RU2283761C2

RU2283761C2 - Organic waste recycling device

Info

Publication number: RU2283761C2
Application number: RU2004133206A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Иваненко (RU); Владимир Сергеевич Иваненко; Павел Владимирович Митропольский (RU); Павел Владимирович Митропольский; Дмитрий Николаевич Шелепугин (RU); Дмитрий Николаевич Шелепугин
Original assignee: Закрытое акционерное общество НПФ "ЭКОТЕХ"
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-09-20
Also published as: RU2004133206A; WO2006052162A1

Abstract

FIELD: organic industrial and domestic waste recycling, particularly for housing and communal services, fuel and energy complex, oil and organic synthesis industry and for general mechanical rubber goods production.

SUBSTANCE: device comprises steam generator with furnace and loading device installed in front of the furnace. Loading chamber located in front of the furnace, as well as cooling chamber, thermolysis furnace, condenser with heat energy dissipation means, separator for condensate separation into water and liquid fraction, and liquid fraction rectification means are also provided. Liquid condenser outlet is connected with separator inlet, gas condenser outlet is connected with steam generator. Vessel is linked to water separator outlet. The vessel is connected with water inlet of steam generator and with water sprayer of cooling chamber through filter. Liquid fraction rectification means is attached to liquid separator outlet.

EFFECT: decreased emission of hazardous matter in ambient space.

7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии переработки органических промышленных и бытовых отходов и может быть применено в жилищно-коммунальном хозяйстве для утилизации отходов, топливно-энергетическом комплексе, промышленности нефтеоргсинтеза, а также в резинотехнической промышленности.The invention relates to a technology for processing organic industrial and household waste and can be applied in the housing and communal services for waste disposal, the fuel and energy complex, the petroleum organic synthesis industry, as well as in the rubber industry.

Известно устройство для пиролиза шин, содержащее камеру загрузки в виде ванны с маслом, цилиндрическую реторту с огнеупорной футеровкой и решеткой для ввода топочных газов, газовые горелки, соединенные с рубашкой реторты, скребковый транспортер для выгрузки углеродистого остатка (1).A device for tire pyrolysis is known, comprising a loading chamber in the form of a bath with oil, a cylindrical retort with a refractory lining and a grate for introducing flue gases, gas burners connected to the retort jacket, a scraper conveyor for unloading the carbon residue (1).

Недостатками устройства является большой расход масла при загрузке шин в реторту, высокие энергозатраты, сложность процесса отделения газообразных продуктов пиролиза шин от продуктов сгорания газа и твердого остатка, образование токсичных соединений в результате попадания масла из камеры загрузки в реторту.The disadvantages of the device are high oil consumption when loading tires into the retort, high energy consumption, the complexity of the process of separating the gaseous products of tire pyrolysis from the products of gas combustion and solid residue, the formation of toxic compounds as a result of oil from the loading chamber into the retort.

Известно устройство (2), на котором реализуют способ переработки резиновых отходов, включающее реактор со шлюзовой камерой и решеткой, парогенератор с пароперегревателем, подключенным к реактору, конденсатор, соединенный с реактором, дробилку, соединенную с выходом твердых продуктов из реактора, охладитель твердых продуктов, подключенный к дробилке, сепаратор для отделения металла от углеродистого остатка, пресс для брикетирования углеродистого остатка.A device (2) is known which implements a method for processing rubber waste, including a reactor with a lock chamber and a grate, a steam generator with a superheater connected to the reactor, a condenser connected to the reactor, a crusher connected to the outlet of solid products from the reactor, a solid product cooler, connected to the crusher, a separator for separating the metal from the carbon residue, a press for briquetting the carbon residue.

Недостатками данного устройства являются большой расход водяного пара и обусловленные этим высокие энергозатраты, а также высокая материалоемкость, связанная с наличием специального оборудования для перегрева водяного пара до температуры 1600°С.The disadvantages of this device are the high consumption of water vapor and the resulting high energy consumption, as well as high material consumption associated with the presence of special equipment for overheating water vapor to a temperature of 1600 ° C.

Известно устройство (3) для переработки резиновых отходов, содержащее топку со сводом и дымовой трубой, размещенную над топкой реторту, конструктивно связанную с камерой охлаждения, и конденсатор. Между сводом топки, ретортой и камерой охлаждения размещена дисперсная засыпка из огнеупорного материала с диаметром частиц 5-250 мм и образующая газоход из топки в дымовую трубу. В засыпке смонтирован испаритель, который посредством паропровода связан с ретортой; сепаратор для отделения воды от продуктов разложения отходов соединен водопроводом с камерой охлаждения и испарителем; теплообменник, который своим входом соединен с ретортой, а выход его подключен на вход конденсатора.A device (3) for processing rubber waste is known, containing a furnace with a vault and a chimney placed above the furnace retort, structurally associated with a cooling chamber, and a condenser. Between the furnace chamber, the retort and the cooling chamber there is a disperse filling of refractory material with a particle diameter of 5-250 mm and forming a gas duct from the furnace into the chimney. An evaporator is mounted in the backfill, which is connected to the retort via a steam line; a separator for separating water from waste decomposition products is connected by a water supply to the cooling chamber and the evaporator; a heat exchanger, which is connected to the retort by its input, and its output is connected to the condenser input.

К недостаткам данного устройства относятся образующиеся большие объемы загрязненного продуктами разложения резины конденсата, для очистки которого требуются специальные устройства: сепаратор и специальный фильтр; большой расход охлаждающей воды.The disadvantages of this device include the formation of large volumes of condensate contaminated with decomposition rubber products, for the cleaning of which special devices are required: a separator and a special filter; high consumption of cooling water.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для переработки резиновых отходов (4), которое содержит смонтированный на шасси заборный орган и установленный за ним перфорированный транспортер, бункер и паровой котел с печью кипящего слоя. Верхняя ветвь транспортера пропущена через бункер, верхняя часть которого сообщена с парогенератором парового котла, а нижняя для сбора нефтепродуктов сообщена с печью кипящего слоя.Closest to the claimed invention is a device for processing rubber waste (4), which contains a fence mounted on the chassis and a perforated conveyor, a hopper and a steam boiler with a fluidized bed furnace installed behind it. The upper branch of the conveyor is passed through the hopper, the upper part of which is connected with the steam generator of the steam boiler, and the lower one for collecting oil products is communicated with the fluidized bed furnace.

Существенным недостатком данного устройства является выход парогазовой смеси в окружающую среду, что приводит к загрязнению окружающей среды газообразными продуктами разложения органических отходов.A significant disadvantage of this device is the release of the gas mixture into the environment, which leads to environmental pollution by gaseous decomposition products of organic waste.

Недостатком устройства является также ограничение по геометрическим размерам перерабатываемых отходов, т.е. устройство обеспечивает переработку только диспергированных отходов (измельченных). В свою очередь диспергирование отходов (особенно резиновых) требует больших энергозатрат, что с учетом потери рабочего пара из-за выхода его в окружающую среду и приводит к большим энергозатратам на процесс переработки отходов.A disadvantage of the device is also a restriction on the geometric dimensions of the processed waste, i.e. the device provides processing only dispersed waste (crushed). In turn, the dispersion of waste (especially rubber) requires large energy costs, which, given the loss of working steam due to its release into the environment, leads to large energy costs for the waste processing process.

Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, повышающего эффективность процесса переработки резиновых отходов.The objective of the proposed technical solution is to create a device that increases the efficiency of the rubber waste recycling process.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости устройства и уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду.The technical result of the invention is to reduce the energy intensity of the device and reduce the amount of harmful emissions into the environment.

Технический результат достигается тем, что устройство для переработки органических отходов, содержащее парогенератор с печью и установленное перед входом в печь устройство для загрузки, снабжено камерой загрузки, размещенной перед печью, камерой охлаждения, печью термолиза, конденсатором со средством отвода тепловой энергии, сепаратором для разделения конденсата на воду и жидкую фракцию и средством ректификации жидкой фракции, вход конденсатора соединен с верхней зоной печи термолиза, выход конденсатора по жидкой фазе соединен со входом сепаратора, а выход его по газообразной фазе соединен с парогенератором, к выходу сепаратора по воде подсоединена емкость, соединенная через фильтр со входом воды парогенератора и с распылителем воды камеры охлаждения, а к выходу сепаратора по жидкой фракции подсоединено средство ректификации жидкой фракции.The technical result is achieved in that a device for processing organic waste, comprising a steam generator with a furnace and a loading device installed in front of the furnace entrance, is equipped with a loading chamber located in front of the furnace, a cooling chamber, a thermolysis furnace, a condenser with heat removal means, a separator for separation condensate to water and liquid fraction and means for rectification of the liquid fraction, the inlet of the condenser is connected to the upper zone of the thermolysis furnace, the output of the condenser in the liquid phase is connected to the input the separator’s house, and its gaseous phase outlet is connected to the steam generator, a tank is connected to the separator’s outlet through water, connected through a filter to the steam generator’s water inlet and to the cooling chamber’s water atomizer, and a liquid fraction rectifier is connected to the separator’s outlet through the liquid fraction.

Кроме того, на входе в камеру загрузки, между камерой загрузки и печью, между печью и камерой охлаждения и на выходе из камеры охлаждения расположены узлы герметизации, при этом узлы герметизации на входе в камеру загрузки и между камерой загрузки и печью выполнены в виде дверей, а узлы герметизации между печью и камерой охлаждения и на выходе из камеры охлаждения выполнены в виде шиберных заслонок.In addition, at the entrance to the loading chamber, between the loading chamber and the furnace, between the furnace and the cooling chamber and at the outlet of the cooling chamber, sealing nodes are located, while the sealing nodes at the entrance to the loading chamber and between the loading chamber and the furnace are made in the form of doors, and the sealing units between the furnace and the cooling chamber and at the outlet of the cooling chamber are made in the form of slide gates.

Кроме того, средство ректификации жидкой фракции выполнено в виде ректификационной колонки, соединенной с емкостью для жидкой фазы с диапазоном температур кипения до 250°С и с емкостью для жидкой фазы с диапазоном температур кипения выше 250°С, которая соединена с горелкой парогенератора.In addition, the liquid fraction fractionation means is made in the form of a distillation column connected to a container for a liquid phase with a boiling range up to 250 ° C and a tank for a liquid phase with a boiling range above 250 ° C, which is connected to a burner of a steam generator.

