SK5567Y1

SK5567Y1 - Mobile equipment for continuous organic waste rubber

Info

Publication number: SK5567Y1
Application number: SK50002-2010U
Authority: SK
Inventors: Ivan Hudec; Stanislav Holemy; Zdenek Kalousek
Original assignee: Best Business A S
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2010-10-07
Also published as: SK500022010U1

Abstract

Mobile equipment for continuous organic waste rubber pyrolysis chamber to shut off element equipped to manage and regulate the heating and the use of pyrolysis gas, whereby the pyrolysis chamber (1), equipped with thermal insulation, stored on a mobile stand (15) in a swing and tilt drive (11 ) is heated at least one burner (2), which is connected to inlet (10) not condense waste pyrolysis gas, whereby the angle the longitudinal axis (14), the pyrolysis chamber (1) is up to 75 ° longitudinal axis (14) ranges to 300°.

Description

Technické riešenie sa týka mobilného zariadenia na ekologickú likvidáciu odpadu z gumy, najmä pneumatík.The technical solution relates to a mobile device for the ecological disposal of rubber waste, in particular tires.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Problém likvidácie pneumatík a odpadu z gumy je spôsobený jednak tým, že odpady z materiálov na báze gumy sú nerozložiteľné v bežných prírodných podmienkach, ale i tým, že recyklácia týchto odpadov nie je technicky doriešená a možnosti ekonomicky zaujímavého využitia recyklovaných odpadov sú značne obmedzené. Odpady z pneumatík je v zmysle platnej legislatívy zakázané v akejkoľvek forme vyvážať na skládku. Je známe, že hmotu odpadu z gumy by bolo možné recyklovať a využiť v rôznych priemyselných odboroch, avšak recyklácia je problematická najmä z dôvodu, že sa vo väčšine prípadov nejedná o čistú gumu. Konkrétne u pneumatík sa jedná o oceľové kordy a textilné výstuhové materiály, ktoré je nutné po rozdrvení a mletí odstraňovať. Získaná gumová drvina nachádza uplatnenie pri modifikácii asfaltov, drvina pre stavebníctvo pri výrobe technických gumových produktov používaných na podobné účely, ako boli výrobky, z ktorých odpad vznikol. Ďalším spôsobom spracovania odpadu z pneumatík je ich likvidácia v cementárniach alebo v spaľovniach, ktorý však nie je optimálnym ekonomickým riešením.The problem of the disposal of tires and rubber waste is due to the fact that the waste from rubber-based materials is not degradable under normal natural conditions, but also because the recycling of such waste is not technically solved and the possibilities of economically interesting use of recycled waste are considerably limited. Waste from tires is prohibited in any form to export to landfill in accordance with current legislation. It is known that the mass of rubber waste could be recycled and used in various industries, but recycling is particularly problematic because it is not a pure rubber in most cases. In particular, the tires are steel cords and textile reinforcing materials which must be removed after crushing and grinding. The rubber pulp obtained finds application in the modification of asphalts, pulp for the construction industry in the production of technical rubber products used for similar purposes to the products from which the waste was generated. Another way to treat tire waste is to dispose of it in cement plants or incinerators, which is not an optimal economic solution.

Existujú už niektoré špecifické zariadenia na spracovanie gumových odpadov napr. z pneumatík. Napríklad zariadenie podľa UV 17103 sa zaoberá ekologickou likvidáciou gumy mobilným zariadením za využitia pyrolýzneho procesu rozkladu gumy. Toto zariadenie však nerieši kontinuálny proces spracovania odpadov z gumy formou pyrolýzneho procesu.There are already some specific devices for processing rubber wastes eg. of tires. For example, the device according to UV 17103 deals with the ecological disposal of rubber by a mobile device using the pyrolysis process of rubber decomposition. However, this device does not solve the continuous process of treating rubber waste in the form of a pyrolysis process.

