Патент резины

Главная / Патент резины

морозостойкая резина на основе пропиленоксидного каучука и природных бентонитов

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке эластомерных материалов уплотнительного назначения с высоким уровнем морозостойкости и низким значением остаточной деформации сжатия. Разработанные резиновые смеси могут быть использованы для изготовления резиновых деталей, применяемых в различных видах уплотнительных узлов машин и механизмов и в других областях применения, например, для изготовления уплотнений для стеклопакетов в регионах с холодным климатом. Резиновая смесь содержит, мас.ч.: пропиленоксидный каучук СКПО — 100,0; серу — 1,5; стеариновую кислоту — 1,0; оксид цинка — 5,0; тиурамдисульфид — 1,0; дибензотиазолдисульфид (альтакс) — 1,5; дибутоксиэтиладипинат — 10,0; технический углерод П-803 — 60,0; фенил- -нафтиламин (неозон Д) — 2,0; и природные бентониты — 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 10,0. Технический результат — высокий уровень морозостойкости и низкие значения остаточной деформации сжатия резиновых уплотнений, изготовленных из резиновой смеси. 2 табл.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке эластомерных материалов уплотнительного назначения с высоким уровнем морозостойкости и низким значением остаточной деформации сжатия. Разработанные резины могут быть использованы для изготовления резиновых деталей, применяемых в различных видах уплотнительных узлов машин и механизмов и в других областях применения, например, для изготовления уплотнений для стеклопакетов в регионах с холодным климатом.

Наиболее перспективным материалом для эксплуатации в условиях Крайнего Севера являются резины на основе пропиленоксидного каучука (СКПО), который характеризуется морозо-, озоно- и термостойкостью. Недостатком его являются высокие значения остаточной деформации сжатия (1. Говорова О.А. и др. Разработка атмосферостойких резин с улучшенными низкотемпературными и адгезионными свойства / Каучук и резина. — М.: — 1999. № 2, с.18-20; 2. Говорова О.А. и др. Использование добавок эпихлоргидриновых и пропиленоксидных каучуков для расширения температурного интервала работоспособности резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков / Каучук и резина. — М.: -2000. № 4, с.18-20).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой композиции является морозостойкая резиновая смесь на основе СКПО, содержащая серу, тиурамдисульфид, стеариновую кислоту, оксид цинка, 2-меркаптобензтиазол, технический углерод П-803, природные цеолиты и дибутилфталат, подвергнутые совместной механоактивации в планетарной мельнице АГО-2 с в соотношении 70:30 (3. Петрова Н.Н., Портнягина В.В., Биклибаева Р.Ф. Морозостойкая смесь на основе пропиленоксидного каучука /Патент РФ № 2294341. — М.: — 2007). Природные цеолиты представляют собой каркасные алюмосиликаты, обладающие высокой адсорбционной способностью (4. Новгородов П.Г. Актуальные проблемы освоения цеолитового сырья месторождения Хонгуруу. /Матер, науч. чтений, посвященных памяти первооткрывателя месторожения цеолитов Якутии К.Е. Колодезникова. — Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН. — 2005. — 124 с.). К недостаткам указанных резин следует отнести высокое значение остаточной деформации сжатия, сложную технологию производства, связанную с приготовлением пасты на основе цеолитов и пластификатора, кроме того для надежной эксплуатации деталей из данных резин желательно дальнейшее повышение коэффициента морозостойкости при -50°С.

Технической задачей изобретения является снижение остаточной деформации сжатия при улучшении низкотемпературных показателей резиновой смеси на основе СКПО за счет введения новых минеральных наполнителей в эластомерную матрицу.

Используемый наполнитель — природные бентониты (4. Лыгина Т.З., Сабитов А.А., Трофимова Ф.А. и др. Бентониты и бентонитоподобные глины. Классификация, особенности состава, физико-химические и технологические свойства. — Казань: ФГУП «ЦНИИгеолнеруд». — 2005. — 72 с.) представляют собой слоистые алюмосиликаты. Остальную часть природных бентонитов составляют минералы, содержащие макро, микро и ультрамикроэлементы. Состав минерала может быть представлен химической формулой:

Mx(Al4-xMgx)Si 8O20(OH)4, где М — катион щелочных или щелочно-земельных металлов, х — степень изоморфного замещения (0,5-1,3).

