Способ переработки изношенных шин

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИН(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Журавский Геннадий ИвановичЖданок Виталий АлександровичУчанин Юрий ИгоревичЛихарев Олег Валентинович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(57) Способ переработки изношенных шин, включающий их пиролиз в реакторе в среде теплоносителя, отделение твердой фазы и ее измельчение, разделение жидкой и газообразной фаз путем конденсации, сжигание газообразной фазы для нагрева теплоносителя и 11590 1 2009.02.28 смешивание твердой и жидкой фаз в смесителе, отличающийся тем, что газообразные продукты пиролиза шин используют в смеси с водяным паром при их массовом соотношении (1,0-5,0)1 в качестве теплоносителя, твердую фазу предварительно измельчают до частиц размером 1-3 мм, а затем пропускают через электромагнитный сепаратор и центробежную мельницу, из жидкой фазы удаляют часть воды таким образом, чтобы остаточное содержание воды в жидкой фазе составляло 5-18 мас. , после чего смешивают твердую и жидкую фазы при их массовом соотношении 1(0,75-1,50) и подвергают полученную смесь механической активации с помощью насоса-диспергатора путем циркуляционной прокачки через смеситель в течение 600-3600 секунд. Изобретение относится к технологии переработки отходов и может быть использовано в химической и резинотехнической промышленности, для получения из отходов нефтехимического сырья, ингредиентов резиновых смесей, а также может быть применено в энергетике для получения топлив и их компонентов. Известен способ получения сажи а.с. СССР 747868, 1980. Указанный способ включает пиролиз твердого углеродсодержащего сырья отходов полимерных композиций при 400-1500 С с образованием твердого углеродного остатка и выделением парогазовых продуктов и последующее измельчение углеродного остатка в потоке парогазовых продуктов при 350-400 С, пиролиз отходов ведут парогазовой смесью, в качестве которой используют парогазовую смесь, содержащую, об.перегретый водяной пар 35-50 двуокись углерода 5-10 окись углерода 1-3 кислород 0,1-2,0 азот остальное. Парогазовые продукты пиролиза отходов подвергают термическому разложению при 1400-1500 С. К недостаткам данного способа следует отнести. 1. Большой удельный (на 1 кг перерабатываемых отходов) расход энергии, что обусловлено высокой температурой пиролиза (до 1500 С), а также большими при такой температуре тепловыми потерями в окружающую среду. 2. Большие количества вредных веществ, образующихся при термическом разложении парогазовых продуктов. Необходимость использования сложных систем очистки от вредных соединений газообразных продуктов, что в итоге приводит к росту энергетических затрат на процесс переработки. 3. Необходимость применения жаропрочных и коррозионностойких материалов для изготовления оборудования, что существенно удорожает получаемые по данному способу целевые продукты. Известен способ и устройство переработки изношенных шин патент США 5720232,1998. Согласно указанному способу, изношенные шины подают из системы загрузки в бункер и с помощью шнекового транспортера подают в камеру пиролиза. Куски шин перемещают с помощью шнека через камеру пиролиза и нагревают до температуры 359-650(181.7-343.3 С). Камера пиролиза включает паровую систему для удаления пара и создания вакуума. Пар прокачивают через теплообменник и подают в сепаратор, в котором часть пара конденсируют, а неконденсирующийся пар используют в качестве топлива. Твердый остаток пиролиза шин с помощью закрытого транспортера подают в закрытый бункер, который используют в качестве шлюзового затвора для предотвращения попадания воздуха в реактор. Недостатками данного способа являются 2 11590 1 2009.02.28 1. Большой удельный расход энергии, обусловленный необходимостью создания и поддержания вакуума в камере пиролиза. 2. Низкая эффективность процессов переноса тепла в камере пиролиза из-за наличия вакуума (разреженной газовой среды), что приводит к росту времени пиролиза кусков шин и повышенному расходу энергии. 3. Высокая степень взрывоопасности из-за наличия вакуума в камере пиролиза и возможности попадания в камеру воздуха из окружающей среды, что в итоге может привести к взрыву и выбросу вредных веществ в окружающую среду, а также большие выбросы вредных веществ в окружающую среду. Известен способ переработки резиновых отходов патент РФ 2076501, 1997. Согласно указанному способу для термического разложения отходов используют парогазовую смесь, состоящую из 98-85 мас.перегретого до Т 300-1600 С водяного пара и 2-15 мас.полученных после выделения масла газообразных продуктов, кроме того,предварительно перед термическим разложением резиновые отходы смешивают с 340 мас.масла, кроме того, отходы смешивают с маслом путем пропускания газообразных продуктов разложения через слой отходов при их массовом соотношении (0,051,62)1, а твердые продукты разложения смешивают с 4-40 объемнымимасла и прессуют в брикеты при одновременном нагревании до Т 100-500 С путем фильтрации газа,полученного после выделения масла из газообразных продуктов разложения отходов. К недостаткам данного способа следует отнести. 1. Большой удельный расход водяного пара, высокая температура процесса (до 1600 С) и, как следствие, высокий расход энергии на переработку отходов. 2. Большие выбросы в атмосферу продуктов сгорания топлива, расходуемого на производство большого количества водяного пара и перегрев его до высокой температуры. 3. Низкое качество получаемых топливных брикетов из-за наличия непредельных соединений в масле, которое используется для приготовления брикетов. Наиболее близким к заявляемому изобретению является принятый нами за прототип способ переработки резиновых отходов 5,780,518, 1998,МПК 08 11/14, 1.521/45521/41. Согласно данному способу, включающему пиролиз отходов в среде теплоносителя, отделение твердой фазы, разделение жидкой и газообразной фаз путем конденсации и отвод газообразной фазы на сжигание для поддержания процесса пиролиза, в качестве теплоносителя используют перегретый водяной пар в количестве 18-110 от массы отходов, твердую фазу после отделения измельчают до размеров частиц 0,001-0,210 мм, а жидкую фазу отделяют вместе с паром и смешивают с 23,0-55,8 мас.измельченной твердой фазы с получением жидкого топлива. Недостатками данного способа являются. 1. Высокие затраты энергии на переработку, что обусловлено большим (до 110 от массы отходов) расходом водяного пара и необходимостью длительного в времени перемешивания жидкой и твердой фаз для получения однородной смеси. 2. Большие выбросы вредных веществ в окружающую среду при сжигании газообразной фазы пиролиза резиновых отходов. 3. Низкое качество получаемого топлива из-за наличия в нем большого количества воды(низкая теплота сгорания, высокая температура замерзания, большие количества образующегося водяного пара при сжигании такого топлива, что приводит к необходимости выбрасывать продукты сгорания в окружающую среду при более высокой чем для обычных топлив, температуре во избежание конденсации водяного пара прямо в дымовой трубе). Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение энергетических затрат на переработку изношенных шин, снижение вредных выбросов в окружающую среду и повышение качества продуктов переработки отходов. 11590 1 2009.02.28 Поставленная задача решается тем, что в способе переработки изношенных шин, включающем их пиролиз в реакторе в среде теплоносителя, отделение твердой фазы и ее измельчение, разделение жидкой и газообразной фаз путем конденсации, сжигание газообразной фазы для нагрева теплоносителя и смешивание твердой и жидкой фаз в смесителе, согласно изобретению, газообразные продукты пиролиза шин используют в смеси с водяным паром при их массовом соотношении (1,0-5,0)1 в качестве теплоносителя, твердую фазу предварительно измельчают до частиц размером 1-3 мм, а затем пропускают через электромагнитный сепаратор и центробежную мельницу, из жидкой фазы удаляют часть воды таким образом, чтобы остаточное содержание воды в жидкой фазе составляло 5-18 мас. , после чего смешивают твердую и жидкую фазы при их массовом соотношении 1(0,75-1,50) и подвергают полученную смесь механической активации с помощью насоса - диспергатора путем циркуляционной прокачки через смеситель в течение 600-3600 с. На фигуре приведен общий вид устройства, на котором реализуют способ переработки резиновых отходов. Устройство содержит накопитель 1, подключенный к транспортеру 2 бункер загрузки 3 с затвором 4 контейнер 5 привод 6, подключенный к шлюзовому затвору 7 транспортер 8 камеру загрузки 9, соединенную с реактором 10 патрубок 11 подачи парогазовой смеси в камеру 12 с беспровальной решеткой газоход 13 подачи парогазовой смеси в реактор поворотную платформу 14 бункер загрузки 15 с затвором 16 контейнер 17 парогенератор 18 с краном-расходомером 19 нагреватель газа 20, подключенный к вентилятору 21 газоход 22 вывода парогазовой смеси из реактора кран - расходомер 23,подключенный к теплообменнику 24 вентилятор 25, подключенный к рубашке 26 теплообменника 24 кран 27, подключенный к печи 28 газовый анализатор 29 емкость 30 дымосос 31 подключенный к дымовой трубе 32 датчика температуры 33 датчик давления 34 датчика температуры 35 кран 36, подключенный к сепаратору 37 кран 38, подключенный к фильтру 39 краны 40 и 41 накопительную емкость 42 затвор 43 транспортер 44 камеру загрузки 45 кран - расходомер 46, соединенный с насосом 47 и форсунками 48 клапан 49 датчик температуры 50 поворотный механизма 51 ленточный транспортер 52 с двигателем 53 валковую мельницу 54 магнитный сепаратор 55 пресс 56 центробежную мельницу 57 бункер-накопитель 58 дозатор 59, подключенный к смесителю 60 весовой дозатор 61 мешалку 62 насос-диспергатор 63 кран 64 форсунки 65 датчик температуры 66 поворотный механизм 67 ленточный транспортер 68 с двигателем 69 клапан 70 дымовой патрубок парогенератора 71 камеру 72 с беспровальной решеткой патрубок 73 подачи парогазовой смеси в камеру 72 с беспровальной решеткой. Способ переработки резиновых отходов осуществляют следующим образом. Из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 3 подают порцию измельченных резиновых отходов (изношенные шины). После этого открывают затвор 4 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 5. Затем затвор 4 закрывают, в бункер загрузки 3 опять подают следующую порцию отходов, после чего открывают затвор 3 и отходы проваливаются в контейнер 5. Операцию загрузки повторяют столько раз, чтобы в результате полностью загрузить контейнер 5. Порционная загрузка позволяет равномерно по объему загрузить отходы в контейнер 5. С помощью привода 6 открывают шлюзовой затвор 7 и, включив транспортер 8, контейнер 5 из камеры загрузки 9 подают в реактор 10, после чего затвор 7 закрывают. При этом контейнер 5 в реакторе 10 устанавливают таким образом, что патрубок 11 подачи парогазовой смеси в камеру 12 с беспровальной решеткой соединяется (стыкуется) с газоходом 13 подачи парогазовой смеси в реактор 10. Транспортер 2 с помощью поворотной платформы 14 поворачивают от бункера загрузки 3 к бункеру загрузки 15. После этого из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 15 подают измельченные резиновые отходы в количестве 100 кг, открывают затвор 16 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 17. Таким образом контейнер 17 полностью загружают отходами. 4 11590 1 2009.02.28 От парогенератора 18 через кран-расходомер 19 с заданным расходом в нагреватель газа 20 подают водяной пар при температуре 110-120 С. Одновременно с подачей пара в нагреватель газа 20 включают вентилятор 21 и осуществляют циркуляцию водяного пара по контуру нагреватель газа 20 - камера с беспровальной решеткой 12 - слой отходов в контейнере 5 - газоход 22 вывода парогазовой смеси из реактора 10 - вентилятор 21 - нагреватель газа 20. В процессе циркуляции водяного пара открывают кран - расходомер 23 и частично водяной пар отводят в теплообменник 24 и конденсируют пар путем охлаждения воздухом, который с помощью вентилятора 25 прокачивают через рубашку 26 теплообменника 24. Водяной пар проходя через слой отходов в реакторе вытесняет воздух, который с потоком пара отводят в теплообменник 24. Так как воздух не конденсируется в теплообменнике 24, то его (воздух) через кран 27 подают в печь 28. Отвод водяного пара в теплообменник 24 осуществляют до тех пор пока концентрация воздуха в реакторе 10 не снизится до заданного содержания. После достижения заданного содержания воздуха в парогазовой смеси отвод этой смеси в теплообменник 24 прекращают путем закрытия крана 23. Содержание воздуха в реакторе контролируют по показаниям газового анализатора 29. Удаление воздуха из реактора необходимо, чтобы предотвратить окисление (горение) продуктов разложения отходов в реакторе 10. Одновременно с выводом из теплообменника 24 воздуха из емкости 30 в печь 28 подают жидкое топливо и сжигают его. Образующиеся продукты сгорания поступают в кожух нагревателя газа 20 и затем с помощью дымососа 31 из кожуха нагревателя газа 20 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 32. Проходя через кожух нагревателя газа 20 высокотемпературные (Т 1000 С и более) продукты сгорания топлива в печи 28 нагревают протекающий по трубам нагревателя водяной пар, а сами охлаждаются и при температуре 150-200 С выводятся в дымовую трубу 32. При достижении определенной температуры (зависит от вида отходов), что контролируют по показаниям датчика температуры 33, начинает протекать процесс термического разложения резиновых отходов с образованием твердых и газообразных продуктов, которые смешиваются с циркулирующей парогазовой смесью. Количество продуктов пиролиза шин в парогазовой смеси контролируют по показаниям газового анализатора 29 и устанавливают массовое соотношение продукты пиролиза водяной пар в пределах (1,0-5,0)1, после чего открывают кран-расходомер 23 и часть парогазовой смеси (водяной пар и газообразные продукты разложения резиновых