Устройство также может быть снабжено дизельной электростанцией, соединенной с емкостью для жидкой фазы с диапазоном температур до 250°С, а ректификационная колонка имеет электрический нагреватель, подключенный к дизельной электростанции.The device can also be equipped with a diesel power station connected to a tank for a liquid phase with a temperature range of up to 250 ° C, and the distillation column has an electric heater connected to a diesel power station.

Кроме того, средство отвода тепловой энергии может быть выполнено в виде радиатора с вентилятором.In addition, the means of removal of thermal energy can be made in the form of a radiator with a fan.

Устройство может быть снабжено шасси, на котором смонтированы все агрегаты устройства.The device may be equipped with a chassis on which all units of the device are mounted.

Снижение энергозатрат достигается за счет использования в парогенераторе энергии сжигания образующегося в камере термолиза и/или конденсаторе жидкого или газообразного носителя, а также за счет предварительного нагрева обрабатываемого продукта в камере загрузки теплом отводимых из печи продуктов сгорания.Reducing energy costs is achieved through the use in the steam generator of the combustion energy generated in the thermolysis chamber and / or the condenser of the liquid or gaseous carrier, as well as by pre-heating the processed product in the loading chamber with the heat of combustion products removed from the furnace.

Использование камеры загрузки, выполняющей роль шлюзовой камеры, позволяет снизить количество вредных выбросов в атмосферу. Дополнительно снизить количество выбросов позволяет использование узлов герметизации на камере загрузки и на камере охлаждения.Using a loading chamber acting as a lock chamber allows reducing the amount of harmful emissions into the atmosphere. The use of sealing units on the loading chamber and on the cooling chamber further reduces the amount of emissions.

Использование перегретого пара одновременно в качестве теплоносителя и реагента в печи термолиза исключает образование токсинов, что обеспечивает экологическую чистоту процесса. Использование пара в замкнутом цикле позволяет исполнять установку в мобильном варианте, разместив ее на шасси.The use of superheated steam simultaneously as a coolant and a reagent in a thermolysis furnace eliminates the formation of toxins, which ensures the ecological purity of the process. The use of steam in a closed loop allows you to perform the installation in a mobile version, placing it on the chassis.

Предложенная компоновка устройства позволяет создавать комплексы различной производительности.The proposed arrangement of the device allows you to create complexes of various capacities.

На чертеже приведен общий вид устройства.The drawing shows a General view of the device.

Устройство для переработки органических отходов содержит устройство загрузки - транспортер в виде рольганга 1, проходящий через дверь 2, приводимый в движение двигателем 3 и входящий в камеру 4 загрузки. Парогенератор 5 имеет горелку 9, которая соединена с емкостью 6 с жидким топливом через краны 7 и 8, и дымовую трубу 10. Печь 13 имеет горелку 12, которая через кран 11 также соединена с емкостью 6. Печь 13 соединена с рубашкой 14, на которой установлена дымовая труба 15. Кран 16 соединяет парогенератор 5 с теплообменником 17, расположенном в печи 13, имеющим датчик 18 температуры и соединенным через кран 19 с верхней зоной печи 20 термолиза, на которой установлен датчик 21 температуры и которая имеет дверь 22, соединяющую печь 20 термолиза с камерой 4 загрузки. Верхняя зона печи 20 термолиза соединена через кран 23 с конденсатором 24, который в свою очередь соединен с водяным насосом 25, установленным на емкости 26.A device for processing organic waste contains a loading device - a conveyor in the form of a roller table 1, passing through the door 2, driven by a motor 3 and entering the loading chamber 4. The steam generator 5 has a burner 9, which is connected to the tank 6 with liquid fuel through taps 7 and 8, and a chimney 10. The furnace 13 has a burner 12, which through the valve 11 is also connected to the tank 6. The furnace 13 is connected to the jacket 14, on which a chimney 15 is installed. A faucet 16 connects the steam generator 5 to a heat exchanger 17 located in a furnace 13 having a temperature sensor 18 and connected through a faucet 19 to the upper zone of the thermolysis furnace 20, on which a temperature sensor 21 is installed and which has a door 22 connecting the furnace 20 thermolysis with a camera 4 boot. The upper zone of the thermolysis furnace 20 is connected through a faucet 23 to a capacitor 24, which in turn is connected to a water pump 25 mounted on a container 26.

Емкость 26 соединена с радиатором 27, охлаждаемым вентилятором, и с датчиком 28 температуры. Конденсатор 24 через кран 29 соединен с сепаратором 30, который через кран 31 соединен со средством ректификации жидкой фракции, выполненным в виде ректификационной колонки 32.Capacity 26 is connected to a radiator 27 cooled by a fan and to a temperature sensor 28. The condenser 24 through the valve 29 is connected to the separator 30, which through the valve 31 is connected to the rectification means of the liquid fraction, made in the form of a distillation column 32.

Соединенная с сепаратором 30 накопительная емкость 33 для воды через фильтр 34 и кран 35 соединена с парогенератором. Электрический нагреватель 36 ректификационной колонки 32 подключен к дизельной электростанции 37. Дефлегматор 38, соединенный с ректификационной колонкой 32, через краны 39 и 40 и распределитель 41 соединен соответственно с конденсатором 24, водяным насосом 25 и конденсатором 42, который через кран 43 также соединен с водяным насосом 25.Connected with the separator 30, the storage tank 33 for water through the filter 34 and the crane 35 is connected to the steam generator. The electric heater 36 of the distillation column 32 is connected to a diesel power station 37. The dephlegmator 38 connected to the distillation column 32 through the taps 39 and 40 and the distributor 41 is connected respectively to the condenser 24, the water pump 25 and the condenser 42, which is also connected to the water through the valve 43 pump 25.

Конденсатор 42 через приемник 44 и кран 45 соединен с дизельной электростанцией. Ректификационная колонка 32 через кран 46 соединена с накопительной емкостью 6, а конденсатор 24 соединен через кран 47 с горелкой 9. На линии, соединяющей конденсатор 24 с сепаратором 30, установлен датчик 48 концентрации в воде жидких продуктов разложения отходов. Под печью 20 термолиза размещена камера 49 охлаждения, герметично отделенная от печи шиберной заслонкой 50 и имеющая систему 51 распыления воды, соединенную с емкостью 33, клапан 52 и датчик 53 температуры твердых продуктов разложения. Под камерой 49 расположен накопительный контейнер 54 для твердых продуктов, герметично отделенный от нее шиберной заслонкой 55.The capacitor 42 through the receiver 44 and the crane 45 is connected to a diesel power station. A distillation column 32 is connected through a valve 46 to a storage tank 6, and a condenser 24 is connected through a valve 47 to a burner 9. A sensor 48 for the concentration of liquid waste decomposition products in water is installed on the line connecting the condenser 24 to the separator 30. Under the thermolysis furnace 20, a cooling chamber 49 is placed, hermetically separated from the furnace by a slide gate valve 50 and having a water atomization system 51 connected to a container 33, a valve 52 and a temperature sensor 53 for solid decomposition products. Under the chamber 49 is a storage container 54 for solid products, hermetically separated from it by a slide gate 55.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На рольганге 1 формируют стопку из изношенных шин путем укладки одной шины на другую. После формирования стопки открывают дверь 2, включают двигатель 3, который приводит в действие рольганг 1, и подают стопку шин в камеру 4 загрузки, а затем герметично закрывают дверь 2. После этого запускают в работу парогенератор 5. Для этого из емкости 6 с жидким топливом через краны 7 и 8 в горелку 9 парогенератора подают жидкое топливо и сжигают его. Продукты сгорания топлива выводят в дымовую трубу 10. Одновременно из емкости 6 через краны 7 и 11 в горелку 12 печи 13 подают жидкое топливо и сжигают его. Продукты сгорания топлива (температура до 700°С) выводят из печи 13 через рубашку 14 в дымовую трубу 15. От парогенератора 5 через кран 16 в теплообменник 17 подают водяной пар, который, проходя через теплообменник 17, нагревается до температуры 600-700°С. При этом температуру перегрева пара контролируют по показаниям датчика 18 температуры. Перегретый водяной пар из теплообменника 17 через кран 19 подают в печь 20 термолиза. В результате подачи перегретого до 600-700°С пара и теплообмена со стенкой печи 13 и стенкой рубашки 14 в печи 20 термолиза температура парогазовой среды поднимается до 500°С, что контролируют по показаниям датчика 21 температуры. После достижения в печи 20 термолиза температуры 500°С открывают дверь 22 и с помощью рольганга 1 стопку изношенных шин из камеры 4 загрузки подают в печь термолиза 20. Затем дверь 22 герметично закрывают.On the rolling table 1, a stack of worn tires is formed by laying one tire on another. After the stack is formed, the door 2 is opened, the engine 3 is turned on, which drives the roller table 1, and the stack of tires is fed into the loading chamber 4, and then the door 2 is hermetically closed. After that, the steam generator 5 is started to work. For this, from the tank 6 with liquid fuel through the taps 7 and 8, liquid fuel is supplied to the burner 9 of the steam generator and burned. The combustion products of the fuel are discharged into the chimney 10. At the same time, liquid fuel is supplied from the tank 6 through the taps 7 and 11 to the burner 12 of the furnace 13 and burned. The products of fuel combustion (temperature up to 700 ° C) are removed from the furnace 13 through the jacket 14 into the chimney 15. From the steam generator 5 through the valve 16, water vapor is supplied to the heat exchanger 17, which, passing through the heat exchanger 17, is heated to a temperature of 600-700 ° C . In this case, the superheat temperature of the steam is controlled by the readings of the temperature sensor 18. Superheated water vapor from the heat exchanger 17 through the valve 19 is fed into the thermolysis furnace 20. As a result of the supply of steam superheated to 600-700 ° C and heat exchange with the wall of the furnace 13 and the wall of the jacket 14 in the thermolysis furnace 20, the temperature of the vapor-gas medium rises to 500 ° C, which is controlled by the temperature sensor 21. After reaching a temperature of 500 ° C in the thermolysis furnace 20, the door 22 is opened and, using the roller table 1, a stack of worn tires from the loading chamber 4 is fed into the thermolysis furnace 20. Then, the door 22 is hermetically closed.