Известно положительное воздействие природных бентонитов на структуру и эксплуатационные свойства некоторых каучуков. Так, в работах Туторского И.А. и Покидько Б.В. по модификации бутадиен-нитрильного и изопренового каучуков (5. Туторский И.А., Альтзицер Б.В., Покидько В.В.

Термостойкие нанокомпозиты со слоистыми силикатами на основе бутадиен-нитрильного каучука /Каучук и резина. — М.: — 2007. № 2, с.16; 6. Туторский, И.А., Кузин B.C., Покидько Б.В. Полимерные композиты со слоистыми силикатами на основе изопренового каучука / Каучук и резина. — М.: — 2009. № 4, с.18) показано, что в композитах происходит улучшение физико-механических и динамических свойств, понижается газопроницаемость, происходит повышение термостойкости за счет образования эксфолиированной структуры, когда слоистые силикаты при диспергировании полностью расслаиваются в полимерной матрице до индивидуальных пластинчатых частиц с нанометровой толщиной. Влияние на морозостойкость резин слоистых алюмосиликатов, в отличие от каркасных алюмосиликатов, в настоящее время не исследовано.

Поставленная задача достигается тем, что резиновая смесь, включающая пропиленоксидный каучук, серу, тиурамдисульфид, стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод П-803, вместо пасты на основе природных цеолитов и пластификатора дибутилфталата, полученной совместной обработкой в планетарной мельнице АГО-2С, содержит порошок природных бентонитов. Пластификатор в смеси также присутствует, но вводится в резиновую смесь на стадии смешения каучука и ингредиентов. Вместо традиционного дибутилфталата использован пластификатор дибутоксиэтиладипинат (ДБЭА, ТУ 2497-127-55778270-2002), который характеризуется высокой совместимостью с полярными каучуками и низкой летучестью по сравнению с дибутилфталатом, при его применении получают резины с более высокой морозостойкостью. Также в данной резиновой смеси в качестве вулканизующего агента вместо каптакса использован альтакс (дибензотиазолдисульфид), ускоритель класса тиазолов средней активности (7. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины. 4-е изд. М.: Химия, 1978, с.164). Смесь содержит дополнительно фенил-(3-нафтиламин (неозон Д), который является противостарителем аминного типа (8. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины. 4-е изд. М.: Химия, 1978, с.198). Состав резин приведен в таблице 1.

Резиновую смесь по предложенной рецептуре готовят на стандартном оборудовании при следующей последовательности введения ингредиентов:

пропиленоксидный каучук, стеариновая кислота, оксид цинка, дибензотиазолдисульфид, тиурамдисульфид, бентониты, фенил-(3-нафтиламин, технический углерод, дибутоксиэтиладипинат, сера. Вулканизацию резиновой смеси проводят при 150°С, давлении 12,0 МПа в течение 30 мин. Выдержка вулканизатов до испытаний не менее 6 ч.

Физико-механические показатели вулканизатов определяют по ГОСТ 270-84, остаточную деформацию сжатия (ОДС) по ГОСТ 9.029-74, объемный износ по ГОСТ 25509-79, коэффициент морозостойкости при растяжении (Км) по ГОСТ 408-78. Свойства вулканизатов приведены в таблице 2.

Применение резиновой смеси заявляемого состава, повысит ресурс работы резиновых уплотнений при их эксплуатации в составе герметизирующих устройств, поскольку данный материал обладает высокой морозостойкостью и низким значением остаточной деформации сжатия, а также получен по более простой по сравнению с прототипом технологии приготовления, исключающей стадию совместной механоактивации цеолита и дибутилфталата.

www.freepatent.ru

Патент резины

(21), (22) Заявка: 2003116334/12, 02.06.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
02.06.2003

(30) Конвенционный приоритет:
15.04.2003 (пп.1-7) BY a20030334

(43) Дата публикации заявки: 10.01.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: WO 95/15840 A1, 15.06.1995. RU 2142357 C1, 10.12.1999. RU 2139187 C1, 10.10.1999. RU 2128196 C1, 27.03.1999. RU 2080399 C1, 27.05.1997.