отходов) выводят в теплообменник 24, в котором продукты охлаждают до температуры 100 С. Температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 35. Давление в реакторе 10 контролируют по показаниям датчика давления 34 и манипулируя краном-расходомером 23 (регулируют величину открытия) устанавливают давление в реакторе 10 выше атмосферного, чтобы предотвратить подсос из атмосферы воздуха в реактор 10. Отводимую из реактора 10 в теплообменник 24 парогазовую смесь охлаждают путем теплообмена с прокачиваемым через рубашку 26 теплообменника воздухом. Использование в качестве теплоносителя парогазовой смеси позволяет снизить расход теплоносителя, так как парогазовая смесь имеет более высокую (в 1,5-2) раза удельную теплоемкость в сравнении с чистым водяным паром, в результате чего 1 кг такой смеси при прочих равных условиях (одинаковая температура и давление) может переносить в 1,5-2 раза больше тепла, чем чистый водяной пар. Кроме того, при нагреве в теплообменнике до температуры 500-700 С газообразных продуктов пиролиза шин, которые содержаться в теплоносителе, происходит их дальнейшее термическое разложение с образованием продуктов более низкой молекулярной массы и таким образом увеличивается выход жидкой фазы с более высокими качествами (увеличивается удельная теплота сгорания и снижается содержание непредельных соединений). Снижение содержания газообразных продуктов разложения в парогазовой смеси менее чем 11 приводит к резкому снижению удельной теплоемкости до величины, равной удельной теплоемкости чистого 5 11590 1 2009.02.28 водяного пара. При содержании газообразных продуктов разложения в парогазовой смеси большем, чем 5,01 резко возрастает удельная плотность такой смеси (молекулярный вес продуктов разложения шин более 200 кг/кмоль, а водяного пара - 18 кг/кмоль) и часть продуктов будет отлагаться на стенках теплообменника с образованием твердого битумообразного слоя, что в результате приведет к снижению выхода продуктов разложения шин и выходу из строя самого теплообменника. В результате охлаждения парогазовой смеси образуется жидкая фаза, которую через кран 36 подают в сепаратор 37. В сепараторе 37 отделяют воду от жидких продуктов разложения и подают ее через кран 38 в фильтр 39, где очищают от органических примесей и затем через кран 40 очищенную воду подают в парогенератор для получения водяного пара. Это позволяет предотвратить образование загрязненных сточных вод и таким образом снизить выбросы вредных веществ в окружающую среду. Жидкие продукты разложения из сепаратора через кран 41 подают в накопительную емкость 42. Воду отделяют частично таким образом, чтобы содержание остаточной воды в жидкой фазе было в пределах 5-18 мас. , что контролируют датчиком, установленным в сепараторе 37 и работающим, например, по принципу измерения удельной электропроводности смеси проводящей жидкости (вода) и непроводящей (жидкие продукты пиролиза шин). Добавление воды в смесь жидкая фаза твердая фаза позволяет получить топливо, при сжигании которого будет снижено образование токсичных продуктов горения - оксидов азота. При механической активации смеси вода будет реагировать с углеродом твердой фазы по известной реакцииН 2 О 2. В результате этой реакции образуются газыи 2, которые затем будут реагировать с жидкими продуктами разложения, что приведет к снижению количества непредельных соединений, т.е. будут протекать реакции гидрирования и тем самым будет достигнуто улучшение качества жидкого топлива. При снижении содержания воды ниже 5 мас.ее влияние на показатели качества топлива практически не будет, а увеличение содержания воды более 18 мас.приведет к резкому падению удельной теплоты сгорания получаемого топлива. Использование части воды для получения топлива снижает нагрузку на системы очистки и приводит к увеличению количества получаемого топлива. Неконденсирующиеся газообразные продукты разложения резиновых отходов из теплообменника 24 через кран 27 подают в печь 28 и сжигают в смеси с жидким топливом. Сжигание неконденсирующихся продуктов разложения позволяет предотвратить их выброс в окружающую среду и одновременно снизить расход топлива для нагрева парогазовой смеси в нагревателе газа 20. Выделение газообразных продуктов разложения приводит к росту давления в реакторе 10, поэтому для поддержания давления парогазовой смеси в реакторе 10 выше атмосферного с помощью крана-расходомера 19 снижают подачу водяного пара в нагреватель газа 20 и с помощью крана-расходомера 23 регулируют вывод части парогазовой смеси в теплообменник 24 таким образом, чтобы давление в реакторе 10 было постоянно выше атмосферного. Это контролируют по показаниям датчика давления 34. Одновременно по показаниям газового анализатора 29 контролируют содержание водяного пара в парогазовой смеси и поддерживают массовое соотношение продукты разложения шин - водяной пар в пределах (1,0-5,0)1. В процессе разложения изношенных шин количество образующихся газообразных продуктов разложения в первый период возрастает до максимального значения, а затем во второй период снижается до полного прекращения выхода газообразных продуктов разложения. Поскольку давление в реакторе 10 выше атмосферного поддерживают путем подачи в реактор водяного пара (регулируют с помощью кранарасходомера 23) и вывода части парогазовой смеси в теплообменник 24 и одновременно в циркулирующей парогазовой смеси поддерживают массовое соотношение продукты разложения шин - водяной пар в пределах (1,0-5,0)1 путем подачи в реактор 10 водяного па 6 11590 1 2009.02.28 ра и вывода из реактора 10 в теплообменник 24 части парогазовой смеси, то момент полного прекращения выхода из шин газообразных продуктов разложения (момент окончания процесса разложения шин) соответствует моменту полного закрытия крана-расходомера 23 и крана-расходомера 19, т.е. в этот момент прекращается подача пара в реактор 10 и вывод парогазовой смеси из реактора для поддержания давления в реакторе выше атмосферного и поддержания массового соотношения продукты разложения шин - водяной пар в пределах (1,0-5,0)1. При достижении момента прекращения выхода газообразных продуктов открывают шлюзовой затвор 7 и с помощью транспортера 8 контейнер 5 выводят из реактора 10 в камеру загрузки 9. Затем затвор 7 закрывают. Открывают затвор 43 и с помощью транспортера 44 контейнер 17 из камеры загрузки 45 подают в реактор 10 и затем затвор 43 закрывают. После вывода контейнера 5 в камеру загрузки 9 из фильтра 39 через кран-расходомер 46 с помощью насоса 47 в форсунки 48 подают воду и распыляют ее над слоем твердого остатка в контейнере 5. Вода попадает на твердый остаток и охлаждает его, а сама испаряется, и образующийся водяной пар через клапан 49 выходит из камеры загрузки 9 в реактор 10. Температуру охлаждения твердого остатка в контейнере 5 контролируют по показаниям датчика температуры 50 и после достижения Т 120 С распыление воды прекращают. С помощью поворотного механизма 51 контейнер 5 поворачивают и устанавливают донной частью вверх, в результате чего твердый остаток под действием собственного веса из контейнера 5 вываливается на ленточный транспортер 52, который с помощью двигателя 53 приводят в движение, и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. После разгрузки контейнер 5 устанавливают в рабочее положение (донной частью вниз) и загружают его как описано выше. В валковой мельнице 54 твердый остаток проходя через валки размалывается до размеров частиц 1-3 мм, в результате чего углеродистая составляющая (твердая фаза) отделяется от металлического корда. При размоле углеродистой составляющей до размеров частиц более 3 мм часть металлического корда (проволоки) не отделится от углеродистой составляющей, т.