RU2780833C1 - Method for obtaining products of thermal degradation of rubber crumbs obtained from used car tires - Google Patents
Method for obtaining products of thermal degradation of rubber crumbs obtained from used car tires Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780833C1 RU2780833C1 RU2021134436A RU2021134436A RU2780833C1 RU 2780833 C1 RU2780833 C1 RU 2780833C1 RU 2021134436 A RU2021134436 A RU 2021134436A RU 2021134436 A RU2021134436 A RU 2021134436A RU 2780833 C1 RU2780833 C1 RU 2780833C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavity
- spiral
- crumb
- screw
- pipe
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 85
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims description 8
- 230000004059 degradation Effects 0.000 title claims description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 claims description 62
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 38
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 15
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 11
- 238000011068 load Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 claims description 7
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к термической деструкции углеводородного сырья, которое было использовано при изготовлении устройств, отработавших свой ресурс, в частности к термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, изобретение может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях экономики, где осуществляют действия по термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин.The invention relates to the thermal destruction of hydrocarbon raw materials, which was used in the manufacture of devices that have exhausted their resource, in particular to the thermal destruction of crumb rubber obtained from used car tires, the invention can be used in industry, agriculture and other sectors of the economy, where actions are carried out on thermal destruction of crumb rubber obtained from used car tires.
Известен способ термической деструкции изношенных шин, при котором осуществляют пиролиз измельченных шин в реакторе при температуре 550-800°С в среде восстановительного газа, полученного в генераторе восстановительных газов сжиганием газов, содержащих углеводороды, и осуществляют разделение продуктов пиролиза (RU 2 269 415 С2).A known method of thermal destruction of worn tires, in which crushed tires are pyrolyzed in a reactor at a temperature of 550-800 ° C in a reducing gas medium obtained in a reducing gas generator by burning gases containing hydrocarbons, and pyrolysis products are separated (RU 2 269 415 C2) .
Известен способ термической деструкции изношенных шин в среде рециркулирующих газов пиролиза в реакторе при температуре 200-500°С, с разделением продуктов пиролиза посредством аппарата разделения (RU 2339510 С1).A known method of thermal destruction of worn tires in the environment of recirculating gases of pyrolysis in the reactor at a temperature of 200-500°C, with the separation of pyrolysis products by separation apparatus (RU 2339510 C1).
Известен способ термической деструкции изношенных шин, включающий их загрузку в реактор, пиролиз материала при температуре 550-800°С в среде восстановительного газа с последующим разделением продуктов пиролиза и выгрузку твердого остатка (RU 2 139 187 С1).A known method of thermal destruction of worn tires, including their loading into the reactor, pyrolysis of the material at a temperature of 550-800°C in a reducing gas environment, followed by separation of the pyrolysis products and unloading of the solid residue (
Известен также способ термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, включающий предварительный нагрев измельченной крошки, его последующую термическую деструкцию при температуре 380-500°С, разделение продуктов термической деструкции на жидкую и твердую фракции (RU 2 391 359 С1). Указанное техническое решение, как наиболее близкое, как по совокупности существенных признаков, так и по достигаемому техническому результату включая назначение, выбирается в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) для заявляемого изобретения «Способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин». Относительно выбранного родового понятия заявляемого изобретения, то заявитель полагает необходимым отметить, что при использовании в названии заявляемого изобретения имени «Способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин» наиболее полно назначение будет соответствовать его фактическому содержанию, т.к. именно использование указанного имени обеспечивает надлежащую идентификацию заявленного объекта и указывает на требуемое назначение.There is also known a method of thermal destruction of rubber crumb obtained from used car tires, including preheating of crushed crumb, its subsequent thermal destruction at a temperature of 380-500°C, separation of thermal degradation products into liquid and solid fractions (
Техническая проблема: известный способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин (далее также способ), имеет ряд существенных недостаток, которые заключаются в следующем. Способ является сложным для его реализации, т.к. предусматривает использование большого количества функционально самостоятельных устройств со сложными связями между ними. Способ не обладает требуемой эффективностью в части теплопередачи тепловой энергии от источника к резиновой крошке, полученной из использованных автомобильных шин (далее также резиновая крошка, крошка), как при разогреве, так и при термической деструкции крошки. Известный способ не использует весь арсенал действий с крошкой, направленный на повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от источника к резиновой крошке, что требует большего времени на разогрев крошки и последующую ее термическую деструкцию.Technical problem: the known method for obtaining products of thermal degradation of crumb rubber obtained from used car tires (hereinafter also the method) has a number of significant drawbacks, which are as follows. The method is difficult to implement, because involves the use of a large number of functionally independent devices with complex connections between them. The method does not have the required efficiency in terms of heat transfer of thermal energy from the source to rubber crumb obtained from used car tires (hereinafter also rubber crumb, crumb), both during heating and during thermal destruction of the crumb. The known method does not use the entire arsenal of actions with the crumb, aimed at increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the source to the rubber crumb, which requires more time to heat the crumb and its subsequent thermal destruction.
По общему правилу, чем больше отдельных устройств вовлечено в процесс реализации способа, тем способ сложнее, а, следовательно, уменьшение количества используемых устройств достигает цели - упрощение способа. Совмещение отдельных действий способа в одном устройстве - есть средство, направленное на упрощение способа, т.к. количество используемых устройств уменьшается.As a general rule, the more individual devices involved in the process of implementing the method, the more difficult the method, and, therefore, reducing the number of devices used achieves the goal of simplifying the method. The combination of individual actions of the method in one device is a means aimed at simplifying the method, because the number of devices used is decreasing.
По общему правилу, чем больше факторов, оказывающих положительное влияние на процесс теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к крошке, вовлечено в процесс теплопередачи, тем эффективнее процесс теплопередачи.As a general rule, the more factors that have a positive effect on the process of heat transfer of thermal energy from the coolant to the crumb are involved in the heat transfer process, the more efficient the heat transfer process.
Выявленная техническая проблема является существенной и требует своего разрешения. Фактические обстоятельства указывают на существование необходимости в расширении арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые.The identified technical problem is significant and requires its resolution. The actual circumstances indicate the existence of a need to expand the arsenal of technical means for a specific purpose or to create them for the first time.
Задача, на решение которой направлен заявляемый способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин: расширение арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые путем создания нового способа с родовым признаком «Способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин», а также упрощение способа и повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к крошке, а, следовательно, снижение времени, требуемого для разогрева крошки и последующую ее термическую деструкцию.The problem to be solved by the claimed method of obtaining products of thermal destruction of rubber crumb obtained from used car tires: expanding the arsenal of technical means for a specific purpose or creating them for the first time by creating a new method with a generic feature "Method of obtaining products of thermal destruction of rubber crumb obtained from used tires", as well as simplifying the method and increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the crumb, and, consequently, reducing the time required to heat the crumb and its subsequent thermal destruction.
По общему правилу, техническая проблема может состоять в расширении арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые, которая решается путем создания технического решения, альтернативного известному решению (создание варианта известного решения), либо состоять в создании средства определенного назначения впервые, при этом в качестве технического результата, обеспечиваемого изобретением, следует рассматривать реализацию изобретением указанного назначения.As a general rule, a technical problem may consist in expanding the arsenal of technical means for a specific purpose or creating them for the first time, which is solved by creating a technical solution that is alternative to a known solution (creating a variant of a known solution), or it can consist in creating a tool for a specific purpose for the first time, while as the technical result provided by the invention, the implementation of the specified purpose by the invention should be considered.
Получаемый технический результат (основной) - реализация назначения.The resulting technical result (main) - the implementation of the destination.
Получаемый технический результат (дополнительный) - упрощение способа получения продуктов термической деструкции резиновой крошки (далее также резиновая крошка, крошка, продукт), полученной из использованных автомобильных шин, повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к резиновой крошке, полученной из использованных автомобильных шин.The resulting technical result (additional) is a simplification of the method for obtaining products of thermal degradation of rubber crumb (hereinafter also rubber crumb, crumb, product) obtained from used car tires, increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to rubber crumb obtained from used car tires.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при изготовлении либо использовании устройства.The technical result is a characteristic of the technical effect, phenomenon, properties, etc., objectively manifested in the manufacture or use of the device.
По общему правилу, если при создании изобретения решается задача расширения арсенала технических средств определенного назначения или получения таких средств впервые, то технический результат заключается в реализации этого назначения.As a general rule, if during the creation of an invention the task of expanding the arsenal of technical means for a certain purpose or obtaining such means for the first time is solved, then the technical result consists in the implementation of this purpose.
По общему правилу, если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, рекомендуется указать все технические результаты, известные заявителю.As a general rule, if an invention provides several technical results, it is recommended to indicate all the technical results known to the applicant.
Технические результаты представлены заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники их смыслового содержания.The technical results are presented by the applicant in such a way as to enable the specialist to understand their semantic content based on the prior art.
Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявленное изобретение, с указанием получаемых технических результатов.The Applicant disclosed the problem to be solved by the claimed invention, indicating the obtained technical results.