Адрес для переписки:
220131, г.Минск, а/я 500, В.П. Самцову

(72) Автор(ы):
Дроздов Алексей Владимирович (BY),
Ковалев В.В. (RU),
Могильнер Александр Симонович (BY),
Калацкий Николай Иванович (BY)

(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью НПО «Технопром» (RU),
Дроздов Алексей Владимирович (BY)

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к технологии переработки промышленных и бытовых отходов резины и может быть использовано в топливно-энергетическом комплексе, в резиновой промышленности и на предприятиях по переработке автомобильных шин. В способе переработки изношенных шин подготавливают и подают их в реактор через шлюзовую камеру. Осуществляют пиролиз под давлением в среде перегретого водяного пара, последующее отделение твердой фазы, разделение жидкой и парогазообразной фаз со сжиганием последней для поддержания процесса пиролиза и удаление из реактора твердой и жидкой фаз. Пиролиз проводят при отрицательном давлении в реакторе в интервале 0,01-0,1 атм в режиме непрерывной загрузки шин и выгрузки твердой фазы. Шлюзовые камеры заполняют водой с возможностью загрузки (6) и выгрузки (7) реактора (3), заполняют водой с образованием водяного затвора. Парогазообразную фазу дополнительно подвергают каталитическому крекингу. Жидкую фазу в количестве 25-30% сжигают в реакторе для поддержания процесса пиролиза. Устройство для переработки изношенных шин содержит вертикальный реактор со шлюзовой камерой для загрузки шин, средство выгрузки твердой фазы и функционально связанные с реактором конденсатор парогазовой фазы и накопительную емкость-отстойник жидкой фазы с краном и расходомером. Устройство снабжено шлюзовой камерой выгрузки. Шлюзовые камеры загрузки и выгрузки выполнены с водяными затворами с возможностью герметизации реактора. Шлюзовая камера загрузки снабжена транспортером загрузки, который на входе и выходе водяного затвора оборудован прижимными вальцами. Реактор дополнительно снабжен патроном каталитического крекинга и оборудован печью с горелками. Корпус печи выполнен коническим в виде направляющей для нанизывания шин на вершину конуса с транспортера загрузки. В основании конуса печи смонтирован кольцевой инфракрасный излучатель из жаропрочной стали. Изобретение позволяет повысить производительность процесса переработки изношенных шин и снизить удельные энергозатраты. 2 н.и 5 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

Изобретение относится к области экологии и связано с утилизацией продуктов техногенной деятельности человека, в частности к технологии переработки промышленных и бытовых отходов резины, и может быть использовано в топливно-энергетическом комплексе, в резиновой промышленности, а также на предприятиях по переработке автомобильных шин.

Известен технологический комплекс (1) для переработки безотходным способом твердых органических отходов, в том числе изношенных автопокрышек, авиационных и других покрышек с получением энергоносителей (бензиновой фракции, мазутов, пиролизного газа), пирокарбона (твердого углеродного остатка) и металла. Способ включает подготовку исходного сырья с его многостадийным измельчением до размера крошки порядка 20-25 мм и последующей сушкой. Высушенная крошка поступает в реактор, где при температуре около 950°С подвергается деструкции с выделением парогазовой смеси, а твердый углеродистый остаток с металлическими включениями под собственным весом и давлением вновь поступающего сырья продвигается в нижнюю часть реактора. Затем через систему охлаждения его направляют в двухвалковую дробилку для предварительного измельчения и отделения металла от “припеченного” углерода. Из дробилки измельченный твердый остаток по ленточному транспортеру поступает в бункер — запасник, при этом предварительно из него извлекаются металлические включения. Из бункера — запасника углеродистый остаток винтовым питателем подают в микроизмельчитель, где происходит окончательное измельчение до заданной фракции. Пиролизный газ частично подают на обогрев реактора, остальную часть — потребителю. Из паров жидких углеводородов после нефтехимической конденсации и ректификации выделяют бутадиен, бензин, толуол и бензол.