к. на проволоке (диаметр ее 1 мм и менее) будут остатки углеродистой составляющей. Размол до частиц менее 1 мм требует повышенного расхода энергии. После валковой мельницы 54 твердую фазу и металлический корд подают в электромагнитный сепаратор 55. В электромагнитном сепараторе 55 отделяют металл от углеродистых продуктов разложения. Металл подают в пресс 56 и прессуют в брикеты, а углеродистый остаток подают в центробежную мельницу 57. В центробежной мельнице 57 углеродистый остаток измельчают до размеров частиц 0,05-0,1 мм и затем подают в бункер - накопитель 58. Из бункера - накопителя 58 в смеситель 60 через весовой дозатор 61 подают заданное количество измельченного углеродистого остатка. Одновременно из емкости 42 через кран-расходомер 59 в смеситель 60 подают заданное количество жидкой фазы. Регулируя краном-расходомером 59 количество подаваемой жидкой фазы в смесителе 60 устанавливают соотношение твердой и жидкой фаз в пределах 1(0,75-1,5). После установления данного соотношения включают механическую мешалку 62 и перемешивают твердую и жидкую фазы. Одновременно включают насос-диспергатор 63 и осуществляют циркуляционную прокачку смеси по замкнутому контуру смеситель - насос дисперагатор - смеситель в течение 600-3600 с. Для получения однородной смеси необходимо, чтобы содержание твердой фазы и жидкой не превышало 10,75, так как при большем содержании твердой фазы снижается устойчивость смеси (твердая фаза быстро осаждается). При этом снижается и удельная теплота сгорания смеси (удельная теплота сгорания жидкой фазы составляет 4041 МДж/кг, а твердой - 30-35 МДж/кг). Увеличение содержания жидкой фазы, т.е создание смеси с массовым соотношением более 11,5 требует повышенного расхода жидкой фазы и приводит к снижению удельной 7 11590 1 2009.02.28 плотности топлива (удельная плотность твердой фазы больше 1400 кг/м 3, а удельная плотность жидкой фазы около 930 кг/м 3), в результате чего снижается количество энергии, которая может быть получена при сжигании 1 м 3 топлива. Аналогично осуществляют процесс термического разложения резиновых отходов, которые находятся в контейнере 17, установленном в реакторе 10. При этом для охлаждения твердого остатка в контейнере 17 из фильтра 39 через кран 64 в форсунки 65 подают воду,а температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 66. Образующийся пар из камеры 17 выходит в реактор 10 через клапан 70. Продукты сгорания топлива в парогенераторе 18 через дымовой патрубок 71 выбрасываются в атмосферу. С помощью поворотного механизма 67 контейнер 17 поворачивают и устанавливают вверх дном. Твердый остаток из контейнера 17 вываливается на транспортер 68, который с помощью двигателя 69 приводят в движение и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. При обработке отходов в реакторе 10 в контейнере 17 используют патрубок 73 подачи парогазовой смеси в камеру 72. Таким образом контейнеры 5 и 17 поочередно загружают отходами и подают в реактор 10. Использование насоса-диспергатора позволяет не просто смешать твердые и жидкие продукты разложения резиновых отходов, а обеспечить за счет механического воздействия,в результате которого происходит активация твердой поверхности (поверхности частиц углеродистого остатка), механохимическая деструкция, гетерогенные механохимические реакции и другие процессы, снижение содержания непредельных соединений в получаемом топливе, достичь равномерного смешения и высокой устойчивости полученной суспензии, а также удалить влагу, которая может накапливаться в жидких продуктах при отделении их в сепараторе от водяного конденсата. Уменьшение количества влаги в жидком топливе приводит к повышению его удельной теплоты сгорания и снижению температуры замерзания,то есть к улучшению качества получаемого топлива. В результате протекания механохимической деструкции (разложения) высокомолекулярных соединений, которые содержатся в жидких продуктах разложения отходов, образуются соединения с более низкой молекулярной массой и таким образом в получаемом топливе увеличивается содержание бензиновой и дизельной фракции, т.е. качество топлива повышается. В насосе-диспергаторе смесь подвергается воздействию кавитационных микроструек,которые возникают при захлопывании полостей кавитационных пузырьков. В этом процессе возникают высокие давления и происходит механохимическая активация поверхности частиц твердой фазы, в результате чего протекают реакции между жидкой фазой и твердой. При этом показатели топлива улучшаются (исчезает запах, уменьшается содержание в топливе непредельных соединений, а также повышается равномерность смешивания твердой и жидкой фаз и увеличивается устойчивость смеси, т.е. снижается расслоение твердых частиц и жидкой фазы. Пример 1. Из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 3 подают порцию измельченных до размеров кусков 300 мм резиновых отходов (изношенные шины) в количестве 100 кг. После этого открывают затвор 4 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 5. Затем затвор 4 закрывают, в бункер загрузки 3 опять подают следующую порцию отходов, после чего открывают затвор 3 и отходы проваливаются в контейнер 5. Операцию загрузки повторяют 6 раз, чтобы в результате загрузить в контейнер 5 600 кг отходов. Порционная загрузка позволяет равномерно по объему загрузить отходы в контейнер 5. С помощью привода 6 открывают шлюзовой затвор 7 и, включив транспортер 8, контейнер 5 из камеры загрузки 9 подают в реактор 10, после чего затвор 7 закрывают. При этом контейнер 5 в реакторе 10 устанавливают таким образом, что патрубок 11 подачи парогазовой смеси в камеру 12 с беспровальной решеткой соединяется 8(стыкуется) с газоходом 13 подачи парогазовой смеси в реактор 10. Транспортер 2 с помощью поворотной платформы 14 поворачивают от бункера загрузки 3 к бункеру загрузки 15. После этого из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 15 подают измельченные до размеров частиц 300 мм резиновые отходы порциями (6 порций) по 100 кг. Открывают затвор 16 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 17. Таким образом контейнер 17 полностью загружают отходами в количестве 600 кг. От парогенератора 18 через кран-расходомер 19 с расходом 300 кг /ч в нагреватель газа 20 подают водяной пар при температуре 110 С. Для