Сущность заявленного способа заключается в том, что в способе получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин (далее также способ), включающем предварительное размещение ее в полости бункер-накопителя, вытеснение кислорода воздуха окружающей среды из мест нахождения резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, ее транспортировку и подачу в полость для проведения термической деструкции, термическую деструкцию, последующее разделение продуктов термической деструкции на газообразную смесь и твердую фракцию посредством циклона группового, согласно изобретению, в нем получают продукты термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, с использованием бункер-накопителя, винтового конвейера, центробежно-ударной мельницы и циклона группового, которые сообщают друг с другом таким образом, что выход бункер-накопителя сообщают со входом винтового конвейера, выход винтового конвейера сообщают со входом центробежно-ударной мельницы, а выход центробежно-ударной мельницы сообщают со входами циклона группового, при этом используют резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, с влажностью 9-12% и с размерами 2-6 мм., бункер-накопитель образуют бункером, полостью бункера, роторным питателем, отводящим патрубком, подающим шнековым транспортером с регулируемым электроприводом, горизонтальным полым корпусом со шнеком, патрубком для подачи дымовых газов и загрузочной горловиной, сообщают отводящий патрубок с верхней областью полости бункера, сообщают горизонтальный полый корпусом со шнеком с нижней областью полости бункера, патрубок для подачи дымовых газов сообщают с горизонтальным полым корпусом со шнеком, закрепляют роторный питатель снизу бункера и сообщают с полостью бункера, винтовой конвейер образуют в виде внешнего корпуса с полостью внешней, верхнего участка, среднего участка и нижнего участка, размещают их горизонтально, при этом средний участок размещают под верхним участком и над нижним участком, размещают верхний участок, средний участок и нижний участок в полости внешней, сообщают полость внешнюю с подводящим и отводящим патрубками для теплоносителя, изготавливают верхний участок с регулируемым верхним индивидуальным электроприводом, верхним трубчатым кожухом, верхней продольной полостью, верхним шнеком с верхней трубой, верхней полостью трубчатой, верхней спиралью со спиральной поверхностью, закрепляют верхнюю спираль к верхней трубе, размещают верхний шнек в верхней продольной полости с возможностью поворота и сообщают его с регулируемым верхним индивидуальным электроприводом, изготавливают средний участок с регулируемым средним индивидуальным электроприводом, полостью для водяного пара, трубопроводом для отвода водяного пара, средним трубчатым кожухом со сквозными отверстиями, средней продольной полостью, средним шнеком со средней трубой, средней полостью трубчатой, средней спиралью со спиральной поверхностью, сообщают полость для водяного пара с трубопроводом для отвода водяного пара, сообщают сквозные отверстия с полостью для водяного пара, закрепляют среднюю спираль к средней трубе, размещают средний шнек в средней продольной полости с возможностью поворота и сообщают его с регулируемым средним индивидуальным электроприводом, изготавливают нижний участок с регулируемым нижним индивидуальным электроприводом, нижним трубчатым кожухом, нижней продольной полостью, нижним шнеком с нижней трубой, нижней полостью трубчатой, нижней спиралью со спиральной поверхностью, закрепляют нижнюю спираль к нижней трубе, размещают нижний шнек в нижней продольной полости с возможностью поворота и сообщают с регулируемым нижним индивидуальным электроприводом, сообщают верхнюю полость трубчатую, среднюю полость трубчатую и нижнюю полость трубчатую между собой и с системой подачи и удаления газообразного теплоносителя, сообщают верхнюю продольную полость, среднюю продольную полость и нижнюю продольную полость между собой и с источником резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, осуществляют предварительный нагрев резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, до 50-80°С при ее подаче в полость бункера путем подачи дымовых газов под избыточным давлением 0,2 бар в горизонтальный полый корпус со шнеком посредством патрубка для подачи дымовых газов, при этом вытесняют кислород воздуха окружающей среды из полости бункера и иных мест нахождения резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин и заменяют его смесью дымовых газов, при этом перемещают резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, в нижний участок полости бункера, а затем в верхний его участок к отводящему патрубку, нагревают стальные элементы винтового конвейера, которые предназначены для непосредственного контакта с резиновой крошкой, полученной из использованных автомобильных шин, до 310-340°С путем непрерывной подачи дымовых газов с температурой 340-380°С в полость внешнюю, создают в полости для проведения термической деструкции и стенке камеры температуру 800-810°С, затем нагревают резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, путем передачи к ней тепловой энергии посредством теплопередачи от нагретых до 310-340°С стальных элементов винтового конвейера, которые вводят в непосредственный контакт с резиновой крошкой, полученной из использованных автомобильных шин, причем одновременно, с указанным нагревом, ее перемешивают и перемещают посредством верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, среднего шнека со средней трубой и средней спиралью, нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью, уменьшают влажность резиновой крошки, полученную из использованных автомобильных шин, до 0,9 - 1,1% на выходе из винтового конвейера, при этом диаметры верхней спирали, средней спирали и нижней спирали изготавливают и размещают относительно друг друга таким образом, что диаметр средней спирали больше диаметра верхней спирали, но меньше диаметра нижней спирали, а вращают средний шнек со средней трубой и средней спиралью с меньшей скоростью по сравнению со скоростью вращения верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, но с большей скоростью по сравнению со скоростью вращения нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью, а для проведения термической деструкции используют центробежно-ударную мельницу, которую изготавливают в виде узла для приемки и последующего разбрасывания резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, камеры со стенкой камеры, кольцевым пазом и полостью для проведения термической деструкции, причем узел для приемки и подачи резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, изготавливают в виде электропривода, разбрасывающего горизонтального диска, вертикального приводного вала, один конец которого сообщают с электроприводом, а другой - с разбрасывающим горизонтальным диском, при этом разбрасывающий горизонтальный диск устанавливают относительно кольцевого паза таким образом, что подачу резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, в полость для проведения термической деструкции, осуществляют с верхней области разбрасывающего горизонтального диска и верхней области кольцевого паза, а удаление продуктов термической деструкции из полости для проведения термической деструкции осуществляют из под разбрасывающего горизонтального диска и нижней области кольцевого паза, причем разбрасывание резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, осуществляют посредством центробежной силы, которую формируют в результате вращения разбрасывающего горизонтального диска, при этом участок стенки камеры, который размещают напротив разбрасываемой резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, изготавливают вогнутым, осуществляют одновременно механическое разрушение резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, на более мелкие фрагменты за счет ее соударения о нагретый вогнутый участок стенки камеры и их нагрев, в результате передачи тепловой энергии от нагретого вогнутого участка стенки камеры и нагретой газообразной смеси, размещенной в полости для проведения термической деструкции.The essence of the claimed method lies in the fact that in the method for obtaining products of thermal destruction of rubber crumb obtained from used car tires (hereinafter also the method), including its preliminary placement in the cavity of the storage hopper, the displacement of oxygen from the environment from the locations of the crumb rubber obtained from used car tires, its transportation and supply to the cavity for thermal destruction, thermal destruction, subsequent separation of thermal destruction products into a gaseous mixture and a solid fraction by means of a group cyclone, according to the invention, it produces products of thermal destruction of rubber crumb obtained from used automobile tires, using a storage hopper, a screw conveyor, a centrifugal impact mill and a group cyclone, which communicate with each other in such a way that the output of the storage hopper communicates with the input of the screw conveyor, the output of the screw conveyor hyera communicate with the inlet of the centrifugal impact mill, and the output of the centrifugal impact mill communicate with the inputs of the group cyclone, while using rubber crumb obtained from used car tires, with a moisture content of 9-12% and with dimensions of 2-6 mm., bunker- the accumulator is formed by a hopper, a hopper cavity, a rotary feeder, an outlet pipe, a feed screw conveyor with an adjustable electric drive, a horizontal hollow body with a screw, a pipe for supplying flue gases and a loading neck, the outlet pipe is connected with the upper region of the hopper cavity, a horizontal hollow body is connected with a screw with the lower area of the hopper cavity, the pipe for supplying flue gases communicates with a horizontal hollow body with a screw, the rotary feeder is fixed at the bottom of the hopper and communicates with the hopper cavity, the screw conveyor is formed in the form of an external casing with an outer cavity, upper section, middle section and lower section, place them horizontally, while the average the fence is placed under the upper section and above the lower section, the upper section, the middle section and the lower section are placed in the outer cavity, the outer cavity is connected with the inlet and outlet nozzles for the coolant, the upper section is made with an adjustable upper individual electric drive, the upper tubular casing, the upper longitudinal cavity , the upper screw with the upper pipe, the upper cavity is tubular, the upper spiral with a spiral surface, the upper spiral is fixed to the upper pipe, the upper screw is placed in the upper longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicates it with an adjustable upper individual electric drive, a middle section is made with an adjustable average individual electric drive, water vapor cavity, steam discharge pipeline, middle tubular casing with through holes, middle longitudinal cavity, middle screw with middle tube, middle tubular cavity, middle spiral with spiral surface, with the cavity for water vapor is connected with a pipeline for removing water vapor, the through holes are connected with the cavity for water vapor, the middle spiral is fixed to the middle pipe, the middle screw is placed in the middle longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicates it with an adjustable middle individual electric drive, the lower section is made with an adjustable lower individual electric drive, a lower tubular casing, a lower longitudinal cavity, a lower screw with a lower pipe, a tubular lower cavity, a lower spiral with a spiral surface, fix the lower spiral to the lower pipe, place the lower screw in the lower longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicate with adjustable lower individual electric drive, communicate the upper tubular cavity, the middle tubular cavity and the lower tubular cavity between themselves and with the gaseous coolant supply and removal system, communicate the upper longitudinal cavity, the middle longitudinal cavity and the lower longitudinal cavity between at home and with a source of rubber crumb obtained from used car tires, the rubber crumb obtained from used car tires is preheated to 50-80 ° C when it is fed into the hopper cavity by supplying flue gases under an overpressure of 0.2 bar in a horizontal hollow body with an auger through a pipe for supplying flue gases, while displacing the oxygen of the ambient air from the cavity of the bunker and other locations of crumb rubber obtained from used car tires and replacing it with a mixture of flue gases, while moving the crumb rubber obtained from used of automobile tires, into the lower section of the hopper cavity, and then into its upper section to the outlet pipe, heat the steel elements of the screw conveyor, which are designed for direct contact with crumb rubber obtained from used automobile tires, up to 310-340 ° C by continuous supply of smoke gases with a temperature of 340-380°C in an external cavity, a temperature of 800-810 ° C is created in the cavity for thermal destruction and the chamber wall, then the rubber crumb obtained from used car tires is heated by transferring thermal energy to it by means of heat transfer from steel elements of the screw heated to 310-340 ° C conveyor, which are brought into direct contact with rubber crumb obtained from used car tires, and at the same time, with the specified heating, it is mixed and moved by means of the upper screw with the upper pipe and the upper spiral, the middle screw with the middle pipe and the middle spiral, the lower screw with lower pipe and lower spiral, reduce the moisture content of rubber crumb obtained from used car tires to 0.9 - 1.1% at the exit of the screw conveyor, while the diameters of the upper spiral, middle spiral and lower spiral are made and placed relative to each other in such a way so that the diameter of the middle spiral is larger than the diameter of the upper spiral, but less than the diameter of the lower spiral, and the middle screw with the middle pipe and the middle spiral is rotated at a lower speed compared to the rotation speed of the upper screw with the upper pipe and the upper spiral, but at a higher speed compared to the rotation speed of the lower screw with the lower pipe and the lower spiral , and for thermal destruction, a centrifugal impact mill is used, which is made in the form of a unit for receiving and subsequent scattering of crumb rubber obtained from used car tires, a chamber with a chamber wall, an annular groove and a cavity for conducting thermal destruction, moreover, the unit for receiving and supply of crumb rubber obtained from used car tires is made in the form of an electric drive that spreads a horizontal disk, a vertical drive shaft, one end of which communicates with the electric drive, and the other with a horizontal spreading disk, while the horizontal spreading disk is set relative to of the annular groove in such a way that the supply of crumb rubber obtained from used car tires into the cavity for thermal destruction is carried out from the upper region of the spreading horizontal disk and the upper region of the annular groove, and the removal of thermal degradation products from the cavity for thermal destruction is carried out from under spreading horizontal disk and the lower region of the annular groove, and the spreading of crumb rubber obtained from used car tires is carried out by means of centrifugal force, which is formed as a result of rotation of the spreading horizontal disk, while the section of the chamber wall, which is placed opposite the spread rubber crumb obtained from used car tires are made concave, mechanical destruction of crumb rubber obtained from used car tires is carried out simultaneously into smaller fragments due to its collision with a heated concave th section of the chamber wall and their heating, as a result of the transfer of thermal energy from the heated concave section of the chamber wall and the heated gaseous mixture placed in the cavity for thermal destruction.
