous compounds are formed as a result incomplete combustion of the above substances that are released into the atmosphere;

низкое качество получаемой газовой сажи из-за высокого содержания неорганических составляюlow quality of the produced carbon black due to the high content of inorganic compounds

- 1 031040 щих (золы), которые изначально присутствуют в углеродистых отходах и не отделяются в реакторе от образующейся сажи.- 1 031040 ash (ash), which are initially present in carbonaceous waste and are not separated in the reactor from the resulting soot.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является принятый за прототип способ получения сажи из резиновых отходов путем термического разложения в реакторе [4]. Согласно способу после термического разложения производят разделение полученных продуктов на газообразные и углеродный остаток, выделение из газообразных продуктов масла и последующее его термическое разложение. Предварительно перед выделением масла газообразные продукты подвергают термической обработке путем нагрева до 1200-1300^oC, а масло распыляют до размеров капель 0,2-2,0 мм, после чего капли масла смешивают с измельченным до размеров частиц 0,1-1,0 мм углеродным остатком при весовом соотношении 1:(0,05-3,0) и полученную смесь подвергают термическому разложению на сажу и газы, отделяют сажу от газов путем механического разделения, после чего путем электромагнитной сепарации разделяют сажу и золу, а газы сжигают и полученную тепловую энергию используют для обеспечения термической обработки газообразных продуктов, а газообразные продукты после выделения масла сжигают и используют полученную тепловую энергию для обеспечения термического разложения смеси масла и углеродного остатка.Closest to the proposed invention is adopted as a prototype method for producing soot from rubber waste by thermal decomposition in a reactor [4]. According to the method, after thermal decomposition, the obtained products are separated into gaseous and carbon residues, oil is separated from the gaseous products and its subsequent thermal decomposition. Before the release of oil, gaseous products are subjected to heat treatment by heating to 1200-1300 ^o C, and the oil is sprayed to a droplet size of 0.2-2.0 mm, after which the oil droplets are mixed with crushed to a particle size of 0.1-1.0 mm carbon residue with a weight ratio of 1: (0.05-3.0) and the resulting mixture is subjected to thermal decomposition into soot and gases, soot is separated from gases by mechanical separation, after which soot and ash are separated by electromagnetic separation, and the gases are burned and the obtained thermal energy is used to provide thermal treatment of gaseous products, and the gaseous products, after oil separation, are burned and the obtained thermal energy is used to provide thermal decomposition of a mixture of oil and carbon residue.

В качестве недостатков прототипа необходимо отметить следующие:The disadvantages of the prototype are the following:

высокий расход энергии на процесс получения сажи, обусловленный необходимостью предварительно перед выделением масла нагревать газообразные продукты до высокой температуры (12001300°C), после чего охлаждать эти продукты для конденсации масла из газообразных продуктов;high energy consumption for the soot production process, due to the need to first heat the gaseous products to a high temperature (12001300 ° C) before separating the oil, and then cool these products to condense the oil from the gaseous products;

высокие выбросы газообразных вредных веществ в окружающую среду, образующиеся при сжигании газообразных продуктов после выделения масла из-за неполного сгорания остаточных углеводородов, содержащихся в данных продуктах;high emissions of gaseous harmful substances into the environment resulting from the combustion of gaseous products after the release of oil due to incomplete combustion of residual hydrocarbons contained in these products;

низкое качество получаемой сажи из-за высокого остаточного содержания золы, которую невозможно полностью удалить из сажи путем электромагнитной сепарации поскольку часть частиц золы и сажи образуют сростки (соединение частиц золы и сажи) и данные сростки при магнитной сепарации отделяются вместе с сажей.low quality of the obtained soot due to the high residual ash content, which cannot be completely removed from the soot by electromagnetic separation, since part of the ash and soot particles form intergrowths (a combination of ash and soot particles) and these intergrowths are separated together with the soot during magnetic separation.

Задачей изобретения является уменьшение энергетических затрат на по-лучение сажи и снижение количества вредных выбросов в окружающую среду, а также повышение качества получаемой сажи из резиновых отходов.The objective of the invention is to reduce energy costs for the production of soot and reduce the amount of harmful emissions into the environment, as well as improve the quality of soot obtained from rubber waste.

Поставленная задача решена тем, что в способе получения сажи из резиновых отходов, включающем их термическое разложение в реакторе, разделение продуктов разложения на газообразные и углеродный остаток, термическую обработку газообразных продуктов, измельчение углеродного остатка, сжигание газов, согласно изобретению газообразные продукты подвергают термической обработке путем неполного сжигания при коэффициенте избытка воздуха 0,95-1,1, а полученный углеродный остаток измельчают до размеров частиц 0,01-0,03 мм, после чего измельченный углеродный остаток путем электростатической сепарации разделяют на обогащенную до массового содержания 30-70% золы фракцию и обогащенную до массового содержания 90-95% углерода фракцию, обогащенную золой фракцию подвергают газификации с получением генераторного газа и золы, а полученный генераторный газ сжигают совместно с обогащенной углеродом фракцией при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0.The problem is solved by the fact that in the method for producing soot from rubber waste, including their thermal decomposition in a reactor, separation of decomposition products into gaseous and carbon residue, thermal treatment of gaseous products, crushing of carbon residue, combustion of gases, according to the invention, gaseous products are subjected to thermal treatment by incomplete combustion with an excess air ratio of 0.95-1.1, and the resulting carbon residue is crushed to a particle size of 0.01-0.03 mm, after which the crushed carbon residue is separated by electrostatic separation into ash enriched to a mass content of 30-70% the fraction and the fraction enriched to a mass content of 90-95% carbon, the ash-enriched fraction is subjected to gasification to obtain producer gas and ash, and the resulting producer gas is burned together with the carbon-enriched fraction at an excess air ratio of 0.8-1.0.

Для реализации способа газообразные продукты термического разложения резиновых отходов из реактора без предварительного охлаждения при температуре 400-500°C подают в печь и осуществляют неполное сжигание, регулируя подачу воздуха таким образом, чтобы коэффициент избытка воздуха составлял 0,95-1,1, что приводит к неполному сгоранию углеводородов. Известно, что для полного сгорания углеводородов коэффициент избытка воздуха по отношению к теоретически необходимому должен составлять не менее 1,2-1,3.To implement the method, gaseous products of thermal decomposition of rubber waste from the reactor without preliminary cooling at a temperature of 400-500 ° C are fed into the furnace and incomplete combustion is carried out, adjusting the air supply so that the excess air ratio is 0.95-1.1, which leads to to incomplete combustion of hydrocarbons. It is known that for the complete combustion of hydrocarbons, the excess air ratio in relation to the theoretically necessary must be at least 1.2-1.3.

При недостатке воздуха полностью сгорают легкие углеводороды, которые содержаться в газообразных продуктах и за счет выделяющейся теплоты сгорания развивается высокая температура 1300 1500oC, под действием которой и при недостатке кислорода более тяжелые фракции углеводородов разлагаются с образованием сажи.With a lack of air, light hydrocarbons, which are contained in gaseous products, completely burn out and due to the released heat of combustion, a high temperature of 1300 1500oC develops, under the influence of which, even with a lack of oxygen, heavier fractions of hydrocarbons decompose with the formation of soot.

Подача воздуха с коэффициентом избытка менее 0,95 приведет к уменьшению количества сгораемых углеводородов, а значит снижению количества выделяющегося тепла и, как следствие, резкому уменьшению температуры. При этом более тяжелые углеводороды не нагреются до необходимой температуры образования высококачественной сажи в интервале 1300-1500°C. В результате этого только некоторая часть тяжелых углеводородов подвергнется термическому разложению с образованием сажи низкого качества. При этом образующаяся сажа будет поглощать неразложившиеся углеводороды, а это означает снижение качества производимой сажи по такому показателю как выход летучих. Следовательно, при снижении коэффициента избытка воздуха будет образовываться сажа низкого качества.Air supply with an excess ratio of less than 0.95 will lead to a decrease in the amount of combustible hydrocarbons, which means a decrease in the amount of heat generated and, as a consequence, a sharp decrease in temperature. In this case, heavier hydrocarbons will not be heated to the required temperature for the formation of high-quality soot in the range of 1300-1500 ° C. As a result, only some of the heavy hydrocarbons will thermally decompose to form low quality soot. In this case, the resulting soot will absorb undecomposed hydrocarbons, which means a decrease in the quality of the soot produced in terms of the release of volatiles. Consequently, when the excess air ratio decreases, low quality soot will be formed.

Увеличение коэффициента избытка воздуха выше 1,1 приведет к резкому возрастанию количества сгораемых углеводородов и росту температуры. В этом случае будут полностью сгорать не только легкие углеводороды, но и часть тяжелых углеводородов, что приведет к снижению количества образующейся сажи, а также росту затраты энергии на процесс производства сажи и росту выбросов вредных продуктов сгорания в окружающую среду.An increase in the excess air ratio above 1.1 will lead to a sharp increase in the amount of combustible hydrocarbons and an increase in temperature. In this case, not only light hydrocarbons, but also part of heavy hydrocarbons will be completely burned, which will lead to a decrease in the amount of soot formed, as well as an increase in energy consumption for the soot production process and an increase in emissions of harmful combustion products into the environment.

- 2 031040- 2 031040

Известно, что лучшим сырьем для производства сажи, как в плане количественного выхода, так и качественных показателей являются фракции углеводородов с диапазоном кипения 200-400°C, а более легкие фракции с диапазоном кипения до 200°C не являются хорошим сырьем для производства сажи.It is known that the best raw material for the production of soot, both in terms of quantitative yield and quality indicators, are hydrocarbon fractions with a boiling range of 200-400 ° C, and lighter fractions with a boiling range of up to 200 ° C are not a good raw material for the production of soot.

Газообразные продукты термического разложения резиновых отходов содержат до 20 мас.% углеводородов с температурой кипения до 200°C, которые являются недостаточно хорошим сырьем для производства сажи. Поэтому данные углеводороды целесообразно подвергнуть сжиганию, а их теплоту сгорания использовать для обеспечения процесса образования сажи из углеводородов с более высокой температурой кипения. В нашем случае это реализуется путем установления режима термического разложения в реакторе резиновых отходов с коэффициента избытка воздуха в диапазоне 0,95-1,1.The gaseous products of thermal decomposition of rubber waste contain up to 20 wt% hydrocarbons with a boiling point of up to 200 ° C, which are not good enough raw materials for the production of soot. Therefore, it is advisable to incinerate these hydrocarbons, and use their heat of combustion to ensure the formation of soot from hydrocarbons with a higher boiling point. In our case, this is implemented by setting the thermal decomposition mode in the rubber waste reactor with an excess air ratio in the range of 0.95-1.1.

Подача газообразных продуктов термического разложения резиновых отходов без предварительного охлаждения в печь позволяет снизить затраты энергии на производство сажи, поскольку отпадает необходимость в нагреве и испарении сырья - продуктов разложения резиновых отходов.The supply of gaseous products of thermal decomposition of rubber waste without preliminary cooling into the furnace allows to reduce energy consumption for the production of soot, since there is no need for heating and evaporation of raw materials - products of decomposition of rubber waste.