получения такого количества водяного пара в парогенераторе сжигают 24 кг/ч жидкого топлива с теплотой сгорания 40 МДж/кг. Одновременно с подачей пара в нагреватель газа 20 включают вентилятор 21 и осуществляют циркуляцию водяного пара по контуру нагреватель газа 20 - камера с беспровальной решеткой 12 - слой отходов в контейнере 5 - газоход 22 вывода парогазовой смеси из реактора 10 - вентилятор 21 - нагреватель газа 20. В процессе циркуляции водяного пара открывают кран - расходомер 23 и с расходом 180 кг/ч в течение 10 минут водяной пар отводят в теплообменник 24 и конденсируют пар путем охлаждения воздухом, который с помощью вентилятора 25 прокачивают через рубашку 26 теплообменника 24. За это время в теплообменник 24 будет отведено и сконденсировано 30 кг водяного пара. Для конденсации 30 кг водяного пара в теплообменнике 24 потребуется количество воздуха 1017 кг. Таким образом расход воздуха составит 1017 кг / 600 с 1,7 кг/с 6102 кг/ч. Так как водяной пар при температуре 110 С имеет плотность 0,8 кг /м 3, то прокачка 30 кг водяного пара через реактор означает прокачку 37,5 м 3 пара, что при объеме реактора 6 м 3 означает 6-ти кратную смену газовой среды в реакторе, в результате чего из реактора вытесняется практически весь воздух, который с потоком пара отводят в теплообменник 24. Так как воздух не конденсируется в теплообменнике 24, то его (воздух) через кран 27 подают в печь 28. Содержание воздуха в реакторе контролируют по показаниям газового анализатора 29. После достижения заданного (5 мас. ) содержания воздуха в парогазовой смеси отвод этой смеси в теплообменник 24 прекращают путем закрытия крана 23. Одновременно с помощью крана 19 прекращают подачу водяного пара в нагреватель газа. Так как прекращается отбор водяного пара от парогенератора 18, то автоматика парогенератора снижает с 24 кг/ч до минимума количество сжигаемого топлива (10 кг/ч). Удаление воздуха из реактора необходимо, чтобы предотвратить окисление (горение) продуктов разложения отходов в реакторе 10. Одновременно с выводом из теплообменника 24 воздуха из емкости 30 в печь 28 подают жидкое топливо в количестве 36 кг/ч и сжигают его. Образующиеся продукты сгорания в количестве 396 кг /ч поступают в кожух нагревателя газа 20 и затем с помощью дымососа 31 из кожуха нагревателя газа 20 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 32. Проходя через кожух нагревателя газа 20 высокотемпературные (Т 1000 С и более) продукты сгорания топлива в печи 28 нагревают протекающий по трубам нагревателя водяной пар до температуры 700 С, а сами охлаждаются и при температуре 150 С выводятся в дымовую трубу 32. Для переработки 600 кг/ч изношенных шин необходимо прокачать через слой отходов 1200 кг парогазовой смеси (водяной пар и продукты разложения) с температурой на входе в слой Т 700 С, а процесс разложения протекает в течение 2 ч (7200 с.). Таким образом,при циркуляции парогазовой смеси в течение 2 ч ее расход составит величину 1200 кг/2 ч 600 кг/ч и с помощью вентилятора 21 устанавливают расход парогазовой смеси в процессе циркуляции (расход смеси, подаваемой вентилятором 21 в слой отходов), равный 600 кг/ч. При достижении определенной температуры (в нашем случае Т 280 С), что контролируют по показаниям датчика температуры 33, начинает протекать процесс термического разложения резиновых отходов с образованием твердых и газообразных продуктов,которые смешиваются с циркулирующей парогазовой смесью. 9 11590 1 2009.02.28 Количество продуктов пиролиза шин в парогазовой смеси контролируют по показаниям газового анализатора 29 и устанавливают массовое соотношение водяной пар - продукты пиролиза в пределах 11 (в парогазовой смеси на 1 кг водяного пара содержится 1 кг продуктов пиролиза, после чего открывают кран-расходомер 23 и часть парогазовой смеси(водяной пар и газообразные продукты разложения резиновых отходов) с расходом 300 кг/ч выводят в теплообменник 24, в котором продукты охлаждают до температуры 90 С. Температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 35. Давление в реакторе 10 контролируют по показаниям датчика давления 34 и манипулируя краном-расходомером 23 (регулируют величину открытия) устанавливают давление в реакторе 10 выше атмосферного, чтобы предотвратить подсос из атмосферы воздуха в реактор 10. Одновременно манипулируя краном 19 (открывают кран) в реактор подают водяной пар с расходом 150 кг/ч для поддержания в парогазовой смеси соотношения пар - продукты пиролиза 11, что контролируют по показаниям газового анализатора 29. Так как из реактора 10 в теплообменник 24 с расходом 300 кг /ч выводят парогазовую смесь, в которой в равных (11) количествах содержится водяной пар и продукты пиролиза шин, то для поддержания в реакторе 10 заданного состава парогазовой смеси и ее давления необходимо добавлять водяной пар, а продукты пиролиза добавляются в парогазовую смесь в результате разложения шин. Отводимую из реактора 10 в теплообменник 24 парогазовую смесь охлаждают путем теплообмена с прокачиваемым через рубашку 26 теплообменника воздухом. При этом для конденсации 300 кг/ч парогазовой смеси расход воздуха через рубашку теплообменника 24 устанавливают равным 10170 кг/ч или в объемном выражении 8475 м 3/ч (плотность воздуха 1,2 кг/м 3). В результате охлаждения парогазовой смеси образуется жидкая фаза, которую через кран 36 подают в сепаратор 37. Жидкая фаза содержит воду и сконденсировавшиеся продукты пиролиза шин. В нашем случае конденсируется 90 мас.газообразных продуктов,а 10 мас.составляют неконденсирующиеся газы. Таким образом конденсируется 150 кг/ч водяного пара и (150 кг/ч). 0,9135 кг/ч газообразных продуктов разложения изношенных шин. В сепараторе 37 отделяют воду от жидких продуктов разложения и подают ее через кран 38 в фильтр 39, где очищают от органических примесей и затем через кран 40 очищенную воду с расходом 142,9 кг/ч подают в парогенератор для получения водяного пара. Это позволяет предотвратить образование загрязненных сточных вод и таким образом снизить выбросы вредных веществ в окружающую среду. Жидкие продукты разложения из сепаратора через кран 41 подают в накопительную емкость 42 с расходом 142,1 кг/ч. Воду отделяют частично таким образом, чтобы содержание остаточной воды в жидкой фазе было 5 мас. , что контролируют по показаниям датчика, установленного в сепараторе 37 и работающего, например, на принципе измерения удельной электропроводности смеси проводящей жидкости (вода) и непроводящей (жидкие продукты пиролиза шин). Таким образом жидкая фаза содержит 135 кг продуктов разложения шин и 7,1 кг воды, т.