К недостаткам известного способа следует отнести наличие высокоэнергоемких процессов измельчения шин и сушки крошки, а также цикличность работы реактора, в связи с периодичностью процесса загрузки сырья и выгрузки твердого остатка из реактора и связанные с этим существенные энергетические потери.

Известен способ утилизации резиновых отходов в среде инертного теплоносителя — кварцевого песка (2). Способ включает пиролиз отходов резины в реакторе при температуре 500-700°С, отделение твердой фазы, разделение жидкой и газообразной фаз путем конденсации и сжигание последней для поддержания процесса пиролиза.

Недостатком этого способа является высокая энергоемкость и низкая производительность вследствие цикличности процессов загрузки-выгрузки в реактор и неизбежных при этом потерях тепловой энергии.

Известна также технология переработки резиновых отходов методом парового термолиза (3). Способ включает “переваривание” резины в рабочей среде — перегретом водяном паре. Водяной пар при охлаждении позволяет легко концентрировать продукты разложения. При этом используют парогазовую смесь, состоящую из 98-85 мас.% перегретого до 300-1600°С водяного пара и 2-15 мас.% газа, полученного из газообразных продуктов разложения. Резиновые отходы предварительно перед термическим разложением смешивают с 3-40 мас.% масла путем пропускания газообразных продуктов разложения и рабочей среды через слой отходов при их массовом соотношении (0,05-1,62):1. Твердые продукты разложения смешивают с 4-40% масла и прессуют в брикеты с одновременным нагревом до 100-500°С путем фильтрации газа, полученного из газообразных продуктов разложения.

К недостаткам способа следует отнести высокую температуру разложения резиновых отходов, достигающую 1600°С, и цикличность процесса переработки, что существенно увеличивает энергетические затраты.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ деструкции резиновых отходов методом разложения в реакторе в среде перегретого пара (4), который и выбран в качестве прототипа. Способ включает предварительную подготовку и пиролиз изношенных шин под избыточным давлением в среде перегретого водяного пара. При этом пар берут в количестве 18-110% от массы отходов, а полученную углеродистую твердую фазу измельчают до размера частиц 0,001-0,210 мм. Жидкую фазу отделяют вместе с паром и смешивают с 23,0-55,8 мас.% измельченной углеродистой фазы с получением жидкого топлива. Технологический процесс разложения включает периодическую загрузку резиновых отходов в реактор и выгрузку из него твердой углеродистой фазы через шлюзовые камеры. Термическую деструкцию проводят при температуре 400-500°С. Газы деструкции вместе с водяным паром конденсируют, а неконденсирующиеся газы направляют на сжигание в топку парогенератора для поддержания процесса пиролиза.

Жидкий конденсат после смешения с измельченным углеродистым остатком до гомогенного состояния представляет собой топливо — аналог мазута марки М-40.

Недостатком известного способа является цикличность процесса переработки резиновых отходов и, как следствие, низкая производительность и большие потери тепловой энергии, неизбежные при периодической загрузке сырья в реактор и выгрузке из него твердой фазы.

Известно устройство (5) для термического разложения углеводородного сырья, в том числе старых автомобильных шин. Устройство содержит пиролизную камеру — накопитель, который размещен в печи обращенным вниз открытым торцом. Печь содержит верхнюю часть в виде колпака с двойными стенками и нижнюю часть — днище, соединенное с верхней частью коническим разъемом с уплотнениями. Накопитель образует с боковыми стенками и потолком печи общий зазор, соединенный патрубками для подвода и отвода продуктов пиролиза.

Недостатком устройства является низкая производительность и эффективность, обусловленная цикличностью процесса разложения, связанная с периодической загрузкой сырья и выгрузкой твердой фазы из камеры — накопителя.