Известно, что сажа образуется только из газообразной фазы углеводородов. Поэтому жидкое сырье для производства сажи предварительно подогревают и распыляют до размеров частиц 10-30 мкм, чтобы достичь быстрого испарения сырья при его подаче в реактор и перевести это сырье в газообразную фазу.It is known that soot is formed only from the gaseous phase of hydrocarbons. Therefore, the liquid raw material for the production of carbon black is preheated and sprayed to a particle size of 10-30 microns in order to achieve rapid evaporation of the raw material when it is fed into the reactor and to transfer this raw material into the gaseous phase.

В нашем случае продукты разложения резиновых отходов для получения сажи подают в газообразном состоянии и уже нагретыми, что снижает расход энергии, так как отпадает необходимость в нагреве исходного сырья с целью его испарения.In our case, the decomposition products of rubber waste to obtain soot are supplied in a gaseous state and already heated, which reduces energy consumption, since there is no need to heat the feedstock in order to evaporate it.

Получаемый в результате термического разложения резиновых отходов углеродный остаток содержит от 8 до 16 мас.% золы.The carbon residue obtained as a result of thermal decomposition of rubber waste contains from 8 to 16 wt.% Ash.

Основными компонентами золы в углеродном остатке являются ZnO, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃, окислы железа. При этом содержание ZnO достигает 4,7-5,1 мас.%.The main components of ash in the carbon residue are ZnO, SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , CaCO ₃ , iron oxides. In this case, the ZnO content reaches 4.7-5.1 wt%.

Содержание углерода в остатке составляет 79-83 мас. %, летучих 4-9 мас.% и серы 2,3-2,4 мас.%.The carbon content in the residue is 79-83 wt. %, volatile 4-9 wt.% and sulfur 2.3-2.4 wt.%.

Углеродный остаток с такими показателями не может использоваться для производства резин, поскольку максимальное содержание золы в саже для получения резин не должно превышать 0,45 мас.%. Практически вся зола в углеродном остатке представляет собой неорганические соединения, которые в отличие от частиц углерода являются неэлектропроводными.Carbon residue with such characteristics cannot be used for the production of rubbers, since the maximum ash content in soot for the production of rubbers should not exceed 0.45 wt%. Almost all of the ash in the carbon residue is inorganic compounds, which, unlike carbon particles, are non-conductive.

Чтобы отделить золу от углерода, необходимо углеродный остаток измельчить. В результате этого измельчения произойдет разделение частиц углерода и частиц золы. Чем до меньшего размера частиц измельчается углеродный остаток, тем большее количество частиц золы и частиц углерода разделяются (разъединяются), поскольку в неизмельченном состоянии частицы золы и частицы углерода соединены в сростки.To separate the ash from the carbon, it is necessary to grind the carbon residue. As a result of this grinding, the separation of carbon particles and ash particles will occur. The smaller the particle size of the carbon residue is, the greater the number of ash particles and carbon particles are separated (separated), since in the unmilled state, ash particles and carbon particles are combined into aggregates.

Измельчение углеродного остатка до размеров частиц менее 0,01 мм требует повышенного расхода энергии, в результате чего повышаются энергетические затраты на процесс получения сажи. При измельчении до размеров частиц менее 0,01 мм образуется большое количество пылевидной фракции, в которой содержится углерод и неорганические составляющие. Данная фракция может загрязнять атмосферу в процессе дальнейшей переработки измельченного углеродного остатка.Grinding the carbon residue to a particle size of less than 0.01 mm requires an increased energy consumption, as a result of which the energy consumption for the soot production process increases. When grinding to a particle size of less than 0.01 mm, a large amount of a dust-like fraction is formed, which contains carbon and inorganic components. This fraction can pollute the atmosphere during further processing of the crushed carbon residue.

Измельчение углеродного остатка до размеров частиц более 0,03 мм приводит к тому, что большое количество частиц углерода и частиц золы остается в сростках (соединениях), в результате чего при дальнейшем разделении измельченного углеродного остатка на углерод и частицы золы невозможно достигнуть разделения на фракции с преобладающим содержанием углерода и золы.Grinding the carbon residue to a particle size of more than 0.03 mm leads to the fact that a large number of carbon particles and ash particles remain in the intergrowths (compounds), as a result of which, upon further separation of the crushed carbon residue into carbon and ash particles, it is impossible to achieve separation into fractions with the predominant content of carbon and ash.

Измельченный углеродный остаток путем электростатической сепарации разделяют на фракцию с содержанием золы 30-70 мас.%. Поскольку частицы углерода являются электропроводными, а частицы золы не проводят электрический ток, то путем электростатической сепарации смесь таких частиц разделяется на фракцию с высоким содержанием золы и фракцию с высоким содержанием углерода. Полное разделение на фракцию с содержанием золы 100 мас.% и фракцию с содержанием углерода 100 мас.% невозможно потому, что часть золы и частиц углерода представляют собой сростки (сросшиеся частицы золы и частицы углерода).The crushed carbon residue is separated by electrostatic separation into a fraction with an ash content of 30-70 wt%. Since the carbon particles are electrically conductive, and the ash particles do not conduct electric current, the mixture of such particles is separated by electrostatic separation into a fraction with a high ash content and a fraction with a high carbon content. Complete separation into a fraction with an ash content of 100 wt% and a fraction with a carbon content of 100 wt% is impossible because some of the ash and carbon particles are aggregates (intergrown ash particles and carbon particles).

Разделение на фракцию с содержанием золы менее 30 мас.% означает, что содержание углерода в такой фракции будет составлять более 70 мас.%.Separation into a fraction with an ash content of less than 30 wt% means that the carbon content in such a fraction will be more than 70 wt%.

Такая фракция не является качественной сажей, поскольку в стандартной саже содержание золы не должно превышать 0,45 мас.%. Последующая газификация такой фракции приведет к образованию большого количества горючего газа, содержащего водород, оксид углерода, метан и др. При этом расходуется углерод, который реагирует с водяным паром:This fraction is not a quality soot, since the ash content in standard soot should not exceed 0.45 wt%. Subsequent gasification of such a fraction will lead to the formation of a large amount of combustible gas containing hydrogen, carbon monoxide, methane, etc. This consumes carbon, which reacts with water vapor:

Сжигание большого количества генераторного газа приведет к выделению больших количеств тепла, которое полностью не расходуется на процесс термического разложения углеводородов с образованием сажи и это тепло необходимо дополнительно утилизировать. В результате газификации фракции с содержанием золы менее 30 мас.% расходуется углерод и тепловая энергия, что приводит к росту энергетических затрат на процесс получения сажи, выбросу больших количеств продуктов сгорания в окружающую среду и снижению количества получаемой сажи.The combustion of a large amount of generator gas will lead to the release of large amounts of heat, which is not completely consumed in the process of thermal decomposition of hydrocarbons with the formation of soot, and this heat must be additionally utilized. As a result of gasification of a fraction with an ash content of less than 30 wt%, carbon and thermal energy are consumed, which leads to an increase in energy costs for the soot production process, the emission of large quantities of combustion products into the environment, and a decrease in the amount of soot produced.

Выделение из углеродистого остатка фракции с содержанием золы более 70 мас.% проводит к тому,Isolation from the carbonaceous residue of a fraction with an ash content of more than 70 wt% leads to the fact that

- 3 031040 что резко снижается производство генераторного газа из-за низкого содержания углерода (менее 30 мас.%) и данного количества газа недостаточно для обеспечения процесса термического разложения углеводородов с получением сажи.- 3 031040 that the production of generator gas is sharply reduced due to the low carbon content (less than 30 wt.%) And this amount of gas is not enough to ensure the process of thermal decomposition of hydrocarbons to produce soot.

При этом процесс газификации углеродного остатка с высоким содержанием золы (более 70 мас.%) протекает неустойчиво, т.е. необходим подход дополнительной энергии для реализации такого процесса, что означает рост энергетических затрата на получение сажи.In this case, the process of gasification of a carbon residue with a high ash content (more than 70 wt%) is unstable, i.e. an additional energy approach is needed to implement such a process, which means an increase in energy consumption for the production of soot.

Таким образом, выделение из углеродного остатка фракции с содержанием золы 30-70 мас.% позволяет снизить энергетические затраты на процесс получения сажи, а также уменьшить вредные выбросы в окружающую среду.Thus, the separation from the carbon residue of a fraction with an ash content of 30-70 wt.% Makes it possible to reduce energy costs for the process of obtaining soot, as well as reduce harmful emissions into the environment.

Выделение из углеродного остатка фракции с содержанием углерода менее 90 мас.% приводит к росту количества золы в получаемой саже и снижению ее качества. В этом случае при последующем сжигании такой фракции совместно с генераторным газом, зола (содержание ее более 10 мас.%) попадает в получаемую сажу и повышает ее зольность выше нормативных требований, т.е. производится не качественная сажа.Isolation of a fraction with a carbon content of less than 90 wt% from the carbon residue leads to an increase in the amount of ash in the resulting soot and a decrease in its quality. In this case, during the subsequent combustion of such a fraction together with the generator gas, ash (its content is more than 10 wt%) gets into the resulting soot and increases its ash content above the regulatory requirements, i.e. not quality soot is produced.

Выделение из углеродного остатка фракции с содержанием углерода более 95 мас.% приводит к резкому расходу энергии, поскольку в этом случае требуется многостадийная очистка углерода от золы с использованием различных методов (электрической сепарации, флотации, химической обработки).The separation from the carbon residue of a fraction with a carbon content of more than 95 wt% leads to a sharp energy consumption, since in this case a multistage purification of carbon from ash is required using various methods (electrical separation, flotation, chemical treatment).

Таким образом, выделение из углеродного остатка фракции с содержанием углерода 90-95 мас.% позволяет снизить затраты энергии на получение сажи, повысить качество получаемой сажи.Thus, the separation from the carbon residue of a fraction with a carbon content of 90-95 wt.% Makes it possible to reduce the energy consumption for the production of soot and to improve the quality of the soot obtained.

Генераторный газ, полученный путем газификации фракции, обогащенной золой, сжигают совместно с обогащенной углеродом фракцией при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0. Это позволяет повысить температуру в печи до уровня 1400-1500°C, что необходимо для получения качественной сажи из газообразных продуктов.The generator gas obtained by gasification of the ash-rich fraction is burned together with the carbon-rich fraction at an air excess ratio of 0.8-1.0. This allows the temperature in the furnace to be increased to 1400-1500 ° C, which is necessary to obtain high-quality soot from gaseous products.

Снижение коэффициента избытка воздуха ниже 0,8 приводит к резкому росту несгоревшего генераторного газа, который содержит в своем составе токсичный СО (оксид углерода). Выброс таких продуктов сгорания в окружающую среду приведет к загрязнению ее оксидом углерода. При этом также снизится температура горения, а образующаяся сажа будет иметь низкое качество и низкий выход.A decrease in the excess air ratio below 0.8 leads to a sharp increase in unburned generator gas, which contains toxic CO (carbon monoxide). The release of such combustion products into the environment will result in carbon monoxide pollution. This will also lower the combustion temperature and the resulting soot will be of poor quality and low yield.

Повышение коэффициента избытка воздуха более 1,0 приведет к резкому росту количества окисляющегося углерода, который содержится в обогащенной углеродом фракции, подаваемой совместно с генераторным газом на сжигание. Это приведет к снижению выхода сажи, т.е. росту удельных затрат энергии на получение сажи, снижению ее качества в результате окисления углерода, а также выбросу токсичного оксида углерода в окружающую среду.An increase in the excess air ratio of more than 1.0 will lead to a sharp increase in the amount of oxidizing carbon, which is contained in the carbon-rich fraction, supplied together with the generator gas for combustion. This will lead to a decrease in soot yield, i.e. an increase in the specific energy consumption for the production of soot, a decrease in its quality as a result of carbon oxidation, and the release of toxic carbon monoxide into the environment.

