RU2712616C1 - Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза - Google Patents
Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712616C1 RU2712616C1 RU2019100455A RU2019100455A RU2712616C1 RU 2712616 C1 RU2712616 C1 RU 2712616C1 RU 2019100455 A RU2019100455 A RU 2019100455A RU 2019100455 A RU2019100455 A RU 2019100455A RU 2712616 C1 RU2712616 C1 RU 2712616C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- ppe
- products
- personal protective
- free thermal
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000005120 petroleum cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
- C10B47/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к утилизации высвобождаемого военного существа, а именно к способу утилизации резиновых отходов средств индивидуальной зашиты (СИЗ) путем бескислородного термического пиролиза, заключающегося в разложении исходных фрагментов СИЗ до конечных продуктов пиролиза, пригодных к дальнейшему использованию в различных областях промышленности. Способ существенно снижает загрязнения атмосферы по сравнению с процессом простого сжигания, а полученные в результате пиролиза вещества, сходные с продуктами крекинга нефти, представляют собой материал для нефтехимического синтеза.
Description
Изобретение относится к способам утилизации резиновых отходов средств индивидуальной защиты (СИЗ), а именно к разработке способа утилизации СИЗ (с истекшим сроком хранения).
В настоящее время на складах и базах Министерства обороны Российской Федерации (МО РФ) скопилось значительное количество средств индивидуальной защиты военнослужащих с истекшими сроками хранения. В связи с этим возникла необходимость разработки технических решений по их утилизации. Направления разработки технологии утилизации в МО РФ не развиваются, предлагается утилизировать СИЗ силами сторонних организаций, в которых основным способом утилизации является способ сжигания, захоронения [1].
Утилизация СИЗ способом бескислородного термического пиролиза до настоящего времени не предлагалась.
Нами разработан способ утилизации СИЗ, заключающийся в использовании процесса бескислородного термического пиролиза.
Предложенный способ утилизации обладает следующими достоинствами:
- пиролиз существенно снижает загрязнение атмосферы по сравнению с процессом простого сжигания;
- практическое применение конечных продуктов утилизации: в результате пиролиза получаются вещества, сходные с продуктами крекинга нефти и представляют собой материал для нефтехимического синтеза.
В результате утилизации СИЗ способом бескислородного термического пиролиза получаются следующие продукты:
- пиролизное масло: 20% ~ 65% от веса загрузки;
- углерод 30% - 40%, для больших установок рекомендуется станок для прессовки порошка в угольные стержни, используемых как топливо или перемалывание углерода в пудру для дальнейшего использования в производстве шин, резины, красок;
- отходы воды и пара: 5% ~ 10%;
- горючие пиролизные газы - 10%.
Оборудование для высокотемпературного разложения без доступа кислорода (пиролиза) СИЗ представляет собой реактор, включенный в технологическую схему производства продуктов пиролиза. Интервал рабочих температур 500-700 С.
Типовая технологическая схема пиролиза включает в себя следующие этапы:
- подача измельченных резиновых отходов в реактор с обогревом 700-800 С, где идет термическое разложение;
- отбор продуктов разложения - твердый углеродистый остаток, смола и газ;
- очистка полученного газа от серных соединений щелочной промывкой и использование его для обогрева реактора;
При варьировании условий проведения процесса можно получить разный выход продуктов пиролиза, так, например, при 600°С и 14 мин пиролиза получается 10% газа, 50% смолы и 40% твердого остатка, а при 800°С 10 мин соответственно 30% газа, 39% смолы и 30 твердого остатка.
Характеристика продуктов пиролиза:
Газообразные продукты - состоят преимущественно из углеводородов С2-С5, СН4, водорода, наличия смеси углекислого газа и водорода, азота и кислорода.
Жидкие продукты - смолы с различным содержанием серы. Смолы также содержат значительное количество низкокипящих фракций и соответственно не могут быть использованы как котельное топливо из-за низкой температуры вспышки. Проверена возможность использования смолы в смеси с каменноугольной смолой в качестве связующего для брикетирования коксовой мелочи, полученные брикеты обладают высокой прочностью и влагостойкостью.