Известна также печь для пиролиза автомобильных шин (6). Устройство содержит верхнюю и нижнюю части, соединенные посредством конического разъема с уплотнительными кольцами. В полости верхней части печи вертикально смонтирована пиролизная камера. Печь снабжена кольцевым лотком с патрубком для отвода жидких продуктов пиролиза. Работает устройство циклично: поднимают грузоподъемным устройством верхнюю часть печи, в пиролизную камеру загружают пакет шин, затем возвращают верхнюю часть на место и закрепляют разъемные соединения. Далее подают горячие газы из топочного устройства между стенками печи и пиролизной камерой и осуществляют разложение шин по заданному режиму с последующей выгрузкой в обратном порядке твердого остатка из пиролизной камеры.

Недостатком конструкции печи является цикличность работы и высокие энергопотери, связанные с необходимостью периодического нагрева печи до рабочей температуры после очередной загрузки шин и последующего охлаждения при выгрузке твердой фазы продуктов деструкции.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для переработки резиновых отходов методом пиролиза под избыточным давлением в среде перегретого водяного пара, которое и взято за прототип (7). Устройство содержит вертикальный реактор с верхней шлюзовой камерой с люком (затвором) для загрузки шин и шнековый транспортер выгрузки твердой фазы. Посредством привода транспортер кинематически связан со шлюзовым люком нижней камерой разгрузки. Реактор через трубопровод с краном и расходомером функционально связан с парогенератором, а также с конденсатором и накопительной емкостью — отстойником жидкой фазы.

В реактор через шлюзовую камеру периодически загружают шины, закрывают люк-затвор. Одновременно от парогенератора через кран и расходомер подают перегретый водяной пар под избыточным давлением и осуществляют термолиз по заданному режиму. Газообразные продукты пиролиза в смеси с водяным паром конденсируют в конденсаторе. Неконденсирующиеся газы через кран и расходомер направляют на сжигание в топку парогенератора. Образующийся конденсат из конденсатора сливают в накопительную емкость — отстойник. После завершения процесса разложения твердую фазу (углеродистый остаток) шнековым транспортером через шлюзовый люк разгрузочной камеры удаляют из реактора и направляют на измельчение. Далее реактор загружают новой партией шин и возобновляют цикл пиролиза.

Недостатком известных способа и устройства являются большие тепловые потери и низкая производительность вследствие циклического характера процессов загрузки исходного сырья и выгрузки твердых продуктов переработки.

Задачей изобретения является устранение отмеченных недостатков известных способа и устройства для переработки резиновых отходов.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение энергоемкости процесса переработки изношенных шин.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки изношенных шин, включающем подготовку и подачу их в реактор через шлюзовую камеру, пиролиз под давлением в среде водяного пара, последующее отделение твердой фазы, разделение жидкой и парогазообразной фаз со сжиганием последней для поддержания процесса пиролиза и удаление из реактора твердой и жидкой фаз, согласно изобретению, пиролиз проводят при отрицательном давлении в интервале 0,01-0,1 атм в режиме непрерывной загрузки шин и выгрузки твердой фазы, при этом шлюзовые камеры заполняют водой с возможностью образования водяного затвора, парогазообразную фазу дополнительно подвергают каталитическому крекингу, а жидкую фазу в количестве 25-30%, полученную при разложении, сжигают в реакторе для поддержания процесса пиролиза.

Шины при подготовке рассекают в поперечном кольцевом сечении в радиальном направлении, а в процессе пиролиза перемещают в реакторе сверху вниз и разгибают в ленту при выгрузке на выходе из реактора.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для переработки изношенных шин, содержащем вертикальный реактор со шлюзовыми камерами загрузки и выгрузки твердой фазы, транспортер выгрузки, функционально связанные с реактором конденсатор парогазовой фазы и накопительную емкость-отстойник жидкой фазы с краном и расходомером, согласно изобретению, шлюзовые камеры загрузки и выгрузки выполнены с водяными затворами с возможностью герметизации реактора, причем шлюзовая камера загрузки снабжена транспортером загрузки, который на входе и выходе водяного затвора оборудован прижимными вальцами, реактор дополнительно снабжен патроном каталитического крекинга и оборудован печью с горелками, при этом корпус печи выполнен коническим в виде направляющей, вершина конуса которой кинематически связана с транспортером загрузки, а в основание конуса печи вмонтирован кольцевой инфракрасный излучатель из жаропрочной стали.