Таким образом, для снижения вредных выбросов в окружающую среду, уменьшению расхода энергии на получение качественной сажи необходимо сжигать генераторный газ совместно с обогащенной углеродом фракцией при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0.Thus, in order to reduce harmful emissions into the environment, to reduce energy consumption for obtaining high-quality soot, it is necessary to burn generator gas together with a carbon-enriched fraction with an excess air ratio of 0.8-1.0.

На чертеже приведена схема установки, на которой реализуют способ получения сажи из резиновых отходов.The drawing shows a diagram of an installation that implements a method for producing soot from rubber waste.

Установка содержит бункер 1 с дозатором 2, подключенным к приемному бункеру 3 реактора 4; затворы 5 и 6; двигатель 7, подключенный к шнеку 8; выход 9; емкость 10 с краном 11, подключенным к горелке 12; рубашку 13, дымосос 14, подключенный к дымовой трубе 15; датчик температуры 16;за-твор 17, подключенный к валковой мельнице 18; магнитный сепаратор 19 с подключенным накопителем 20; мельницу 21с классификатором 22; электростатический сепаратор 23; шнековый транспортер 24; вращающиеся барабаны 25; противостоящий электрод 26; приемники 27 и 28; датчики электропроводности 29 и 30; газогенератор 31с накопителем золы 32; питатели 33 и 34, подключенные к горелкам 35 и 36; краны 38 и 39; компрессоры 40 и 41; краны 42 и 43; кран 44, подключенный к горелке 45; печь 46; компрессор 47 с краном 48; емкость с водой 49, подключенная к форсунке 50; датчик температуры 51; циклон 52; кран 53; датчик температуры 54; фильтр 55 с краном 56; накопитель 57, подключенный к вентилятору 58; склад 59.The installation contains a hopper 1 with a dispenser 2 connected to the receiving hopper 3 of the reactor 4; gates 5 and 6; motor 7, connected to the screw 8; exit 9; container 10 with a tap 11 connected to the burner 12; jacket 13, smoke exhauster 14 connected to the chimney 15; temperature sensor 16, shutter 17, connected to the roller mill 18; magnetic separator 19 with connected storage 20; mill 21 with classifier 22; an electrostatic separator 23; screw conveyor 24; rotating drums 25; a counter electrode 26; receivers 27 and 28; conductivity sensors 29 and 30; gasifier 31 with ash storage 32; feeders 33 and 34 connected to burners 35 and 36; taps 38 and 39; compressors 40 and 41; taps 42 and 43; tap 44 connected to burner 45; oven 46; compressor 47 with valve 48; a container with water 49 connected to the nozzle 50; temperature sensor 51; cyclone 52; tap 53; temperature sensor 54; filter 55 with tap 56; a drive 57 connected to a fan 58; warehouse 59.

Согласно изобретения получение сажи из резиновых отходов осуществляют следующим образом.According to the invention, the production of soot from rubber waste is carried out as follows.

Из бункера 1 через дозатор 2 в приемный бункер 3 реактора 4 при открытом затворе 5 и закрытом затворе 6 подают порцию измельченных резиновых отходов. После этого закрывают затвор 5, а затвор 6 открывают и отходы под действием собственного веса проваливаются в реактор 4.A portion of crushed rubber waste is fed from the hopper 1 through the dispenser 2 into the receiving hopper 3 of the reactor 4 with the gate 5 open and the closed gate 6. After that, the shutter 5 is closed, and the shutter 6 is opened, and the waste, under its own weight, falls into the reactor 4.

После этого затвор 6 закрывают, а затвор 5 открывают и подают новую порцию отходов. Таким образом, порционно подают резиновые отходы в реактор, осуществляя манипуляции затворами 5 и 6 для предотвращения попадания воздуха в реактор 4 и возгорания отходов в нем.After that, the shutter 6 is closed, and the shutter 5 is opened and a new portion of the waste is fed. Thus, the rubber waste is fed in portions into the reactor, by manipulating the gates 5 and 6 to prevent air from entering the reactor 4 and igniting the waste in it.

С помощью двигателя 7 приводят во вращение шнек 8, который начинает перемещать отходы вдоль реактора 4 к его выходу 9. Из емкости 10 через кран 11 с заданным расходом в горелку 12 подают жидкое топливо и сжигают его, а продукты сгорания топлива подают в рубашку реактора 13. Из рубашки 1 3 с помощью дымососа 14 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 15.With the help of the engine 7, the screw 8 is driven into rotation, which begins to move the waste along the reactor 4 to its outlet 9. From the tank 10 through the valve 11 at a given flow rate, liquid fuel is supplied to the burner 12 and burned, and the products of fuel combustion are fed into the jacket of the reactor 13 From the jacket 1 3 by means of a smoke exhauster 14 the combustion products are taken out into the chimney 15.

Протекая по рубашке 13 высокотемпературные (температура 1000-1200°C) продукты сгорания нагревают стенки реактора 4, а сами охлаждаются.High-temperature (temperature 1000-1200 ° C) combustion products flowing through the jacket 13 heat the walls of the reactor 4, and they themselves are cooled.

Перемещаемые с помощью шнека 8 резиновые отходы контактируют с нагретыми стенками реакThe rubber waste transported by means of the screw 8 is in contact with the heated walls of the reaction

- 4 031040 тора и нагреваются до заданной температуры, которую контролируют по показаниям датчика температуры 16. При этом заданную температуру нагрева отходов поддерживают путем изменения скорости перемещения отходов вдоль реактора от входа к выходу (путем изменения числа оборотов шнека 8), а также путем изменения количества сжигаемого топлива в горелке 12.- 4 031040 torus and are heated to a predetermined temperature, which is controlled according to the readings of a temperature sensor 16. In this case, the predetermined heating temperature of the waste is maintained by changing the speed of movement of the waste along the reactor from the inlet to the outlet (by changing the number of revolutions of the screw 8), as well as by changing the amount combustion fuel in the burner 12.

Известно, что процесс термического разложения резины начинается при температуре 250-280°C и завершается при температуре 400-500°C. Поэтому конечную температуру нагрева отходов поддерживают в пределах 400-500°C.It is known that the process of thermal decomposition of rubber begins at a temperature of 250-280 ° C and ends at a temperature of 400-500 ° C. Therefore, the final heating temperature of the waste is maintained in the range of 400-500 ° C.

В результате нагрева резиновых отходов протекает их термическое разложение с образованием газообразных продуктов и углеродного остатка.As a result of heating rubber waste, their thermal decomposition occurs with the formation of gaseous products and a carbon residue.

Углеродный остаток через выход 9 под действием вращающегося шнека выгружается в затвор 17, с помощью которого углеродный остаток подают в валковую мельницу 18 и осуществляют его размол. В результате размола происходит отделение металлического корда от углеродного остатка. Из валковой мельницы углеродный остаток вместе с металлическим кордом подают в магнитный сепаратор 19, в котором отделяют металлический корд и подают его в накопитель 20, а углеродный остаток уже без металлического корда подают в мельницу 21 с классификатором 22. Измельчают углеродный остаток до размеров частиц 0,01-0,03 мм, которые с помощью классификатора 22 из мельницы 21 выводят в электростатический сепаратор 23. Крупные частицы углеродного остатка, которые не прошли через классификатор 22, с помощью шне-кового транспортера 24 возвращают на вход мельницы 21 для повторного измельчения.The carbon residue is discharged through the outlet 9 under the action of a rotating screw into the gate 17, with the help of which the carbon residue is fed into the roller mill 18 and milled. As a result of grinding, the metal cord is separated from the carbon residue. From the roller mill, the carbon residue together with the metal cord is fed into the magnetic separator 19, in which the metal cord is separated and fed to the storage 20, and the carbon residue, already without the metal cord, is fed to the mill 21 with the classifier 22. The carbon residue is ground to a particle size of 0, 01-0.03 mm, which with the help of the classifier 22 from the mill 21 are taken to the electrostatic separator 23. Large particles of the carbon residue that did not pass through the classifier 22 are returned to the inlet of the mill 21 by means of a screw conveyor 24 for re-grinding.

В электростатическом сепараторе углеродный остаток разделяют на обогащенную до массового содержания 30-70% золы фракцию и обогащенную до массового содержания 90-95% углерода фракцию.In an electrostatic separator, the carbon residue is separated into a fraction enriched to a mass content of 30-70% ash and a fraction enriched to a mass content of 90-95% carbon.

В электростатическом сепараторе углеродный остаток (частицы углерода и золы) поступает на вращающиеся барабаны 25, которые являются одним из электродов электрической системы. Электрическое поле создается за счет противостоящего электрода 26, соединенного с источником высокого напряжения, в то время как барабан и загрузочное устройство заземлены. При соприкосновении с барабанами 25 частицы золы заряжаются отрицательно, при падении отклоняются к противостоящему электроду 26 и собираются в приемник 27, а частицы углерода собираются в приемник 28.In the electrostatic separator, the carbon residue (carbon and ash particles) is fed to rotating drums 25, which are one of the electrodes of the electrical system. The electric field is generated by a counter electrode 26 connected to a high voltage source while the drum and loading device are grounded. When in contact with drums 25, the ash particles are charged negatively, when falling, they are deflected towards the opposing electrode 26 and are collected in the receiver 27, and the carbon particles are collected in the receiver 28.

Массовое содержание золы 30-70% контролируют с помощью датчика электропроводности 29, установленного в приемнике 27, а массовое содержание углерода 90-95% контролируют с помощью датчика электропроводности 30, установленного в приемнике 28. Известно, что электропроводность смеси проводящих и непроводящих электрический ток частиц зависит от концентрации последних в смеси. Поэтому датчик 29 прокалиброван на определение концентрации золы в смеси в зависимости от электропроводности данной смеси, а датчик 30 прокалиброван на содержание углерода в смеси в зависимости от электропроводности смеси.The mass content of ash 30-70% is controlled using a conductivity sensor 29 installed in the receiver 27, and the mass content of carbon 90-95% is controlled using a conductivity sensor 30 installed in the receiver 28. It is known that the conductivity of a mixture of conductive and non-conductive particles depends on the concentration of the latter in the mixture. Therefore, the sensor 29 is calibrated to determine the ash concentration in the mixture depending on the electrical conductivity of this mixture, and the sensor 30 is calibrated for the carbon content in the mixture depending on the electrical conductivity of the mixture.

Путем изменения скорости вращения барабанов 25, а также величины высокого напряжения регулируют разделение углеродного остатка на обогащенную до массового содержания 30-70% золы фракцию и обогащенную до массового содержания 90-95% углерода фракцию.By changing the rotation speed of the drums 25, as well as the high voltage value, the separation of the carbon residue into a fraction enriched to a mass content of 30-70% ash and a fraction enriched to a mass content of 90-95% carbon is controlled.

Из приемника 27 фракцию с содержанием золы 30-70 мас.% подают в газогенератор 31 и подвергают газификации с получением золы и генераторного газа.From the receiver 27, a fraction with an ash content of 30-70 wt.% Is fed to a gas generator 31 and subjected to gasification to obtain ash and generator gas.