Твердые продукты. При пиролизе на воздушном или кислородном дутье твердый остаток представляет собой инертный шлак, который можно использовать как наполнитель для легких бетонов. При пиролизе в инертной среде твердый остаток представляет собой сочетание углеводородов и зольного остатка из-за неорганических составляющих в резиновых смесях. Содержание золы составляет 12-15%. Снижение зольности достигают обработкой раствором серной кислоты. Твердые продукты предлагается использовать в резиновых смесях.
В результате пиролиза СИЗ получаются вещества, сходные с продуктами крекинга нефти и представляют собой материал для нефтехимического синтеза. Кроме того, пиролиз существенно снижает загрязнение атмосферы по сравнению с процессом простого сжигания.
При повышении температуры процесса наблюдается значительный рост выхода жидких продуктов, выход твердого остатка резко уменьшается, а газообразных продуктов изменяется несущественно в сторону некоторого увеличения. Однако изменение температурного режима разложения СИЗ существенно влияет на состав газа. Повышение температуры приводит к уменьшению в нем окиси и двуокиси углерода, при этом увеличивается концентрация водорода и метана, уменьшается плотность газа и повышается теплота сгорания газа. Дальнейший подъем температуры до 600-650°С оказывает очень незначительное влияние на выход продуктов бескислородного термического пиролиза. Следует отметить, что при сокращении времени протекания реакции соотношение продуктов пиролиза значительно изменяется - увеличился выход твердого остатка и соответственно уменьшился выход пирогазовой смеси [2-5].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников
1. Некрасов В.Г. Вторичные энергоресурсы // Промышленная энергетика. - 1992. - №7. - С. 42-45.
2. Лисовский В.А. Проблемы сбора, переработка и утилизация отходов: Сборник научных статей. - Одесса: ОЦНТЭИ, 2001. - С. 150-154.
3. Григорьева Н.А., Жагфаров Ф.Г. Пиролиз углеводородного сырья. Методические указания по выполнению курсового проектирования. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006 - 32 с.
4. Масальский К.Е., Годик В.М. Пиролизные установки (проектирование и эксплуатация), М., Изд. «Химия», 1968 - 144 с.
5. Богаров Ю.Н., Масальский К.Е., Гершова И.Ш. Конструктивное оформление печей пиролиза, М., ИНИИТЭ нефтехимия, 1972 - 44 с.
Claims (1)
- Способ утилизации резиновых отходов средств индивидуальной защиты (СИЗ) путем бескислородного термического пиролиза при температуре разложения СИЗ в интервале 700-800°С в лабораторной установке, содержащей баллон с аргоном, реометр, лабораторный автотрансформатор, кварцевый реактор, решетку, электрическую печь, термопары, холодильник, сборник конденсата, потенциометр, газовый счетчик, паровой котел, при этом кварцевый реактор представляет собой цилиндрическую трубу диаметром 30 мм и высотой 250 мм, вертикально установленную в электрическую печь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100455A RU2712616C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100455A RU2712616C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2712616C1 true RU2712616C1 (ru) | 2020-01-29 |
Family
ID=69624793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100455A RU2712616C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2712616C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4284616A (en) * | 1978-02-15 | 1981-08-18 | Intenco, Inc. | Process for recovering carbon black and hydrocarbons from used tires |
| RU2089786C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1997-09-10 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Способ обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно госпитальных, и устройство для его осуществления |
| RU2212430C1 (ru) * | 2002-05-17 | 2003-09-20 | Даутов Ильгиз Фирванович | Способ переработки твердого углеводородного сырья и установка для переработки твердого углеводородного сырья |
| US6833485B2 (en) * | 2000-08-10 | 2004-12-21 | Rj Lee Group, Inc. | Low energy method of pyrolysis of hydrocarbon materials such as rubber |
| UA15645U (en) * | 2005-12-27 | 2006-07-17 | Otalismanoe Small Private Ente | A method for processing worn out rubber and technical articles |
| WO2014032843A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Frank Riedewald | Process and system for whole tyres and plastic composites pyrolysis to fuel conversion and compund recovery |
-
2019
- 2019-01-09 RU RU2019100455A patent/RU2712616C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4284616A (en) * | 1978-02-15 | 1981-08-18 | Intenco, Inc. | Process for recovering carbon black and hydrocarbons from used tires |