На эффективность теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к транспортируемой резиновой крошке, на отрезке пути от бункера-накопителя до центробежно-ударной мельницы, оказывают существенное влияние следующие основные факторы:The efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the transported rubber crumb, on the segment of the path from the storage hopper to the centrifugal impact mill, is significantly affected by the following main factors:
- площадь поверхности теплопередачи тепловой энергии;- surface area of heat transfer of thermal energy;
- площадь контакта транспортируемой резиновой крошки с источником тепловой энергии;- area of contact of the transported rubber crumb with a source of thermal energy;
- постоянное смешивание периферийного объема движущейся резиновой крошки с центральным ее объемом, который имеет более низкую температуру по сравнению с периферийным объемом;- constant mixing of the peripheral volume of the moving rubber crumb with its central volume, which has a lower temperature compared to the peripheral volume;
- интенсивность смешивания периферийного объема резиновой крошки с центральным ее объемом.- intensity of mixing of the peripheral volume of crumb rubber with its central volume.
Для обеспечения увеличения площади теплопередачи тепловой энергии от источника тепловой энергии к транспортируемой резиновой крошке, на отрезке пути от бункера-накопителя до центробежно-ударной мельницы, используют винтовой конвейер уникальной конструкций, позволяющий использовать все указанные факторы, направленные на повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к транспортируемой резиновой крошке.To ensure an increase in the area of heat transfer of thermal energy from the source of thermal energy to the transported rubber crumb, on the segment of the path from the storage hopper to the centrifugal impact mill, a screw conveyor of a unique design is used, which makes it possible to use all of these factors aimed at increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the transported crumb rubber.
Площадь поверхности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к транспортируемой резиновой крошке, в используемом винтовом конвейере, образована поверхностями нагретых стальных элементов, расположенных по периметру движущегося потока резиновой крошки. Именно данное обстоятельство позволяет указать на то, что площадь поверхности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к транспортируемой резиновой крошке имеет максимально допустимую величину.The surface area of heat transfer of thermal energy from the coolant to the transported rubber crumb, in the used screw conveyor, is formed by the surfaces of heated steel elements located along the perimeter of the moving rubber crumb flow. It is this circumstance that makes it possible to indicate that the surface area of heat transfer of thermal energy from the coolant to the transported rubber crumb has the maximum allowable value.
Площадь непосредственного контакта транспортируемой резиновой крошки с источником тепловой энергии определяется внешней поверхностью потока транспортируемой резиновой крошки, который в поперечном сечении имеет форму трапеции, что обеспечивает максимальный контакт с поверхностями нагретых стальных элементов винтового конвейера, обволакивающих движущийся поток резиновой крошки.The area of direct contact of the transported rubber crumb with the source of thermal energy is determined by the outer surface of the flow of the transported rubber crumb, which in cross section has the shape of a trapezoid, which ensures maximum contact with the surfaces of the heated steel elements of the screw conveyor, enveloping the moving flow of crumb rubber.
Постоянное смешивание периферийного объема, движущейся резиновой крошки с центральным ее объемом, который имеет более низкую температуру по сравнению с периферийным объемом, направлено на повышение эффективности теплопередачи от источника тепловой энергии к транспортируемой крошке, так и на повышение эффективности теплопередачи между элементами транспортируемого потока резиновой крошки.Constant mixing of the peripheral volume of the moving rubber crumb with its central volume, which has a lower temperature compared to the peripheral volume, is aimed at increasing the efficiency of heat transfer from the source of thermal energy to the transported crumb, and at increasing the efficiency of heat transfer between the elements of the transported rubber crumb flow.
Интенсивность смешивания периферийного объема резиновой крошки, с центральным ее объемом, обеспечивается увеличением количества оборотов шнека винтового конвейера при неизменной производительности. Данное условие обеспечивается винтовым конвейером, который изготавливают в виде трех участков с разными конструктивными размерами и разными скоростями вращения шнеков, но имеющими равные производительности, что достигается за счет того, что диаметр средней спирали больше диаметра верхней спирали, но меньше диаметра нижней спирали, а вращают средний шнек со средней трубой и средней спиралью с меньшей скоростью по сравнению со скоростью вращения верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, но с большей скоростью по сравнению со скоростью вращения нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью.The intensity of mixing of the peripheral volume of rubber crumb, with its central volume, is provided by an increase in the number of revolutions of the screw conveyor screw at a constant performance. This condition is provided by a screw conveyor, which is made in the form of three sections with different design dimensions and different speeds of rotation of the screws, but having equal productivity, which is achieved due to the fact that the diameter of the middle spiral is greater than the diameter of the upper spiral, but less than the diameter of the lower spiral, and rotate the middle screw with the middle tube and the middle scroll at a slower speed than the top screw with the top pipe and top scroll, but at a higher speed compared to the speed of the bottom screw with the bottom pipe and bottom scroll.
На эффективность теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к транспортируемой резиновой крошке, на отрезке пути от винтового конвейера до циклона группового, оказывают существенное влияние следующие основные факторы:The efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the transported rubber crumb, on the segment of the path from the screw conveyor to the group cyclone, is significantly affected by the following main factors:
- существенное увеличение площади резиновой крошки путем ее механического разрушения на мелкие фрагменты непосредственно в полости для проведения термической деструкции;- a significant increase in the area of rubber crumb by its mechanical destruction into small fragments directly in the cavity for thermal destruction;
- многократность соударения мелких фрагментов резиновой крошки с нагретыми стальными поверхностями элементов центробежно-ударной мельницы, а также мелких фрагментов между собой непосредственно в полости для проведения термической деструкции.- repeated collision of small fragments of rubber crumb with heated steel surfaces of the elements of a centrifugal impact mill, as well as small fragments among themselves directly in the cavity for thermal destruction.
Данные факторы реализуются за счет того, что участок стенки камеры, который размещают напротив разбрасываемой резиновой крошки, изготавливают вогнутым. Именно указанное обстоятельство обеспечивает одновременно механическое разрушение резиновой крошки на более мелкие фрагменты за счет соударения ее о нагретый вогнутый участок стенки камеры, отскок мелких фрагментов от вогнутого участка стенки камеры и последующее повторное соударение о последнюю, а также соударения мелких фрагментов друг о друга. В результате указанных соударений происходит увеличение внешней площади резиновой крошки в 20 -50 раз, что неизбежно приводит к повышению эффективности теплопередачи.These factors are implemented due to the fact that the section of the chamber wall, which is placed opposite the scattered rubber crumb, is made concave. It is this circumstance that simultaneously provides mechanical destruction of rubber crumb into smaller fragments due to its collision with a heated concave section of the chamber wall, rebound of small fragments from the concave section of the chamber wall and subsequent repeated impact on the latter, as well as collisions of small fragments against each other. As a result of these collisions, the outer area of the rubber crumb increases by 20–50 times, which inevitably leads to an increase in the efficiency of heat transfer.
Сущность изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, достаточной для решения технической проблемы и достижения указанных технических результатов. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения, указанного в родовом понятии, а также получение дополнительного технического результата - упрощение способа получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к резиновой крошке, полученной из использованных автомобильных шин.The essence of the invention as a technical solution is expressed by the applicant in the totality of essential features sufficient to solve the technical problem and achieve the specified technical results. It is the claimed set of features of the invention that is necessary for the invention to realize the purpose indicated in the generic concept, as well as to obtain an additional technical result - simplifying the method for obtaining thermal degradation products of rubber crumb obtained from used car tires, increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to rubber crumb, obtained from used car tires.
Заявленное изобретение является техническим решением, относящимся к способу, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к способу существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения указанных технических результатов.The claimed invention is a technical solution related to the method, because the claims contain a set of essential features related to the method, sufficient to solve the specified technical problem and achieve the specified technical results.
Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них. Заявителем ниже приведено обоснование достижения технических результатов, обеспечиваемых изобретением.The claimed invention does not contradict the known laws of nature and the knowledge of modern science about them. The applicant below provides a justification for achieving the technical results provided by the invention.
Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения указанных технических результатов, т.е. находятся в прямой причинно-следственной связи с техническими результатами.The claimed features of the invention, which are expressed in the independent claim, are essential, because they affect the possibility of obtaining the specified technical results, i.e. are in a direct causal relationship with the technical results.
Сопоставительный анализ заявленного изобретения с прототипом показывает, что заявленное изобретение имеет общие признаки с прототипом:A comparative analysis of the claimed invention with the prototype shows that the claimed invention has common features with the prototype:
- предварительно размещают в полости бункер-накопителя резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин;- pre-placed in the cavity of the storage hopper rubber crumb obtained from used car tires;
- вытесняют кислород воздуха окружающей среды из мест нахождения резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин;- displace the oxygen of the air of the environment from the locations of the rubber crumb obtained from used car tires;
- резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, транспортируют и подают в полость для проведения термической деструкции;- crumb rubber obtained from used car tires is transported and fed into the cavity for thermal destruction;
- осуществляют термическую деструкцию;- carry out thermal destruction;
- осуществляют последующее разделение продуктов термической деструкции на газообразную смесь и твердую фракцию посредством циклона группового.- carry out the subsequent separation of the thermal degradation products into a gaseous mixture and a solid fraction by means of a group cyclone.