Поскольку данная фракция имеет микронные размеры частиц золы и углерода, то для ее газификации используют газогенератор Копперс-Тотцека, который обычно используют для газификации отходов обогащения угля. Для осуществления процесса газификации в газогенератор подают воду из емкости 49 и воздух от компрессора 40. В газогенераторе образуется горючий газ, который в основном содержит водород (по объему 20-30%, оксид углерода - 50-59%, метан и др.) и золу, в состав которой входят оксиды цинка, кремния, железа и другие неорганические соединения. Образующуюся золу из газогенератора 31 выгружают в накопитель 32. Зола содержит до 25-35 мас.% оксида цинка и представляет собой ценное сырье для получения цинка.Since this fraction has micron-sized particles of ash and carbon, a Coppers-Totzeck gas generator is used for its gasification, which is usually used for gasification of coal washing waste. To carry out the gasification process, water is supplied to the gas generator from the tank 49 and air from the compressor 40. A combustible gas is formed in the gas generator, which mainly contains hydrogen (by volume 20-30%, carbon monoxide - 50-59%, methane, etc.) and ash, which includes oxides of zinc, silicon, iron and other inorganic compounds. The resulting ash from the gas generator 31 is discharged into the storage tank 32. The ash contains up to 25-35 wt.% Zinc oxide and is a valuable raw material for zinc production.

Из приемника 28 фракцию с содержанием углерода 90-95% с помощью питателей 33 и 34 (шнековых, или иного типа) подают в горелки 35 и 36 с заданным расходом, который регулируют с помощью питателей. Одновременно, в горелки 35 и 36 от газогенератора 31 посредством распределителя 37, краны 38 и 39 с заданным расходом подают генераторный газ. Также одновременно с помощью компрессоров 40 и 41, регулируя расход кранами 42 и 43, в горелки 35 и 36 с заданным расходом подают воздух. При этом расход воздуха регулируют и устанавливают коэффициент избытка воздуха в пределах 0,8-1,0.From the receiver 28, the fraction with a carbon content of 90-95% is fed to the burners 35 and 36 with the help of feeders 33 and 34 (screw or other type) at a predetermined flow rate, which is controlled by the feeders. At the same time, generator gas is supplied to the burners 35 and 36 from the gas generator 31 by means of the distributor 37, taps 38 and 39 at a predetermined flow rate. Also, simultaneously with the help of compressors 40 and 41, regulating the flow rate by valves 42 and 43, air is supplied to the burners 35 and 36 at a predetermined flow rate. In this case, the air flow rate is regulated and the excess air ratio is set in the range of 0.8-1.0.

В результате подачи воздуха образуется горючая смесь (генераторный газ и частицы углерода), которую сжигают. Г енераторный газ благодаря высокому содержанию водорода горит коротким пламенем с очень быстрым ростом температуры от оси факела к фронту пламени. Это обеспечивает высокую скорость нагрева газообразных продуктов и, следовательно, высокую скорость образования зародышей сажевых частиц, что приводит к получению качественной высокодисперсной сажи.As a result of the air supply, a combustible mixture (generator gas and carbon particles) is formed, which is burned. The generator gas, due to its high hydrogen content, burns with a short flame with a very rapid temperature rise from the torch axis to the flame front. This provides a high rate of heating of the gaseous products and, therefore, a high rate of nucleation of soot particles, which leads to the production of high-quality highly dispersed soot.

Образующиеся газообразные продукты термического разложения из реактора 4 через кран 44 с заданным расходом подают в горелку 45, установленную в печи 46. Одновременно с помощью компрессора 47 через кран 48 в горелку 45 подают воздух, расход которого регулируют с помощью крана 48 и устанавливают коэффициент избытка воздуха 0,95-1,1. В результате, образуется горючая смесь и протекаетThe resulting gaseous products of thermal decomposition from the reactor 4 through the valve 44 with a predetermined flow rate are fed to the burner 45 installed in the furnace 46. At the same time, using the compressor 47 through the valve 48, air is supplied to the burner 45, the flow of which is regulated by the valve 48 and the excess air ratio is set 0.95-1.1. As a result, a combustible mixture is formed and flows

- 5 031040 неполное сгорание газообразных продуктов с образованием сажи и газов и виде потока смесь частиц сажи и газов протекает по печи к выходу из нее.- 5 031040 Incomplete combustion of gaseous products with the formation of soot and gases and in the form of a stream, the mixture of soot particles and gases flows through the furnace to the exit from it.

Из емкости с водой 49 через форсунку 50 в печь распыляют воду и охлаждают газовый поток до температуры 600-700°C, что контролируют по показаниям датчика температуры 51. Охлажденный газовый поток далее подают в циклон 52, куда из емкости 49 через кран 53 с заданным расходом распыляют воду, в результате чего поток охлаждается до температуры 50-60°C, что контролируют по показаниям датчика температуры 54. Затем охлажденный поток подают в фильтр 55, где отделяют сажу от газов. Газы через кран 56 подают на сжигание в горелку 12 и сжигают, что позволяет прекратить подачу топлива в горелку 12 из емкости 10. Сажу из фильтра 55 направляют в накопитель 57, из которого с помощью вентилятора 58 его подают на склад 59. Осевшую в циклоне 52 золу, также содержащую оксид цинка, направляют в накопитель 32.Water is sprayed from the container with water 49 through the nozzle 50 into the furnace and the gas flow is cooled to a temperature of 600-700 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 51. The cooled gas flow is then fed into the cyclone 52, where from the container 49 through the tap 53 with a given water is sprayed at a flow rate, as a result of which the stream is cooled to a temperature of 50-60 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 54. Then the cooled stream is fed to the filter 55, where the soot is separated from the gases. The gases are fed through the valve 56 for combustion to the burner 12 and burned, which allows stopping the supply of fuel to the burner 12 from the tank 10. The soot from the filter 55 is directed to the accumulator 57, from which it is fed to the warehouse 59 by means of the fan 58. Settled in the cyclone 52 ash, also containing zinc oxide, is sent to storage tank 32.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1.

Из бункера 1 через дозатор 2 в приемный бункер 3 реактора 4 при открытом затворе 5 и закрытом затворе 6 подают порцию измельченных до размеров 50 мм х 30 мм х 50 мм резиновых отходов в количестве 50 кг. В исходных резиновых отходах содержится металлический корд в количестве 10 мас.%. После этого закрывают затвор 5, а затвор 6 открывают и отходы под действием собственного веса поступают в реактор 4. После этого затвор 6 закрывают, а затвор 5 открывают и подают новую порцию отходов. Таким образом, порционно по 50 кг подают резиновые отходы в реактор с частотой 20 раз в час, осуществляя манипуляции затворами 5 и 6 для предотвращения попадания воздуха в реактор 4 и возгорания отходов в нем. Это означает, что производительность установки по отходам составляет 1000 кг/ч.From the hopper 1 through the dispenser 2 into the receiving hopper 3 of the reactor 4, with the gate 5 open and the gate 6 closed, a portion of rubber waste crushed to a size of 50 mm x 30 mm x 50 mm is fed in an amount of 50 kg. The original rubber waste contains a metal cord in the amount of 10 wt.%. After that, the shutter 5 is closed, and the shutter 6 is opened and the waste under its own weight enters the reactor 4. After that, the shutter 6 is closed, and the shutter 5 is opened and a new portion of the waste is fed. Thus, in portions of 50 kg, rubber waste is fed into the reactor at a frequency of 20 times per hour, by manipulating the gates 5 and 6 to prevent air from entering the reactor 4 and igniting the waste in it. This means that the waste capacity of the plant is 1000 kg / h.

Двигателем 7 приводят во вращение шнек 8 со скоростью 4 об/мин и начинают перемещать отходы вдоль реактора 4 к его выходу 9. Скорости вращения шнека задают такой, чтобы отходы от загрузки до выгрузки перемещались по реактору 4 в течение 20 мин, что достаточно для нагрева и термического разложения резиновой составляющей отходов.The motor 7 rotates the screw 8 at a speed of 4 rpm and begins to move the waste along the reactor 4 to its outlet 9. The rotation speeds of the screw are set such that the waste from loading to unloading moves through the reactor 4 for 20 minutes, which is sufficient for heating and thermal decomposition of the rubber component of the waste.

Из емкости 10 через кран 11с расходом 90 кг/ч в горелку 12 подают жидкое топливо и сжигают его, а продукты сгорания топлива подают в рубашку реактора 13. Топливо имеет удельную теплоту сгорания 40 МДж/кг и при его сжигании образуется 1260 кг/ч продуктов сгорания с температурой 1200°C. Из рубашки 13 с помощью дымососа 14 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 15. Протекая по рубашке 13, высокотемпературные продукты сгорания нагревают стенки реактора 4 и при этом охлаждаются до температуры 200°C.From the tank 10 through the tap 11 with a flow rate of 90 kg / h into the burner 12, liquid fuel is supplied and burned, and the products of fuel combustion are fed into the jacket of the reactor 13. The fuel has a specific heat of combustion of 40 MJ / kg and when it is burned, 1260 kg / h of products are formed combustion with a temperature of 1200 ° C. Combustion products are removed from the jacket 13 with the help of a smoke exhauster 14 into the chimney 15. Flowing through the jacket 13, high-temperature combustion products heat the walls of the reactor 4 and are cooled down to a temperature of 200 ° C.

Перемещаемые с помощью шнека 8 резиновые отходы контактируют с нагретыми станками реактора и нагреваются до заданной температуры 400°C, которую контролируют по показаниям датчика температуры 16. При этом заданную температуру нагрева отходов 400°C поддерживают путем изменения скорости перемещения отходов вдоль реактора от входа к выходу (путем изменения числа оборотов шнека 8), а также изменением количества сжигаемого топлива в горелке 12.The rubber waste transported by means of the screw 8 contacts the heated machine tools of the reactor and is heated to a predetermined temperature of 400 ° C, which is controlled according to the readings of a temperature sensor 16. In this case, the predetermined heating temperature of the waste of 400 ° C is maintained by changing the speed of movement of the waste along the reactor from the inlet to the outlet (by changing the number of revolutions of the screw 8), as well as changing the amount of fuel burned in the burner 12.

В результате нагрева резиновых отходов протекает реакция термического разложения с образованием газообразных продуктов и углеродного остатка. В нашем случае образуется 40 мас.% газообразных продуктов сгорания при температуре 400°C и 60 мас.% углеродного остатка, т.е. 400 кг/ч газообразных продуктов и 600 кг/ч углеродного остатка, который содержит 100 кг металлического корда.As a result of heating the rubber waste, a thermal decomposition reaction occurs with the formation of gaseous products and a carbon residue. In our case, 40 wt% of gaseous combustion products are formed at a temperature of 400 ° C and 60 wt% of the carbon residue, i.e. 400 kg / h of gaseous products and 600 kg / h of carbon residue, which contains 100 kg of metal cord.

