Аппарат термического разложения резины и пластмасс

Аппарат термического Аппарат термического разложения резины и разложения резины и

пластмасспластмасс

РазработалРазработал Люлькин М.С.Люлькин М.С.Н. РуководительН. Руководитель Устинов В.А.Устинов В.А.

ФГБОУ ВПО «КнАГТУ»ФГБОУ ВПО «КнАГТУ»

Люлькин М.С.Люлькин М.С.ФГБОУ ВПО КнАГТУФГБОУ ВПО КнАГТУ

ЕжегодноЕжегодно в стране образуется в стране образуется более 875 тыс. т более 875 тыс. т отходовотходов резинотехнических изделий, резинотехнических изделий, более 1250 более 1250

тыс. т отходовтыс. т отходов различных пластмасс. различных пластмасс.Из них Из них перерабатываетсяперерабатывается всего около всего около 200 тыс. т200 тыс. т в год, что составляет чуть больше в год, что составляет чуть больше 9 % от общего 9 % от общего

числачисла..Если не принять какие-то меры, Если не принять какие-то меры, человечество человечество

похоронит себяпохоронит себя под грудой полимерных отходов. под грудой полимерных отходов.

К основным способам утилизации полимерных К основным способам утилизации полимерных отходов относятся:отходов относятся:

•вторичное использование отходов;вторичное использование отходов;•каталитическое разложение с получением каталитическое разложение с получением исходных низкомолекулярных продуктов исходных низкомолекулярных продуктов (мономеров, олигомеров);(мономеров, олигомеров);•термическое разложение путем пиролиза.термическое разложение путем пиролиза.

22Люлькин М.С.Люлькин М.С.ФГБОУ ВПО КнАГТУФГБОУ ВПО КнАГТУ

Причины использования в качестве Причины использования в качестве способа утилизации термического способа утилизации термического

разложения путем пиролиза:разложения путем пиролиза:1.1. позволяет получить позволяет получить высококалорийное высококалорийное

топливотопливо, сырье и полуфабрикаты, , сырье и полуфабрикаты, используемые в различных технологических используемые в различных технологических процессах, а также мономеры, применяемые процессах, а также мономеры, применяемые для синтеза полимеров;для синтеза полимеров;

2.2. капитальные и эксплуатационные капитальные и эксплуатационные затраты не затраты не превышают затрат на их уничтожениепревышают затрат на их уничтожение;;

3.3. по энергетическим затратам по энергетическим затратам наиболее наиболее экономичный способ утилизации;экономичный способ утилизации;

4.4. не происходитне происходит повторного повторного загрязнения загрязнения окружающей средыокружающей среды. .


Аппарат, реализующий технологию Аппарат, реализующий технологию термического разложения резины и термического разложения резины и

пластмасспластмасс


Исходное сырьеИсходное сырье

Газ к форсункамГаз к форсункам Газ к форсункамГаз к форсункам

Дымовые газыДымовые газы Дымовые газыДымовые газы

Плавление сырьяПлавление сырья

Деструкция и Деструкция и испарение сырьяиспарение сырья

Выход продуктов разложенияВыход продуктов разложения

Выход кокса, металлокорда, тех. углеродаВыход кокса, металлокорда, тех. углерода55

Коксование Коксование тяжелых остатков тяжелых остатков сырьясырья

Люлькин М.С.Люлькин М.С.ФГБОУ ВПО КнАГТУФГБОУ ВПО КнАГТУ

Продукты, получаемые в ходе Продукты, получаемые в ходе

переработкипереработки

Производительность по сырьюПроизводительность по сырью 2,2 2,2

т/сут.т/сут.

Производительность по продуктам:Производительность по продуктам:

жидкое топливожидкое топливо 880 880

кг/сут.кг/сут.

тех. углеродтех. углерод 660 кг/сут.660 кг/сут.

пиролизный газпиролизный газ 440 440

кг/сут.кг/сут.

металлокордметаллокорд 220 кг/сут.220 кг/сут.

При этом предусматривается При этом предусматривается

использовать пиролизный газ (40 – 50 %) использовать пиролизный газ (40 – 50 %)

на технологические нужды.на технологические нужды.