В печи 20 термолиза в результате теплообмена с парогазовой средой происходит нагрев изношенных шин до температуры 450°С и протекает процесс термического разложения резины с образованием газообразных и твердых продуктов. Образующиеся газообразные продукты через кран 23 выводят в конденсатор 24. Одновременно с выводом газообразных продуктов через рубашку конденсатора 24 с помощью водяного насоса 25 из емкости 26 прокачивают охлаждающую воду. В результате теплообмена с газообразными продуктами разложения изношенных шин охлаждающая вода нагревается. Нагретую воду из рубашки конденсатора 24 подают обратно в емкость 26. Затем нагретую воду из емкости 26 подают в радиатор 27 с вентилятором, где в результате теплообмена с потоком воздуха, создаваемым вентилятором, воду охлаждают до температуры 15-20°С и возвращают в емкость 26. Температуру охлаждения воды контролируют по показаниям датчика 28 температуры.In the thermolysis furnace 20, as a result of heat exchange with a vapor-gas medium, worn tires are heated to a temperature of 450 ° C and the process of thermal decomposition of rubber proceeds with the formation of gaseous and solid products. The resulting gaseous products are discharged through the valve 23 to the condenser 24. Simultaneously with the outlet of the gaseous products through the jacket of the condenser 24, cooling water is pumped from the tank 26 by means of a water pump 25. As a result of heat exchange with the gaseous decomposition products of used tires, the cooling water is heated. The heated water from the jacket of the condenser 24 is fed back to the tank 26. Then, the heated water from the tank 26 is fed to a radiator 27 with a fan, where as a result of heat exchange with the air stream created by the fan, the water is cooled to a temperature of 15-20 ° C and returned to the tank 26 The temperature of the cooling water is controlled by the readings of the temperature sensor 28.

В конденсаторе 24 газообразные продукты разложения изношенных шин и водяной пар охлаждают, в результате чего водяной пар и часть газообразных продуктов разложения конденсируются с образованием воды и жидкой фракции. Образующуюся смесь воды и жидкой фракции через кран 29 из конденсатора 24 выводят в сепаратор 30, где отделяют жидкую фракцию от воды. После этого жидкую фракцию из сепаратора 30 через кран 31 подают в ректификационную колонку 32, а воду подают в накопительную емкость 33. Из накопительной емкости 33 через фильтр 34 и кран 35 очищенную воду возвращают в парогенератор 5 для получения рабочего водяного пара. В ректификационной колонке 32 жидкую фракцию нагревают с помощью электрического нагревателя 36, подключенного к дизельной электростанции 37. Образующиеся в результате нагрева жидкой фракции пары из колонки 32 поступают в дефлегматор 38, где частично конденсируются в результате теплообмена с охлаждающей водой, подаваемой в рубашку дефлегматора 38 через кран 39 и выводимой из рубашки через кран 40. Часть конденсата паров (флегма) через распределитель 41 стекает обратно в колонку 32, а другая часть (дистиллят) поступает в конденсатор 42, охлаждаемый водой, которая подается через кран 43. Из конденсатора 42 дистиллят с температурой кипения до 250°С поступает в приемник 44, из которого через кран 45 часть дистиллята подают в качестве топлива в двигатель дизельной электростанции 37.In the condenser 24, the gaseous decomposition products of worn tires and water vapor are cooled, as a result of which the water vapor and part of the gaseous decomposition products condense to form water and a liquid fraction. The resulting mixture of water and liquid fraction through the valve 29 from the condenser 24 is discharged into the separator 30, where the liquid fraction is separated from the water. After that, the liquid fraction from the separator 30 is fed through a tap 31 to a distillation column 32, and water is supplied to a storage tank 33. From the storage tank 33, the purified water is returned to the steam generator 5 through the filter 34 and the tap 35 to produce working steam. In the distillation column 32, the liquid fraction is heated using an electric heater 36 connected to a diesel power station 37. The vapors generated by heating the liquid fraction from the column 32 enter the reflux condenser 38, where they partially condense as a result of heat exchange with cooling water supplied to the reflux condenser jacket 38 through tap 39 and discharged from the shirt through tap 40. Part of the vapor condensate (reflux) through the distributor 41 flows back to the column 32, and the other part (distillate) enters the condenser 42, cooled in Doi, which is supplied through the valve 43. From the condenser 42 the distillate with a boiling point up to 250 ° C is supplied to the receiver 44, from which through the valve part 45 serves as the distillate fuels in the diesel engine power plant 37.

Остаток жидкой фракции с температурой кипения выше 250°С через кран 46 сливают в емкость 6.The remainder of the liquid fraction with a boiling point above 250 ° C through a tap 46 is poured into a container 6.

Неконденсирующиеся газообразные продукты термического разложения изношенных шин из конденсатора 24 через кран 47 подают в горелку 9 парогенератора 5 и сжигают.Non-condensable gaseous products of thermal decomposition of worn tires from the condenser 24 through the valve 47 are fed into the burner 9 of the steam generator 5 and burned.

После завершения процесса термического разложения изношенных шин (момент завершения процесса определяют с помощью датчика 48, контролирующего содержание жидких продуктов разложения в воде, поступающей в сепаратор 30) твердые продукты разложения из печи 20 термолиза выводят в камеру 49 охлаждения. Для этого открывают шиберную заслонку 50, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются из печи 20 термолиза в камеру 49 охлаждения. После этого шиберную заслонку 50 герметично закрывают. Открывают двери 22 и в печь 20 термолиза подают очередную стопку изношенных шин.After completion of the process of thermal decomposition of worn tires (the moment of completion of the process is determined using a sensor 48 that monitors the content of liquid decomposition products in the water entering the separator 30), the solid decomposition products from the thermolysis furnace 20 are discharged into the cooling chamber 49. To do this, open the slide gate 50, and solid products under the influence of their own weight fall out of the thermolysis furnace 20 into the cooling chamber 49. After that, the slide gate 50 is sealed. Doors 22 are opened and another stack of worn tires is fed into the thermolysis furnace 20.

После выгрузки твердых продуктов разложения шин в камеру 49 охлаждения из емкости 33 через системы 51 распыления распыляют воду. Вода охлаждает твердые продукты до 100-120°С. Образующиеся водяные пары поднимают давление в камере 49 охлаждения и через клапан 52 выходят в печь 20 термолиза. Температуру охлаждения твердых продуктов контролируют по показаниям датчика 53 температуры.After the solid decomposition products of the tires are discharged into the cooling chamber 49 from the tank 33, water is sprayed through the atomization systems 51. Water cools solid products to 100-120 ° C. The resulting water vapor raises the pressure in the cooling chamber 49 and through the valve 52 exit into the thermolysis furnace 20. The cooling temperature of the solid products is monitored by the temperature sensor 53.

После охлаждения твердые продукты выгружают из камеры 49 охлаждения в накопительный контейнер 54. Для этого открывают шиберную заслонку 55, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются в контейнер 54. Шиберную заслонку 55 после выгрузки твердых продуктов закрывают.After cooling, the solid products are discharged from the cooling chamber 49 into the storage container 54. To do this, the slide gate 55 is opened, and the solid products fall under the influence of their own weight into the container 54. After the discharge of the solid products, the slide gate 55 is closed.

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

Пример 1.Example 1

На рольганге 1 формируют стопки из изношенных шин весом 400 кг путем укладки одной шины на другую. При условии, что одна шина имеет вес 40 кг, необходимо сформировать две стопки по 5 шин каждая. Геометрические размеры одной стопки будут следующие: диаметр - 1 м, высота - 1 м. После формирования стопок открывают дверь 2, включают двигатель 3, который приводит в действие рольганг 1, и перемещают обе стопки шин в камеру 4 загрузки, а затем закрывают дверь 2. После перемещения стопок шин в камеру 4 загрузки запускают в работу парогенератор 5. Для этого из емкости 6 с жидким топливом через краны 7 и 8 в горелку 9 парогенератора подают жидкое топливо с расходом 18 кг/ч и сжигают его для получения 200 кг/ч водяного пара при Т=140°С и давлении 3,6 атм (0,36 МПа). Продукты сгорания топлива в количестве 220 кг/ч (при сгорании 1 кг топлива образуется 12,2 кг продуктов сгорания) выводят в дымовую трубу 10.Piles of worn tires weighing 400 kg are formed on the rolling table 1 by laying one tire on another. Provided that one tire has a weight of 40 kg, it is necessary to form two stacks of 5 tires each. The geometric dimensions of one pile will be as follows: diameter - 1 m, height - 1 m. After the formation of the piles, open door 2, turn on the engine 3, which drives the roller table 1, and move both tire stacks into the loading chamber 4, and then close the door 2 After moving the stacks of tires into the loading chamber 4, the steam generator 5 is launched into operation. For this purpose, liquid fuel with a flow rate of 18 kg / h is supplied through the taps 7 and 8 to the burner 9 of the steam generator and burned to obtain 200 kg / h water vapor at T = 140 ° C and a pressure of 3.6 atm (0.36 MPa). The combustion products of fuel in an amount of 220 kg / h (when 1 kg of fuel is burned, 12.2 kg of combustion products are formed) are discharged into the chimney 10.

Одновременно из емкости 6 через краны 7 и 11 в горелку 12 печи 13 подают жидкое топливо с расходом 13,5 кг/ч и сжигают его для перегрева 200 кг/ч водяного пара от Т=140°С до Т=655°С и нагрева рабочей среды в печи 20 термолиза.At the same time from the tank 6 through the taps 7 and 11 into the burner 12 of the furnace 13 serves liquid fuel with a flow rate of 13.5 kg / h and burn it to overheat 200 kg / h of water vapor from T = 140 ° C to T = 655 ° C and heating the working environment in the furnace 20 thermolysis.

Продукты сгорания топлива (температура до 800°С) в количестве 165 кг/ч выводят из печи 13 через рубашку 14 в дымовую трубу 15.The products of fuel combustion (temperature up to 800 ° C) in the amount of 165 kg / h are removed from the furnace 13 through the jacket 14 into the chimney 15.