Корпус печи изнутри выполнен полым и снабжен вертикальной перегородкой с возможностью образования дымохода, причем последний функционально связан с кольцевым зазором между наружной поверхностью реактора и его внешней теплоизоляционной стенкой, где дополнительно смонтирован спиральный дымоход.

Горелки печи через дополнительный промежуточный бак связаны с емкостью-отстойником жидкой фазы, при этом днище отстойника посредством трубопровода отвода воды подсоединено к камере выгрузки твердой фазы, а крышка отстойника подсоединена к конденсатору.

Конденсатор оборудован вытяжным вентилятором, который выполнен с возможностью создания отрицательного давления в реакторе и подачи газообразных неконденсирующихся продуктов разложения шин на сжигание.

Загрузочный транспортер выполнен цепным и снабжен крюками захвата шин, а разгрузочный транспортер выполнен ленточным и оборудован магнитным сепаратором.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для осуществления способа, на фиг.2 — схема рассечения шин при их подготовке, а на фиг.3 — вид шины по сечению Б-Б.

Устройство содержит участок 1 для подготовки шин 2, реактор 3 с теплоизоляционной стенкой 4 и патроном каталитического крекинга 5, шлюзовые камеры загрузки 6 и разгрузки 7 с водяными затворами 8, цепной загрузочный транспортер 9 с крюками захвата 10 и прижимными вальцами 11, ленточный разгрузочный транспортер 12 с магнитным сепаратором 13 для отделения металлических включений 14 и бункер 15 складирования углеродистой фазы 16. Функционально с реактором 3 связан конденсатор 17 с вытяжным вентилятором 18, емкость — отстойник 19 с кранами 20, 21 и промежуточным баком 22, трубопроводом 23. Печь 24 реактора 3 с вертикальной перегородкой 25, дымоходом 26, спиральным дымоходом 27, вытяжной трубой 28, кольцевым инфракрасным излучателем 29 и горелками 30.

Сущность способа и отличительные особенности устройства для его реализации заключаются в следующем.

Установлено, что термическое разложение резины и изношенных изделий из нее, например шин, в среде водяного пара является типичным диффузионным процессом, скорость которого ограничивается скоростью подвода теплоты и кинетикой диффузии летучих компонентов деструкции. Поэтому инженерно-технологическое решение вопросов подвода и сокращение потерь тепла является ключевой задачей для достижения эффективных показателей технологического процесса переработки изношенных шин. Разработанный способ и устройство позволяют вести процесс парового термолиза резины в непрерывном режиме, исключив циклическую остановку реактора на период загрузки исходного сырья и выгрузки твердых продуктов разложения из рабочей зоны. Непрерывность процесса деструкции достигают посредством отсечения рабочей зоны реактора от внешней среды посредством водяных затворов в шлюзовых камерах загрузки и выгрузки, что позволяет вести процесс термолиза в стационарном режиме, не останавливая реактор разложения. При этом смачивание шин водой, при прохождении водяного затвора камеры загрузки, благоприятно влияет на кинетику последующего разогрева отходов резины до температуры разложения (280-500°С). Рабочую температуру в зоне разложения реактора, после выхода на режим, поддерживают за счет собственного источника энергии — сжигания газовых и части жидких продуктов разложения отходов. При этом жидкую фазу деструкции резины, для целей энергообеспечения процесса разложения, используют в количестве 25-30% от полученного объема, а газовую составляющую продуктов разложения полностью сжигают в печи реактора. Таким образом, достигается высокая экологическая безопасность и экономичность процесса утилизации резиновых отходов.

Существенно, что паровой термолиз ведут при отрицательном давлении в рабочей зоне реактора (0,01-0,1 атм), последнее обеспечивает эффективное парообразование при более низкой температуре в реакторе за счет сдвига точки равновесного влагосодержания и повышает безопасность и экономичность процесса разложения шин.

