Установка для утилизации отработанных шин и отходов резинотехнических изделий

(51)29 17/00,08 11/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ШИН И ОТХОДОВ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Объединенные технологии(72) Авторы Ходыко Валерий Анатольевич Костелецкий Александр Павлович Козлов Анатолий Иванович(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Объединенные технологии(57) Установка для утилизации отработанных шин и отходов резинотехнических изделий,включающая реактор с перфорированной корзиной для перерабатываемого сырья, нагревательное устройство для рабочего раствора, насосы для циркуляции рабочей жидкости через реактор снизу вверх, систему трубопроводов, образующих питательную и нагнетательную линии, отличающаяся тем, что она снабжена рециркуляционной линией трубопровода, соединяющей питательную и нагнетательную линии со стороны реактора.(56) 1. Зачесов Г.Н. и др. Получение и применение тонкоизмельченных порошков резины и порошкового регенерата. - М. УНИИТЭН нефтехим, 1978. - С. 14-20. 2. Заявка Республики Беларусь 1018 а, МПК 08 11/04, В 29 В 17/00, опубл. 1995. 3. А.с. 1713921, МПК 10 1/10, опубл. 1992. 4. Патент 2153415, МПК В 29 В 17/00, опубл. 27.07.2000 (прототип). 771 Предлагаемое техническое решение относится к области регенерации пластиков, в частности к установкам для утилизации и переработки отработанных шин и отходов, и может найти применение для получения суспензии растворенной резины, используемой в строительстве в качестве гидроизоляции и приготовления асфальтобетона. Широко известны способы и установки для механического измельчения изношенных покрышек, используемых впоследствии для усиления дорожных покрытий и в других целях (См. Зачесов Г.Н. и др. Получение и применение тонкоизмельченных порошков резины и порошкового регенерата. - М. УНИИТЭН нефтехим, 1978, - С.14-20). Однако они не обеспечивают процесс регенерации для повторного получения резины. Известна установка для осуществления процесса пиролиза изношенных автомобильных покрышек, содержащая реактор, охладитель и конденсатор газообразных продуктов пиролиза, разделитель конденсата, устройства для разделения и для выгрузки твердого остатка, а также для нагрева рабочей среды реактора (заявка Республики Беларусь 1018 а,МПК 08 11/04, В 29 В 17/00, опубл. 1995). Недостатком этого устройства является то, что процесс разложения сырья происходит в среде водяного пара при температуре 400-700 С, что приводит к разложению каучукового полимера. Получаемая в результате термического разложения масса содержит жидкую и твердую фазы, причем последняя включает металлокорд и минеральные примеси,что ограничивает ее дальнейшее полезное применение. Кроме того, необходимость нагрева пара до 400-700 С увеличивает энергоемкость процесса. Известно устройство для термической переработки полимерных отходов, изношенных шин, рубероида и др. В этом устройстве сырье загружают в обогреваемый дымовыми газами цилиндрический аппарат, оборудованный загрузочным люком и штуцерами для выхода газа и жидких продуктов разложения сырья. В нижней зоне аппарата над винтовой мешалкой расположена разделительная решетка из колец. После завершения процесса жидкие продукты сливают, а твердый остаток извлекают вместе с решеткой. (А.с. 1713921, МПК 10 1/10, опубл. 1992). Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено для термического разложения каучукового полимера резины с получением жидких продуктов, которые не могут быть использованы как резинобитумная композиция, например, для гидроизоляции или в дорожном строительстве. Полученный твердый остаток загрязнен продуктами разложения резины, поэтому его полезное применение также ограничено. Имеет место большой выход побочных веществ, требующих специальной обработки для их утилизации. Кроме того, в данном устройстве неудовлетворительно решена проблема массо- и теплопередачи, что приводит к пригоранию обрабатываемых веществ к теплопередающей поверхности и необходимости очистки аппарата после каждого рабочего цикла. Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство для реализации способа утилизации отработанных шин и отходов резинотехнических изделий (Патент 2153415, МПК В 29 В 17/00, опубл. 