е количество жидкой фазы, которая образуется в течение 1 ч (3600 с) составляет 135 кг 7,1 кг 142,1 кг. Неконденсирующиеся газообразные продукты разложения резиновых отходов из теплообменника 24 через кран 27 в количестве 15 кг/ч подают в печь 28 и сжигают в смеси с жидким топливом. Сжигание неконденсирующихся продуктов разложения позволяет предотвратить их выброс в окружающую среду и одновременно снизить расход топлива для нагрева парогазовой смеси в нагревателе газа 20. Теплота сгорания неконденсирующихся газов составляет 20 МДж/кг. Сжигание 15 кг/ч данных газов заменяет сжигание 7,5 кг/ч жидкого топлива с теплотой сгорания 40 МДж/кг. 11590 1 2009.02.28 Таким образом в нашем случае снижают расход жидкого топлива, подаваемого из емкости 30 в печь 28, с 36 кг/ч до (36 кг/ч - 7,5 кг/ч)28,5 кг/ч. Выделение газообразных продуктов разложения приводит к росту давления в реакторе 10, поэтому для поддержания давления парогазовой смеси в реакторе 10 выше атмосферного с помощью крана расходомера 19 снижают подачу водяного пара в нагреватель газа 20 и с помощью кранарасходомера 23 регулируют вывод части парогазовой смеси в теплообменник 24 таким образом, чтобы давление в реакторе 10 было постоянно выше атмосферного. Это контролируют по показаниям датчика давления 34. Одновременно по показаниям газового анализатора 29 контролируют содержание водяного пара в парогазовой смеси и поддерживают массовое соотношение водяной пар - продукты разложения шин в пределах 11. В процессе разложения изношенных шин количество образующихся газообразных продуктов разложения в первый период возрастает до максимального значения, а затем во второй период снижается до полного прекращения выхода газообразных продуктов разложения. Поскольку давление в реакторе 10 выше атмосферного поддерживают путем подачи вреактор водяного пара (регулируют с помощью крана-расходомера 23) и вывода части парогазовой смеси в теплообменник 24 и одновременно в циркулирующей парогазовой смеси поддерживают массовое соотношение водяной пар - продукты разложения шин в пределах 1 1 путем подачи в реактор 10 водяного пара и вывода из реактора 10 в теплообменник 24 части парогазовой смеси, то момент полного прекращения выхода из шин газообразных продуктов разложения (момент окончания процесса разложения шин) соответствует моменту полного закрытия крана-расходомера 23 и крана-расходомера 19,т.е. в этот момент прекращается подача пара в реактор 10 и вывод парогазовой смеси из реактора для поддержания давления в реакторе выше атмосферного и поддержания массового соотношения пар - продукты разложения шин в пределах 11. При достижении момента прекращения выхода газообразных продуктов открывают шлюзовой затвор 7 и с помощью транспортера 8 контейнер 5 выводят из реактора 10 в камеру загрузки 9. Затем затвор 7 закрывают. Открывают затвор 43 и с помощью транспортера 44 контейнер 17 из камеры загрузки 45 подают в реактор 10 и затем затвор 43 закрывают. После вывода контейнера 5 в камеру загрузки 9 из фильтра 39 через кран расходомер 46 с помощью насоса 47 в форсунки 48 подают 54 кг воды и распыляют ее над слоем твердого остатка в контейнере 5 в течение 10 мин. Вода попадает на твердый остаток и охлаждает его, а сама испаряется, и образующийся водяной пар через клапан 49 выходит из камеры загрузки 9 в реактор 10. Температуру охлаждения твердого остатка в контейнере 5 контролируют по показаниям датчика температуры 50 и после достижения Т 120 С распыление воды прекращают. С помощью поворотного механизма 51 контейнер 5 поворачивают и устанавливают донной частью вверх, в результате чего твердый остаток под действием собственного веса из контейнера 5 в количестве 300 кг (в нашем примере выход твердого остатка составляет 50 мас.от количества изношенных шин) вываливается на ленточный транспортер 52,который с помощью двигателя 53 приводят в движение и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. После разгрузки контейнер 5 устанавливают в рабочее положение(донной частью вниз) и загружают его, как описано выше. В валковой мельнице 54 твердый остаток проходя через валки размалывается до размеров частиц 1 мм, в результате чего углеродистая составляющая (твердая фаза) отделяется от металлического корда. Заданную величину размола 1 мм в валковой мельнице устанавливают путем регулировки расстояния между валками, которое устанавливают равным 1 мм. После валковой мельницы 54 твердую фазу и металлический корд подают в электромагнитный сепаратор 55. В электромагнитном сепараторе 55 отделяют 30 мас.металла от углеродистых продуктов разложения, т.е. отделяют 90 кг металла. Металл в количестве 90 кг подают в пресс 56 и прессуют в брикеты, а углеродистый остаток в количестве 210 кг подают в центро 11 11590 1 2009.02.28 бежную мельницу 57. В центробежной мельнице 57 углеродистый остаток измельчают до размеров частиц 0,05-0,1 мм и затем подают в бункер-накопитель 58. Из бункера - накопителя 58 в смеситель 60 через весовой дозатор 61 подают заданное количество измельченного углеродистого остатка. Одновременно из емкости 42 через кран-расходомер 59 в смеситель 60 подают заданное количество жидкой фазы. Регулируя краном-расходомером 59 количество подаваемой жидкой фазы в смесителе 58 устанавливают соотношение твердой и жидкой фаз равное 10,75, т.е. на 0,75 кг жидкой фазы в смеситель подают 1 кг углеродистого остатка. Таким образом в смеситель 60 загружают через весовой дозатор 210 кг углеродистого остатка и из емкости 42 через кран-расходомер 59 в смеситель 60 подают 157,5 кг жидкой фазы. После установления данного соотношения включают механическую мешалку 62 и перемешивают твердую и жидкую фазы. Одновременно включают насос-диспергатор 63 и осуществляют циркуляционную прокачку смеси по замкнутому контуру смеситель - насос - дисперагатор - смеситель в течение 600 с. Перешивание в течение времени менее 600 с (10 мин) не позволяет достичь равномерного смешивания твердой и жидкой фаз, а также улучшить показатели получаемого топлива. Аналогично осуществляют процесс термического разложения резиновых отходов, которые находятся в контейнере 17, установленном в реакторе 10. При этом для охлаждения твердого остатка в контейнере 17 из фильтра 39 через кран 64 в форсунки 65 подают воду,а температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 66. Образующийся пар из камеры 17 выходит в реактор 10 через клапан 70, что позволяет снизить расход пара на удаление воздуха из реактора 10. Продукты сгорания топлива в парогенераторе 18 через дымовой патрубок 71 выбрасываются в атмосферу. С помощью поворотного механизма 67 контейнер 17 поворачивают и устанавливают вверх дном. Твердый остаток из контейнера 17 вываливается на транспортер 68, который с помощью двигателя 69 приводят в движение и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. При обработке отходов в реакторе 10 в контейнере 17 используют патрубок 73 подачи парогазовой смеси в камеру 72. Таким образом контейнеры 5 и 17 поочередно загружают отходами и подают в реактор 10. Пример 2. Из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 3 подают порцию измельченных до размеров кусков 150 мм резиновых отходов (изношенные шины) в количестве 150 кг. После этого открывают затвор 4 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 5. Затем затвор 4 закрывают, в бункер загрузки 3 опять подают следующую порцию отходов, после чего открывают затвор 3 и отходы