В процессе деструкции резины вместе с летучей парогазовой фазой выделяется мелкодисперсная сажа, улавливаемая посредством сменного цеолитового патрона, которым дополнительно оборудован реактор. При этом патрон пропитан солями металлов с переменной валентностью (Ni, Co, Сr, Сu и т.п.), что обеспечивает каталитический крекинг органической составляющей парогазовой фазы и повышает экологическую безопасность процесса утилизации изношенных шин.

Эффективный отбор и возврат тепла в реактор от отходящих дымовых газов достигается также благодаря спиральной конструкции дымохода, что в сочетании с конической формой направляющей печи реактора обеспечивает равномерный всесторонний подвод тепла к шинам и не требует их предварительного измельчения. Такое конструктивное выполнение реактора существенно снижает энергетические затраты на предварительную подготовку шин и экономит энергоресурсы за счет рекуперации тепла.

Важным фактором экономичной работы устройства является оптимизации условий подвода тепла к шинам и эффективное использование реакционного объема реактора, что достигается путем упорядоченной плотной укладки загружаемых шин путем нанизывания их на коническую направляющую печи. Обод шин перед загрузкой в реактор предварительно рассекают, тем самым обеспечивают их непрерывное плавное перемещение в рабочей зоне реактора сверху вниз под собственным весом за счет постепенного раскрытия шины по разрезу и разгибания кольца в ленту в нижнем основании конуса с последующим удалением твердого остатка из реактора.

Применение водяного затвора в шлюзовой камере выгрузки твердого углеродистого остатка, помимо герметизации рабочей зоны реактора, исключает загрязнение рабочей атмосферы цеха частицами мелкодисперсной сажи, которая улавливается водой в шлюзовой камере. Такое конструктивное решение устройства для реализации способа улучшает гигиену труда и повышает экологическую безопасность ведения процесса.

Изобретение осуществляется следующим образом.

На подготовительном участке 1 шины 2 сортируют по типоразмерам и рассекают по схеме, как показано на фиг.2. Далее шины 2 захватывают погрузчиком (на чертеже не показано) и, ориентируя сечением разреза “С” “вверх”, подают в шлюзовую камеру загрузки 6, где вальцами 11, на входе в водяной затвор 8, выдавливают воздух из полости (31) шины 2 и укладывают на цепной транспортер 9. Затем их крюками захвата 10 подают в реактор 3, при этом на выходе из водяного затвора 8, шины 2 пропускают через вальцы 11 и выдавливают из полости 31 воду через сечение “С”, которое теперь сориентировано “вниз”. В верхней части рабочей зоны реактора 3 шины 2 нанизывают на коническую направляющую корпуса печи 24. В результате соответствующего выбора угла конической направляющей печи 24 и размягчения резины под действием высокой температуры, шины 2 деформируются, раскрываются по сечению “С” и под действием собственного веса постепенно продвигаются по рабочей зоне реактора 3 сверху вниз. Высота реактора 3 и скорость продвижения шин 2 в нем выбраны из расчета времени, достаточного для полного разложения резины, которое в среднем составляет 2,5-3 часа. В основании конической направляющей печи 24, в зоне инфракрасного излучателя 29, нагреваемого горелками 30, шины 2 уже в виде углеродистой фазы 16 (твердого остатка с включением металла) полностью распрямляются в ленту и поступают в шлюзовую камеру разгрузки 7. Далее углеродистая фаза 16 через водяной затвор 8 попадает на ленточный транспортер 12, по которому ее подают к магнитному сепаратору 13, где освобождают от металлических включений 14 и затем складируют в бункере 15. После размещения шин 2 в реакторе 3 вытяжным вентилятором 18 создают разрежение (отрицательное давление в интервале 0,01-0,1 атм), а затем осуществляют разделение продуктов деструкции на углеродистую, жидкую и парогазовую фазы, при этом последнюю удаляют под действием разрежения через патрон каталитического крекинга и направляют в конденсатор 17. Парогазовую фазу очищают от мелкодисперсной сажи и проводят каталитический крекинг содержащейся в ней органики. Сконденсированная жидкая фаза из конденсатора 17 поступает в емкость-отстойник 19, где жидкие углеводороды отделяют от воды. По трубопроводу 23 через кран 20 воду сливают в водяной затвор 8 шлюзовой камеры разгрузки 7. Часть углеводородной составляющей жидкой фазы (в количестве 25-30%) из емкости-отстойника 19 направляют в промежуточную емкость 22 и далее на сжигание в горелки 30 печи 24. Остальные 70-75% жидкой фазы, как готовое топливо из емкости-отстойника 19, направляют на слив (по стрелке “А”) в хранилище (на чертеже не показано).