Iné zariadenie, podľa CZ úžitkového vzoru číslo zápisu 12571, umožňuje vkladanie a spracovanie celých ojazdených pneumatík. Jedná sa o jednokomorovú pec s otočným kontajnerom, výhodne tvaru vertikálneho valca, do ktorého je možné pneumatiky umiestniť a podrobiť tepelnému spracovaniu. Pec má uzatvárateľnú komoru s dymovodom, na ktorej vnútorných stenách a vonku sú uložené zdroje tepelnej energie. V komore je vložený kontajner na odpad so stredovou odvodnou trubicu. V kontajneri je vytvorená priechodná stredová dutina, jeho plášť i stredová trubica sú opatrené odvodnými otvormi splodín.Another device, according to CZ utility model registration number 12571, allows the insertion and processing of whole used tires. It is a single-chamber furnace with a rotating container, preferably a vertical cylinder, into which the tires can be placed and subjected to heat treatment. The furnace has a closable flue-gas chamber on which the internal walls and the outside store heat sources. A waste container with a central drainage tube is inserted in the chamber. A through-center central cavity is formed in the container, its sheath and center tube are provided with exhaust apertures.

Splodiny však unikajú z plášťa kontajneru a stredovej trubice cez odvodné otvory priamo do priestoru komory a komplikujú proces. Pyrolýzne splodiny sa miešajú v ohrievacej komore s odvádzaným dymom z horákov použitých ako zdroj tepelnej energie. Podľa koncentrácie pyrolýznych splodín, ktorá môže byť nepravidelná v priebehu procesu, môže dôjsť k ohoreniu pyrolýznych splodín a tým k ich prečisteniu. Závislosť horenia splodín od ich koncentrácie prináša riziko úniku nežiaducich splodín do dymovodu a možnosť náhleho vznietenia a horenia pyrolýznych splodín v ohrevnej komore, prípadne s expanziou. Toto najmä pri spracovaní materiálov na báze gumy, môže dočasne spôsobiť i ďalšie problémy, ako je náhle zvýšenie teploty v ohrievacej komore, čo komplikuje reguláciu množstva tepla pôsobiaceho na spracovávané hmoty a neumožňuje cielené využitie pyrolýznych splodín ani ich sekundárne spracovanie.However, the fumes escape from the container shell and the central tube through the drain holes directly into the chamber space and complicate the process. The pyrolysis fumes are mixed in the heating chamber with the exhaust smoke from the burners used as a source of thermal energy. Depending on the concentration of the pyrolysis products, which may be irregular during the process, the pyrolysis products may be burned and thus purified. Dependence of combustion products on their concentration brings the risk of leakage of unwanted products into the flue gas duct and the possibility of sudden ignition and combustion of pyrolysis products in the heating chamber, possibly with expansion. This, in particular when processing rubber-based materials, can temporarily cause other problems, such as sudden temperature increase in the heating chamber, which complicates the control of the amount of heat applied to the processed masses and does not allow targeted use of pyrolysis products or secondary processing.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Nedostatky stávajúcich zariadení odstraňuje mobilné zariadenie na kontinuálnu ekologickú likvidáciu odpadu z gumy s uzatvárateľnou pyrolýznou komorou opatrenou tepelnou izoláciou, prvkami pre riadenie a reguláciu ohrevu a využitie pyrolýznych plynov podľa technického riešenia, ktorého podstatou je, že pyrolýzna komora je uložená na mobilnom stojane s výkyvným a sklopným pohonom. Uhol sklonu pozdĺžnej osi pyrolýznej komory je do 75° a výkyv pozdĺžnej osi je v rozsahu do 300°. Komora je vyhrievaná horákom, na ktorý je pripojený prívod externého zdroja tepla slúžiaceho hlavne na zahriatie reaktora na štartovaciu teplotu pyrolýzy a neskondenzovaného pyrolýzneho plynu využívaného v procese pyrolýzy ako palivo. Na horák je pripojená najmenej jedna žiarová trubka, ktorá je umiestnená v hornej časti pyrolýznej komory. Podstatou ďalej je, že pyrolýzna komora je opatrená odvodom kondenzovaných pyrolýznych produktov napojeným do kondenzátora, ktorý je ďalej pripojený s horákom prívodom neskondenzovaného odpadového pyrolýzneho plynu. Ďalšou podstatou je, že pyrolýzna komora je opatrená sádkovými dvierkami a výpustnými dvierkami. Pred sádkovými dvierkami je umiestnené sádkové zariadenie odpadu z gumy, umožňujúce jeho kontinuálne dávkovanie do pyrolýznej komory. Na spodnej strane pod výpustnými dvierkami je umiestnené zariadenie pre odber tuhého pyrolýzneho zvyšku. Nad sádkovými dvierkami a výpustnými dvierkami je umiestnený zberač spalín, napojený na ventilátor spaľovacieho vzduchu, ktorý je ďalej pripojený k horáku.The shortcomings of existing plants are eliminated by a mobile device for continuous ecological disposal of rubber waste with a closed pyrolysis chamber equipped with thermal insulation, elements for heating control and regulation and utilization of pyrolysis gases according to the technical solution, which is based on the pyrolysis chamber mounted on a mobile tilting drive. The angle of inclination of the longitudinal axis of the pyrolysis chamber is up to 75 ° and the oscillation of the longitudinal axis is up to 300 °. The chamber is heated by a burner to which is connected an inlet of an external heat source mainly used to heat the reactor to the start temperature of the pyrolysis and the non-condensed pyrolysis gas used in the pyrolysis process as fuel. At least one heat pipe is connected to the burner and is located in the upper part of the pyrolysis chamber. Further, the pyrolysis chamber is provided with a condensate pyrolysis product outlet connected to a condenser which is further connected to the burner by supplying non-condensed pyrolysis waste gas. Another principle is that the pyrolysis chamber is provided with a relay door and an outlet door. In front of the relaying door is a rubber waste relaying facility allowing continuous dosing of the waste into the pyrolysis chamber. On the underside, below the drain door, there is a device for withdrawing the solid pyrolysis residue. Above the relaying door and discharge door there is a flue gas collector connected to the combustion air fan, which is further connected to the burner.