27.07.2000 - прототип). Устройство содержит экстрактор (реактор), представляющий собой цилиндрический корпус с перфорированной корзиной для переработки обрабатываемого сырья, имеющий загрузочный люк и штуцеры для ввода и вывода жидких и газообразных веществ, а также нагревательное устройство, насосы для подачи жидкого раствора в экстрактор и для циркуляции жидкости снизу вверх и систему трубопроводов. Обработку сырья осуществляют в перфорированной корзине, которую помещают в экстрактор, заполненный нефтяным мазутом или гудроном, циркулирующим снизу вверх. Недостатком устройства является то, что подача нефтепродуктов из нагревательного устройства в экстрактор производится периодически. Во время отсутствия движения жидкости происходит ее остывание и увеличение вязкости. Это может привести к закупорке труб. 771 Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности установки и качества получаемого сырья путем обеспечения непрерывности циркуляции рабочей жидкости в установке. Поставленная задача достигается тем, что установка для утилизации отработанных шин и отходов резинотехнических изделий, включающая реактор с перфорированной корзиной для перерабатываемого сырья, нагревательное устройство для рабочего раствора,насосы для циркуляции рабочей жидкости через реактор снизу вверх, систему трубопроводов, образующих питательную и нагнетательную линии, дополнительно снабжена рециркуляционной линией трубопровода, соединяющей питательную и нагнетательную линии со стороны реактора. Снабжение установки рециркуляционной линией обеспечивает непрерывное прокачивание рабочей жидкости в период загрузки - выгрузки и, как следствие, повышение коэффициента полезного действия установки и получение качественного сырья. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом. На рисунке представлена схема установки. Установка для утилизации отработанных шин и отходов резинотехнических изделий состоит из реактора 1, выполненного из коррозионностойкой стали с перфорированной корзиной 2 для перерабатываемого сырья, емкости 3 для получения рабочего раствора,нагревательного устройства 4 (котельная) для доведения раствора до требуемой температуры, насосов 5 и 6, обеспечивающих прокачивание его через реактор 1, трубопроводов,образующих питательную 7 и нагнетательную 8 линии. Дополнительно установка снабжена рециркуляционной линией 9, обеспечивающей непрерывность процесса в период смены корзин и слива суспензии из реактора 1, снабженного сливным отверстием 10, а крышка реактора снабжена предохранительным клапаном 11. Работа насоса 12 обеспечивается за счет подогрева емкости 3 отходящими газами котельной 4, которые удаляются через дымовую трубу 13 при помощи дымососа 14. Установка работает следующим образом. В реактор помещают корзину, загруженную изношенными и отбракованными шинами, и закрывают крышкой с предохранительным клапаном 11. В емкость 3 загружают в определенном соотношении битум и мастику, и насосом 12 раствор подается в котельную 4, где нагревается до требуемой температуры 250300 С и по системе трубопроводов питательной линии 7 насосом 5 подается в реактор 1. Насос 5, установленный в питательной линии 7, и насос 6, установленный в нагнетательной линии 8, обеспечивают циркуляцию рабочего раствора снизу вверх. Раствор при движении соприкасается с загруженными шинами и, растворяя их, превращается в резинобитумную суспензию. Частично охлажденный раствор-суспензия по нагнетательной линии 8 насосом 6 подается обратно в котельную 4 и догревается до требуемой температуры за счет тепла отходящих газов котельной 4. Количество циклов прокачивания зависит от времени растворения каучукового полимера шин. Готовая суспензия сливается через специальное отверстие 10 в нижней части реактора 1. Корзину 2 с металлокордом извлекают из реактора 1. Установка работает в непрерывном режиме. В период смены корзины 2, слива суспензии, загрузки котельной 4 и нагрева рабочего раствора включается рециркуляционная линия 9, и раствор прокачивается насосами 5 и 6 по замкнутому контуру, обеспечивая непрерывность процесса и предотвращая загустевание раствора в трубопроводах. Уменьшению расхода энергии и уменьшению выброса вредных веществ в окружающую среду способствует то, что емкость 3 с рабочим раствором подогревается отходящими газами из котельной 4 и обеспечивает требуемую вязкость раствора для работы насоса 12. Отработанные газы удаляются через дымовую трубу 13 при помощи дымососа 14. Термическая обработка изношенных и отбракованных шин битумным раствором при температуре около 250 С обеспечивает практически полное использование перерабатываемых шин, максимальное использование металлокорда, сохраняет структурные связи резины. 3 771 При этом появляется возможность получения соответствующих композиционных материалов широкого спектра в зависимости от процентного состава компонентов в рабочем растворе. Получаемые резинобитумные композиции могут быть использованы в строительстве как материалы для гидроизоляции, для кровельных работ и приготовления асфальтобетона. Предлагаемая установка позволяет осуществлять переработку сырья без измельчения шин или отходов резины,осуществлять переработку шин с металлокордом,получать резинобитумную композицию, не содержащую сажу и минеральные компоненты резины,минимизировать выброс вредных веществ в окружающую среду,уменьшить расход энергии до 150-200 кв./час на тонну продукции. Использование тепла отработанных газов, теплоизоляция реактора и трубопроводов обеспечивают высокий энергетический КПД процесса. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4