Назначение Назначение продукциипродукции

Наименование продукта Назначение продукта

Жидкое топливоЖидкое топливо Является конечным товарным продуктом, Является конечным товарным продуктом, соответствует по качеству мазуту марки М100, так же соответствует по качеству мазуту марки М100, так же

может подвергаться разгонки на фракции с целью может подвергаться разгонки на фракции с целью получения различных нефтепродуктов (дизельное получения различных нефтепродуктов (дизельное

топливо, бензин, сырье нефтехимического топливо, бензин, сырье нефтехимического производства)производства)

Пиролизный газПиролизный газ Используется в технологических нуждах установки (40 Используется в технологических нуждах установки (40 – 50 %), избыток может быть использован в нуждах – 50 %), избыток может быть использован в нуждах предприятия, на котором установлен аппарат, либо, предприятия, на котором установлен аппарат, либо, как перспектива, может быть отпущен стороннему как перспектива, может быть отпущен стороннему

потребителю потребителю

МеталлокордМеталлокорд Имеет в своем составе высококачественную сталь, Имеет в своем составе высококачественную сталь, перерабатывается в металлперерабатывается в металл

Углеродосодержащий Углеродосодержащий закоксованный остатокзакоксованный остаток

Может применяться в качестве твердого топлива. Так Может применяться в качестве твердого топлива. Так же, после магнитной сепарации, может применятся же, после магнитной сепарации, может применятся

как наполнитель для других резинотехнических как наполнитель для других резинотехнических изделий, либо в производстве высококачественного изделий, либо в производстве высококачественного

углерода. углерода.


Отзывы от потенциальных потребителейОтзывы от потенциальных потребителей


Участие в выставкахУчастие в выставках


Участие в выставкахУчастие в выставках


Конкурентные преимущества Конкурентные преимущества продукции по сравнению с лучшим продукции по сравнению с лучшим

аналогоманалогомПараметр для сравненияПараметр для сравнения Наш проектНаш проект УПОР-1Ш ООО «Южно-УПОР-1Ш ООО «Южно-

уральская промышленная уральская промышленная

компания», г. Орсккомпания», г. Орск

Цена аппарата без монтажаЦена аппарата без монтажа Около 600.000 тыс. руб.Около 600.000 тыс. руб. 1.280.000 тыс. руб.1.280.000 тыс. руб.

ПроизводительностьПроизводительность 2,2 т/сут.2,2 т/сут. 5 т/сут5 т/сут

Предполагаемый срок Предполагаемый срок

окупаемостиокупаемости1 год1 год 2,5 года2,5 года

Готовый ценный продуктГотовый ценный продукт Дизельное топливо, мазутДизельное топливо, мазут МазутМазут

Необходимость дальнейшей Необходимость дальнейшей

доочистки товарных продуктовдоочистки товарных продуктов НетНет Да, требуется доочисткаДа, требуется доочистка

Подача сырьяПодача сырья Автоматическая, через Автоматическая, через

загрузочный бункер загрузочный бункер РучнаяРучная

Обработка сырья перед Обработка сырья перед

использованиеиспользование Да, требуетсяДа, требуется Да, требуетсяДа, требуется

Остальные недостаткиОстальные недостатки Пока не выявленыПока не выявлены Отсутствие герметичности Отсутствие герметичности

приводит к утечке газов, хлопкамприводит к утечке газов, хлопкам


Инновационность продуктаИнновационность продуктаИнновационностьИнновационность проекта заключается в проекта заключается в уникальной конструкции аппаратауникальной конструкции аппарата, , позволяющего совмещать позволяющего совмещать технологии пиролиза и коксованиятехнологии пиролиза и коксования, температурные , температурные

режимы и режимы и способ контакта теплоносителяспособ контакта теплоносителя..