Углеродный остаток через выход 9 под действием вращающегося шнека с расходом 600 кг/ч выгружают в затвор 17, с помощью которого углеродный остаток подают в валковую мельницу 18 и осуществляют его размол. В результате размола происходит отделение металлического корда от углеродного остатка. Из валковой мельницы углеродный остаток вместе с металлическим кордом с расходом 600 кг/ч подают в магнитный сепаратор 19, в котором отделяют 100 кг/ч металлического корда и подают его в накопитель 20, а углеродный остаток без металлического корда с расходом 500 кг/ч подают в мельницу 21с классификатором 22. Измельчают углеродный остаток до размеров частиц 0,01 мм, которые с помощью классификатора 22 из мельницы 21 выводят в электростатический сепаратор 23. Крупные частицы углеродного остатка, которые не прошли через классификатор 22, с помощью шнекового транспортера 24, возвращают на вход мельницы 21 для повторного измельчения.The carbon residue through the outlet 9 under the action of a rotating screw with a flow rate of 600 kg / h is discharged into the gate 17, with the help of which the carbon residue is fed into the roller mill 18 and is milled. As a result of grinding, the metal cord is separated from the carbon residue. From the roller mill, the carbon residue together with the metal cord at a rate of 600 kg / h is fed into the magnetic separator 19, in which 100 kg / h of the metal cord is separated and fed into the storage 20, and the carbon residue without the metal cord is fed at a rate of 500 kg / h into the mill 21 with the classifier 22. The carbon residue is crushed to a particle size of 0.01 mm, which with the help of the classifier 22 from the mill 21 is removed to the electrostatic separator 23. Large particles of the carbon residue that did not pass through the classifier 22 are returned by the screw conveyor 24 to the inlet of the mill 21 for re-grinding.

В электростатическом сепараторе углеродный остаток разделяют на обогащенную до массового содержания 30% золы фракцию и обогащенную до массового содержания 90% углерода фракцию.In an electrostatic separator, the carbon residue is separated into a fraction enriched to a mass content of 30% ash and a fraction enriched to a mass content of 90% carbon.

В нашем случае исходное содержание золы в углеродном остатке составляет 14 мас.%. Поэтому в 500 кг углеродного остатка содержится 70 кг золы, остатка оксида цинка (5 мас.%) составляет 25 кг.In our case, the initial ash content in the carbon residue is 14 wt%. Therefore, 500 kg of carbon residue contains 70 kg of ash, and the remainder of zinc oxide (5 wt%) is 25 kg.

Полное отделение золы от углеродного остатка в электростатическом сепараторе не представляется возможным из-за сростков электропроводных частиц углерода с неэлектропроводными частицам золы, которые возможно разрушить только при очень тонком размоле углеродного остатка (менее 0,005 мм), что требует высокого расхода энергии и в дальнейшем при работе электростатического сепаратора будет нарушать его работоспособность, отлагаясь в виде тонкой пыли на рабочих органах сепаратора. Данные сростки в электромагнитном сепараторе будут частично отделяться совместно с одной и с другой фракцией в зависимости от массового содержания в сростке углерода и золы. При преобладающем содержании золы сростки будут отделяться с обогащенной золой фракцией, а при преобладании углерода сростComplete separation of ash from the carbon residue in an electrostatic separator is not possible due to intergrowths of electrically conductive carbon particles with non-conductive ash particles, which can only be destroyed with a very fine grinding of the carbon residue (less than 0.005 mm), which requires high energy consumption in the future during operation the electrostatic separator will disrupt its performance, deposited in the form of fine dust on the working parts of the separator. These aggregates in the electromagnetic separator will be partially separated together with one and the other fraction, depending on the mass content of carbon and ash in the aggregate. With a predominant ash content, aggregates will be separated with an ash-rich fraction, and with a predominance of carbon,

- 6 031040 ки будут отделяться с обогащенной углеродом фракцией.- 6 031040 Ki will be separated with a carbon-rich fraction.

В нашем случае отделяется 70 мас.% золы совместно с обогащенной золой фракцией. Это составит величину 49 кг/ч при содержании золы 70 кг в 500 кг исходного углеродного остатка. При содержании золы 30 мас.% в электростатическом сепараторе будет выделяться обогащенная золой фракция в количестве 163 кг/ч, следовательно, содержание углерода в этой фракции составит 70 мас.%. т.е. будет отделяться углерода 163 кг/ч - 49 кг/ч = 114 кг /ч.In our case, 70 wt.% Of ash is separated together with the fraction enriched in ash. This will amount to 49 kg / h with an ash content of 70 kg in 500 kg of the original carbon residue. With an ash content of 30 wt.% In the electrostatic separator, an ash-rich fraction will be released in the amount of 163 kg / h, therefore, the carbon content in this fraction will be 70 wt.%. those. carbon will be separated from 163 kg / h - 49 kg / h = 114 kg / h.

В электростатическом сепараторе углеродный остаток частицы углерода и золы поступает на вращающиеся барабаны 25, которые являются одним из электродов электрической системы. Электрическое поле создается за счет противостоящего электрода 26, соединенного с источником высокого напряжения, в то время как барабан и загрузочное устройство заземлены.In the electrostatic separator, the carbon residue of the carbon and ash particles is fed to rotating drums 25, which are one of the electrodes of the electrical system. The electric field is generated by a counter electrode 26 connected to a high voltage source while the drum and loading device are grounded.

При соприкосновении с барабанами 25 частицы золы заряжаются отрицательно, при падении отклоняются к противостоящему электроду 26 и собираются в приемник 27, а частицы углерода собираются в приемник 28.When in contact with drums 25, the ash particles are charged negatively, when falling, they are deflected towards the opposing electrode 26 and are collected in the receiver 27, and the carbon particles are collected in the receiver 28.

Массовое содержание золы контролируют с помощью датчика электропроводности 29, установленного в приемнике 27. При этом настраивают частоту вращения барабанов 25 и величину напряжения электрического поля таким образом, чтобы обогащенная золой фракция содержала 30 мас.% золы.The mass content of ash is monitored using a conductivity sensor 29 installed in the receiver 27. At the same time, the frequency of rotation of the drums 25 and the magnitude of the electric field voltage are adjusted so that the fraction enriched in ash contains 30 wt% ash.

Массовое содержание углерода 90% контролируют с помощью датчика электропроводности 30, установленного в приемнике 28. В этом случае содержание золы в обогащенной углеродом фракции составляет 10 мас.%.The mass content of carbon 90% is monitored using a conductivity sensor 30 installed in the receiver 28. In this case, the ash content in the carbon-rich fraction is 10 mass%.

Для нашего случая при разделении 500 кг/ч углеродного остатка будет накапливаться 500 кг/ч - 163 кг/ч = 337 кг/ч обогащенной углеродом фракции, в которой будет содержаться 10 мас.% золы, т.е. 33,7 кг и (337-33,7) кг = 303,3 кг углерода.For our case, when separating 500 kg / h of carbon residue, 500 kg / h will accumulate - 163 kg / h = 337 kg / h of the carbon-rich fraction, which will contain 10 wt% ash, i.e. 33.7 kg and (337-33.7) kg = 303.3 kg carbon.

Из приемника 27 фракцию с содержанием золы 30 мас.% с расходом 163 кг/ч подают в газогенератор 31 и подвергают газификации с получением золы и генераторного газа.From the receiver 27, a fraction with an ash content of 30 wt.% With a flow rate of 163 kg / h is fed to a gas generator 31 and subjected to gasification to obtain ash and generator gas.

Газификация такой фракции приведет к образованию горючего газа, содержащего водород, оксид углерода, метан и др. При этом расходуется углерод, который реагирует с водяным паром. Из соотношения (1) следует, что на 1 кг-моль углерода (12 кг/кг-моль) расходуется 1 кг-моль водяного пара (18 кг/кгмоль). При этом образуется 28 кг CO и 2 кг H₂. Удельная теплота сгорания такого газа будет равна 17408 кДж/кг. При газификации в нашем случае 114 кг/ч углерода образуется горючего генераторного газа 285 кг/ч, что следует из соотношения (1). При этом в газогенераторе выделится зола в количестве 163 кг/ч х 0,3 = 49 кг.Gasification of such a fraction will lead to the formation of a combustible gas containing hydrogen, carbon monoxide, methane, etc. This consumes carbon, which reacts with water vapor. From relation (1) it follows that 1 kg-mol of water vapor (18 kg / kg-mol) is consumed per 1 kg-mol of carbon (12 kg / kg-mol). This produces 28 kg of CO and 2 kg of H ₂ . The specific heat of combustion of such a gas will be 17408 kJ / kg. During gasification, in our case, 114 kg / h of carbon, a combustible generator gas of 285 kg / h is formed, which follows from relation (1). In this case, ash will be released in the gas generator in an amount of 163 kg / h x 0.3 = 49 kg.

В этой золе содержится оксид цинка в количестве 17,5 кг, что в процентном отношении составит (17,5 кг/49 кг) х 100% = 35,7%. Таким образом, данная зола представляет высокосортное сырье для получения оксида цинка.This ash contains zinc oxide in the amount of 17.5 kg, which in percentage terms will be (17.5 kg / 49 kg) x 100% = 35.7%. Thus, this ash is a high-grade raw material for zinc oxide production.

В сульфидных полиметаллических рудах содержание цинка обычно составляет 1-3%. Эти руды имеют сложный состав. Все это обусловливает необходимость проведения предварительного обогащения руд по селективной схеме с получением нескольких концентратов (цинкового, медного, свинцового, пиритного). В нашем случае в золе содержится цинка до 28 мас.%, что существенно (примерно в 9-28 раз) выше, чем в цинксодержащих рудах.In sulfide polymetallic ores, the zinc content is usually 1-3%. These ores have a complex composition. All this necessitates preliminary enrichment of ores according to a selective scheme with the production of several concentrates (zinc, copper, lead, pyrite). In our case, the ash contains up to 28 wt% zinc, which is significantly (approximately 9-28 times) higher than in zinc-containing ores.

Для газификации обогащенной золой фракции в газогенератор из емкости 49 подают воду с расходом 171 кг/ч. Данная вода испаряется и образуется водяной пар, необходимый для протекания реакции (1). От компрессора 40 подают воздух с расходом 230 кг/ч, который расходуется на горение части углерода (в нашем случае 20 мас.%, т.е. 23 кг/ч) и обеспечения теплом реакции газификации.For gasification of the fraction enriched in ash, water is fed into the gas generator from the tank 49 at a rate of 171 kg / h. This water is evaporated and water vapor is formed, which is necessary for the reaction (1). Air is supplied from the compressor 40 at a flow rate of 230 kg / h, which is consumed for the combustion of some of the carbon (in our case, 20 wt.%, I.e. 23 kg / h) and for providing the heat of the gasification reaction.

Образующуюся золу из газогенератора 31с расходом 49 кг/ч выгружают в накопитель 32, а из приемника 28 фракцию с содержанием углерода 90 мас.% с помощью питателей 33 и 34 (шнековых, или иного типа) подают в горелки 35 и 36 с расходом 337 кг/ч (по 168,5 кг/ч в каждую горелку), который регулируют с помощью питателей.The resulting ash from the gas generator 31 with a flow rate of 49 kg / h is discharged into the storage tank 32, and from the receiver 28 the fraction with a carbon content of 90 wt% is fed to the burners 35 and 36 with a flow rate of 337 kg using feeders 33 and 34 (screw, or other type) / h (168.5 kg / h in each burner), which is regulated by means of feeders.

Одновременно в горелки 35 и 36 от газогенератора 31через распределитель 37, краны 38 и 39 с расходом 285 кг/ч подают генераторный газ (по 142,5 кг/ч в каждую горелку), а с помощью компрессоров 40 и 41, регулируя расход кранами 42 и 43, в горелки 35 и 36 подают воздух с заданным расходом 1140 кг/ч в каждую горелку.At the same time, generator gas is supplied to burners 35 and 36 from gas generator 31 through distributor 37, valves 38 and 39 with a flow rate of 285 kg / h (142.5 kg / h in each burner), and with the help of compressors 40 and 41, adjusting the flow rate by valves 42 and 43, burners 35 and 36 are supplied with air at a predetermined rate of 1140 kg / h to each burner.