Проходя через рубашку 14 в печи 20 термолиза, продукты сгорания охлаждаются до температуры 500°С и далее, проходя через рубашку в камере 4 загрузки, они охлаждаются до 250°С и выбрасываются в окружающую среду. При этом количество тепла, передаваемого от продуктов сгорания в печь 20 термолиза, составит величину:Passing through the jacket 14 in the thermolysis furnace 20, the combustion products are cooled to a temperature of 500 ° C and then passing through the jacket in the loading chamber 4, they are cooled to 250 ° C and released into the environment. Moreover, the amount of heat transferred from the combustion products to the thermolysis furnace 20 will amount to:

Q_{прод. сгорания}1=М_{прод. сгорания} С_{прод. сгорания}(Т2-Т1)=165 кг/ч·1,34 кДж/кг С (800°С-500°С)=66330 кДж/ч,Q _{prod. combustion} 1 = M _{prod. combustion} With _{prod. combustion} (T2-T1) = 165 kg / h · 1.34 kJ / kg C (800 ° C-500 ° C) = 66330 kJ / h,

где М_{прод. сгорания} - количество продуктов сгорания, кг/ч; С_{прод. сгорания} - удельная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кг С; Т1 и Т2 - температура входа продуктов сгорания в рубашку 14 в печи 20 термолиза и температура выхода их из рубашки 14 в печи 20 термолиза.where M _{prod. combustion} - the amount of combustion products, kg / h; With _{prod. combustion} - specific heat of combustion products, kJ / kg C; T1 and T2 are the temperature at which the combustion products enter the jacket 14 in the thermolysis furnace 20 and the temperature at which they exit the jacket 14 in the thermolysis furnace 20.

В камере 4 загрузки тепло от продуктов сгорания передается резиновым отходам. Количество этого тепла следующее:In the charging chamber 4, heat from the combustion products is transferred to the rubber waste. The amount of this heat is as follows:

Q_{прод. сгорания} 2=М_{лрод. сгорания} С_{прод. сгорания} (Т4-Т3)-165 кг/ч·1,34 кДж/кг С (500°С-250°С)=55275 кДж/ч,Q _{prod. combustion} 2 = M _{lrod. combustion} With _{prod. combustion} (T4-T3) -165 kg / h · 1.34 kJ / kg C (500 ° C-250 ° C) = 55275 kJ / h

где Т3 и Т4 - температура входа продуктов сгорания в рубашку 14 в камере 4 загрузки 4 и температура выхода их в окружающую среду.where T3 and T4 are the temperature at which the combustion products enter the jacket 14 in the chamber 4 of the charge 4 and the temperature at which they enter the environment.

Поскольку печь 13 имеет общую стенку с печью 20 термолиза, то тепло от стенки конвективным и радиационным путем (стенка нагрета до 800°С) передается изношенным шинам, и количество этого тепла составляет 25% от выделяющегося в печи 13 тепла при сжигании 13,5 кг/ч жидкого топлива, т.е. данное количество тепла равно 0,25·13,5 кг/ч·44440 кДж/кг = 150000 кДж/ч. Принято, что 44440 кДж/кг - удельная теплота сгорания жидкого топлива.Since the furnace 13 has a common wall with the thermolysis furnace 20, the heat from the wall is convectively and radiatively (the wall is heated to 800 ° C) is transferred to the worn tires, and the amount of this heat is 25% of the heat generated in the furnace 13 during combustion of 13.5 kg / h of liquid fuel, i.e. this amount of heat is 0.25 · 13.5 kg / h · 44440 kJ / kg = 150,000 kJ / h. It is accepted that 44440 kJ / kg is the specific heat of combustion of liquid fuel.

Суммарное количество тепла, необходимого для термического разложения отходов в печи 20 термолиза, определяется следующим образомThe total amount of heat required for thermal decomposition of waste in the thermolysis furnace 20 is determined as follows

Qобщ=Qнагр+Qразл+Qпотерь, т.е. Qобщ=1,2{(Ср отходов Мотх (Т2-Т1)+qMoTx)}.Qtotal = Qnag + Qexpl + Q loss, i.e. Qtotal = 1.2 {(Wed waste Motx (T2-T1) + qMoTx)}.

Qобщ=1,2{(1,4 кДж/кг 400 кг (500°С-100°С)+600 кДж/кг 400 кг)}=556800 кДж,Qtotal = 1.2 {(1.4 kJ / kg 400 kg (500 ° C-100 ° C) +600 kJ / kg 400 kg)} = 556800 kJ,

где Qобщ - общее количество тепла, которое необходимо для термического разложения; Qнагр - тепло нагревания отходов до 500°С; Qразл - тепло, затрачиваемое на разложение отходов; Qпотерь - тепловые потери, составляющие 20% от тепла нагревания и разложения; q - удельное тепло разложения, равное для резиновых отходов 600 кДж/кг; Мотх - масса отходов; Т1 и Т2 - начальная и конечная температура отходов. В нашем случае начальная температура отходов принята равной 100°С, т.к. уже в камере 4 загрузки отходы прогреваются от 20°С до 100°С за счет передачи тепла от нагретой до 200°С поверхности двери 22 печи 20 термолиза и передачи тепла от нагретой рубашки 14.where Qtotal is the total amount of heat necessary for thermal decomposition; Qnagr - heat of heating waste to 500 ° C; Qrazl - heat spent on decomposition of waste; Qlosses - heat losses amounting to 20% of the heat of heating and decomposition; q - specific heat of decomposition, equal for rubber waste 600 kJ / kg; Moth - mass of waste; T1 and T2 are the initial and final temperature of the waste. In our case, the initial temperature of the waste was taken equal to 100 ° C, because already in the loading chamber 4, the waste is heated from 20 ° C to 100 ° C due to heat transfer from the surface of the door 22 of the thermolysis furnace 20 heated to 200 ° C and heat transfer from the heated jacket 14.

Так как часть тепла в печь 20 термолиза подводится через стенку печи 13 (150000 кДж/ч), часть тепла подводится через рубашку 14 от продуктов сгорания топлива в печи 13 (66330 кДж/ч), и за 120 минут будет подведено (150000 кДж/ч + 66330 кДж/ч)·2 ч = 432660 кДж тепла, то с перегретым паром необходимо подвести следующее количество тепла: (556800-432660) кДж =124140 кДж. Следовательно необходимое количество перегретого водяного пара Gпара (Твхода=700°С, Твыхода=450°С, Спара=2 кДж/кг С) составит величину:Since part of the heat in the thermolysis furnace 20 is supplied through the wall of the furnace 13 (150,000 kJ / h), part of the heat is supplied through the jacket 14 from the fuel combustion products in the furnace 13 (66330 kJ / h), and in 120 minutes it will be supplied (150,000 kJ / h + 66330 kJ / h) · 2 h = 432660 kJ of heat, then with superheated steam you need to sum the following amount of heat: (556800-432660) kJ = 124140 kJ. Therefore, the required amount of superheated water vapor Gpair (Twad = 700 ° С, Out = 450 ° С, Spara = 2 kJ / kg C) will be:

Gпара={(124140 кДж)/2 кДж/кг С (655°С-500°С)}/2 ч =200 кг/ч.Gpara = {(124,140 kJ) / 2 kJ / kg C (655 ° C-500 ° C)} / 2 h = 200 kg / h.

От парогенератора 5 через кран 16 в теплообменник 17 с расходом 200 кг/ч подают водяной пар, который, проходя через теплообменник 17, нагревается до температуры 655°С. При этом температуру перегрева пара контролируют по показаниям датчика 18 температуры. Перегретый водяной пар из теплообменника 17 с расходом 200 кг/ч через кран 19 подают в печь 20 термолиза. В результате подачи перегретого до 655°С пара и теплообмена со стенкой печи 13 и стенкой рубашки 14 в печи 20 термолиза температура парогазовой среды поднимается до 500°С, что контролируют по показаниям датчика 21 температуры. После достижения в печи 20 термолиза температуры 500°С открывают дверь 22 и с помощью рольганга 1 две стопки изношенных шин из камеры 4 загрузки перемещают в печь 20 термолиза. Затем дверь 22 закрывают. В печи 20 термолиза в результате теплообмена с парогазовой средой в течение 60 минут происходит нагрев изношенных шин до температуры 300°С и начинается процесс термического разложения резины, который протекает 60 минут.From the steam generator 5 through the valve 16 into the heat exchanger 17 with a flow rate of 200 kg / h serves steam, which, passing through the heat exchanger 17, is heated to a temperature of 655 ° C. In this case, the superheat temperature of the steam is controlled by the readings of the temperature sensor 18. Superheated water vapor from the heat exchanger 17 with a flow rate of 200 kg / h through the valve 19 is fed into the thermolysis furnace 20. As a result of the supply of steam superheated to 655 ° C and heat exchange with the wall of the furnace 13 and the wall of the jacket 14 in the thermolysis furnace 20, the temperature of the vapor-gas medium rises to 500 ° C, which is controlled by the temperature sensor 21. After reaching a temperature of 500 ° C in the thermolysis furnace 20, the door 22 is opened and, using the roller table 1, two stacks of worn tires from the loading chamber 4 are transferred to the thermolysis furnace 20. Then the door 22 is closed. In the thermolysis furnace 20 as a result of heat exchange with a vapor-gas medium for 60 minutes, the worn tires are heated to a temperature of 300 ° C and the process of thermal decomposition of rubber begins, which takes 60 minutes.

В нашем случае образуются газообразные (160 кг) и твердые (240 кг) продукты разложения изношенных шин. Газообразные продукты разложения через кран 23 выводят в конденсатор 24. Одновременно с выводом газообразных продуктов через рубашку конденсатора 24 с помощью водяного насоса 25 из емкости 26 прокачивают охлаждающую воду.In our case, gaseous (160 kg) and solid (240 kg) decomposition products of worn tires are formed. Gaseous decomposition products are discharged through a faucet 23 to a condenser 24. Simultaneously with the withdrawal of gaseous products through a jacket of a condenser 24, cooling water is pumped from a container 26 by means of a water pump 25.