проваливаются в контейнер 5. Операцию загрузки повторяют 6 раз, чтобы в результате загрузить в контейнер 5 900 кг отходов. Порционная загрузка позволяет равномерно по объему загрузить отходы в контейнер 5. С помощью привода 6 открывают шлюзовой затвор 7 и включив транспортер 8 контейнер 5 из камеры загрузки 9 подают в реактор 10, после чего затвор 7 закрывают. При этом контейнер 5 в реакторе 10 устанавливают таким образом, что патрубок 11 подачи парогазовой смеси в камеру 12 с беспровальной решеткой соединяется(стыкуется) с газоходом 13 подачи парогазовой смеси в реактор 10. Транспортер 2 с помощью поворотной платформы 14 поворачивают от бункера загрузки 3 к бункеру загрузки 15. После этого из накопителя 1 с помощью транспортера 2 в бункер загрузки 15 подают измельченные до размеров частиц 150 мм резиновые отходы порциями (6 порций) по 150 кг. Открывают затвор 16 и отходы под действием собственного веса проваливаются в контейнер 17. Таким образом контейнер 17 полностью загружают отходами в количестве 600 кг. От парогенератора 18 через кран-расходомер 19 с расходом 450 кг /ч в нагреватель газа 20 подают водяной пар при температуре 110 С. Для получения такого количества во 12 11590 1 2009.02.28 дяного пара в парогенераторе сжигают 36 кг/ч жидкого топлива с теплотой сгорания 40 МДж/кг. Одновременно с подачей пара в нагреватель газа 20 включают вентилятор 21 и осуществляют циркуляцию водяного пара по контуру нагреватель газа 20 - камера с беспровальной решеткой 12 - слой отходов в контейнере 5 - газоход 22 вывода парогазовой смеси из реактора 10 - вентилятор 21 - нагреватель газа 20. В процессе циркуляции водяного пара открывают кран - расходомер 23 и с расходом 270 кг/ч в течение 10 минут водяной пар отводят в теплообменник 24 и конденсируют пар путем охлаждения воздухом, который с помощью вентилятора 25 прокачивают через рубашку 26 теплообменника 24. За это время в теплообменник 24 будет отведено и сконденсировано 45 кг водяного пара. Для конденсации 45 кг водяного пара в теплообменнике 24 потребуется количество воздуха 1526 кг. Таким образом, расход воздуха составит 1526 кг / 600 с 2,55 кг/с 9180 кг/ч. Так как водяной пар при температуре 110 С имеет плотность 0,8 кг /м 3, то прокачка 45 кг водяного пара через реактор означает прокачку 56,3 м 3 пара, что при объеме реактора 6 м 3 означает 9-кратную смену газовой среды в реакторе, в результате чего из реактора вытесняется практически весь воздух, который с потоком пара отводят в теплообменник 24. Так как воздух не конденсируется в теплообменнике 24, то его (воздух) через кран 27 подают в печь 28. Содержание воздуха в реакторе контролируют по показаниям газового анализатора 29. После достижения заданного (5 мас. ) содержания воздуха в парогазовой смеси отвод этой смеси в теплообменник 24 прекращают путем закрытия крана 23. Одновременно с помощью крана 19 прекращают подачу водяного пара в нагреватель газа. Так как прекращается отбор водяного пара от парогенератора 18, то автоматика парогенератора снижает с 36 кг/ч до минимума количество сжигаемого топлива (10 кг/ч). Удаление воздуха из реактора необходимо, чтобы предотвратить окисление (горение) продуктов разложения отходов в реакторе 10. Одновременно с выводом из теплообменника 24 воздуха из емкости 30 в печь 28 подают жидкое топливо в количестве 54 кг/ч и сжигают его. Образующиеся продукты сгорания в количестве 594 кг /ч поступают в кожух нагревателя газа 20 и затем с помощью дымососа 31 из кожуха нагревателя газа 20 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 32. Проходя через кожух нагревателя газа 20 высокотемпературные (Т 1000 С и более) продукты сгорания топлива в печи 28 нагревают протекающий по трубам нагревателя водяной пар до температуры 700 С, а сами охлаждаются и при температуре 150 С выводятся в дымовую трубу 32. Для переработки 900 кг/ч изношенных шин необходимо прокачать через слой отходов 1800 кг парогазовой смеси (водяной пар и продукты разложения) с температурой на входе в слой Т 700 С, а процесс разложения протекает в течение 2 ч (7200 с.). Таким образом,при циркуляции парогазовой смеси в течение 2 ч ее расход составит величину 1800 кг / 2 ч 900 кг/ч и с помощью вентилятора 21 устанавливают расход парогазовой смеси в процессе циркуляции (расход смеси, подаваемой вентилятором 21 в слой отходов) равным 900 кг/ч. При достижении определенной температуры (в нашем случае Т 280 С), что контролируют по показаниям датчика температуры 33, начинает протекать процесс термического разложения резиновых отходов с образованием твердых и газообразных продуктов,которые смешиваются с циркулирующей парогазовой смесью. Количество продуктов пиролиза шин в парогазовой смеси контролируют по показаниям газового анализатора 29 и устанавливают массовое соотношение продукты пиролиза водяной пар в пределах 51 (в парогазовой смеси на 1 кг водяного пара содержится 5 кг продуктов пиролиза, после чего открывают кран-расходомер 23 и часть парогазовой смеси(водяной пар и газообразные продукты разложения резиновых отходов) с расходом 216 кг/ч выводят в теплообменник 24, в котором продукты охлаждают до температуры 80 С. Температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 35. Давление в реакторе 10 контролируют по показаниям датчика давления 34 и манипулируя краном-расходомером 23 (регулируют величину открытия) устанавливают давление в ре 13 11590 1 2009.02.28 акторе 10 выше атмосферного, чтобы предотвратить подсос из атмосферы воздуха в реактор 10. Одновременно манипулируя краном 19 (открывают кран) в реактор подают водяной пар с расходом 36 кг/ч для поддержания в парогазовой смеси соотношения продукты пиролиза - пар 51, что контролируют по показаниям газового анализатора 29. Так как из реактора 10 в теплообменник 24 с расходом 216 кг /ч выводят парогазовую смесь, в которой в соотношении (51) количествах содержатся продукты пиролиза шин и водяной пар,то для поддержания в реакторе 10 заданного состава парогазовой смеси и ее давления необходимо добавлять водяной пар, а продукты пиролиза добавляются в парогазовую смесь в результате разложения шин. Отводимую из реактора 10 в теплообменник 24 парогазовую смесь охлаждают путем теплообмена с прокачиваемым через рубашку 26 теплообменника воздухом. При этом для конденсации 216 кг/ч парогазовой смеси расход воздуха через рубашку теплообменника 24 устанавливают равным 700 кг/ч или в объемном выражении 583 м 3/ч (плотность воздуха 1,2 кг/м 3). В результате охлаждения парогазовой смеси образуется жидкая фаза, которую через кран 36 подают в сепаратор 37. Жидкая фаза содержит воду и сконденсировавшиеся продукты пиролиза шин. В нашем случае конденсируется 85 мас.газообразных продуктов,а 15 мас.составляют неконденсирующиеся газы. Таким образом конденсируется 36 кг/ч водяного пара и (180 кг/ч). 