Для полного сгорания генераторного газа с удельной теплотой сгорания 17408 кДж/кг необходимый теоретический расход воздуха составляет 8 кг воздуха на 1 кг генераторного газа. Для установления коэффициента избытка воздуха 0,8 с помощью кранов 42, 43 и горелок 35, 36 подают воздух с расходом (1140 кг/ч х 0,8) = 912 кг/ч в каждую горелку.For complete combustion of the generator gas with a specific calorific value of 17408 kJ / kg, the required theoretical air consumption is 8 kg of air per 1 kg of generator gas. To establish an excess air ratio of 0.8, using taps 42, 43 and burners 35, 36, air is supplied at a flow rate (1140 kg / h x 0.8) = 912 kg / h into each burner.

При горении генераторного газа находящиеся в нем частицы обогащенной углеродом фракции нагреваются до высокой температуры (около 1200-1300°), в результате чего происходит разрушение остаточных сростков частиц углерода и золы, которые попали в данную фракцию при обработке углеродного остатка в электростатическом сепараторе. Таким образом, частицы углерода (сажи) отделяются от частиц золы. Поскольку удельный вес частиц сажи значительно (в 2-3 раза) меньше удельного веса частиц золы, то частицы зоны легко отделяются от сажи при последующих стадиях ее очистки в фильтрах. Например,During the combustion of the generator gas, the particles of the carbon-enriched fraction contained in it are heated to a high temperature (about 1200-1300 °), as a result of which the residual aggregates of carbon and ash particles that have got into this fraction when processing the carbon residue in an electrostatic separator are destroyed. In this way, the carbon (soot) particles are separated from the ash particles. Since the specific gravity of soot particles is significantly (2-3 times) less than the specific gravity of ash particles, the zone particles are easily separated from soot during subsequent stages of its cleaning in filters. For example,

- 7 031040 удельный вес оксида цинка 5700 кг/м³, удельный вес оксида кремния 2650 кг/м³, удельный вес Fc₂O₃, 5240 кг/м³, а удельный сажи ( технического углерода) 1950 кг/м³.- 7 031040 specific gravity of zinc oxide 5700 kg / m ³ , specific gravity of silicon oxide 2650 kg / m ³ , specific gravity Fc ₂ O ₃ , 5240 kg / m ³ , and specific soot (carbon black) 1950 kg / m ³ .

Образующиеся газообразные продукты термического разложения из реактора 4 через кран 44 с расходом 400 кг/ч подают в горелку 45, установленную в печи 46. Газообразные продукты термического разложения резиновых отходов имеют удельную теплоту сгорания 40 000 кДж/кг. При этом эти продукты содержат в своем составе легкие углеводороды с температурой кипения до 200°C в количестве 20 мас.%. Для полного сжигания 1 кг таких продуктов теоретический необходимый расход воздуха составляет 14 кг. В нашем случае полностью сгорают легкие углеводороды в количестве 400 кг/ч х 0,2 = 80 кг/ч. Поэтому для полного сгорания 80 кг/ч легких углеводородов необходим расход воздуха составляет 80 кг/ч х 14 кг/кг = 1120 кг/ч, который с помощью компрессора 47 через кран 48 подают в горелку 45, а расход регулируют с помощью крана 48 и тем самым устанавливают коэффициент избытка воздуха 0,95, т.е. расход воздуха составляет 1120 кг/ч х 0, 95 = 1064 кг/ч.The resulting gaseous products of thermal decomposition from the reactor 4 through the tap 44 with a flow rate of 400 kg / h are fed to the burner 45 installed in the furnace 46. The gaseous products of thermal decomposition of rubber waste have a specific heat of combustion of 40,000 kJ / kg. Moreover, these products contain light hydrocarbons with a boiling point of up to 200 ° C in an amount of 20 wt%. For complete combustion of 1 kg of such products, the theoretical required air consumption is 14 kg. In our case, light hydrocarbons are completely burned in an amount of 400 kg / h x 0.2 = 80 kg / h. Therefore, for the complete combustion of 80 kg / h of light hydrocarbons, an air flow rate of 80 kg / h x 14 kg / kg = 1120 kg / h is required, which is fed into the burner 45 with the help of the compressor 47 through the valve 48, and the flow rate is regulated using the valve 48 and thereby setting the excess air ratio of 0.95, i.e. air consumption is 1120 kg / h x 0.95 = 1064 kg / h.

В результате образуется горючая смесь и протекает неполное сгорание газообразных продуктов с образованием сажи и газов, которые в виде потока смеси частиц сажи с газами протекают по печи к выходу из нее, при этом индекс корреляции газообразных продуктов составляет 80 и поэтому выход сажи не превышает 35 мас.%. Поэтому часть газообразных продуктов (80 кг/ч) сгорает, а остальные 320 кг/ч разлагаются с образованием сажи в количестве 35 мас.%, т.е. 320 кг/ч х 0,35 = 112 кг/ч. Образуются также горючие газы в количестве 320 кг/ч - 112 кг/ч= 208 кг/ч с удельной теплотой сгорания 3000 кДж/кг. Количество данных газов составит 285 кг/ч + 912 кг/ч + 912 кг/ч + 80 кг/ч + 1064 кг/ч + 208 кг/ч = 3461 кг/ч.As a result, a combustible mixture is formed and incomplete combustion of gaseous products occurs with the formation of soot and gases, which in the form of a mixture of soot particles with gases flow through the furnace to the exit from it, while the correlation index of gaseous products is 80 and therefore the soot yield does not exceed 35 wt .%. Therefore, part of the gaseous products (80 kg / h) burns out, and the remaining 320 kg / h decompose with the formation of soot in an amount of 35 wt.%, I.e. 320 kg / h x 0.35 = 112 kg / h. Combustible gases are also formed in the amount of 320 kg / h - 112 kg / h = 208 kg / h with a specific heat of combustion of 3000 kJ / kg. The amount of these gases will be 285 kg / h + 912 kg / h + 912 kg / h + 80 kg / h + 1064 kg / h + 208 kg / h = 3461 kg / h.

Из емкости с водой 49 через форсунку 50 в печь распыляют воду и охлаждают газовый поток до температуры 600-700°C, что контролируют по показаниям датчика температуры 51. Охлажденный газовый поток далее подают в циклон 52, куда из емкости 49 через кран 53 распыляют воду, в результате чего поток охлаждается до температуры 50-60°C, что контролируют по показаниям датчика температуры 54. Затем охлажденный поток подают в фильтр 55, где отделяют сажу от газов.Water is sprayed from the container with water 49 through the nozzle 50 into the furnace and the gas flow is cooled to a temperature of 600-700 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 51. The cooled gas flow is then fed into the cyclone 52, where water is sprayed from the container 49 through the tap 53 , as a result of which the stream is cooled to a temperature of 50-60 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 54. Then the cooled stream is fed to the filter 55, where the soot is separated from the gases.

В нашем случае образуется следующее количество сажи:In our case, the following amount of soot is formed:

112 кг/ч выделяется из газообразных продуктов;112 kg / h is released from gaseous products;

303,3 кг/ч выделяется из обогащенного углеродом остатка, что в сумме составляет 415,3 кг/ч.303.3 kg / h is emitted from the carbon-rich residue for a total of 415.3 kg / h.

Полученная сажа содержит золу в количестве не более 0,45 мас.%, что является допустимым по требованиям соответствующих стандартов. Это достигается благодаря низкой зольности исходных газообразных продуктов, а также по причине того, что из обогащенного углеродного остатка удаляется зола в циклоне 52, которая входила в сростки с углеродом.The resulting soot contains ash in an amount of not more than 0.45 wt.%, Which is acceptable according to the requirements of the relevant standards. This is achieved due to the low ash content of the initial gaseous products, as well as due to the fact that ash is removed from the enriched carbon residue in cyclone 52, which entered into intergrowths with carbon.

Газы через кран 56 с расходом 3461 кг/ч подают на сжигание в горелку 12 и сжигают, что позволяет прекратить подачу топлива в горелку 12 из емкости 10. Сажу из фильтра 55 с расходом 415,3 кг/ч направляют в накопитель 57, из которого с помощью вентилятора 58 его подают на склад 59. Осевшую в циклоне 52 золу, также содержащую оксид цинка, направляют в накопитель 32.Gases through the tap 56 with a flow rate of 3461 kg / h are fed to the burner 12 for combustion and burned, which makes it possible to stop the supply of fuel to the burner 12 from the tank 10. The soot from the filter 55 with a flow rate of 415.3 kg / h is directed to the accumulator 57, from which with the help of a fan 58, it is fed to a warehouse 59. The ash settled in the cyclone 52, also containing zinc oxide, is sent to the accumulator 32.

Пример 2.Example 2.

Аналогично, как и в первом примере, измельченные до размеров 50 мм х 30 мм х 50 мм резиновые отходы порционно в количестве 25 кг в одной порции загружают в реактор с частотой 20 раз в час, при этом осуществляют манипуляцию затворами 5 и 6 для предотвращения попадания воздуха в реактор 4 и возгорания отходов в нем. Производительность по отходам составляет 500 кг/ч. Исходные резиновые отходы содержат металлический корд в количестве 12 мас.%.Similarly, as in the first example, crushed to a size of 50 mm x 30 mm x 50 mm rubber waste in portions in the amount of 25 kg in one portion is loaded into the reactor at a frequency of 20 times per hour, while manipulating the gates 5 and 6 to prevent ingress air into the reactor 4 and the ignition of waste in it. Waste capacity is 500 kg / h. The original rubber waste contains a metal cord in the amount of 12 wt.%.

Двигателем 7 приводят во вращение шнек 8 со скоростью 3 об/мин, который перемещает отходы вдоль реактора 4 к его выходу 9. При такой скорости вращения шнека отходы от загрузки до выгрузки перемещаются по реактору 4 в течение 25 мин, что достаточно для нагрева и термического разложения резиновой составляющей отходов.The motor 7 rotates the screw 8 at a speed of 3 rpm, which moves the waste along the reactor 4 to its outlet 9. At this speed of rotation of the screw, the waste from loading to unloading moves through the reactor 4 for 25 minutes, which is sufficient for heating and thermal decomposition of the rubber component of waste.

Из емкости 10 через кран 11 с расходом 60 кг/ч в горелку 12 подают жидкое топливо и сжигают его, а продукты сгорания топлива подают в рубашку реактора 13. Топливо имеет удельную теплоту сгорания 40 МДж/кг и при сжигании такого топлива образуется 840 кг/ч продуктов сгорания с температурой 1200°C. Из рубашки 13 с помощью дымососа 14 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 15.Liquid fuel is supplied from the tank 10 through the tap 11 at a flow rate of 60 kg / h to the burner 12 and burned, and the products of fuel combustion are fed into the jacket of the reactor 13. The fuel has a specific heat of combustion of 40 MJ / kg, and when such fuel is burned, 840 kg / h of combustion products with a temperature of 1200 ° C. Combustion products are removed from the jacket 13 with the help of a smoke exhauster 14 into the chimney 15.