В результате теплообмена с газообразными продуктами разложения изношенных шин охлаждающая вода нагревается. Нагретую воду из рубашки конденсатора 24 подают обратно в емкость 26. Затем нагретую воду из емкости 26 подают в радиатор 27 с вентилятором, где в результате теплообмена с потоком воздуха, создаваемым вентилятором, воду охлаждают до температуры 30°С и возвращают в емкость 26. Температуру охлаждения воды контролируют по показаниям датчика 28 температуры 28 и устанавливают равной 30°С путем изменения оборотов вращения вентилятора и регулировки таким образом потока охлаждающего воздуха через радиатор.As a result of heat exchange with the gaseous decomposition products of used tires, the cooling water is heated. The heated water from the jacket of the condenser 24 is fed back to the tank 26. Then, the heated water from the tank 26 is fed to a radiator 27 with a fan, where as a result of heat exchange with the air stream created by the fan, the water is cooled to a temperature of 30 ° C and returned to the tank 26. The temperature water cooling is controlled by the readings of temperature sensor 28 and set equal to 30 ° C by changing the fan speed and thus adjusting the flow of cooling air through the radiator.

В конденсаторе 24 газообразные продукты разложения изношенных шин и водяной пар охлаждают, в результате чего водяной пар и часть газообразных продуктов разложения конденсируются с образованием воды и жидкой фракции.In the condenser 24, the gaseous decomposition products of worn tires and water vapor are cooled, as a result of which the water vapor and part of the gaseous decomposition products condense to form water and a liquid fraction.

Пусть в нашем случае конденсируется 90% парогазовых продуктов, т.е. 0,9×160 кг/ч =144 кг/ч (процесс конденсации парогазовых продуктов протекает 2 ч). Теплота конденсации данных продуктов составляет 300 кДж/кг, а теплоемкость их в газообразном состоянии 3 кДж/кг С. В этом случае в конденсаторе 24 в результате охлаждения и конденсации части парогазовых продуктов выделится следующее количество теплаLet in our case, 90% of combined-cycle products condense, i.e. 0.9 × 160 kg / h = 144 kg / h (the condensation process of combined-cycle products takes 2 hours). The heat of condensation of these products is 300 kJ / kg, and their heat capacity in the gaseous state is 3 kJ / kg C. In this case, the following amount of heat will be released in the condenser 24 as a result of cooling and condensation of part of the gas-vapor products

Q=Сп.п·Мл.п (Твх.п.п+Твыхп.п)+qконд.п.п·Мп.п=3 кДж/кг С·72 кг/ч (500-100°)С+300 кДж/кг·72 кг/ч =108000 кДж/ч,Q = Sp.p · ML.p (Twh.p.p + Twy.p.) + qcon.p. · M.p. = 3 kJ / kg C · 72 kg / h (500-100 °) С + 300 kJ / kg 72 kg / h = 108,000 kJ / h

где Сп.п - удельная теплоемкость парогазовых продуктов; Мп.п - масса парогазовых продуктов; Твхп.п и Твыхп.п - температура входа парогазовых продуктов в теплообменник и температура выхода их из теплообменника; qконд.п.п - удельная теплота конденсации парогазовых продуктов.where SP.p - specific heat of combined-cycle products; MP.p is the mass of combined cycle products; Tvhp.p and Tvyhp.p - the temperature at which the gas-vapor products enter the heat exchanger and the temperature at which they exit the heat exchanger; qcon.p.p is the specific heat of condensation of combined-cycle products.

Одновременно в конденсаторе 24 охлаждается и конденсируется водяной пар в количестве 200 кг/ч. При этом количество выделяющейся теплоты будет равно:At the same time, 200 kg / h of water vapor is cooled and condensed in the condenser 24. In this case, the amount of generated heat will be equal to:

Q=Св.пМвп (Твхпп+Твыкпп)+гвп.Мвп=2 кДж/кг·200 кг/ч (500°С-100°С)+2500 кДж/кг·200 кг/ч =660000 кДж/ч,Q = St.PMWP (Tvkhpp + Tvykpp) + gvp.Mvp = 2 kJ / kg · 200 kg / h (500 ° С-100 ° С) +2500 kJ / kg · 200 kg / h = 660000 kJ / h

где Св.п - удельная теплоемкость водяного пара, 2 кДж/кг С; Мвп - масса водяного пара; Гв.п - удельная теплота конденсации водяного пара, 2500 кДж/кг.where St. p - specific heat of water vapor, 2 kJ / kg; MVP - mass of water vapor; Gv.p - specific heat of condensation of water vapor, 2500 kJ / kg.

Таким образом, в конденсаторе 24 необходимо отводить следующее количество тепла: 108000 кДж/ч +660000 кДж/ч =768000 кДж/ч.Thus, the following amount of heat must be removed in the capacitor 24: 108,000 kJ / h + 660,000 kJ / h = 768,000 kJ / h.

Для отвода такого количества тепла потребуется следующее количество охлаждающей воды:To remove this amount of heat, the following amount of cooling water will be required:

Мводы =Q/{Ср.воды(Твыхода-Твхода)}=768000 кДж/ч /{4,18 кДж/кг С (80°С-30°С)}=3674 кг/ч,Water = Q / {Avg. Water (Return-Return)} = 768000 kJ / h / {4.18 kJ / kg C (80 ° C-30 ° C)} = 3674 kg / h,

где Ср.воды - удельная теплоемкость воды, 4,18 кДж/кг С; Твхода, Твыхода - температура охлаждающей воды на входе в рубашку конденсатора 24 и на выходе из рубашки. Образующуюся смесь воды и жидкой фракции в количестве 72 кг/ч +200 кг/ч =272 кг/ч через кран 29 из конденсатора 24 выводят в сепаратор 30, где отделяют жидкую фракцию в количестве 72 кг/ч от воды. После этого жидкую фракцию из сепаратора 30 через кран 31 в количестве 72 кг/ч подают в ректификационную колонку 32, а воду в количестве 200 кг/ч подают в накопительную емкость 33. Из накопительной емкости 33 через фильтр 34 и кран 35 очищенную воду возвращают в парогенератор 5 для получения рабочего водяного пара.where Sr. water - specific heat of water, 4.18 kJ / kg C; Twokhod, Twitch - the temperature of the cooling water at the inlet to the jacket of the condenser 24 and at the outlet of the shirt. The resulting mixture of water and liquid fraction in the amount of 72 kg / h +200 kg / h = 272 kg / h through the valve 29 from the condenser 24 is led to the separator 30, where the liquid fraction in the amount of 72 kg / h is separated from the water. After that, the liquid fraction from the separator 30 through the tap 31 in the amount of 72 kg / h is fed into the distillation column 32, and water in the amount of 200 kg / h is fed into the storage tank 33. From the storage tank 33 through the filter 34 and the valve 35, the purified water is returned to a steam generator 5 for producing working water vapor.

В ректификационной колонке 32 жидкую фракцию нагревают с помощью электрического нагревателя 36, подключенного к дизельной электростанции 37. Образующиеся в результате нагрева жидкой фракции пары из колонки 32 поступают в дефлегматор 38, где частично конденсируются в результате теплообмена с охлаждающей водой, подаваемой в рубашку дефлегматора 38 через кран 39 и выводимой из рубашки через кран 40. Часть конденсата паров (флегма) через распределитель 41 стекает обратно в колонку 32, а другая часть (дистиллят) поступает в конденсатор 42, охлаждаемый водой, которая подается через кран 43. Из конденсатора 42 дистиллят с температурой кипения до 250°С в количестве 16 кг/ч поступает в приемник 44, из которого через кран 45 часть дистиллята в количестве 8 кг/ч подают в качестве топлива в двигатель дизельной электростанции 37.In the distillation column 32, the liquid fraction is heated using an electric heater 36 connected to a diesel power station 37. The vapors generated by heating the liquid fraction from the column 32 enter the reflux condenser 38, where they partially condense as a result of heat exchange with cooling water supplied to the reflux condenser jacket 38 through tap 39 and discharged from the shirt through tap 40. Part of the vapor condensate (reflux) through the distributor 41 flows back to the column 32, and the other part (distillate) enters the condenser 42, cooled in the dough, which is fed through the valve 43. From the condenser 42, distillate with a boiling point of up to 250 ° C in the amount of 16 kg / h enters the receiver 44, from which through the valve 45 a part of the distillate in the amount of 8 kg / h is supplied as fuel to the diesel engine power plants 37.

Остаток жидкой фракции с температурой кипения выше 250°С в количестве 56 кг/ч через кран 46 сливают в емкость 6.The remainder of the liquid fraction with a boiling point above 250 ° C in an amount of 56 kg / h through a tap 46 is poured into a container 6.

Неконденсирующиеся газообразные продукты термического разложения в количестве 16 кг/ч (теплота сгорания 22220 кДж/кг) из конденсатора 24 через кран 47 подают в горелку 9 парогенератора 5 и сжигают. При этом снижают расход топлива, подаваемого из емкости 6 в горелку 9, до (18 кг/ч-8 кг/ч)=10 кг/ч.Non-condensable gaseous products of thermal decomposition in the amount of 16 kg / h (calorific value 22,220 kJ / kg) from the condenser 24 through the valve 47 is fed into the burner 9 of the steam generator 5 and burned. In this case, the fuel consumption supplied from the tank 6 to the burner 9 is reduced to (18 kg / h-8 kg / h) = 10 kg / h.

После завершения процесса термического разложения изношенных шин (момент завершения процесса определяют с помощью датчика 48, контролирующего содержание жидких продуктов разложения в воде, поступающей в сепаратор 30) твердые продукты разложения из печи термолиза 20 выводят в камеру 49 охлаждения. Для этого открывают двери 50, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются из печи 20 термолиза в камеру 49 охлаждения. После этого двери 50 закрывают. Открывают двери 22 и в печь 20 термолиза подают очередную стопку изношенных шин.After completion of the process of thermal decomposition of worn tires (the moment of completion of the process is determined using a sensor 48 that monitors the content of liquid decomposition products in the water entering the separator 30), the solid decomposition products from the thermolysis furnace 20 are discharged into the cooling chamber 49. To do this, the doors 50 are opened, and solid products under the influence of their own weight fall out of the thermolysis furnace 20 into the cooling chamber 49. After that, the door 50 is closed. Doors 22 are opened and another stack of worn tires is fed into the thermolysis furnace 20.

После выгрузки твердых продуктов разложения шин в камеру 49 охлаждения из емкости 33 через системы 51 распыления распыляют воду. Вода охлаждает твердые продукты до 100°С. Образующиеся водяные пары поднимают давление в камере 49 охлаждения и через клапан 52 выходят в печь 20 термолиза.After the solid decomposition products of the tires are discharged into the cooling chamber 49 from the tank 33, water is sprayed through the atomization systems 51. Water cools solid products to 100 ° C. The resulting water vapor raises the pressure in the cooling chamber 49 and through the valve 52 exit into the thermolysis furnace 20.