Заявленное изобретение отличается от прототипа новыми признаками:The claimed invention differs from the prototype in new features:
- получают продукты термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, с использованием бункер-накопителя, винтдвого конвейера, центробежно-ударной мельницы и циклона группового, которые сообщают друг с другом таким образом, что выход бункер-накопителя сообщают со входом винтового конвейера, выход винтового конвейера сообщают со входом центробежно-ударной мельницы, а выход центробежно-ударной мельницы сообщают со входами циклона группового;- products of thermal destruction of crumb rubber obtained from used car tires are obtained using a storage hopper, a twin screw conveyor, a centrifugal impact mill and a group cyclone that communicate with each other in such a way that the output of the storage hopper communicates with the input of the screw conveyor, the output of the screw conveyor is connected to the input of the centrifugal impact mill, and the output of the centrifugal impact mill is connected to the inputs of the group cyclone;
- используют резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, с влажностью 9-12% и с размерами 2-6 мм.;- rubber crumb is used, obtained from used car tires, with a moisture content of 9-12% and with dimensions of 2-6 mm;
- бункер-накопитель образуют бункером, полостью бункера, роторным питателем, отводящим патрубком, подающим шнековым транспортером с регулируемым электроприводом, горизонтальным полым корпусом со шнеком, патрубком для подачи дымовых газов и загрузочной горловиной;- the storage hopper is formed by a hopper, a hopper cavity, a rotary feeder, an outlet pipe, a feed screw conveyor with an adjustable electric drive, a horizontal hollow body with a screw, a pipe for supplying flue gases and a loading neck;
- сообщают отводящий патрубок с верхней областью полости бункера;- report the discharge pipe with the upper region of the cavity of the hopper;
- сообщают горизонтальный полый корпусом со шнеком с нижней областью полости бункера;- report a horizontal hollow body with auger with the lower region of the cavity of the hopper;
- патрубок для подачи дымовых газов сообщают с горизонтальным полым корпусом со шнеком;- a branch pipe for supplying flue gases communicate with a horizontal hollow body with a screw;
- закрепляют роторный питатель снизу бункера и сообщают с полостью бункера;- fix the rotary feeder from the bottom of the hopper and communicate with the cavity of the hopper;
- винтовой конвейер образуют в виде внешнего корпуса с полостью внешней, верхнего участка, среднего участка и нижнего участка, размещают их горизонтально;- the screw conveyor is formed in the form of an outer casing with a cavity of the outer, upper section, middle section and lower section, they are placed horizontally;
- средний участок размещают под верхним участком и над нижним участком;- the middle section is placed under the upper section and above the lower section;
- размещают верхний участок, средний участок и нижний участок в полости внешней;- place the upper section, the middle section and the lower section in the outer cavity;
- сообщают полость внешнюю с подводящим и отводящим патрубками для теплоносителя;- communicate the external cavity with the inlet and outlet pipes for the coolant;
- изготавливают верхний участок с регулируемым верхним индивидуальным электроприводом, верхним трубчатым кожухом, верхней продольной полостью, верхним шнеком с верхней трубой, верхней полостью трубчатой, верхней спиралью со спиральной поверхностью;- the upper section is made with an adjustable upper individual electric drive, an upper tubular casing, an upper longitudinal cavity, an upper screw with an upper tube, an upper tubular cavity, an upper spiral with a spiral surface;
- закрепляют верхнюю спираль к верхней трубе;- fix the upper spiral to the upper tube;
- размещают верхний шнек в верхней продольной полости с возможностью поворота и сообщают его с регулируемым верхним индивидуальным электроприводом;- place the upper screw in the upper longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicate it with an adjustable upper individual electric drive;
- изготавливают средний участок с регулируемым средним индивидуальным электроприводом, полостью для водяного пара, трубопроводом для отвода водяного пара, средним трубчатым кожухом со сквозными отверстиями, средней продольной полостью, средним шнеком со средней трубой, средней полостью трубчатой, средней спиралью со спиральной поверхностью;- a middle section is made with an adjustable average individual electric drive, a cavity for water vapor, a pipeline for removing water vapor, an average tubular casing with through holes, an average longitudinal cavity, an average screw with an average pipe, an average tubular cavity, an average spiral with a spiral surface;
- сообщают полость для водяного пара с трубопроводом для отвода водяного пара;- inform the cavity for water vapor with a pipeline for the removal of water vapor;
- сообщают сквозные отверстия с полостью для водяного пара;- communicate through holes with a cavity for water vapor;
- закрепляют среднюю спираль к средней трубе;- fix the middle spiral to the middle pipe;
- размещают средний шнек в средней продольной полости с возможностью поворота и сообщают его с регулируемым средним индивидуальным электроприводом;- place the middle screw in the middle longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicate it with an adjustable average individual electric drive;
- изготавливают нижний участок с регулируемым нижним индивидуальным электроприводом, нижним трубчатым кожухом, нижней продольной полостью, нижним шнеком с нижней трубой, нижней полостью трубчатой, нижней спиралью со спиральной поверхностью;- a lower section is made with an adjustable lower individual electric drive, a lower tubular casing, a lower longitudinal cavity, a lower screw with a lower tube, a lower tubular cavity, a lower spiral with a spiral surface;
- закрепляют нижнюю спираль к нижней трубе;- fix the lower spiral to the lower pipe;
- размещают нижний шнек в нижней продольной полости с возможностью поворота и сообщают с регулируемым нижним индивидуальным электроприводом;- place the lower screw in the lower longitudinal cavity with the possibility of rotation and communicate with an adjustable lower individual electric drive;
- сообщают верхнюю полость трубчатую, среднюю полость трубчатую и нижнюю полость трубчатую между собой и с системой подачи и удаления газообразного теплоносителя;- communicate the upper tubular cavity, the middle tubular cavity and the lower tubular cavity to each other and to the gaseous coolant supply and removal system;
- сообщают верхнюю продольную полость, среднюю продольную полость и нижнюю продольную полость между собой и с источником резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин;communicating the upper longitudinal cavity, the middle longitudinal cavity and the lower longitudinal cavity with each other and with a source of crumb rubber obtained from used car tires;
- осуществляют предварительный нагрев резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, до 50-80°С при ее подаче в полость бункера путем подачи дымовых газов под избыточным давлением 0,2 бар в горизонтальный полый корпус со шнеком посредством патрубка для подачи дымовых газов;- carry out pre-heating of crumb rubber obtained from used car tires to 50-80°C when it is fed into the hopper cavity by supplying flue gases under an overpressure of 0.2 bar into a horizontal hollow body with an auger through a pipe for supplying flue gases;
- вытесняют кислород воздуха окружающей среды из полости бункера и иных мест нахождения резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин и заменяют его смесью дымовых газов;- displace oxygen from the ambient air from the cavity of the bunker and other locations of crumb rubber obtained from used car tires and replace it with a mixture of flue gases;
перемещают резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, в нижний участок полости бункера, а затем в верхний его участок к отводящему патрубку;moving crumb rubber obtained from used car tires into the lower section of the hopper cavity, and then into its upper section to the outlet pipe;
- нагревают стальные элементы винтового конвейера, которые предназначены для непосредственного контакта с резиновой крошкой, полученной из использованных автомобильных шин, до 310-340°С путем непрерывной подачи дымовых газов с температурой 340-380°С в полость внешнюю;- heating the steel elements of the screw conveyor, which are intended for direct contact with crumb rubber obtained from used car tires, to 310-340°C by continuously supplying flue gases with a temperature of 340-380°C into the outer cavity;
- создают в полости для проведения термической деструкции и стенке камеры температуру 800-810°С;- create a temperature of 800-810°C in the cavity for thermal destruction and the chamber wall;
- затем нагревают резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, путем передачи к ней тепловой энергии посредством теплопередачи от нагретых до 310-340°С стальных элементов винтового конвейера, которые вводят в непосредственный контакт с резиновой крошкой, полученной из использованных автомобильных шин;- then, crumb rubber obtained from used car tires is heated by transferring thermal energy to it by means of heat transfer from steel elements of the screw conveyor heated to 310-340 ° C, which are brought into direct contact with crumb rubber obtained from used car tires;
- одновременно, с указанным нагревом, ее перемешивают и перемещают посредством верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, среднего шнека со средней трубой и средней спиралью, нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью;- simultaneously, with the specified heating, it is mixed and moved by means of the upper screw with the upper pipe and the upper spiral, the middle screw with the middle pipe and the middle spiral, the lower screw with the lower pipe and the lower spiral;
- уменьшают влажность резиновой крошки, полученную из использованных автомобильных шин, до 0,9 - 1,1% на выходе из винтового конвейера;- reduce the moisture content of crumb rubber, obtained from used car tires, to 0.9 - 1.1% at the outlet of the screw conveyor;
- диаметры верхней спирали, средней спирали и нижней спирали изготавливают и размещают относительно друг друга таким образом, что диаметр средней спирали больше диаметра верхней спирали, но меньше диаметра нижней спирали;- the diameters of the upper spiral, the middle spiral and the lower spiral are made and placed relative to each other in such a way that the diameter of the middle spiral is greater than the diameter of the upper spiral, but less than the diameter of the lower spiral;
- вращают средний шнек со средней трубой и средней спиралью с меньшей скоростью по сравнению со скоростью вращения верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, но с большей скоростью по сравнению со скоростью вращения нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью;- rotate the middle screw with the middle pipe and the middle spiral at a lower speed compared to the rotation speed of the upper screw with the upper pipe and the upper spiral, but at a higher speed compared to the rotation speed of the lower screw with the lower pipe and the lower spiral;
- для проведения термической деструкции используют центробежно-ударную мельницу, которую изготавливают в виде узла для приемки и последующего разбрасывания резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, камеры со стенкой камеры, кольцевым пазом и полостью для проведения термической деструкции;- for thermal destruction, a centrifugal impact mill is used, which is made in the form of a unit for receiving and subsequent scattering of crumb rubber obtained from used car tires, a chamber with a chamber wall, an annular groove and a cavity for thermal destruction;
- узел для приемки и подачи резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, изготавливают в виде электропривода, разбрасывающего горизонтального диска, вертикального приводного вала, один конец которого сообщают с электроприводом, а другой - с разбрасывающим горизонтальным диском;- a unit for receiving and supplying rubber crumb obtained from used car tires is made in the form of an electric drive that spreads a horizontal disk, a vertical drive shaft, one end of which communicates with an electric drive, and the other with a spreading horizontal disk;
- разбрасывающий горизонтальный диск устанавливают относительно кольцевого паза таким образом, что подачу резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, в полость для проведения термической деструкции, осуществляют с верхней области разбрасывающего горизонтального диска и верхней области кольцевого паза, а удаление продуктов термической деструкции из полости для проведения термической деструкции осуществляют из под разбрасывающего горизонтального диска и нижней области кольцевого паза;- the spreading horizontal disc is installed relative to the annular groove in such a way that the supply of crumb rubber obtained from used car tires into the cavity for thermal destruction is carried out from the upper region of the horizontal spreading disc and the upper region of the annular groove, and the removal of thermal degradation products from the cavity for thermal destruction carrying out thermal destruction is carried out from under the spreading horizontal disk and the lower region of the annular groove;
- разбрасывание резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, осуществляют посредством центробежной силы, которую формируют в результате вращения разбрасывающего горизонтального диска;- spreading of rubber crumb obtained from used car tires is carried out by means of centrifugal force, which is formed as a result of rotation of the spreading horizontal disk;
- участок стенки камеры, который размещают напротив разбрасываемой резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, изготавливают вогнутым;- a section of the chamber wall, which is placed opposite the scattered rubber crumb obtained from used car tires, is made concave;
- осуществляют одновременно механическое разрушение резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, на более мелкие фрагменты за счет ее соударения о нагретый вогнутый участок стенки камеры и их нагрев, в результате передачи тепловой энергии от нагретого вогнутого участка стенки камеры и нагретой газообразной смеси, размещенной в полости для проведения термической деструкции.- simultaneous mechanical destruction of rubber crumb obtained from used car tires is carried out into smaller fragments due to its collision with a heated concave section of the chamber wall and their heating, as a result of the transfer of thermal energy from the heated concave section of the chamber wall and the heated gaseous mixture placed in cavities for thermal destruction.
