Реактор для переработки изношенных покрышек

 

Использование: в области переработки резиносодержащих отходов. Готовый продукт используется в автодорожном строительстве, как антикоррозионное покрытие, для изготовления мастик, кровельных материалов и в других целях. Сущность изобретения: в реакторе с подогревом реакционной массы, представляющим собой вертикальный цилиндрический аппарат с загрузочным и перемешивающим устройством, реакционной и сепарирующей зонами, загрузочное устройство секционировано и выполнено в виде цилиндрических кассет с перерабатываемым материалом, перемешивающее устройство представляет собой барботер для подачи греющего газа, служащий одновременно фиксирующим устройством для установки кассет, выполненный в виде вертикальных труб с форсунками, смонтированными с переменным углом наклона в пределах 0 15° и с переменным шагом по высоте, а сепарирующая зона реактора выполняется с увеличением диаметра в 1,5 2 раза в сравнении с реакционной зоной и снабжена обогреваемым отбойным устройством, для интенсификации переработки любых видов изношенных и бракованных покрышек. 2 ил.

Изобретение относится к области переработки резиносодержащих отходов и может быть использовано при утилизации изношенных и бракованных покрышек.

Известна конструкция реактора, предназначенная для высокотемпературной обработки резиновых отходов под повышенным давлением в присутствии водяного пара и воздуха, снабженная механизмом, обеспечивающим перемешивание, и змеевиком для обогрева [1] Однако известный реактор имеет малую производительность аппарата со сложной организацией загрузки и выгрузки.

Известен способ получения битумного связующего, включающий термообработку резины использованных покрышек в среде нефтепродукта при температуре, обеспечивающей значительную деструкцию углеводородов, каучука и органического корда. Для осуществления данного способа используется аппарат с мешалкой, представляющий собой вертикальный аппарат с подогревом реакционной массы, снабженный загрузочным и перемешивающим устройствами, реакционной и сепарирующей зонами [2] Однако данная конструкция также имеет малую производительность, ограниченную объемом одной секции, а также в ней невозможно использовать для переработки изношенные покрышки с металлическим кордом.

Изобретение направлено на решение задачи интенсификации процесса переработки любых видов изношенных и бракованных покрышек.

Для достижения технического результата в реакторе для переработки изношенных покрышек, представляющем собой вертикальный цилиндрический аппарат с подогревом реакционной массы с загрузочным и перемешивающим устройствами реакционной и сепарирующей зонами, загрузочное устройство секционировано и выполнено в виде установленных друг на друга цилиндрических кассет с перерабатываемым материалом, перемешивающее устройство представляет собой барботер для подачи греющего газа, служащий одновременно фиксирующим устройством для установки кассет, выполненный в виде вертикальных труб с форсунками, смонтированными с переменным углом наклона в пределах 0-15^о и с переменным шагом по высоте, а сепарирующая зона реактора выполнена с увеличением диаметра в 1,5-2 раза в сравнении с реакционной зоной и снабжена обогреваемым отбойным устройством.

На фиг. 1 изображен реактор, общий вид; на фиг.2 детали устройства барботера для подачи греющего газа и кассеты с загруженными изношенными шинами.

Реактор содержит корпус 1, цилиндрические кассеты 2 с центральным отверстием, в которые вне реактора укладываются изношенные шины, трубу 3 для подачи греющего углеводородного газа с температурой, превышающей на 150-200^оС температуру процесса деструкции, барботирующее устройство 4, являющееся одновременно направляющим и фиксирующим устройством для установки кассет друг на друга в несколько ярусов, сепарирующую зону 5 для отделения унесенных частиц растворителя и продуктов деструкции резины, характеризующуюся увеличением диаметра по сравнению с реакционной зоной в 1,5-2 раза, обогреваемое отбойное устройство 6, отверстия 7 в барботере с переменным углом наклона от горизонтали в пределах 0-15^о.

Реактор работает следующим образом.

Изношенные покрышки без стадии дробления механическими приспособлениями загружаются в кассеты реактора 2. Укладка изношенных и бракованных шин в кассеты ведется относительно центральной трубы кассеты. Кассеты при снятой верхней крышке реактора укладываются последовательно друг на друга в реактор. В реактор насосом закачивается высококипящий органический растворитель (мазут, трансформаторное масло, кубовые остатки различных нефтехимических производств и т.п.). Реактор продувается от остатков кислорода воздуха инертным газом и начинается циркуляция через него греющего углеводородного газа, подогретого в печи до температуры на 150-200^оС выше температуры деструкции изношенных и бракованных шин. Процесс деструкции шин протекает в течение 3-5 ч при температуре 350-500^оС. Горячий углеводородный газ поступает в штуцер А, проходит по центральной трубе в барботер 4 и через отверстия в барботере и наружной стенке кассеты направляется в слой растворителя. Процесс деструкции аутокаталитически начинается с поверхности шин и завершается получением однородного раствора (микросуспензии) продуктов деструкции изношенных шин в растворителе. Для создания турбулентных потоков газа внутри реактора отверстия в барботере выполняются под переменным углом с заданной плотностью по высоте барботера. Газы попадают в сепарирующую часть реактора, отделение унесенных твердых частиц и капель растворителя осуществляется посредством отбойного устройства 6, для предотвращения забивки обогреваемого до температуры процесса. Газ выходит из реактора в штуцер Б. Подача и выход теплоносителя осуществляется через штуцеры В и Г соответственно. Загрузка растворителя ведется через штуцер Д. Выгрузка готового продукта ведется через штуцер Е к насосу.

Готовый продукт используется в автодорожном строительстве, как антикоррозионное покрытие, для изготовления мастик, кровельных материалов и в других целях. Использование настоящего реактора позволяет за счет получения углеводородов при деструкции шин соответственно сократить расход нефтепродуктов. После выгрузки продукта реактор продувается азотом либо пропаривается и готовится к следующему циклу загрузки. Кассеты вынимаются из открытого реактора. Остатки металлокорда извлекаются при переворачивании кассет и прессуются для последующего использования как вторичное сырье.

Формула изобретения

РЕАКТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК, представляющий собой вертикальный цилиндрический аппарат с подогревом реакционной массы, с загрузочным и перемешивающим устройствами, реакционный и сепарирующей зонами, отличающийся тем, что загрузочное устройство секционировано и выполнено в виде установленных одна на другую цилиндрических кассет с перерабатываемым материалом, перемешивающее устройство представляет собой барботер для подачи греющего газа, служащий одновременно фиксирующим устройством для установки кассет, выполненный в виде вертикальных труб с форсунками, смонтированными с переменным углом наклона 0 15^o и с переменным шагом по высоте, а сепарирующая зона реактора выполнена с увеличением диаметра в 1,5 2 раза в сравнении с реакционной зоной и снабжена обогреваемым отбойным устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2