0,85153 кг/ч газообразных продуктов разложения изношенных шин. В сепараторе 37 отделяют воду от жидких продуктов разложения и подают ее через кран 38 в фильтр 39, где очищают от органических примесей и затем через кран 40 очищенную воду с расходом 2,15 кг/ч подают в парогенератор для получения водяного пара. Это позволяет предотвратить образование загрязненных сточных вод и таким образом снизить выбросы вредных веществ в окружающую среду. Жидкие продукты разложения из сепаратора через кран 41 подают в накопительную емкость 42 с расходом 186,85 кг/ч. Воду отделяют частично таким образом, чтобы содержание остаточной воды в жидкой фазе было 18 мас. , что контролируют по показаниям датчика, установленного в сепараторе 37 и работающего, например, на принципе измерения удельной электропроводности смеси проводящей жидкости (вода) и непроводящей (жидкие продукты пиролиза шин).Таким образом, жидкая фаза содержит 153 кг продуктов разложения шин и 33,85 кг воды, т.е количество жидкой фазы, которая образуется в течение 1 ч (3600 с) составляет 153 кг 33,85 кг 186,85 кг. Неконденсирующиеся газообразные продукты разложения резиновых отходов из теплообменника 24 через кран 27 в количестве 27 кг/ч подают в печь 28 и сжигают в смеси с жидким топливом. Сжигание неконденсирующихся продуктов разложения позволяет предотвратить их выброс в окружающую среду и одновременно снизить расход топлива для нагрева парогазовой смеси в нагревателе газа 20. Теплота сгорания неконденсирующихся газов составляет 20 МДж/кг. Сжигание 15 кг/ч данных газов заменяет сжигание 13,5 кг/ч жидкого топлива с теплотой сгорания 40 МДж/кг. Таким образом в нашем случае снижают расход жидкого топлива, подаваемого из емкости 30 в печь 28, с 54 кг/ч до (54 кг/ч - 13,5 кг/ч)40,5 кг/ч. Выделение газообразных продуктов разложения приводит к росту давления в реакторе 10, поэтому для поддержания давления парогазовой смеси в реакторе 10 выше атмосферного с помощью крана-расходомера 19 снижают подачу водяного пара в нагреватель газа 20 и с помощью крана-расходомера 23 регулируют вывод части парогазовой смеси в теплообменник 24 таким образом, чтобы давление в реакторе 10 было постоянно выше атмосферного. Это контролируют по показаниям датчика давления 34. Одновременно по показаниям газового анализатора 29 контролируют содержание водяного пара в парогазовой смеси и поддерживают массовое соотношение продукты разложения шин - водяной пар в пределах 51. 11590 1 2009.02.28 При достижении момента прекращения выхода газообразных продуктов открывают шлюзовой затвор 7 и с помощью транспортера 8 контейнер 5 выводят из реактора 10 в камеру загрузки 9. Затем затвор 7 закрывают. Открывают затвор 43, и с помощью транспортера 44 контейнер 17 из камеры загрузки 45 подают в реактор 10, и затем затвор 43 закрывают. После вывода контейнера 5 в камеру загрузки 9 из фильтра 39 через кран-расходомер 46 с помощью насоса 47 в форсунки 48 подают 81 кг воды и распыляют ее над слоем твердого остатка в контейнере 5 в течение 10 минут. Вода попадает на твердый остаток и охлаждает его, а сама испаряется, и образующийся водяной пар через клапан 49 выходит из камеры загрузки 9 в реактор 10, что позволяет снизить расход пара от парогенератора 18 на удаление воздуха из реактора 10. Температуру охлаждения твердого остатка в контейнере 5 контролируют по показаниям датчика температуры 50 и после достижения Т 120 С распыление воды прекращают. С помощью поворотного механизма 51 контейнер 5 поворачивают и устанавливают донной частью вверх, в результате чего твердый остаток под действием собственного веса из контейнера 5 в количестве 540 кг (в нашем примере выход твердого остатка составляет 60 мас.от количества изношенных шин) вываливается на ленточный транспортер 52,который с помощью двигателя 53 приводят в движение и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. После разгрузки контейнер 5 устанавливают в рабочее положение(донной частью вниз) и загружают его как описано выше. В валковой мельнице 54 твердый остаток проходя через валки размалывается до размеров частиц 3 мм, в результате чего углеродистая составляющая (твердая фаза) отделяется от металлического корда. Заданную величину размола 3 мм в валковой мельнице устанавливают путем регулировки расстояния между валками, которое устанавливают равным 3 мм. После валковой мельницы 54 твердую фазу и металлический корд подают в электромагнитный сепаратор 55. В электромагнитном сепараторе 55 отделяют 30 мас.металла от углеродистых продуктов разложения, т.е. отделяют 162 кг металла. Металл в количестве 162 кг подают в пресс 56 и прессуют в брикеты, а углеродистый остаток в количестве 378 кг подают в центробежную мельницу 57. В центробежной мельнице 57 углеродистый остаток измельчают до размеров частиц 0,05 - 0,1 мм и затем подают в бункер накопитель 58. Из бункера - накопителя 58 в смеситель 60 через весовой дозатор 61 подают заданное количество измельченного углеродистого остатка. Одновременно из емкости 42 через кран-расходомер 59 в смеситель 60 подают заданное количество жидкой фазы. Регулируя краном-расходомером 59 количество подаваемой жидкой фазы в смесителе 58 устанавливают соотношение твердой и жидкой фаз, равное 11,5, т.е. на 1,5 кг жидкой фазы в смеситель подают 1,0 кг углеродистого остатка. Таким образом в смеситель 60 загружают через весовой дозатор 249 кг углеродистого остатка и из емкости 42 через кран расходомер 59 в смеситель 60 подают 373 кг жидкой фазы. После установления данного соотношения включают механическую мешалку 62 и перемешивают твердую и жидкую фазы. Одновременно включают насос-диспергатор 63 и осуществляют циркуляционную прокачку смеси по замкнутому контуру смеситель - насос - дисперагатор - смеситель в течение 3600 с. Перемешивание в течение времени более 3600 с (60 минут) приводит к росту энергозатрат на получение топлива, но не улучшает качества топлива, так как процесс перемешивания уже завершился. Аналогично осуществляют процесс термического разложения резиновых отходов, которые находятся в контейнере 17, установленном в реакторе 10. При этом для охлаждения твердого остатка в контейнере 17 из фильтра 39 через кран 64 в форсунки 65 подают воду,а температуру охлаждения контролируют по показаниям датчика температуры 66. Образующийся пар из камеры 17 выходит в реактор 10 через клапан 70. Продукты сгорания топлива в парогенераторе 18 через дымовой патрубок 71 выбрасываются в атмосферу. С 15 11590 1 2009.02.28 помощью поворотного механизма 67 контейнер 17 поворачивают и устанавливают вверх дном. Твердый остаток из контейнера 17 вываливается на транспортер 68, который с помощью двигателя 69 приводят в движение и твердый остаток подают в валковую мельницу 54. При обработке отходов в реакторе 10 в контейнере 17 используют патрубок 73 подачи парогазовой смеси в камеру 72. Таким образом контейнеры 5 и 17 поочередно загружают отходами и подают в реактор 10. Заявленное изобретение отличается от аналогов более низкими энергетическими затратами на переработку, низкими вредными выбросами в окружающую среду и высоким качеством получаемых продуктов переработки изношенных шин. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 16