Uvedené riešenie umožňuje, že v pyrolýznej komore, ktorá vykonáva kývavý pohyb a má sklon od sádkových dvierok k výpustným dvierkam, prebieha kontinuálny tepelný rozklad odpadu z gumy bez prístupu vzduchu. Vzniknuté pyrolýzne splodiny sú rozdelené na produkty a to pyrolýzny plyn, pyrolýzny olej a tuhýSaid solution allows a continuous thermal decomposition of the rubber waste without air in the pyrolysis chamber which performs a rocking movement and which tends from the relay door to the discharge door. The resulting pyrolysis products are divided into products: pyrolysis gas, pyrolysis oil and solid

SK 5567 Υ1 uhlíkový zvyšok, pričom pyrolýzny plyn sa znovu využije na vyhrievanie pyrolýznej komory. Pri spaľovaní odpadu z gumy je teda vytvorené dostatočné množstvo tepla pre autotrofnú prevádzku zariadenia, čo zásadne znižuje náklady na jeho prevádzku. Ďalšou výhodou zariadenia je, že sa jedná o kontinuálnu prevádzku pri ekologickej likvidácii odpadov z gumy s možnosťou využitia uhlíkového zvyšku pri opätovnej príprave gumárenských zmesí.And the pyrolysis gas is reused for heating the pyrolysis chamber. Thus, when burning rubber waste, sufficient heat is generated for the autotrophic operation of the device, which substantially reduces the cost of its operation. Another advantage of the device is that it is a continuous operation in the ecological disposal of rubber wastes with the possibility of using the carbon residue in the preparation of rubber mixtures.

Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing

Technické riešenie mobilného zariadenia na kontinuálnu ekologickú likvidáciu odpadu z gumy je podrobnejšie vysvetlené pomocou výkresov, kde obr. 1 znázorňuje usporiadanie na zariadení s pyrolýznou komoru v pozdĺžnom reze, obr. 2 znázorňuje priečny rez pyrolýznej komory.The technical solution of the mobile device for continuous ecological disposal of rubber waste is explained in more detail by means of the drawings, where FIG. 1 shows an arrangement on a device with a pyrolysis chamber in longitudinal section, FIG. 2 shows a cross-section of a pyrolysis chamber.