Сущность изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанных технических результатов и решения технической проблемы. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для решения технической проблемы, реализации изобретением назначения (достижение основного технического результата), указанного в родовом понятии, а также получение дополнительных технических результатов - упрощение способа получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к резиновой крошке, полученной из использованных автомобильных шин.The essence of the invention as a technical solution is expressed by the applicant in the totality of essential features sufficient to achieve the specified technical results and solve the technical problem. It is the claimed set of features of the invention that is necessary to solve a technical problem, to realize the purpose of the invention (achieving the main technical result) indicated in the generic concept, as well as to obtain additional technical results - simplifying the method for obtaining thermal degradation products of crumb rubber obtained from used car tires, increasing the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the rubber crumb obtained from used car tires.
На фиг. 1 - показан способ получения продуктов термической деструкции резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин (далее также способ); на фиг. 2 - показан общий вид бункер накопителя, используемого для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 3 - показан общий вид винтового конвейера, используемого для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 4 - показан общий вид верхнего элемента винтового конвейера, используемого для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 5 - показан общий вид среднего элемента винтового конвейера, используемого для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 6 - показан общий вид нижнего элемента винтового конвейера, используемого для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 7 - показано сечение потока резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, формируемого при транспортировке в винтовом конвейере; на фиг. 8 - показан общий вид центробежно-ударной мельницы, используемой для выполнения отдельных действий способа; на фиг. 9 - показан общий вид вогнутого участка стенки камеры; на фиг. 10 - показан общий вид циклона группового, используемого для выполнения отдельных действий способа.In FIG. 1 shows a method for obtaining products of thermal degradation of crumb rubber obtained from used car tires (hereinafter also the method); in fig. 2 - shows a general view of the storage hopper used to perform individual steps of the method; in fig. 3 shows a general view of the screw conveyor used to perform the individual steps of the method; in fig. 4 - shows a general view of the upper element of the screw conveyor used to perform individual steps of the method; in fig. 5 shows a general view of the middle element of the screw conveyor used to perform the individual steps of the method; in fig. 6 shows a general view of the lower element of the screw conveyor used to perform the individual steps of the method; in fig. 7 shows a cross-section of the flow of rubber crumb obtained from used car tires, formed during transportation in a screw conveyor; in fig. 8 shows a general view of the centrifugal impact mill used to perform the individual steps of the method; in fig. 9 shows a general view of the concave section of the chamber wall; in fig. 10 - shows a general view of the group cyclone used to perform individual steps of the method.
Принимая во внимание, что для выполнения действий способа используются функционально самостоятельные устройства, сообщенные между собой, то для раскрытия сущности способа надлежит раскрыть основные конструктивные особенности используемых устройств, влияющие на осуществление способа и достижение заявленных технических результатов. Ряд элементов используемых устройств, для эффективности составления описания, заявитель не обозначает позициями на чертеже, т.к. их наличие, а также их размещение относительно других элементов устройств поясняются представленными чертежами.Taking into account that functionally independent devices communicated with each other are used to perform the actions of the method, in order to disclose the essence of the method, it is necessary to disclose the main design features of the devices used that affect the implementation of the method and the achievement of the claimed technical results. A number of elements of the devices used, for the effectiveness of the description, the applicant does not indicate positions in the drawing, because their presence, as well as their placement relative to other elements of the devices, are illustrated by the presented drawings.
Бункер - накопитель 1 (см. фиг. 1) содержит: бункер 5 (см. фиг. 2), полость бункера 6, роторный питатель 7, горизонтальный полый корпус со шнеком 8, патрубок для подачи дымовых газов 9, регулируемый электропривод 10, загрузочная горловина 11, отводящий патрубок 12. Роторный питатель 7 состоит из неподвижного корпуса, привода и рабочего органа в виде вращающегося ротора, расположенного внутри неподвижного корпуса, привод закреплен к неподвижному корпусу и сообщен с рабочим органом. Функциональное назначение роторного питателя 7: обеспечение подачи крошки из полости бункера 6 к следующему устройству, а именно к винтовому конвейеру. Полость бункера 6 предназначена для размещения в ней крошки. Горизонтальный полый корпус со шнеком 8, патрубком для подачи дымовых газов 9, регулируемым электроприводом 10 и загрузочной горловиной 11 образуют подающий шнековый транспортер, обеспечивающий подачу крошки в полость бункера 6. Горизонтальный полый корпус со шнеком 8 закреплен к нижней области бункера 5 и сообщен с полость бункера 6 для обеспечения подачи крошки в последнюю, при этом заполнение полости бункера 6 осуществляют с нижней области бункера 5 в сторону верхней области бункера 5, что обеспечивает перемещение крошки снизу вверх и направлено на вытеснение воздуха окружающей среды из полости бункера 6 через отводящий патрубок 12. Регулируемый электропривод 10 закреплен к горизонтальному полому корпусу со шнеком 8. Загрузочная горловина 11 закреплена к горизонтальному полому корпусу со шнеком 8 и обеспечивает подачу крошки в горизонтальный полый корпус со шнеком 8. Патрубок для подачи дымовых газов 9 закреплен к горизонтальному полому корпусу ср шнеком 8 и обеспечивает подачу дымовых газов, под избыточным давлением 0,2 бар, в горизонтальный полый корпус со шнеком 8, в полость бункера 6, а также в иные места других устройств, где будет находится крошка. Отводящий патрубок 12 сообщен с полость бункера 6 и обеспечивает удаление воздуха окружающей среды из полости бункера 6.Bunker - drive 1 (see Fig. 1) contains: hopper 5 (see Fig. 2), the cavity of the
Бункер - накопителем 1 пользуются следующим образом. Перед подачей крошки в полость бункера 6 осуществляют продувку полости бункера 6 и всех четырех устройств (см. фиг. 1) дымовыми газами, под избыточным давлением 0,2 бар, которые подают, посредством патрубка для подачи дымовых газов 9, что необходимо для удаления воздуха окружающей среды из мест, где будет находится крошка. Удаление воздуха окружающей среды связано с наличием кислорода в воздухе окружающей среды, что необходимо для исключения окисления и возгорания крошки при взаимодействии с кислородом. Удаление воздуха окружающей среды из полости бункера 6 осуществляют через отводящий патрубок 12. Подачу дымовых газов осуществляют через патрубок для подачи дымовых газов 9 на протяжении всего времени реализации способа.Bunker -
Под избыточным давлением понимается давление, отсчитываемое от текущего атмосферного давления в сторону увеличения, а, следовательно, избыточное давление указывает, насколько давление внутри больше атмосферного.Overpressure is understood as the pressure measured from the current atmospheric pressure upwards, and, therefore, overpressure indicates how much pressure inside is greater than atmospheric pressure.
Под дымовыми газами понимаются газы, которые получены от сгорания природного газа и являются носителями тепловой энергии.Flue gases are understood as gases that are obtained from the combustion of natural gas and are carriers of thermal energy.
О выбранном избыточным давлении 0,2 бар.About the selected overpressure of 0.2 bar.
На выбор оптимального избыточного давления дымовых газов оказывают влияние два фактора: величина избыточного давления должна быть достаточной для вытеснения воздуха окружающей среды из всех мест четырех используемых устройств, где будет находится крошка; величина избыточного давления не должна выдувать крошку из мест, где будет находится крошка.The choice of the optimal flue gas overpressure is influenced by two factors: the amount of overpressure must be sufficient to displace the ambient air from all places of the four used devices where the crumb will be located; the amount of excess pressure should not blow out the crumb from the places where the crumb will be located.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,1 бар не происходило полное вытеснения воздуха окружающей среды из всех мест четырех используемых устройств (см. фиг. 1), где была крошка.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.1 bar, there was no complete displacement of ambient air from all places of the four used devices (see Fig. 1), where there was a crumb.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,15 бар не происходило полное вытеснения воздуха окружающей среды из всех мест четырех используемых устройств.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.15 bar, there was no complete displacement of ambient air from all places of the four devices used.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,2 бар происходило полное вытеснения воздуха окружающей среды из всех мест четырех используемых устройств, где была крошка.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.2 bar, the environmental air was completely expelled from all places of the four used devices where there was a crumb.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,21 бар происходило частичное выдувание крошки из мест четырех используемых устройств, где находилась крошка, при этом термическая деструкция крошки не осуществлялась.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.21 bar, the crumb was partially blown out of the places where the crumb was located in the four used devices, while the thermal destruction of the crumb was not carried out.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,22 бар происходило частичное выдувание крошки из мест четырех используемых устройств, где находилась крошка, при этом термическая деструкция крошки не осуществлялась.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.22 bar, the crumb was partially blown out of the places where the crumb was located in the four used devices, while the thermal destruction of the crumb was not carried out.
Проведенные эксперименты показали, что при избыточным давлении 0,23 бар происходило частичное выдувание крошки из мест четырех используемых устройств, где находилась крошка, при этом термическая деструкция крошки не осуществлялась.The experiments performed showed that at an overpressure of 0.23 bar, the crumb was partially blown out of the places where the crumb was located in the four used devices, while the thermal destruction of the crumb was not carried out.
Из представленных сведений следует, что избыточное давление 0,2 бар является оптимальным, а, следовательно, подлежит использованию в способе.From the information presented, it follows that an overpressure of 0.2 bar is optimal, and, therefore, should be used in the method.