Не конденсируемую газовую фазу из конденсатора 17 вытяжным вентилятором 18 направляют в горелки 30 для сжигания в печи 24 и поддержания процесса пиролиза в реакторе 3. Продукты сгорания по дымоходу 26 печи 24 и спиральному дымоходу 27, между теплоизоляционной стенкой 4 и внешней поверхностью реактора 3, удаляют через дымовую трубу 28 в атмосферу.

Процесс деструкции изношенных шин характеризуется следующими параметрами.

— Твердая углеродистая фаза — 900

— Газообразные продукты — 600

— Металлокорд (5% от веса) — 75

— парогазовая смесь — (350-450);

теплопроводность пара, Вт/(м К) — 67,3 10″ 3 .

Полученные продукты переработки изношенных шин усредненно имеют следующие параметры (табл.1).

bd.patent.su

Смотрите так же:

  • Уровни шума на судах Измерения уровней шума и вибрации специалистами нашей Компании. Измерения уровней шума и вибрации специалистами нашей Компании Все виды измерений акустического шума в воздушной среде, а также общей и локальной вибрации Измерения акустического шума (уровни звукового давления, звука, […]
  • Ставка налога на землю в вологде С 1 января 2016 года Вологодская область будет начислять налог на имущество по кадастровой стоимости С 1 января 2016 года Вологодская область переходит к исчислению налога на коммерческую недвижимость и на имущество физических лиц исходя из кадастровой стоимости.Соответствующие […]
  • Как начисляются выплаты по осаго Сроки рассмотрения и выплат по ОСАГО Законодательная база в сфере обязательного страхования автогражданской ответственности, призванная осуществлять возмещение ущерба здоровью либо имуществу стороны, пострадавшей в результате ДТП, в процессе управления транспортным средством, находится в […]
  • Правило включений исключений Правило включений исключений Пусть у множеств А и В общая часть насчитывает k элементов. Тогда всего, в объединении множеств А и В, число элементов равно т. е. Понятно, что, складывая числа m и n , мы засчитываем общие элементы дважды. Правило включения – исключения распространяют на […]
  • Повысят ли пенсии в 2018 году пенсионерам фсин Изменения в пенсии сотрудников ФСИН в 2018 году Экономика России до сих пор находится в кризисном положении, из-за чего правительство всевозможными методами пытается рационально распределять средства бюджета. Это приводит к невыполнению некоторых социальных обязательств, касающихся и […]
  • Правило лото кено Тиражная лотерея "KENO" / "КЕНО" в Казахстане Во время розыгрыша, с помощью лототрона, определяется выигрышная комбинация — 20 чисел от 1 до 80. Чтобы выиграть главный приз – 10 000 000 тенге, Вам достаточно угадать всего половину выпавших номеров! Стоимость ставки — 100 тенге. Вы сами […]
  • Росреестр госпошлины с 1 января 2018 Госпошлина за права с 1 января 2018 Если супругам не удалось договориться, у них есть дети младше 18 лет или отсутствует понимание в плане того, кому какое имущество достанется, судебного разбирательства не избежать. Так как в последние годы количество разводов возросло в разы, была […]
  • Если не оплачен штраф гибдд последствия Последствия неуплаты штрафа ГИБДД в 2018 году вовремя, в течении 60 дней Штраф должен быть оплачен в течение 60 дней. Срок для оплаты начнет отсчитываться с того момента, когда Вы получите это письмо. Привлечение к административной ответственности в виде штрафа уже в двукратном размере […]