С водяным паром в печь 20 термолиза возвращается тепло охлаждения твердого остатка, что приводит к снижению расхода энергоресурсов на процесс переработки резиновых отходов.With water vapor, the heat of cooling of the solid residue is returned to the thermolysis furnace 20, which leads to a reduction in energy consumption for the rubber waste processing process.

Температуру охлаждения твердых продуктов контролируют по показаниям датчика 53 температуры.The cooling temperature of the solid products is monitored by the temperature sensor 53.

Для охлаждения твердых продуктов от 500°С до 100°С потребуется следующее количество воды:To cool solid products from 500 ° C to 100 ° C, the following amount of water will be required:

Мводы-{Ст.п·Мт.п (500°С-100°С)}:{Срвода (100°С-30°С)+Гв.п}-{0,8 кДж/кг С 120 кг/ч·400°С}:{4,18 кДж/кг С·70°С+2500 кДж/кг}=13,7 кг/ч,Mvody- {St.p · Mt.p (500 ° С-100 ° С)}: {Srvoda (100 ° С-30 ° С) + Гв.п} - {0,8 kJ / kg С 120 kg / h · 400 ° C}: {4.18 kJ / kg C · 70 ° C + 2500 kJ / kg} = 13.7 kg / h,

где Ст.п - удельная теплоемкость твердых продуктов, 0,8 кДж/кг С; Мт.п - количество охлаждаемых в час твердых продуктов, кг/ч; Гв.п - теплота испарения воды (равна теплоте конденсации пара), 2500 кДж/кг. После охлаждения до 100°С твердые продукты выгружают из камеры 49 охлаждения в накопительный контейнер 54. Для этого открывают шиберную заслонку 55, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются в контейнер 54. Шиберную заслонку 55 после выгрузки твердых продуктов закрывают.where St.p - specific heat of solid products, 0.8 kJ / kg C; Mt.p - the amount of solid products cooled per hour, kg / h; GW.p is the heat of evaporation of water (equal to the heat of condensation of steam), 2500 kJ / kg. After cooling to 100 ° C., the solid products are discharged from the cooling chamber 49 into the storage container 54. To do this, the slide gate 55 is opened, and the solid products fall under the influence of their own weight into the container 54. After the discharge of the solid products, the slide gate 55 is closed.

Пример 2.Example 2

На рольганге 1 формируют стопки из изношенных шин весом 200 кг путем укладки одной шины на другую. При условии, что одна шина имеет вес 20 кг, необходимо сформировать две стопки по 5 шин каждая. Геометрические размеры одной стопки будут следующие: диаметр - 0,8 м, высота - 0,9 м.Piles of worn tires weighing 200 kg are formed on the rolling table 1 by laying one tire on another. Provided that one tire has a weight of 20 kg, it is necessary to form two stacks of 5 tires each. The geometric dimensions of one pile will be as follows: diameter - 0.8 m, height - 0.9 m.

После формирования стопок открывают дверь 2, включают двигатель 3, который приводит в действие рольганг 1, и перемещают обе стопки шин в камеру 4 загрузки, а затем закрывают дверь 2. После перемещения стопок шин в камеру 4 загрузки запускают в работу парогенератор 5. Для этого из емкости 6 с жидким топливом через краны 7 и 8 в горелку 9 парогенератора подают жидкое топливо с расходом 4 кг/ч и сжигают его для получения 19,1 кг/ч водяного пара при Т=140°С и давлении 3,6 атм (0,36 МПа). Продукты сгорания топлива в количестве 48,8 кг/ч (при сгорании 1 кг топлива образуется 12,22 кг продуктов сгорания) выводят в дымовую трубу 10.After the stacks are formed, the door 2 is opened, the engine 3 is turned on, which drives the roller table 1, and both tire stacks are moved to the loading chamber 4, and then the door 2 is closed. After moving the stacks of tires to the loading chamber 4, a steam generator 5 is launched. For this from the tank 6 with liquid fuel through the taps 7 and 8 into the burner 9 of the steam generator serves liquid fuel with a flow rate of 4 kg / h and burn it to obtain 19.1 kg / h of water vapor at T = 140 ° C and a pressure of 3.6 atm ( 0.36 MPa). The combustion products of fuel in the amount of 48.8 kg / h (when 1 kg of fuel is burned, 12.22 kg of combustion products are formed) are discharged into the chimney 10.

Одновременно из емкости 6 через краны 7 и 11 в горелку 12 печи 13 подают жидкое топливо с расходом 7 кг/ч и сжигают его для перегрева 19,1 кг/ч водяного пара от Т=140°С до Т=700°С и нагрева рабочей среды в печи 20 термолиза.At the same time from the tank 6 through the taps 7 and 11 into the burner 12 of the furnace 13 serves liquid fuel with a flow rate of 7 kg / h and burn it to overheat 19.1 kg / h of water vapor from T = 140 ° C to T = 700 ° C and heating the working environment in the furnace 20 thermolysis.

Продукты сгорания топлива (температура до 800°С) в количестве 85,5 кг/ч выводят из печи 13 через рубашку 14 в дымовую трубу 15. Проходя через рубашку 14 в печи 20 термолиза, продукты сгорания охлаждаются до температуры 450°С и далее, проходя через рубашку в камере 4 загрузки, они охлаждаются до 250°С и выбрасываются в окружающую среду. При этом количество тепла, передаваемого от продуктов сгорания в печь 20 термолиза, составит величину:The combustion products of fuel (temperature up to 800 ° C) in the amount of 85.5 kg / h are removed from the furnace 13 through the jacket 14 into the chimney 15. Passing through the jacket 14 in the thermolysis furnace 20, the combustion products are cooled to a temperature of 450 ° C and further, passing through the shirt in the chamber 4 of the download, they are cooled to 250 ° C and released into the environment. Moreover, the amount of heat transferred from the combustion products to the thermolysis furnace 20 will amount to:

Qпрод. сгорания 1=Мпрод. сгорания Спрод. сгорания (Т2-Т1)=85,5 кг/ч·1,34 кДж/кг С (800°С-450°С)=40099,5 кДж/ч,Qprod. combustion 1 = Mprod. combustion sprod. combustion (T2-T1) = 85.5 kg / h · 1.34 kJ / kg C (800 ° C-450 ° C) = 40099.5 kJ / h

где Мпрод. сгорания - количество продуктов сгорания, кг/ч; Спрод. сгорания - удельная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кг С; Т1 и Т2 - температура входа продуктов сгорания в рубашку 14 в печи 20 термолиза и температура выхода их из рубашки 14 в печи 20 термолиза.where is Mprod. combustion - the amount of combustion products, kg / h; Sprod. combustion - specific heat of combustion products, kJ / kg C; T1 and T2 are the temperature at which the combustion products enter the jacket 14 in the thermolysis furnace 20 and the temperature at which they exit the jacket 14 in the thermolysis furnace 20.

Qпрод. сгорания 2 - Мпрод. сгорания Спрод. сгорания (Т4-Т3)=85,5 кг/ч·1,34 кДж/кг С (450°С-250°С)=22914 кДж/ч,Qprod. combustion 2 - Mprod. combustion sprod. combustion (T4-T3) = 85.5 kg / h · 1.34 kJ / kg C (450 ° C-250 ° C) = 22914 kJ / h,

где Т3 и Т4 - температура входа продуктов сгорания в рубашку в камере 44 загрузки и температура выхода их в окружающую среду.where T3 and T4 are the temperature at which the combustion products enter the jacket in the loading chamber 44 and the temperature at which they exit into the environment.

Поскольку печь 13 имеет общую стенку с печью 20 термолиза, то тепло от стенки конвективным и радиационным путем (стенка нагрета до 800°С) передается изношенным шинам, и количество этого тепла составляет 25% от выделяющегося в печи 13 тепла при сжигании 7 кг/ч жидкого топлива, т.е. данное количество тепла равно 0,25·7 кг/ч·44440 кДж/кг =77770 кДж/ч. Принято, что 44440 кДж/кг - удельная теплота сгорания жидкого топлива.Since the furnace 13 has a common wall with the thermolysis furnace 20, the heat from the wall is convectively and radiatively (the wall is heated to 800 ° C) is transferred to the worn tires, and the amount of this heat is 25% of the heat generated in the furnace 13 when burning 7 kg / h liquid fuel, i.e. this amount of heat is 0.25 · 7 kg / h · 44440 kJ / kg = 77770 kJ / h. It is accepted that 44440 kJ / kg is the specific heat of combustion of liquid fuel.

Суммарное количество тепла, необходимого для термического разложения отходов в печи 20 термолиза, определяется следующим образом:The total amount of heat required for the thermal decomposition of waste in the thermolysis furnace 20 is determined as follows:

Qобщ=Qнагр+Qразл+Qпотерь,Qtotal = Qnag + Qsit + Q loss,

т.е. Qобщ=1,2 {(Ср. отходов Мотх (Т2-Т1)+qМотх)}.those. Qtotal = 1.2 {(Avg. Waste Moth (T2-T1) + qMotx)}.

Qобщ=1,2{(1,4 кДж/кг 200 кг (450°С-120°С)+600 кДж/кг 200 кг)}=254880 кДж,Qtotal = 1.2 {(1.4 kJ / kg 200 kg (450 ° C-120 ° C) +600 kJ / kg 200 kg)} = 254880 kJ,

где Qобщ - общее количество тепла, которое необходимо для термического разложения; Qнагр - тепло нагревания отходов до 450°С; Qразл - тепло, затрачиваемое на разложение отходов; Qпотерь - тепловые потери, составляющие 20% от тепла нагревания и разложения; q - удельное тепло разложения, равное для резиновых отходов 600 кДж/кг; Мотх - масса отходов; Т1 и Т2 - начальная и конечная температура отходов. В нашем случае начальная температура отходов принята равной 120°С, т.к. уже в камере 4 загрузки отходы прогреваются от 20°С до 120°С за счет передачи тепла от нагретой до 200°С поверхности двери 22 печи 20 термолиза и передачи тепла от нагретой рубашки 14.where Qtotal is the total amount of heat necessary for thermal decomposition; Qnagr - heat of heating waste to 450 ° C; Qrazl - heat spent on decomposition of waste; Qlosses - heat losses amounting to 20% of the heat of heating and decomposition; q - specific heat of decomposition, equal for rubber waste 600 kJ / kg; Moth - mass of waste; T1 and T2 are the initial and final temperature of the waste. In our case, the initial temperature of the waste is taken equal to 120 ° C, because already in the loading chamber 4, the waste is heated from 20 ° C to 120 ° C due to heat transfer from the surface of the door 22 of the thermolysis furnace 20 heated to 200 ° C and heat transfer from the heated jacket 14.