Príklad uskutočneniaExample

Hlavnou časťou mobilného zariadenia na kontinuálnu ekologickú likvidáciu odpadu z gumy je pyrolýzna komora 1, ktorá je zvonku opatrená tepelnou izoláciou. Pyrolýzna komora 1, opatrená sádkovými dvierkami 4 a výpustnými dvierkami 5, je uložená vo výkyvnom a sklopnom pohone 11, ktorý je uložený v stojane 15. Variabilné uloženie pohonu 11 umožňuje nastavenie sklonu pozdĺžnej osi 14 pyrolýznej komory 1 pod uhlom 0 až 75° a jej výkyv v rozsahu 0 až 300°. V hornej časti bočnej steny pyrolýznej komory 1 je umiestnený horák 2, uspôsobený na spaľovanie rôznych vykurovacích plynov. Na horák 2 je napojená najmenej jedna žiarová trubka 3 priameho tvaru v profile U, prípadne iného vhodného tvaru. V komore 1 je ďalej umiestnený termočlánok 13 pre sledovanie teploty. V hornej časti je pyrolýzna komora 1 opatrená odvodom 8 pyrolýznych produktov, ktorý je napojený do kondenzátora 9, z ktorého na druhej strane vystupuje prívod 10 neskondenzovaného odpadového pyrolýzneho plynu, napojený na horák 2. Do horáku 2 je ďalej napojený prívod 16 externého zdroja tepla a ventilátor 7 spaľovacieho vzduchu, do ktorého vyúsťuje zberač 6 spalín. Ten je umiestnený nad pyrolýznou komorou 1 tak, že zastrešuje priestor nad sádkovými dvierkami 4 a výpustnými dvierkami 5. Pred sádkovými dvierkami 4 je uložené sádkové zariadenie 17 gumového odpadu 12, ktorým môže byť pneumatický posúvač, turniket a pod. Na spodnej strane pod výpustnými dvierkami 5 je komora pre odber tuhého pyrolýzneho zvyšku.The main part of the mobile device for continuous ecological disposal of rubber waste is the pyrolysis chamber 1, which is provided with thermal insulation on the outside. The pyrolysis chamber 1, provided with a relay door 4 and an outlet door 5, is mounted in a pivot and tilt actuator 11 which is mounted in a rack 15. The variable bearing arrangement of the actuator 11 allows the inclination of the longitudinal axis 14 of the pyrolysis chamber 1 to be adjusted at 0 to 75 °. swing in the range of 0 to 300 °. In the upper part of the side wall of the pyrolysis chamber 1 there is a burner 2 adapted to burn various fuel gases. At least one straight U-shaped tube 3 or other suitable shape is connected to the burner 2. Further, a thermocouple 13 for temperature monitoring is placed in the chamber 1. In the upper part, the pyrolysis chamber 1 is provided with an outlet 8 of pyrolysis products, which is connected to a condenser 9, from which on the other hand an inlet 10 of non-condensed waste pyrolysis gas is connected, connected to a burner 2. a combustion air fan 7 into which the flue gas collector 6 flows. It is located above the pyrolysis chamber 1 so as to cover the space above the relay door 4 and the discharge door 5. In front of the relay door 4 is a rubber waste bin 17, which may be a pneumatic slider, a turnstile or the like. On the underside below the outlet door 5 there is a chamber for collecting the solid pyrolysis residue.