Винтовой конвейер 2 (см. фиг. 2) образуют следующими элементами: внешний корпус 13 (см. фиг. 3), подводящий патрубок для теплоносителя верхний 14, верхний соединительный патрубок 15, отводящий патрубок для теплоносителя нижний 16, нижний трубчатый кожух 17, регулируемый нижний индивидуальный электропривод 18, нижний соединительный патрубок 19, средний трубчатый кожух 20, регулируемый средний индивидуальный электропривод 21, верхний трубчатый кожух 22, регулируемый верхний индивидуальный электропривод 23, патрубок загрузочный 24, верхнюю спираль 25 со спиральной поверхностью (далее также верхняя спираль) (см. фиг. 4) и диаметром D1, верхнюю трубу 26, верхнюю полость трубчатую 27, верхнюю продольную полость 28, полость внешнюю 29, трубопровод для отвода водяного пара 30 (см. фиг. 5), кожух 31, среднюю спираль 32 со спиральной поверхностью (далее также средняя спираль) и диаметром D2, среднюю трубу 33, среднюю полость трубчатую 34, среднюю продольную полость 35, сквозные отверстия 36, полость для водяного пара 37, нижнюю продольную полость 38 (см. фиг. 6), нижнюю спираль 39 со спиральной поверхностью (далее также нижняя спираль) и диаметром D3, нижнюю трубу 40, нижнюю полость трубчатую 41. Винтовой конвейер 2 размещают между бункер-накопителем 1 и центробежно-ударной мельницей 3. Функциональное назначение винтового конвейера 2 - обеспечение транспортировки крошки от бункер-накопителя 1 к центробежно-ударной мельнице 3, нагрев крошки и влагоудаление воды из последней.The screw conveyor 2 (see Fig. 2) is formed by the following elements: the outer casing 13 (see Fig. 3), the upper inlet pipe for the
На участке среднего трубчатого кожуха 20 изготавливают сквозные отверстия 36, посредством которых сообщают среднюю продольную полость 35 с полостью для водяного пара 37, которую сообщают с трубопроводом для отвода водяного пара 30. Границу полости для водяного пара 37 образуют участком среднего трубчатого кожуха 20 и кожухом 31. Перемещают водяной пар из средней продольной полости 35 в полостью для водяного пара 37, через сквозные отверстия 36, а затем удаляют через трубопроводом для отвода водяного пара 30 за счет формирования разности давлений.On the site of the middle
Внешний корпус 13 является границей полости внешней 29, сообщенной с подводящим патрубком для теплоносителя верхним 14 и отводящим патрубком для теплоносителя нижним 16. Газообразный теплоноситель подается в полость внешнюю 29 посредством подводящего патрубка для теплоносителя верхнего 14, а отводится - посредством отводящего патрубка для теплоносителя нижнего 16. Верхний трубчатый кожух 22, средний трубчатый кожух 20 и нижний трубчатый кожух 17 размещены в полости внешней 29 таким образом, что их концевые участки частично выступают за пределы внешнего корпуса 13. В результате указанного размещения происходит передача тепловой энергии конвенцией от теплоносителя к верхнему трубчатому кожуху 22, среднему трубчатому кожуху 20 и нижнему трубчатому кожуху 17, которые изготовлены из нержавеющей стали. Верхняя продольная полость 28, средняя продольная полость 35 и нижняя продольная полость 38 сообщены между собой.The
Верхняя полость трубчатая 27, средняя полость трубчатая 34 и нижняя полость трубчатая 41 сообщены между собой. Подача газообразного теплоносителя осуществляется через радиальные отверстия (условно на чертежах не показаны), изготовленные в нижней трубе 40, которые сообщены с коаксиальной полостью (условно на чертежах не показана), в которую подают газообразный теплоноситель, что обеспечивает теплопередачу к верхней спирали 25 со спиральной поверхностью и верхней трубе 26, к средней спирали 32 со спиральной поверхностью и средней трубе 33, к нижней спирали 39 со спиральной поверхностью и нижней трубе 40.The upper
Технические решения, направленные на обеспечение подачи теплоносителя во вращающуюся полость, широко известны, что подтверждается источником патентной информации RU 2754048 С1 (опубликовано 25.08.2021).Technical solutions aimed at ensuring the supply of a coolant into a rotating cavity are widely known, which is confirmed by the source of patent information RU 2754048 C1 (published on August 25, 2021).
Патрубок загрузочный 24 закреплен к верхнему трубчатому кожуху 22 и обеспечивает сообщение источника крошки с верхней продольной полостью 28.The
Верхний соединительный патрубок 15 обеспечивает сообщение верхней продольной полости 28 со средней продольной полостью 35. Нижний соединительный патрубок 19 обеспечивает сообщение средней продольной полости 35 с нижней продольной полостью 38. Крошка перемещается вдоль верхней продольной полости 28 в направлении слева направо. Крошка перемещается вдоль средней продольной полости 35 в направлении справа налево. Крошка перемещается вдоль нижней продольной полости 38 в направлении слева направо.The upper connecting
На винтовом конвейере образуют нагретые стальные конструктивные элементы, которые непосредственно контактируют с движущейся крошкой. При транспортировке крошки в винтовом конвейере из нее формируют поток, сечение которого показано на фиг. 7, с поверхностями Г, Д, Е, Б. Поверхность Г сообщают с верхним трубчатым кожухом 22, средним трубчатым кожухом 20 и нижним трубчатым кожухом 17. Поверхности Д и Б сообщают с верхней спиралью 25, средней спиралью 32 и нижней спиралью 39, которые имеют спиральные поверхности. Поверхность Е сообщают с верхней трубой 26, средней трубой 33 и нижней трубой 40. Контакт транспортируемого потока крошки осуществляют непосредственно с указанными нагретыми стальными элементами винтового конвейера. Тепловая энергия передается от периферийной области транспортируемого потока крошки в центральную его область, т.е. от более нагретых областей к менее нагретым. В процессе транспортировки потока крошки происходит постоянное обновление его периферийной области и смешение с центральными областями потока крошки, что оказывает существенное влияние на повышение эффективность теплопередачи к транспортируемому потоку крошки по всему его объему.Heated steel structural elements are formed on the screw conveyor, which are in direct contact with the moving crumb. When transporting crumbs in a screw conveyor, a stream is formed from it, the cross section of which is shown in Fig. 7, with surfaces D, D, E, B. The surface D communicates with the upper
Центробежно-ударную мельницу 3 (см. фиг. 8) образуют следующими элементами: электропривод 42, трубопровод подающий 43, вертикальный приводной вал 44, стенка камеры 45, внешний кожух 46, полость внешняя центробежно-ударной мельницы 47, подводящие патрубки для теплоносителя 48,55, полость для проведения термической деструкции 49, разбрасывающий горизонтальный диск 50, отводящие патрубки для теплоносителя 51,53, патрубок центральный выводящий 52, опора 54, кольцевой паз 56. Функциональное назначение центробежно-ударной мельницы 3: создание в полости для проведения термической деструкции 49 требуемой температуры; механическое разрушение резиновой крошки непосредственно в полости для проведения термической деструкции 49 на мелкие фрагменты и тем самым существенное увеличение площади резиновой крошки; вывод продуктов термической деструкции за пределы центробежно-ударной мельницы 3.The centrifugal impact mill 3 (see Fig. 8) is formed by the following elements: an
Электропривод 42 сообщают с вертикальным приводным валом 44. Посредством трубопровода подающего 43 подают резиновую крошку на разбрасывающий горизонтальный диск 50, который устанавливают относительно кольцевого паза 56 таким образом, что подают резиновую крошку в полость для проведения термической деструкции 49 исключительно через верхний участок кольцевого паза 56, а удаляют продукты термической деструкции исключительно через нижний участок кольцевого паза 56 и патрубок центральный выводящий 52. Формируют температуру, в полости для проведения термической деструкции 49 и стенке камеры 45, путем подачи, через подводящие патрубки для теплоносителя 48,55, в полость внешнюю центробежно-ударной мельницы 47 газообразного теплоносителя, который удаляют из нее посредством отводящих патрубков для теплоносителя 51,53. Опора 54 образована вертикальными стойками и закреплена к внешнему кожуху 46.The
Центробежно-ударной мельницей 3 пользуются следующим образом. Формируют в полости для проведения термической деструкции 49 и стенке камеры 45 требуемую для проведения термической деструкции резиновой крошки температуру, которую поддерживают на протяжении всего процесса. После этого включают электропривод 42, вращают разбрасывающий горизонтальный диск 50, а затем подают резиновую крошку на него. Под воздействием центробежной силы резиновая крошка перемещается в полость для проведения термической деструкции 49, ударяется о вогнутый участок стенки камеры 45, нагревается и механически разрушается на многочисленные фрагменты, что приводит к существенному увеличению площади резиновой крошки в 20-50 раз. Наличие вогнутого участка стенки камеры 45 обеспечивает многочисленные соударения фрагментов резиновой крошки о вогнутый участок стенки камеры 45, что приводит их дополнительному нагреву и измельчению. Вращающийся разбрасывающий горизонтальный диск 50 формирует вихревой поток, обеспечивающий подачу резиновой крошки в полость для проведения термической деструкции 49 и последующее удаление из последней посредством патрубка центрального выводящего 52.
Циклон групповой 4 (см. фиг. 10) образуют из нескольких циклонов, которые сообщают между собой с образованием группы из двух и более циклонов, преимущественно из четырех циклонов. Циклон групповой 4 образуют следующими элементами: трубы для вывода газообразной смеси 57,58, входные патрубки для продуктов термической деструкции 59,60, корпуса циклонов 61,62, бункер накопитель 63. Посредством входных патрубков для продуктов термической деструкции 59,60 подают газообразную и твердую фракции единым потоком в полость корпусов 61,62, где формируется вихревой поток, при этом происходит разделение твердой фракция от газообразной фракции, твердая фракция перемещается в бункер накопитель 63, а газообразная выводится посредством труб для вывода газообразной смеси 57,58.Cyclone group 4 (see Fig. 10) is formed from several cyclones, which communicate with each other to form a group of two or more cyclones, mainly four cyclones.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Пример 1.Example 1
Практические эксперименты проводились с резиновой крошкой в количестве 100 кг.Practical experiments were carried out with crumb rubber in the amount of 100 kg.
Исходные параметры резиновой крошки: влажность 9-12% масс.; размеры крошки 2-6 мм. На влажность резиновой крошки оказывают влияние условия хранения использованных автомобильных шин, время хранения, способы транспортировки резиновой крошки к месту ее переработки и другие факторы. Резиновая крошка поступает на переработку с размерами 2-6 мм. Указанные параметры резиновой крошки являются данностью и подлежат указанию для заявляемого способа.Initial parameters of crumb rubber: humidity 9-12 wt%; crumb size 2-6 mm. The moisture content of rubber crumb is influenced by the storage conditions of used car tires, storage time, methods of transporting crumb rubber to the place of its processing, and other factors. Rubber crumb comes for processing with sizes of 2-6 mm. The indicated parameters of crumb rubber are a given and must be specified for the proposed method.
Были изготовлены и использованы четыре устройства, указанные на фиг. 1.The four devices indicated in FIG. one.