Так как часть тепла в печь 20 термолиза подводится через стенку печи 13 (77770 кДж/ч), часть тепла подводится через рубашку от продуктов сгорания топлива в печи 13 (40099 кДж/ч) и за 120 минут будет подведено (77770 кДж/ч +40099,5 кДж/ч)·2 ч =235739 кДж тепла, то с перегретым паром необходимо подвести следующее количество тепла: (254880-235739) кДж =19141 кДж. Следовательно необходимое количество перегретого водяного пара Gпара (Твхода=700°С, а Твыхода=450°С, Gпара=2 кДж/кг С) составит величину: Gпара={(19141 кДж)/2кДж/кг С (700°С-450°С)}/2 ч =19,1 кг/ч.Since part of the heat in the thermolysis furnace 20 is supplied through the wall of the furnace 13 (77770 kJ / h), part of the heat is supplied through the jacket from the fuel combustion products in the furnace 13 (40099 kJ / h) and will be supplied (120 77770 kJ / h + in 120 minutes) 40099.5 kJ / h) · 2 h = 235739 kJ of heat, then with superheated steam the following amount of heat must be supplied: (254880-235739) kJ = 19141 kJ. Therefore, the required amount of superheated water vapor Gpara (Twpok = 700 ° C, and Out = 450 ° C, Gpara = 2 kJ / kg C) will be: Gpara = {(19141 kJ) / 2 kJ / kg C (700 ° C-450 ° C)} / 2 h = 19.1 kg / h.

От парогенератора 5 через кран 16 в теплообменник 17 с расходом 19,1 кг/ч подают водяной пар, который, проходя через теплообменник, нагревается до температуры 700°С. При этом температуру перегрева пара контролируют по показаниям датчика 18 температуры. Перегретый водяной пар из теплообменника 17 с расходом 19,1 кг/ч через кран 19 подают в печь 20 термолиза. В результате подачи перегретого до 700°С пара и теплообмена со стенкой печи 13 и стенкой рубашки 14 в печи 20 термолиза температура парогазовой среды поднимается до 450°С, что контролируют по показаниям датчика 21 температуры. После достижения в печи 20 термолиза температуры 450°С открывают дверь 22 и с помощью рольганга 1 две стопки изношенных шин из камеры загрузки 4 перемещают в печь 20 термолиза. Затем дверь 22 закрывают. В печи 20 термолиза в результате теплообмена с парогазовой средой в течение 60 минут происходит нагрев изношенных шин до температуры 300°С и начинается процесс термического разложения резины, который протекает 60 минут.From the steam generator 5 through the valve 16 into the heat exchanger 17 with a flow rate of 19.1 kg / h serves steam, which, passing through the heat exchanger, is heated to a temperature of 700 ° C. In this case, the superheat temperature of the steam is controlled by the readings of the temperature sensor 18. Superheated water vapor from the heat exchanger 17 with a flow rate of 19.1 kg / h through the valve 19 is fed into the thermolysis furnace 20. As a result of the supply of steam superheated to 700 ° C and heat exchange with the wall of the furnace 13 and the wall of the jacket 14 in the thermolysis furnace 20, the temperature of the vapor-gas medium rises to 450 ° C, which is controlled by the temperature sensor 21. After reaching a temperature of 450 ° C in the thermolysis furnace 20, the door 22 is opened and, using the roller table 1, two piles of worn tires from the loading chamber 4 are transferred to the thermolysis furnace 20. Then the door 22 is closed. In the thermolysis furnace 20 as a result of heat exchange with a vapor-gas medium for 60 minutes, the worn tires are heated to a temperature of 300 ° C and the process of thermal decomposition of rubber begins, which takes 60 minutes.

В нашем случае образуются газообразные (80 кг) и твердые (120 кг) продукты разложения изношенных шин. Газообразные продукты разложения через кран 23 выводят в конденсатор 24. Одновременно с выводом газообразных продуктов через рубашку конденсатора 24 с помощью водяного насоса 25 из емкости 26 прокачивают охлаждающую воду.In our case, gaseous (80 kg) and solid (120 kg) decomposition products of worn tires are formed. Gaseous decomposition products are discharged through a faucet 23 to a condenser 24. Simultaneously with the withdrawal of gaseous products through a jacket of a condenser 24, cooling water is pumped from a container 26 by means of a water pump 25.

В результате теплообмена с газообразными продуктами разложения изношенных шин охлаждающая вода нагревается. Нагретую воду из рубашки конденсатора 24 подают обратно в емкость 26. Затем нагретую воду из емкости 26 подают в радиатор 27 с вентилятором, где в результате теплообмена с потоком воздуха, создаваемым вентилятором, воду охлаждают до температуры 30°С и возвращают в емкость 26. Температуру охлаждения воды контролируют по показаниям датчика 28 температуры и устанавливают равной 30°С путем изменения оборотов вращения вентилятора и регулировки таким образом потока охлаждающего воздуха через радиатор 27.As a result of heat exchange with the gaseous decomposition products of used tires, the cooling water is heated. The heated water from the jacket of the condenser 24 is fed back to the tank 26. Then, the heated water from the tank 26 is fed to a radiator 27 with a fan, where as a result of heat exchange with the air stream created by the fan, the water is cooled to a temperature of 30 ° C and returned to the tank 26. The temperature water cooling is controlled by the temperature sensor 28 and set equal to 30 ° C by changing the fan speed and thus adjusting the flow of cooling air through the radiator 27.

Пусть в нашем случае конденсируется 90% парогазовых продуктов, т.е. 0,9×80 кг/ч =72 кг/ч (процесс конденсации парогазовых продуктов протекает 2 ч). Теплота конденсации данных продуктов составляет 300 кДж/кг, а теплоемкость их в газообразном состоянии 3 кДж/кг С.Let in our case, 90% of combined-cycle products condense, i.e. 0.9 × 80 kg / h = 72 kg / h (the condensation process of combined-cycle products takes 2 hours). The condensation heat of these products is 300 kJ / kg, and their heat capacity in the gaseous state is 3 kJ / kg C.

В этом случае в конденсаторе 24 в результате охлаждения и конденсации части парогазовых продуктов выделится следующее количество теплаIn this case, the following amount of heat will be released in the condenser 24 as a result of cooling and condensation of a part of the gas-vapor products

Q=Сп.п Мл.п (Твх.п.п+Твыхп.п)/+qконд.п.п Мп.п=3 кДж/кг С·36 кг/ч (450°-100°)С+300 кДж/кг·36 кг/ч =48600 кДж/ч,Q = Sp.p Ml.p (Tvh.p.p + Tv.p.p) / + qcon.p.p Mp.p = 3 kJ / kg C · 36 kg / h (450 ° -100 °) С + 300 kJ / kg 36 kg / h = 48600 kJ / h

где Сп.п - удельная теплоемкость парогазовых продуктов; Мп.п - масса парогазовых продуктов; Твх.п.п и Твых.п.п - температура входа парогазовых продуктов в теплообменник и температура выхода их из телообменника; qконд.п.п - удельная теплота конденсации парогазовых продуктов.where SP.p - specific heat of combined-cycle products; MP.p is the mass of combined cycle products; Tvkh.p.p and Tvikh.p.p - the temperature at which the gas-vapor products enter the heat exchanger and the temperature at which they exit the heat exchanger; qcon.p.p is the specific heat of condensation of combined-cycle products.

Одновременно в конденсаторе 24 охлаждается и конденсируется водяной пар в количестве 19,1 кг/ч. При этом количество выделяющейся теплоты будет равно:At the same time, in the condenser 24, the water vapor is cooled and condensed in an amount of 19.1 kg / h. In this case, the amount of generated heat will be equal to:

Q=Св.п Мв.п (Твх.п.п+Твых.п.п)+Гв.п Мв.п=2 кДж/кг·19,1 кг/ч (450°С-100°С)+2500 кДж/кг·19,1 кг/ч =61120 кДж/ч,Q = St. Mw.p (TVh.p.p + Tv.h.p.) + Gv.p MV.p = 2 kJ / kg19.1 kg / h (450 ° С-100 ° С) + 2500 kJ / kg19.1 kg / h = 61 120 kJ / h

где Св.п - удельная теплоемкость водяного пара, 2 кДж/кг С; Мв.п - масса водяного пара; Гв.п - удельная теплота конденсации водяного пара, 2500 кДж/кг.where St. p - specific heat of water vapor, 2 kJ / kg; MV.p - mass of water vapor; Gv.p - specific heat of condensation of water vapor, 2500 kJ / kg.

Таким образом, в конденсаторе необходимо отводить следующее количество тепла: 48600 кДж/ч +61120 кДж/ч =109720 кДж/ч.Thus, the following amount of heat must be removed in the condenser: 48600 kJ / h +61120 kJ / h = 109720 kJ / h.

Мводы=Q/{Ср.вода(Твыхода-Т/входа)}=109720 кДж/ч /{4.18 кДж/кг С (80°С-30°С)=525 кг/ч,Water = Q / {Avg. Water (Return-T / input)} = 109720 kJ / h /{4.18 kJ / kg С (80 ° С-30 ° С) = 525 kg / h,

где Ср.воды - удельная теплоемкость воды, 4,18 кДж/кг С; Твхода, Твыхода - температура охлаждающей воды на входе в рубашку конденсатора 24 и на выходе из рубашки.where Sr. water - specific heat of water, 4.18 kJ / kg C; Twokhod, Twitch - the temperature of the cooling water at the inlet to the jacket of the condenser 24 and at the outlet of the shirt.