Протекая по рубашке 13, высокотемпературные продукты сгорания нагревают стенки реактора 4, а сами охлаждаются до температуры 200°C.Flowing through the jacket 13, high-temperature combustion products heat the walls of the reactor 4, and they themselves are cooled to a temperature of 200 ° C.

Перемещаемые с помощью шнека 8 резиновые отходы контактируют с нагретыми стенками реактора и нагреваются до заданной температуры 500°C, которую контролируют по показаниям датчика температуры 16. При этом заданную температуру нагрева отходов 500°C поддерживают путем изменения скорости перемещения отходов вдоль реактора от входа к выходу (путем изменения числа оборотов шнека 8), а также путем изменения количества сжигаемого топлива в горелке 12.The rubber waste transported by means of the screw 8 contacts the heated walls of the reactor and is heated to a predetermined temperature of 500 ° C, which is controlled according to the readings of a temperature sensor 16. In this case, the predetermined heating temperature of the waste of 500 ° C is maintained by changing the speed of movement of the waste along the reactor from inlet to outlet (by changing the number of revolutions of the screw 8), as well as by changing the amount of fuel burned in the burner 12.

В результате нагрева резиновых отходов протекает их термическое разложение с образованием газообразных продуктов и углеродного остатка. В нашем случае образуется 35 мас.% газообразных продуктов сгорания при температуре 500°C и 65 мас.% углеродного остатка, т.е. 175 кг/ч газообразных продуктов и 325 кг/ч углеродного остатка, который содержит 60 кг металлического корда.As a result of heating rubber waste, their thermal decomposition occurs with the formation of gaseous products and a carbon residue. In our case, 35 wt.% Of gaseous combustion products are formed at a temperature of 500 ° C and 65 wt.% Of the carbon residue, i.e. 175 kg / h of gaseous products and 325 kg / h of carbon residue, which contains 60 kg of metal cord.

- 8 031040- 8 031040

Углеродный остаток через выход 9 под действием вращающегося шнека с расходом 325 кг/ч выгружают в затвор 17, с помощью которого углеродный остаток подают в валковую мельницу 18 и осуществляют размол его. В результате этого размола происходит отделение металлического корда от углеродного остатка. Из валковой мельницы углеродный остаток вместе с металлическим кордом с расходом 325 кг/ч подают в магнитный сепаратор 19, в котором отделяют 60 кг/ч металлического корда и подают его в накопитель 20, а углеродный остаток без металлического корда с расходом 265 кг/ч подают в мельницу 21с классификатором 22. Измельчают углеродный остаток до размеров частиц 0,03 мм, которые с помощью классификатора 22 из мельницы 21 выводят в электростатический сепаратор 23. Крупные частицы углеродного остатка, которые не прошли через классификатор 22, с помощью шнекового транспортера 24 возвращают на вход мельницы 21 для повторного измельчения.The carbon residue through the outlet 9 under the action of a rotating screw with a flow rate of 325 kg / h is discharged into the gate 17, with the help of which the carbon residue is fed into the roller mill 18 and milled. As a result of this grinding, the metal cord is separated from the carbon residue. From the roller mill, the carbon residue together with the metal cord at a rate of 325 kg / h is fed into the magnetic separator 19, in which 60 kg / h of the metal cord are separated and fed to the storage 20, and the carbon residue without the metal cord is fed at a rate of 265 kg / h into the mill 21 with the classifier 22. The carbon residue is crushed to a particle size of 0.03 mm, which with the help of the classifier 22 from the mill 21 is taken to the electrostatic separator 23. Large particles of the carbon residue that have not passed through the classifier 22 are returned to the inlet of the mill 21 for re-grinding.

В электростатическом сепараторе углеродный остаток разделяют на обогащенную до массового содержания 70% золы фракцию и обогащенную до массового содержания 95% углерода фракцию.In an electrostatic separator, the carbon residue is separated into a fraction enriched to a mass content of 70% ash and a fraction enriched to a mass content of 95% carbon.

В нашем случае исходное содержание золы в углеродном остатке составляет 12 мас.%. Поэтому в 265 кг углеродного остатка содержится 32 кг золы. Содержание в 325 кг углеродного остатка оксида цинка (содержание в углеродном остатке составляет 5 мас.%) составляет 16,3 кг.In our case, the initial ash content in the carbon residue is 12 wt%. Therefore, 265 kg of carbon residue contains 32 kg of ash. The content of 325 kg of the carbon residue of zinc oxide (the content in the carbon residue is 5 wt.%) Is 16.3 kg.

Полное отделение золы от углеродного остатка в электростатическом сепараторе не представляется возможным из-за сростков электропроводных частиц углерода с неэлектропроводными частицам золы, которые возможно разрушить только при очень тонком размоле углеродного остатка (менее 0,005 мм), что требует высокого расхода энергии и в дальнейшем при работе электростатического сепаратора будет нарушать его работоспособность, отлагаясь в виде тонкой пыли на рабочих органах сепаратора. Сростки в электромагнитном сепараторе будут частично отделяться совместно с одной и с другой фракцией в зависимости от массового содержания в них углерода и золы. При преобладающем содержании золы сростки будут отделяться с обогащенной золой фракцией, а при преобладании углерода сростки будут отделяться с обогащенной углеродом фракцией.Complete separation of ash from the carbon residue in an electrostatic separator is not possible due to intergrowths of electrically conductive carbon particles with non-conductive ash particles, which can only be destroyed with a very fine grinding of the carbon residue (less than 0.005 mm), which requires high energy consumption in the future during operation the electrostatic separator will disrupt its performance, deposited in the form of fine dust on the working parts of the separator. The aggregates in the electromagnetic separator will be partially separated together with one and the other fraction, depending on the mass content of carbon and ash. With a predominant ash content, the aggregates will be separated with an ash-rich fraction, and with a predominance of carbon, the aggregates will be separated with a carbon-rich fraction.

В данном примере отделяется 80 мас.% золы совместно с обогащенной золой фракцией, что составит величину 25,6 кг/ч при содержании золы 32 кг в 265 кг исходного углеродного остатка. При содержании золы 70 мас.% в электростатическом сепараторе будет выделяться обогащенная золой фракция в количестве 36,6 кг/ч, а содержание углерода в этой фракции составит 30 мас.%, т.е. будет отделяться углерода 36,6 кг/ч - 25,6 кг/ч = 11 кг/ч.In this example, 80 wt.% Of ash is separated together with the fraction enriched in ash, which will amount to 25.6 kg / h with an ash content of 32 kg in 265 kg of the original carbon residue. With an ash content of 70 wt.% In the electrostatic separator, an ash-rich fraction will be released in the amount of 36.6 kg / h, and the carbon content in this fraction will be 30 wt.%, I.e. carbon will be separated 36.6 kg / h - 25.6 kg / h = 11 kg / h.

При соприкосновении с барабанами 25 частицы золы заряжаются отрицательно, при падении отклоняются к противостоящему электроду 26 и собираются в приемник 27, а частицы углерода собираются в приемник 28. Массовое содержание золы 70% контролируют с помощью датчика электропроводности 29, установленного в приемнике 27. При этом настраивают частоту вращения барабанов 25 и величину напряжения электрического поля таким образом, чтобы обогащенная золой фракция содержала 70 мас.% золы. Массовое содержание углерода 95% контролируют с помощью датчика электропроводности 30, установленного в приемнике 28. В этом случае содержание золы в обогащенной углеродом фракции составляет 5 мас.%.When in contact with drums 25, the ash particles are charged negatively, when they fall, they deflect to the opposing electrode 26 and are collected in the receiver 27, and the carbon particles are collected in the receiver 28. The mass content of ash 70% is monitored using a conductivity sensor 29 installed in the receiver 27. In this case adjust the rotational speed of drums 25 and the value of the electric field voltage so that the fraction enriched in ash contains 70 wt% ash. The mass content of carbon 95% is monitored using a conductivity sensor 30 installed in the receiver 28. In this case, the ash content in the carbon-rich fraction is 5 mass%.

Для нашего случая при разделении 265 кг/ч углеродного остатка будет накапливаться 265 кг/ч - 36,6 кг/ч = 228,4 кг/ч обогащенной углеродом фракции, в которой будет содержаться 5 мас.% золы, т.е. 11,4 кг и (228,4 кг-11, 4) кг = 217 кг углерода.For our case, when separating 265 kg / h of carbon residue, 265 kg / h will accumulate - 36.6 kg / h = 228.4 kg / h of the carbon-rich fraction, which will contain 5 wt% ash, i.e. 11.4 kg and (228.4 kg-11.4) kg = 217 kg carbon.

Из приемника 27 фракцию с содержанием золы 70 мас.% с расходом 36,6 кг/ч подают в газогенератор 31 и подвергают газификации с получением золы и генераторного газа. Г азификация такой фракции приведет к образованию горючего газа, содержащего водород, оксид углерода, метан и др. При этом расходуется углерод, который реагирует с водяным паром. Из соотношения (1) следует, что на 1 кг- моль углерода (12 кг/кг-моль) расходуется 1 кг-моль водяного пара (18 кг/кг-моль). При этом образуется 28кг CO и 2кг H₂. Удельная теплота сгорания такого газа будет равна 17408 кДж/кг. При газификации в нашем случае 11 кг/ч углерода образуется горючего генераторного газа 27,5 кг/ч, что следует из соотношения (1). При этом в газогенераторе выделится зола в количестве 36,6 кг/ч х 0,7 = 25,6 кг. В этой золе содержится оксид цинка в количестве 1 Зкг, что в процентном отношении составит (13 кг/36,6 кг) х 100% = 35,5%, а полученная зола представляет высокосортное сырье для получения оксида цинка.From the receiver 27, a fraction with an ash content of 70 wt.% With a flow rate of 36.6 kg / h is fed to a gas generator 31 and subjected to gasification to obtain ash and generator gas. Gasification of such a fraction will lead to the formation of a combustible gas containing hydrogen, carbon monoxide, methane, etc. This consumes carbon, which reacts with water vapor. From relation (1) it follows that 1 kg-mol of water vapor (18 kg / kg-mol) is consumed per 1 kg-mol of carbon (12 kg / kg-mol). This produces 28 kg of CO and ₂ kg of H 2. The specific heat of combustion of such a gas will be 17408 kJ / kg. During gasification, in our case, 11 kg / h of carbon, a combustible generator gas of 27.5 kg / h is formed, which follows from relation (1). In this case, ash in the amount of 36.6 kg / h x 0.7 = 25.6 kg will be released in the gas generator. This ash contains zinc oxide in an amount of 1 Zkg, which in percentage terms will be (13 kg / 36.6 kg) x 100% = 35.5%, and the resulting ash is a high-grade raw material for obtaining zinc oxide.

Для газификации обогащенной золой фракции в газогенератор из емкости 49 подают воду с расходом 16 кг/ч и воздух от компрессора 40 с расходом 2 кг/ч. Воздух расходуется на горение части углерода (в нашем случае 20 мас.%, т.е. 2 кг/ч) и обеспечения теплом реакции газификации. Вода испаряется и образует водяной пар, который необходим для протекания реакции (1). Образующуюся золу из газогенератора 31с расходом 25,6 кг/ч выгружают в накопитель 32.For gasification of the fraction enriched in ash, water is supplied from the tank 49 to the gas generator at a flow rate of 16 kg / h and air from the compressor 40 at a flow rate of 2 kg / h. Air is consumed for burning a part of the carbon (in our case, 20 wt.%, I.e. 2 kg / h) and providing heat for the gasification reaction. The water evaporates and forms water vapor, which is necessary for the reaction (1). The resulting ash from the gas generator 31 with a flow rate of 25.6 kg / h is discharged into the accumulator 32.