Винтовой конвейер 2 был изготовлен со следующими конструктивными особенностями.The
Изготовили верхнюю спираль 25 со спиральной поверхностью (см. фиг. 4) и диаметром D1, равным 155 мм.An
Изготовили среднюю спираль 32 со спиральной поверхностью (см. фиг. 5) и диаметром D2, равным 195 мм.A
Изготовили нижнюю спираль 39 со спиральной поверхностью (см. фиг. 6) и диаметром D3, равным 242 мм.A
Для обеспечения синхронизации производительностей между тремя участками шнека винтового конвейера осуществляли их вращение со следующими скоростями, об/мин.:To ensure synchronization of performance between the three sections of the screw conveyor screw, they were rotated at the following speeds, rpm:
- верхний шнек (состоит из верхней трубы 26 и верхней спирали 25 со спиральной поверхностью) - 90;- upper screw (consists of the
- средний шнек (состоит из средней трубы 33 и средней спирали 32 со спиральной поверхностью) - 45;- the middle screw (consists of the
- нижний шнек (состоит из нижней трубы 40 и нижней спирали 39 со спиральной поверхностью) - 22.- the lower screw (consists of the
Каждый отдельный шнек, из трех использованных, имел длину - 2750 мм.Each individual screw, of the three used, had a length of 2750 mm.
В центробежно-ударной мельнице 3 использовался электропривод 42 (см. фиг. 8) в виде двигателя асинхронного с номинальной мощностью 7,5 кВат, оборотами 3000 мин-1.In the
Диаметр вращающегося разбрасывающего горизонтального диска 50: 580 мм.Diameter of the rotating horizontal spreading disc 50: 580 mm.
Способ осуществлялся следующим образом.The method was carried out as follows.
Заявитель, руководствуясь принципом эффективности составления описания изобретения, полагает возможным не указывать подробно некоторые элементы устройств, которые обеспечивают совершение требуемых действий способа, т.к. выше подробно описаны используемые устройства, их элементы, функциональное назначение и принцип их работы.The Applicant, guided by the principle of effectiveness of the description of the invention, considers it possible not to indicate in detail some elements of the devices that provide the required actions of the method, because The devices used, their elements, their functional purpose and the principle of their operation are described in detail above.
Общим условием осуществления способа является то, что процессу непосредственной термической деструкции предшествуют действия по удалению кислорода окружающей среды из мест нахождения резиновой крошки и нагрев стальных поверхностей, которые непосредственно контактируют с транспортируемой резиновой крошкой.The general condition for the implementation of the method is that the process of direct thermal destruction is preceded by actions to remove oxygen from the environment from the location of the rubber crumb and heating the steel surfaces that are in direct contact with the transported rubber crumb.
Вытеснили кислород воздуха окружающей среды из мест нахождения резиновой крошки путем подачи дымовых газов с температурой 50-80°С и избыточным давлением 0,2 бар через патрубок для подачи дымовых газов 9 (см. фиг. 2). Кислород воздуха окружающей среды удалялся из полости бункера 6 посредством отводящего патрубка 12 и элементы других устройств. Непосредственно перед проведением термической деструкции осуществили предварительный нагрев стальных поверхностей винтового конвейера 2 и центробежно-ударной мельницы 3, которые непосредственно контактируют с транспортируемой резиновой крошкой.The ambient air oxygen was displaced from the locations of rubber crumb by supplying flue gases with a temperature of 50-80°C and an overpressure of 0.2 bar through the flue gas supply pipe 9 (see Fig. 2). Oxygen from the ambient air was removed from the cavity of the
Нагрели стальные поверхности элементов винтового конвейера 2 до 310-340°С путем подачи газообразного теплоносителя с температурой 340-380°С в полость внешнюю 29 (см. фиг. 4), верхнюю полость трубчатую 27, среднюю полость трубчатую 34 (см. фиг. 5) и нижнюю полость трубчатую 41 (см. фиг. 6). Разместили верхний участок, средний участок и нижний участок винтового конвейера в полости внешней 29. Средний участок разместили под верхним участком и над нижним участком.The steel surfaces of the elements of the
Создали в полости для проведения термической деструкции 49 (см. фиг. 8) и стенке камеры 45 температуру 800-810°С путем подачи газообразного теплоносителя с температурой 830-840°С в полость внешнюю 47 посредством подводящих патрубков для теплоносителя 48, 55 и отвода теплоносителя посредством отводящих патрубков для теплоносителя 51, 53.A temperature of 800-810°C was created in the cavity for thermal destruction 49 (see Fig. 8) and the wall of the
Резиновую крошку, полученную из использованных автомобильных шин, подвергли термической деструкции с использованием бункер-накопителя, винтового конвейера, центробежно-ударной мельницы и циклона группового, которые сообщили друг с другом таким образом, что выход бункер-накопителя сообщили со входом винтового конвейера, выход винтового конвейера сообщили со входом центробежно-ударной мельницы, а выход центробежно-ударной мельницы сообщили со входами циклона группового (см. фиг. 1).Rubber crumb obtained from used car tires was subjected to thermal destruction using a storage hopper, a screw conveyor, a centrifugal impact mill and a group cyclone, which communicated with each other in such a way that the output of the storage hopper communicated with the input of the screw conveyor, the output of the screw the conveyor was connected with the inlet of the centrifugal impact mill, and the output of the centrifugal impact mill was connected with the inputs of the group cyclone (see Fig. 1).
Предварительно резиновую крошку с влажностью 9-12% масс, и размерами 2-6 мм. разместили в полости бункера 6 (см. фиг. 2) с использованием горизонтального полого корпуса со шнеком 8, регулируемого электропривода 10 и загрузочной горловины 11.Pre-rubber crumb with a moisture content of 9-12% of the mass, and dimensions of 2-6 mm. placed in the cavity of the bin 6 (see Fig. 2) using a horizontal hollow body with an
Затем нагрели резиновую крошку путем передачи к ней тепловой энергии посредством теплопередачи от нагретых до 310-340°С стальных элементов винтового конвейера, которые ввели в непосредственный контакт с резиновой крошкой, причем одновременно, с указанным нагревом, ее перемешивали и перемещали посредством верхнего шнека с верхней трубой и верхней спиралью, среднего шнека со средней трубой и средней спиралью, нижнего шнека с нижней трубой и нижней спиралью, уменьшили влажность резиновой крошки до 0,9 - 1,1% масс, на выходе из винтового конвейера. При перемещении резиновой крошки из нее формировали поток, имеющий в поперечном сечении форму трапеции (см. фиг. 7), что обеспечивается указанными конструктивными элементами винтового конвейера. Затем подали резиновую крошку с температурой 310-340°С и влажностью 0,9-1,1% масс, в центробежно-ударную мельницу.Then the rubber crumb was heated by transferring thermal energy to it by means of heat transfer from the steel elements of the screw conveyor heated to 310-340 ° C, which were brought into direct contact with the rubber crumb, and at the same time, with the specified heating, it was mixed and moved by means of the upper screw from the upper pipe and top spiral, middle screw with middle pipe and middle spiral, bottom screw with bottom pipe and bottom spiral, reduced the moisture content of crumb rubber to 0.9 - 1.1% of the mass at the exit of the screw conveyor. When moving rubber crumbs, a flow was formed from it, having a trapezoid shape in cross section (see Fig. 7), which is provided by the indicated structural elements of the screw conveyor. Then filed crumb rubber with a temperature of 310-340°C and a moisture content of 0.9-1.1 wt%, in a centrifugal impact mill.
Для проведения термической деструкции использовали центробежно-ударную мельницу 3 (см. фиг. 1, 8). Поддерживали в стенке камеры 45 и полости для проведения термической деструкции 49 требуемую температуру за счет подачи газообразного теплоносителя в полость внешнюю центробежно-ударной мельницы 47 посредством подводящих патрубков для теплоносителя 48,55 и отвода его посредством отводящих патрубков для теплоносителя 51, 53. Подачу резиновой крошки, в полость для проведения термической деструкции, осуществили с верхней области разбрасывающего горизонтального диска 50 и верхней области кольцевого паза 56. Удаление продуктов термической деструкции из полости для проведения термической деструкции 49 осуществили из под разбрасывающего горизонтального диска 50 и нижней области кольцевого паза 56 посредством патрубка центрального выводящего 52. Разбрасывание резиновой крошки осуществили посредством центробежной силы, которую формировала в результате вращения разбрасывающего горизонтального диска 50. Участок стенки камеры 45, который разместили напротив разбрасываемой резиновой крошки, изготовили вогнутым, который обеспечивал одновременно механическое разрушение резиновой крошки на более мелкие фрагменты за счет соударения ее о нагретый вогнутый участок стенки камеры 45 (см. фиг. 9) и нагрев, в результате передачи тепловой энергии от нагретого вогнутого участка стенки камеры 45 и нагретой газообразной смеси, размещенной в полости для проведения термической деструкции 49. Продукты термической деструкции вывели за пределы центробежно-ударную мельницы 3, посредством патрубка центрального выводящего 52, и подали, посредством входных патрубков для продуктов термической деструкции 59, 60, в корпуса циклона полые 61,62 циклона группового 4. Циклон групповой 4 обеспечил разделение продуктов термической деструкции на дисперсную фракцию и газообразную смесь, дисперсная фракция переместилась в бункер - накопитель 63, а газообразная смесь была выведена, посредством труб для вывода газообразной смеси 57,58, за пределы циклона группового 4.For thermal destruction, a
Заявляемый способ обеспечивает упрощение способа получения продуктов термической деструкции резиновой крошки по сравнению с известным техническим решением, т.к. в способе использованы четыре функционально самостоятельных устройства, которые сообщены друг с другом определенным образом, а в известном решении их больше четырех.The inventive method provides a simplification of the method for obtaining products of thermal degradation of crumb rubber in comparison with the known technical solution, because the method uses four functionally independent devices that communicate with each other in a certain way, and in the known solution there are more than four.
Заявляемый способ обеспечивает повышение эффективности теплопередачи тепловой энергии от теплоносителя к резиновой крошке, что объясняется следующими обстоятельствами.The inventive method provides an increase in the efficiency of heat transfer of thermal energy from the coolant to the rubber crumb, which is explained by the following circumstances.
Заявляемый способ реализует плавный нагрев резиновой крошки от комнатной температуры до температуры термической деструкции и обеспечивает уменьшение влажности резиновой крошки от 9-12% масс, до 0,9 - 1,1% масс при выполнении условий, а именно:The inventive method implements smooth heating of rubber crumb from room temperature to the temperature of thermal degradation and reduces the moisture content of rubber crumb from 9-12 wt% to 0.9-1.1 wt% under the following conditions, namely:
- нагрев от 20°С до 50-80°С в бункере-накопителе 1;- heating from 20°C to 50-80°C in
- нагрев от 50-80°С до 310-340°С в винтовом конвейере 2;- heating from 50-80°C to 310-340°C in the
- нагрев от 310-340°С до 800-810°С в центробежно-ударной мельнице 3.- heating from 310-340°C to 800-810°C in a
Процесс нагрева резиновой крошки непосредственно связан с процессом удаления воды (влаги) из последней, т.е. указанные два процесса идут параллельно и влияют друг на друга, что поясняется следующими обстоятельствами.The process of heating rubber crumb is directly related to the process of removing water (moisture) from the latter, i.e. These two processes run in parallel and influence each other, which is explained by the following circumstances.