| RU2089786C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1997-09-10 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Способ обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно госпитальных, и устройство для его осуществления |
| US6833485B2 (en) * | 2000-08-10 | 2004-12-21 | Rj Lee Group, Inc. | Low energy method of pyrolysis of hydrocarbon materials such as rubber |
| RU2212430C1 (ru) * | 2002-05-17 | 2003-09-20 | Даутов Ильгиз Фирванович | Способ переработки твердого углеводородного сырья и установка для переработки твердого углеводородного сырья |
| UA15645U (en) * | 2005-12-27 | 2006-07-17 | Otalismanoe Small Private Ente | A method for processing worn out rubber and technical articles |
| WO2014032843A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Frank Riedewald | Process and system for whole tyres and plastic composites pyrolysis to fuel conversion and compund recovery |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Mahmood M.Barbooti, et al., ''Optimization of pyrolysis conditions of scrap tires under inert gas atmosphere'', JOURNAL of ANALYTICAL and APPLIED PYROLYSIS, 72, 2004, PP.165-170, * |
| Mahmood M.Barbooti, et al., ''Optimization of pyrolysis conditions of scrap tires under inert gas atmosphere'', JOURNAL of ANALYTICAL and APPLIED PYROLYSIS, 72, 2004, PP.165-170, available online 1 July 2004. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Fuel properties and combustion kinetics of hydrochar prepared by hydrothermal carbonization of bamboo | |
| Poudel et al. | A study on torrefaction of food waste | |
| Botelho et al. | Evaluation of the combustion characteristics of raw and torrefied grape pomace in a thermogravimetric analyzer and in a drop tube furnace | |
| Somerville et al. | The effect of heating rate, particle size and gas flow on the yield of charcoal during the pyrolysis of radiata pine wood | |
| Azni et al. | Microwave-assisted pyrolysis of EFB-derived biochar as potential renewable solid fuel for power generation: Biochar versus sub-bituminous coal | |
| Lu et al. | Investigation on the catalytic effect of AAEMs on the pyrolysis characteristics of Changji oil shale and its kinetics | |
| Kuo et al. | Low-temperature pre-treatment of municipal solid waste for efficient application in combustion systems | |
| CN102849905A (zh) | 含油污泥热处理的实验方法 | |
| Bui et al. | CO2 gasification of charcoals produced at various pressures | |
| ZHAO et al. | Transformation of alkali and alkaline earth metallic species during pyrolysis and CO2 gasification of rice straw char | |
| Wang et al. | Effect of carbonization conditions on CO2 gasification reactivity of biocarbon | |
| Sun et al. | Distribution of Hg during sewage sludge and municipal solid waste Co-pyrolysis: Influence of multiple factors | |
| Qiu et al. | Effects of Fe2O3 addition on the thermoplasticity and structure of coking coal matrix during thermoplastic stage of pyrolysis | |
| Pan et al. | Comparative study on the effect of different dewatering skeleton conditioners on sludge pyrolysis products | |
| Sulaiman et al. | Pyrolytic product of washed and unwashed oil palm wastes by slow thermal conversion process | |
| Du et al. | Investigation of the catalytic performance of coal gangue char on biomass pyrolysis in a thermogravimetric analyzer and a fixed bed reactor | |
| Abdulqader et al. | Solid fuel char production via pyrolysis process of oily sludge produced as a resulted in storage tanks at north refineries company Baiji | |
| RU2712616C1 (ru) | Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза | |
| Dawei et al. | Low‐temperature pyrolysis of municipal solid waste: Influence of pyrolysis temperature on the characteristics of solid fuel | |
| Syed Hassan et al. | Characterization Study of Petroleum Oily Sludge Produced from North Refineries Company Baiji to Determine the Suitability for Conversion into Solid Fuel | |
| ZHOU et al. | Volatility of cadmium during pyrolysis of typical low rank coals | |
| Kříž et al. | Co-pyrolysis of coal/waste polymers mixtures | |
| Ali et al. | Effect of operating parameters on bio-oil yield from pyrolysis of waste tyres in lab scale fixed bed reactor | |
| Mukhametzyanov et al. | Improving the quality of pyrolysis products through preliminary thermal treatment of woody raw materials | |
| Baygan et al. | Coconut shell pyrolysis for optimum charcoal production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210110 |