Из приемника 28 фракцию с содержанием углерода 95 мас.% с помощью питателей 33 и 34 (шнековых, или иного типа) подают в горелки 35 и 36 с расходом 228,4 кг/ч (по 114,2 кг/ч в каждую горелку), который регулируют с помощью питателей. Одновременно в горелки 35 и 36 от газогенератора 31 через распределительные краны 38 и 39 с расходом 27 кг/ч подают генераторный газ (по 13,5 кг/ч в каждую горелку), при этом также с помощью компрессоров 40 и 41, регулируя расход кранами 42 и 43, в горелки 35 и 36 с заданным расходом 108 кг/ч в каждую горелку подают воздух.From the receiver 28, a fraction with a carbon content of 95 wt% is fed to burners 35 and 36 with the help of feeders 33 and 34 (screw, or other type) at a rate of 228.4 kg / h (114.2 kg / h in each burner) , which is regulated by means of feeders. At the same time, generator gas is supplied to burners 35 and 36 from gas generator 31 through distribution valves 38 and 39 at a flow rate of 27 kg / h (13.5 kg / h to each burner), while also using compressors 40 and 41, adjusting the flow rate by valves 42 and 43, air is supplied to burners 35 and 36 at a predetermined flow rate of 108 kg / h to each burner.

- 9 031040- 9 031040

Для полного сгорания генераторного газа с удельной теплотой сгорания 17408 кДж/кг необходимый теоретический расход воздуха составляет 8 кг воздуха на 1 кг генераторного газа. Для установления коэффициента избытка воздуха 1,0 с помощью кранов 42 и 43 в горелки 35 и 36 подают воздух с расходом (108 кг/ч х 1,0) = 108 кг/ч в каждую горелку.For complete combustion of the generator gas with a specific calorific value of 17408 kJ / kg, the required theoretical air consumption is 8 kg of air per 1 kg of generator gas. To establish an excess air ratio of 1.0, using taps 42 and 43, air is supplied to burners 35 and 36 at a rate of (108 kg / h x 1.0) = 108 kg / h to each burner.

При горении генераторного газа находящиеся в нем частицы обогащенной углеродом фракции нагреваются до температуры около 1200-1300°, в результате чего происходит разрушение остаточных сростков частиц углерода и золы, которые попали в данную фракцию при обработке углеродного остатка в электростатическом сепараторе. Таким образом, частицы углерода (сажи) отделяются от частиц золы, поскольку удельный вес частиц сажи значительно (в 2-3 раза) меньше удельного веса частиц золы, то данные частицы золы легко отделяются от сажи при последующих стадиях ее очистки в фильтрах. Образующиеся газообразные продукты термического разложения из реактора 4 через кран 44 с расходом 175 кг/ч подают в горелку 45, установленную в печи 46. Газообразные продукты термического разложения резиновых отходов имеют удельную теплоту сгорания 40 000 кДж/кг, при этом продукты содержат в своем составе легкие углеводороды с температурой кипения до 200°C в количестве 20 мас.%. Для полного сжигания 1 кг таких продуктов теоретический необходимый расход воздуха составляет 14 кг. В нашем примере полностью сгорают легкие углеводороды в количестве 175 кг/ч х 0,2 = 35 кг/ч. Поэтому для полного сгорания 35 кг/ч легких углеводородов необходимый расход воздуха составляет 35 кг/ч х 14 кг/кг = 490 кг/ч, который подают одновременно с помощью компрессора 47 через кран 48 в горелку 45. Расход воздуха регулируют с помощью крана 48 и, тем самым, устанавливают коэффициент избытка воздуха 1,1, при этом его расход составляет 490 кг/ч х 1, 1 = 539 кг/ч.During the combustion of the generator gas, the particles of the carbon-rich fraction contained in it are heated to a temperature of about 1200-1300 °, as a result of which the residual aggregates of carbon and ash particles that have got into this fraction when processing the carbon residue in an electrostatic separator are destroyed. Thus, carbon (soot) particles are separated from ash particles, since the specific gravity of soot particles is significantly (2-3 times) less than the specific gravity of ash particles, these ash particles are easily separated from soot during subsequent stages of its cleaning in filters. The resulting gaseous products of thermal decomposition from the reactor 4 through the tap 44 with a flow rate of 175 kg / h are fed to the burner 45 installed in the furnace 46. The gaseous products of thermal decomposition of rubber waste have a specific heat of combustion of 40,000 kJ / kg, while the products contain in their composition light hydrocarbons with a boiling point of up to 200 ° C in an amount of 20 wt%. For complete combustion of 1 kg of such products, the theoretical required air consumption is 14 kg. In our example, light hydrocarbons are completely burned in an amount of 175 kg / h x 0.2 = 35 kg / h. Therefore, for the complete combustion of 35 kg / h of light hydrocarbons, the required air consumption is 35 kg / h x 14 kg / kg = 490 kg / h, which is fed simultaneously with the help of the compressor 47 through the valve 48 to the burner 45. The air flow rate is regulated using the valve 48 and, thus, set the excess air ratio of 1.1, while its flow rate is 490 kg / h x 1, 1 = 539 kg / h.

В результате, образуется горючая смесь и протекает неполное сгорание газообразных продуктов с образованием сажи и газов и виде потока смесь частиц сажи и газов протекает по печи к выходу из нее. В нашем случае индекс корреляции газообразных продуктов составляет 90 и поэтому выход сажи не превышает 40 мас.%. Поэтому часть газообразных продуктов (35 кг/ч) сгорает, а остальные 140 кг/ч разлагаются с образованием сажи в количестве 40 мас.%, т.е. 140 кг/ч х 0,4 = 56 кг/ч. Образуются также горючие газы в количестве 140 кг/ч - 56 кг/ч= 84 кг/ч. Удельная теплота сгорания этих газов составляет 3000 кДж/кг, а количество газов составит 27 кг/ч + 108 кг/ч + 108 кг/ч + 35 кг/ч + 539 кг/ч + 84 кг/ч = 901 кг/ч.As a result, a combustible mixture is formed and incomplete combustion of gaseous products occurs with the formation of soot and gases, and in the form of a stream, a mixture of soot particles and gases flows through the furnace to the exit from it. In our case, the correlation index of gaseous products is 90 and therefore the soot yield does not exceed 40 wt%. Therefore, part of the gaseous products (35 kg / h) burns out, and the remaining 140 kg / h decompose with the formation of soot in an amount of 40 wt.%, I.e. 140 kg / h x 0.4 = 56 kg / h. Combustible gases are also formed in the amount of 140 kg / h - 56 kg / h = 84 kg / h. The specific heat of combustion of these gases is 3000 kJ / kg, and the amount of gases will be 27 kg / h + 108 kg / h + 108 kg / h + 35 kg / h + 539 kg / h + 84 kg / h = 901 kg / h.

Из емкости с водой 49 через форсунку 50 в печь распыляют воду и охлаждают газовый поток до температуры 600-700°C, что контролируют по показаниям датчика температуры 51. Охлажденный газовый поток далее подают в циклон 52, куда из емкости 49 через кран 53 распыляют воду, в результате чего поток охлаждается до температуры 50-60°C, которую контролируют по показаниям датчика температуры 54. Затем охлажденный поток подают в фильтр 55, где отделяют сажу от газов.Water is sprayed from the container with water 49 through the nozzle 50 into the furnace and the gas flow is cooled to a temperature of 600-700 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 51. The cooled gas flow is then fed into the cyclone 52, where water is sprayed from the container 49 through the tap 53 , as a result of which the stream is cooled to a temperature of 50-60 ° C, which is controlled according to the readings of the temperature sensor 54. Then the cooled stream is fed to the filter 55, where the soot is separated from the gases.

В данном примере образуется следующее количество сажи:In this example, the following amount of soot is produced:

кг/ч получается из газообразных продуктов;kg / h is obtained from gaseous products;

217 кг/ч получается из обогащенного углеродом остатка, что в сумме составит 273 кг /ч.217 kg / h comes from carbon-rich residue, for a total of 273 kg / h.

Полученная сажа содержит золу в количестве не более 0,45 мас.% и соответствует действующим требованиям стандартам. Это обусловлено низкой зольности газообразных продуктов, а также в следствии того, что из обогащенного углеродного остатка удаляется зола, которая входила в сростки с углеродом.The resulting soot contains ash in an amount of not more than 0.45 wt.% And meets the current requirements of standards. This is due to the low ash content of gaseous products, as well as due to the fact that ash, which entered into intergrowths with carbon, is removed from the enriched carbon residue.

Газы через кран 56 с расходом 901 кг/ч подают на сжигание в горелку 12 и сжигают, что позволяет прекратить подачу топлива в горелку 12 из емкости 10. Сажу из фильтра 55 с расходом 273 кг/ч направляют в накопитель 57, из которого с помощью вентилятора 58 его подают на склад 59. Осевшую в циклоне 52 золу, также содержащую оксид цинка, направляют в накопитель 32.Gases through tap 56 with a flow rate of 901 kg / h are fed to burner 12 for combustion and burned, which allows stopping the supply of fuel to burner 12 from tank 10. Soot from filter 55 with a flow rate of 273 kg / h is sent to storage tank 57, from which with the help of From the fan 58, it is fed to the warehouse 59. The ash settled in the cyclone 52, also containing zinc oxide, is sent to the storage tank 32.

Таким образом, в результате переработки резиновых отходов получают качественную сажу и высокосортное сырье для получения оксида цинка.Thus, as a result of the processing of rubber waste, high-quality soot and high-grade raw materials for the production of zinc oxide are obtained.

Заявленный способ получения сажи из резиновых отходов отличается от известных улучшенными показателями по энергетическим затратам, выбросам в окружающую среду и качеству получаемых продуктов.The claimed method for producing soot from rubber waste differs from the known ones in improved performance in terms of energy costs, emissions into the environment and the quality of the products obtained.

Источники информации:Sources of information:

1) Патент RU № 2276170 С2, 10.05.2006.1) Patent RU No. 2276170 C2, 10.05.2006.

2) Патент BY № 17039 С1, 30.04.2013.2) Patent BY No. 17039 C1, 04/30/2013.

3) Заявка US 2016/0083657 А1, 24.03.2016.3) Application US 2016/0083657 A1, 03.24.2016.

4) Патент RU № 2495066 С2, 10.10.2013 (прототип).4) Patent RU No. 2495066 C2, 10.10.2013 (prototype).

Claims

A method for producing soot from rubber waste, including thermal decomposition of rubber waste in a reactor, separation of decomposition products into gaseous products and carbon residue, thermal treatment of gaseous products, grinding carbon residue, combustion of gases, characterized in that gaseous products are subjected to thermal treatment by incomplete combustion at excess air ratio 0.95-1.1, and the resulting carbon residue is crushed to a particle size of 0.01-0.03 mm, after which the crushed carbon residue by electrostatic

- 10 031040 separations are divided into a fraction enriched to a mass content of 30-70% ash and a fraction enriched to a mass content of 90-95% carbon, an ash-enriched fraction is subjected to gasification to obtain producer gas and ash, and the resulting producer gas is burned together with a carbon-enriched fraction with an excess air ratio of 0.8-1.0.