При нагреве резиновой крошки ее поверхностная (периферийная) область нагревается быстрее по сравнению с ее центральной областью, при этом градиент температуры направлен от поверхностной (периферийной) области к центральной области резиновой крошки, т.е. от области с более высокой температурой к области с более низкой температурой.When the rubber crumb is heated, its surface (peripheral) region heats up faster than its central region, while the temperature gradient is directed from the surface (peripheral) region to the central region of the crumb rubber, i.e. from an area of higher temperature to an area of lower temperature.
В результате того, что поверхностная (периферийная) область резиновой крошки сообщена с окружающей средой непосредственно и имеет более высокую температуру по сравнению с ее центральной областью, то происходит испарение воды с поверхности резиновой крошки и ее влажность уменьшается по сравнению с влажностью центральной области, указанное обстоятельство порождает возникновение градиента влажности, который направлен в сторону от центральной области к поверхности резиновой крошки.As a result of the fact that the surface (peripheral) region of the rubber crumb communicates directly with the environment and has a higher temperature compared to its central region, water evaporates from the surface of the rubber crumb and its humidity decreases compared to the humidity of the central region, this circumstance generates the appearance of a moisture gradient, which is directed away from the central region to the surface of the crumb rubber.
Указанные обстоятельства порождают возникновение двух векторов, которые направлены навстречу друг другу, а, следовательно, конкурируют друг с другом.These circumstances give rise to the emergence of two vectors that are directed towards each other, and, therefore, compete with each other.
В заявляемом способе удалось достичь баланса, как в части повышения эффективности теплопередачи при нагреве резиновой крошки, так и в части удаления воды из резиновой крошки.In the claimed method, it was possible to achieve a balance, both in terms of increasing the efficiency of heat transfer when heating crumb rubber, and in terms of removing water from crumb rubber.
Количество технического углерода, полученное в составе дисперсной фракции, составила 39 кг., что указывает на качественное проведение термической деструкции.The amount of carbon black obtained in the composition of the dispersed fraction was 39 kg, which indicates the high-quality conduct of thermal destruction.
Пример 2.Example 2
Были совершены действия, указанные в примере 1, но с той разницей, что плавный нагрев резиновой крошки от комнатной температуры до температуры термической деструкции и уменьшение влажности резиновой крошки от 9-12% масс, до 1,3 - 1,5% масс были выполнены с соблюдением следующих условий, а именно:The actions indicated in example 1 were performed, but with the difference that the smooth heating of the rubber crumb from room temperature to the temperature of thermal destruction and the reduction of the moisture content of the rubber crumb from 9-12% of the mass to 1.3 - 1.5% of the mass were performed subject to the following conditions, namely:
- нагрев от 20°С до 50-80°С в бункере-накопителе 1;- heating from 20°C to 50-80°C in
- нагрев от 50-80°С до 280-310°С в винтовом конвейере 2;- heating from 50-80°C to 280-310°C in the
- нагрев от 280-310°С до 770-780°С в центробежно-ударной мельнице 3.- heating from 280-310°C to 770-780°C in a
Количество технического углерода, полученное в составе дисперсной фракции, составила 32 кг., что указывает на некачественное проведение термической деструкции.The amount of carbon black obtained in the composition of the dispersed fraction was 32 kg, which indicates poor thermal degradation.
Проводились также исследования с подбором иных интервалов указанных значений параметров способа, но во всех иных случаях выход технического углерода был ниже значения, указанного в примере 1.Studies were also carried out with the selection of other intervals of the indicated values of the process parameters, but in all other cases, the yield of carbon black was lower than the value indicated in example 1.
Изобретение является техническим решением, относящимся к способу, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к способу существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.The invention is a technical solution related to the method, because the claims contain a set of essential features related to the method, sufficient to solve the technical problem indicated by the applicant and achieve the technical result provided by the invention.
Из приведенного перечня признаков заявляемого изобретения и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.From the above list of features of the claimed invention and the solution of the problem, it is clearly seen that the solution is a new set of essential features, as a combination of known and new features that provide a new technical result, unknown at the date of filing this application.
Заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретение и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы изобретения необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения нового технического результата. Каждый существенный признак изобретения, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, влияет на достижение указанного выше технического результата.The claimed invention provides a solution to the problem and obtaining a new technical result, which can actually be obtained by using it. There is a direct causal relationship between the set of essential features of the claimed invention and the achieved technical result, because each of the features of the independent claim of the invention is necessary, and together they are sufficient to provide a new technical result. Each essential feature of the invention, which is expressed in an independent claim, affects the achievement of the above technical result.
Каждый признак изобретения в отдельности является существенным, а их сочетание образует совокупность существенных признаков изобретения, оказывающих влияние на достижение технического результата.Each feature of the invention individually is essential, and their combination forms a set of essential features of the invention that affect the achievement of the technical result.
Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где используется заявляемый способ.The claimed invention is industrially applicable, because can be used in industry, agriculture, healthcare and other sectors of the economy or in the social sphere, where the claimed method is used.
Заявляемое изобретение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата. Для выполнения действий способа и порядка их выполнения используют известные виды оборудования, обеспечивающие реализацию признаков способа.The claimed invention can be reproduced in the form as it is described in an independent claim using known and available materials, technologies, technological equipment and available skills of workers. In the case of the invention, it is indeed possible to implement the above purpose and obtain the claimed technical result. To perform the actions of the method and the order of their execution, known types of equipment are used to ensure the implementation of the features of the method.
Заявляемое изобретение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их влияние на получение заявляемого технического результата.The claimed invention is new, because it is unknown in the prior art. Not known from the prior art set of essential features of the claimed invention and their impact on obtaining the claimed technical result.
Изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.The invention has an inventive step, because it does not explicitly follow from the prior art for a specialist.
В результате проведенного анализа заявитель пришел к выводу, что изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. в ходе проверки не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.As a result of the analysis, the applicant came to the conclusion that the invention does not follow for a specialist explicitly from the prior art, because during the audit, no solutions were identified that have signs that coincide with its distinctive features; the knowledge of the influence of the distinctive features on the technical result indicated by the applicant was not confirmed.
Существенные признаки изобретения носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.The essential features of the invention are technical in nature, identifiable and characterized in terms that are known in the art.
Заявитель в достаточной степени раскрыл сущность заявленного изобретения в документах заявки, предусмотренных подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1375 ГК РФ, для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, в частности, в документах заявки содержатся сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата, а также соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.The applicant sufficiently disclosed the essence of the claimed invention in the application documents provided for in subparagraphs 1-4 of
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков изобретения обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.The set of essential features of the claimed invention is necessary and sufficient to obtain the claimed technical result. The claimed set of features of the invention provides an unexpected, unusual supertotal technical result, which exceeds the technical result obtained from each essential feature separately, in relation to the objects of the specified purpose.
Таким образом, заявленное изобретение является способом, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения, обеспечивает получение нового технического результата и решение поставленной задачи.Thus, the claimed invention is a method that meets the required conditions for the patentability of the invention, provides a new technical result and solves the problem.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2780833C1 true RU2780833C1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003029384A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-10 | Zoltan Szinay | Pyrolysis apparatus for processing coarse granules made from plastic and rubber scraps |
RU2391359C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Закрытое акционерное общество "Экология" | Method for thermal processing of used tyres |
RU169883U1 (en) * | 2016-12-21 | 2017-04-05 | Владимир Сергеевич Малкин | Installation for pyrolysis of utilized rubber materials |
RU2632293C1 (en) * | 2016-11-28 | 2017-10-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение Инноватех" | Device for processing rubber waste |
RU2754048C1 (en) * | 2021-02-15 | 2021-08-25 | Ирина Игоревна Крючкова | Screw conveyor |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003029384A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-10 | Zoltan Szinay | Pyrolysis apparatus for processing coarse granules made from plastic and rubber scraps |
RU2391359C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Закрытое акционерное общество "Экология" | Method for thermal processing of used tyres |
RU2632293C1 (en) * | 2016-11-28 | 2017-10-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение Инноватех" | Device for processing rubber waste |
RU169883U1 (en) * | 2016-12-21 | 2017-04-05 | Владимир Сергеевич Малкин | Installation for pyrolysis of utilized rubber materials |
RU2754048C1 (en) * | 2021-02-15 | 2021-08-25 | Ирина Игоревна Крючкова | Screw conveyor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8691053B2 (en) | Method for processing domestic and industrial organic waste | |
RU2328517C2 (en) | Carbonisation device for manufacturing activated charcoal | |
US7951289B2 (en) | Continuous steam pyrolysis method | |
US20090250332A1 (en) | Continuous steam pyrolysis apparatus and pyrolysis furnace therefor | |
CN101955782B (en) | Coal pyrolysis method | |
CA3015887C (en) | A system and method for tire conversion into carbon black, liquid and gaseous products | |
JP5967616B2 (en) | How to operate the rotary kiln | |
GB2062669A (en) | Hydrogenation of coal to produce liquid fuels | |
CN104470993A (en) | Process and apparatus for producing hybrid carbon black particles | |
US20190248045A1 (en) | Installation for recycling composite materials with carbon fiber and/or glass fiber reinforcement and method for recycling in said installation | |
CN101555413B (en) | Continuous type steam cracking equipment and cracking furnace used for same | |
RU2780833C1 (en) | Method for obtaining products of thermal degradation of rubber crumbs obtained from used car tires | |
JP5175721B2 (en) | Method for cutting carbon chain of organic molecule of solid material and related apparatus | |
WO2011010323A1 (en) | Process containing a step of microwave treatment of shredded tyres | |
RU2776712C1 (en) | Method for obtaining products of thermal destruction of sludge deposits of urban wastewater | |
GB2109521A (en) | Entrained flow drying | |
JP2021505839A (en) | Milling and drying plant containing drying hoppers and such | |
JP2020531617A (en) | Manufacturing method and equipment for cellulosic fuel pellets | |
JP4020717B2 (en) | Carbonization separation apparatus and carbonization treatment method of waste | |
EP3717593B1 (en) | Pyrolysis reactor and method of pyrolyzing biomass waste residue | |
US3136536A (en) | Treating finely divided material in suspension | |
JP6729906B1 (en) | Heat treatment equipment | |
JP2012515697A5 (en) | ||
CN205909287U (en) | Preheat type sludge incineration processing system | |
US9006505B2 (en) | Method and device for processing plastic waste, especially polyolefins |