Pyrolýzna komora 1 sa nahreje horákom 2 na prevádzkovú teplotu 350 - 950 °C. Horák 2 spaľuje zemný plyn alebo propán-bután z prívodu 16 externého zdroja a spaliny prechádzajú žiarovou trubkou 3. Po nahriatí sa otvorenými sádkovými dvierkami 4 vloží sádka gumového odpadu 12 zo sádkového zariadenia 17, pričom umiestnenie sádky gumového odpadu 12 je možné v priestore pyrolýznej komory 1 regulovať uhlom sklonu osi tejto pyrolýznej komory 1. Únik spalín a pyrolýznych produktov je najmä na vrchnej časti priestoru pyrolýznej komory 1 u sádkových dvierok 4 a tiež u výpustných dvierok 5 zachytávaný zberačom 6 spalín a ventilátorom 7 spaľovacieho vzduchu. Spaliny sú dopravené do horáka 2, ktorý zaistí ich termickú likvidáciu. Po uzatvorení sádkových dvierok 4 začne tepelný rozklad gumového odpadu 12. Pyrolýzne splodiny prechádzajú vlastným pretlakom kovovou hadicou odvodu 8 pyrolýznych produktov do kondenzátora 9, kde sa rozdelia na pyrolýzny olej, pyrolýzny plyn a eventuálne prachový a sadzový produkt. Pyrolýzny plyn je privádzaný plynovou hadicou prívodu 10 do horáka 2, kde sa mieša s vykurovacím plynom napr. zemným plynom alebo propán-butánom z prívodu 16 externého zdroja a spaľuje. S postupným naplnením kapacity pyrolýznej komory 1 gumovým odpadom 12 stúpa množstvo pyrolýzneho plynu, ktorý zaistí dostatočný výkon pre prevádzku zariadenia. Zariadenie je potom autotrofné a externý prívod 16 plynu je možné uzavrieť. Komora 1 je pootáčaná kývavým pohonom 11 okolo svojej pozdĺžnej osi 14. Ďalej je komora 1 naklonená pod uhlom, ktorý je nastavený tak, aby dochádzalo ku kontinuálnemu pohybu gumového odpadu 12 v pyrolýznej komore 1 smerom k výpustným dvierkam 5. Takto nastavená pyrolýzna komora 1 vplyvom sklonu a kývavého pohybu je kontinuálne doplňovaná gumovým odpadom 12, ktorý sa samovoľne pohybuje k výpustným dvierkam 5. Po otvorení výpustných dvierok 5 vypadnú pevné zvyšky rozkladu, t. j. sadze a ďalšie pevné zvyšky (napr. kovové časti) do komory, umožňujúcej ich kontinuálny odber. Teplota je riadená automaticky pomocou termočlánku 13.The pyrolysis chamber 1 is heated by a burner 2 to an operating temperature of 350 - 950 ° C. The burner 2 burns natural gas or propane-butane from an external source inlet 16 and the flue gas passes through a heat pipe 3. After heating, an open waste bin 4 is inserted into the waste bin 14, 1, to control the inclination angle of the pyrolysis chamber axis 1. The escape of flue gases and pyrolysis products is caught at the upper part of the pyrolysis chamber 1 at the relaying door 4 and also at the discharge door 5 by the flue gas collector 6 and combustion air fan 7. The flue gases are transported to the burner 2, which ensures their thermal disposal. After closing the relay door 4, the thermal decomposition of the rubber waste 12 begins. The pyrolysis products pass through their own overpressure through the metal hose 8 of the pyrolysis products to the condenser 9 where they are divided into pyrolysis oil, pyrolysis gas and possibly dust and soot. The pyrolysis gas is supplied through the gas hose of the inlet 10 to the burner 2, where it is mixed with the fuel gas e.g. natural gas or propane-butane from external source 16 and incinerate. As the capacity of the pyrolysis chamber 1 is gradually filled with rubber waste 12, the amount of pyrolysis gas is increased to provide sufficient power for the operation of the plant. The device is then autotrophic and the external gas supply 16 can be closed. The chamber 1 is rotated by a rocking drive 11 about its longitudinal axis 14. Further, the chamber 1 is tilted at an angle which is adjusted so that the rubber waste 12 in the pyrolysis chamber 1 moves continuously towards the discharge door 5. The pyrolysis chamber 1 is thus adjusted under the influence of The inclination and rocking movement is continuously replenished with rubber waste 12, which spontaneously moves to the discharge door 5. Upon opening of the discharge door 5, solid decomposition residues, e.g. j. carbon black and other solid residues (eg metal parts) into the chamber for continuous collection. The temperature is controlled automatically by thermocouple 13.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

Mobile device for continuous ecological disposal of rubber waste with a closable pyrolysis chamber provided with elements for controlling and regulating the heating and use of pyrolysis gases, characterized in that the pyrolysis chamber (1), provided with thermal insulation, is mounted on a mobile stand (15) in the pivot and tilt actuator (11) is heated by at least one burner (2) to which it is connected3

A non-condensed waste pyrolysis gas supply (10) wherein the inclination angle of the longitudinal axis (14) of the pyrolysis chamber (1) is up to 75 ° and the swivel of the longitudinal axis (14) is up to 300 °.

Mobile device according to claim 1, characterized in that the pyrolysis chamber (1) is provided with a discharge (8) of pyrolysis products connected to a condenser (9), which is further connected to the crayfish (2) via an inlet (10) of non-condensed waste pyrolysis gas. .

Mobile device according to claims 1 and 2, characterized in that an external heat source (16) is connected to the burner (2).

Mobile device according to claim 1, characterized in that at least one heat pipe (3) is connected to the burner (2) and is located in the upper part of the pyrolysis chamber (1).

10

Mobile device according to claim 1, characterized in that the pyrolysis chamber (1) is provided with a relay door (4) and an outlet door (5), wherein a relay device (17) of rubber waste (12) is placed in front of the relay door (4). ) and below the discharge door (5) there is a chamber for collecting the solid pyrolysis residue.

Device according to claims 1 and 5, characterized in that above the relay door (4)

15 and an exhaust door (6) is provided by an exhaust door (5) connected to a combustion air fan (7), which is further connected to the burner (2).

2 drawings