Образующуюся смесь воды и жидкой фракции в количестве 36 кг/ч +19,1 кг/ч =55,1 кг/ч через кран 29 из конденсатора 24 выводят в сепаратор 30, где отделяют жидкую фракцию в количестве 36 кг/ч от воды. После этого жидкую фракцию из сепаратора 30 через кран 31 в количестве 36 кг/ч подают в ректификационную колонку 32, а воду в количестве 19,1 кг/ч подают в накопительную емкость 33. Из накопительной емкости 33 через фильтр 34 и кран 35 очищенную воду возвращают в парогенератор 5 для получения рабочего водяного пара.The resulting mixture of water and liquid fraction in the amount of 36 kg / h +19.1 kg / h = 55.1 kg / h through the valve 29 from the condenser 24 is led to the separator 30, where the liquid fraction in the amount of 36 kg / h is separated from the water. After that, the liquid fraction from the separator 30 through the tap 31 in the amount of 36 kg / h is fed into the distillation column 32, and water in the amount of 19.1 kg / h is fed into the storage tank 33. From the storage tank 33 through the filter 34 and the valve 35 purified water return to the steam generator 5 to obtain working water vapor.

В ректификационной колонке 32 жидкую фракцию нагревают с помощью электрического нагревателя 36, подключенного к дизельной электростанции 37. Образующиеся в результате нагрева жидкой фракции пары из колонки 32 поступают в дефлегматор 38, где частично конденсируются в результате теплообмена с охлаждающей водой, подаваемой в рубашку дефлегматора 38 через кран 39 и выводимой из рубашки через кран 40. Часть конденсата паров (флегма) через распределитель 41 стекает обратно в колонку 32, а другая часть (дистиллят) поступает в конденсатор 42, охлаждаемый водой, которая подается через кран 43. Из конденсатора 42 дистиллят с температурой кипения до 250°С в количестве 7,2 кг/ч поступает в приемник 44, из которого через кран 45 часть дистиллята в количестве 5 кг/ч подают в качестве топлива в двигатель дизельной электростанции 37.In the distillation column 32, the liquid fraction is heated using an electric heater 36 connected to a diesel power station 37. The vapors generated by heating the liquid fraction from the column 32 enter the reflux condenser 38, where they partially condense as a result of heat exchange with cooling water supplied to the reflux condenser jacket 38 through tap 39 and discharged from the shirt through tap 40. Part of the vapor condensate (reflux) through the distributor 41 flows back to the column 32, and the other part (distillate) enters the condenser 42, cooled in the water that is fed through the valve 43. From the condenser 42, distillate with a boiling point of up to 250 ° C in an amount of 7.2 kg / h enters the receiver 44, from which through the valve 45 a part of the distillate in an amount of 5 kg / h is supplied as fuel to diesel engine 37.

Остаток жидкой фракции с температурой кипения выше 250°С в количестве 28,8 кг/ч через кран 46 сливают в емкость 6.The remainder of the liquid fraction with a boiling point above 250 ° C in an amount of 28.8 kg / h through a tap 46 is poured into a container 6.

Неконденсирующиеся газообразные продукты термического разложения в количестве 8 кг/ч (теплота сгорания 22220 кДж/кг) из конденсатора 24 через кран 47 подают в горелку 9 парогенератора 5 и сжигают. При этом снижают расход топлива, подаваемого из емкости 6 в горелку 9 до (4 кг/ч-4 кг/ч) =0 кг/ч, т.е. полностью прекращают подачу жидкого топлива в горелку 9 парогенератора 5. После завершения процесса термического разложения изношенных шин (момент завершения процесса определяют с помощью датчика 48, контролирующего содержание жидких продуктов разложения в воде, поступающей в сепаратор 30) твердые продукты разложения из печи 20 термолиза выводят в камеру 49 охлаждения. Для этого открывают двери 50, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются из печи 20 термолиза в камеру 49 охлаждения. После этого двери 50 закрывают. Открывают двери 22 и в печь 20 термолиза подают очередную стопку изношенных шин.Non-condensable gaseous products of thermal decomposition in the amount of 8 kg / h (calorific value 22,220 kJ / kg) from the condenser 24 through the valve 47 is fed into the burner 9 of the steam generator 5 and burned. In this case, the fuel consumption supplied from the tank 6 to the burner 9 is reduced to (4 kg / h-4 kg / h) = 0 kg / h, i.e. completely stop the flow of liquid fuel into the burner 9 of the steam generator 5. After completion of the process of thermal decomposition of worn tires (the moment of completion of the process is determined using a sensor 48 that controls the content of liquid decomposition products in the water entering the separator 30), the solid decomposition products from the thermolysis furnace 20 are discharged cooling chamber 49. To do this, the doors 50 are opened, and solid products under the influence of their own weight fall out of the thermolysis furnace 20 into the cooling chamber 49. After that, the door 50 is closed. Doors 22 are opened and another stack of worn tires is fed into the thermolysis furnace 20.

После выгрузки твердых продуктов разложения шин в камеру 49 охлаждения из емкости 33 через системы 51 распыления распыляют воду. Вода охлаждает твердые продукты до 100°С. Образующиеся водяные пары поднимают давление в камере охлаждения и через клапан 52 выходят в печь 20 термолиза.After the solid decomposition products of the tires are discharged into the cooling chamber 49 from the tank 33, water is sprayed through the atomization systems 51. Water cools solid products to 100 ° C. The resulting water vapor raises the pressure in the cooling chamber and through valve 52 exit into the thermolysis furnace 20.

Для охлаждения твердых продуктов от 450°С до 100°С потребуется следующее количество воды:To cool solid products from 450 ° C to 100 ° C, the following amount of water will be required:

Мводы={Ст.п·Мт.п (450°С-100°С)}:{Ср.воды (100°С-30°С)+Гв.п}-{0,8 кДж/кг С 60 кг/ч 350°С):{4,18 кДж/кг С·70°С+2500 кДж/кг}=6 кг/ч,Water = {St.p · Mt.p (450 ° С-100 ° С)}: {Avg. Water (100 ° С-30 ° С) + GW.p} - {0.8 kJ / kg C 60 kg / h 350 ° С): {4.18 kJ / kg С · 70 ° С + 2500 kJ / kg} = 6 kg / h,

где Ст.п - удельная теплоемкость твердых продуктов, 0,8 кДж/кг С; Мт.п - количество охлаждаемых в час твердых продуктов, кг; Гв.п - теплота испарения воды (равна теплоте конденсации пара), 2500 кДж/кг.where St.p - specific heat of solid products, 0.8 kJ / kg C; Mt.p - the amount of solid products cooled per hour, kg; GW.p is the heat of evaporation of water (equal to the heat of condensation of steam), 2500 kJ / kg.

После охлаждения до 100°С твердые продукты выгружают из камеры 49 охлаждения в накопительный контейнер 54. Для этого открывают шиберную заслонку 55, и твердые продукты под действием собственного веса проваливаются в контейнер 54. Шиберную заслонку 55 после выгрузки твердых продуктов закрывают.After cooling to 100 ° C., the solid products are discharged from the cooling chamber 49 into the storage container 54. To do this, the slide gate 55 is opened, and the solid products fall under the influence of their own weight into the container 54. After the discharge of the solid products, the slide gate 55 is closed.

За счет использования части резиновых отходов для энергообеспечения процесса переработки достигается эффект снижения энергоемкости, так как в сравнении с известными технологиями переработки (измельчение, пиролиз, термодеструкция в маслах и др.) отпадает необходимость в дополнительном топливе, что в свою очередь обеспечивает снижение выбросов продуктов сгорания в окружающую среду.By using part of the rubber waste to provide energy for the processing process, the effect of reducing energy intensity is achieved, since, in comparison with the known processing technologies (grinding, pyrolysis, thermal degradation in oils, etc.), the need for additional fuel is eliminated, which, in turn, reduces emissions of combustion products into the environment.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Франции №2279836, кл. С 08 J 1/10, 1976.1. French patent No. 2279836, cl. C 08 J 1/10, 1976.

2. Патент Российской Федерации №2076501, кл. 6 В 2917/11, C 08 J 11/14, 1997.2. Patent of the Russian Federation No. 2076501, cl. 6 B 2917/11, C 08 J 11/14, 1997.

3. Патент Латвии №12890, кл. С 10 В 53/02, C 08 J 11/00, С 08 Л 1/14, 2002.3. Latvian patent No. 12890, cl. C 10 V 53/02, C 08 J 11/00, C 08 L 1/14, 2002.

4. Авторское свидетельство CCCP №1783038, кл. Е 01 Н 12/00, 1992.4. Copyright certificate CCCP No. 1783038, cl. E 01 H 12/00, 1992.

Claims

1. A device for processing organic waste, containing a steam generator with a furnace and a loading device installed in front of the furnace entrance, characterized in that it is equipped with a loading chamber located in front of the furnace, a cooling chamber, a thermolysis furnace, a condenser with heat removal means, a separator for separation condensate to water and liquid fraction and liquid fraction rectification means, the condenser inlet is connected to the upper zone of the thermolysis furnace, the condenser outlet in liquid phase is connected to the separator inlet, and you od it to the gas phase is connected to the steam generator to the outlet of the separator on the water container is connected, through a filter connected to the input of steam and water spray cooling water chamber, and the exit of the separator is connected by means of the liquid fraction of the liquid fraction of rectification.

2. The device according to claim 1, characterized in that at the entrance to the loading chamber between the loading chamber and the furnace, between the furnace and the cooling chamber and at the outlet of the cooling chamber are sealing units.

3. The device according to claim 2, characterized in that the sealing nodes at the entrance to the loading chamber and between the loading chamber and the furnace are made in the form of doors, and the sealing nodes between the furnace and the cooling chamber and at the outlet of the cooling chamber are made in the form of slide gates.

4. The device according to claim 1, characterized in that the means for rectification of the liquid fraction is made in the form of a distillation column connected to a container for a liquid phase with a boiling range up to 250 ° C and with a container for a liquid phase with a boiling range above 250 ° C which is connected to the burner of the steam generator.

5. The device according to claim 4, characterized in that it is equipped with a diesel power station connected to a tank for a liquid phase with a temperature range of up to 250 ° C, the distillation column has an electric heater connected to a diesel power station.

6. The device according to claim 1, characterized in that the means of removal of thermal energy is made in the form of a radiator with a fan.

7. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a chassis on which all units of the device are mounted.