ПатентПатент СходствоСходство ВыводВывод

9841. 07.09.989841. 07.09.98 НетНет В корне различны конструкции В корне различны конструкции аппаратааппарата

72223. 07.12.0772223. 07.12.07 Вертикальный аппарат, с Вертикальный аппарат, с загрузкой сырья сверхузагрузкой сырья сверху

Остается невыясненным, как Остается невыясненным, как поднимается температура продукта поднимается температура продукта

внутри аппарата, его внутреннее внутри аппарата, его внутреннее устройствоустройство

88016 U1. 88016 U1. 26.05.0926.05.09

Сходств много – аппарат пиролиза Сходств много – аппарат пиролиза вертикальный, продукт вертикальный, продукт

подогревается без контакта с подогревается без контакта с сырьёмсырьём

Недостаточная герметизация Недостаточная герметизация аппарата, в следствие чего его аппарата, в следствие чего его

нестабильная работа, необоснованно нестабильная работа, необоснованно выбранный завышенный выбранный завышенный температурный режимтемпературный режим

96119 U1 96119 U1 03.03.1003.03.10

Сходств много – вертикальный Сходств много – вертикальный аппарат, подогрев сырья газовыми аппарат, подогрев сырья газовыми

форсункамифорсунками

Контакт отработавших газов с Контакт отработавших газов с продуктами пиролиза сделает продуктами пиролиза сделает невозможным их дальнейшее невозможным их дальнейшее

разделениеразделение

2408819 С1 2408819 С1 30.09.0930.09.09

Сходство – вертикальный аппарат Сходство – вертикальный аппарат пиролиза, шибера загрузки и пиролиза, шибера загрузки и

выгрузки. Колосники с выгрузки. Колосники с поворотными приводами.поворотными приводами.

Подъём температуры осуществляется при Подъём температуры осуществляется при контакте продуктов горения греющего контакте продуктов горения греющего

топлива и продуктов пиролиза, что сделает топлива и продуктов пиролиза, что сделает невозможным их очистку.невозможным их очистку.


На данном этапе, нами достигнуто:На данном этапе, нами достигнуто:

проведена сравнительная оценка эффективности переработки проведена сравнительная оценка эффективности переработки углеводородных отходов, углеводородных отходов, выбрана схема утилизации и процессвыбрана схема утилизации и процесс, по , по которому будет осуществляться переработка полимерных которому будет осуществляться переработка полимерных соединений и изношенных покрышек;соединений и изношенных покрышек;

разработанаразработана в первом приближении в первом приближении конструкция аппаратаконструкция аппарата, , позволяющего провести данный процесс;позволяющего провести данный процесс;

проведен проведен выборвыбор и анализ и анализ температурного режима втемпературного режима в данном данном аппаратеаппарате;;

создан лабораторный образец аппаратасоздан лабораторный образец аппарата, на котором , на котором предполагается осуществить дальнейшее исследование режимов предполагается осуществить дальнейшее исследование режимов процесса, оценить возможность переработки различных видов процесса, оценить возможность переработки различных видов полимеров в качестве сырья, проверить соответствие расчетных полимеров в качестве сырья, проверить соответствие расчетных параметров процесса с данными полученными на практике;параметров процесса с данными полученными на практике;

все все результатырезультаты проделанных работ проделанных работ опубликованы в статьях опубликованы в статьях научно-технических журналовнаучно-технических журналов, две из которых включены в списки , две из которых включены в списки ВАК, что доказывает признанность данной работы в научном ВАК, что доказывает признанность данной работы в научном мире.мире.


План дальнейшей НИРПлан дальнейшей НИРНаименНаименование ование этапа этапа

проектапроекта

Описание работ по этапуОписание работ по этапу Описание результатов Описание результатов работ по этапуработ по этапу

Срок Срок исполнеисполне

нияния

ИсследованияИсследования Исследование соответствия расчетных данных о Исследование соответствия расчетных данных о температурных режимах работы аппарата, температурных режимах работы аппарата, параметрах процесса, составе и количестве параметрах процесса, составе и количестве получаемых продуктов опытным даннымполучаемых продуктов опытным данным

Четкие рекомендуемые температурные Четкие рекомендуемые температурные режимы аппарата, точное количество режимы аппарата, точное количество

получаемых продуктовполучаемых продуктов

6 мес.6 мес.

ДополнительДополнительные ные

исследованияисследования

Исследование возможности получения целевых Исследование возможности получения целевых продуктов нефтехимического производствапродуктов нефтехимического производства

Вывод о возможности получения целевых Вывод о возможности получения целевых продуктов нефтехимического производства, продуктов нефтехимического производства, параметры процесса, требования к составу параметры процесса, требования к составу

сырьясырья

4 мес.4 мес.

ДоработкаДоработка Доработка конструкции аппарата, с учетом Доработка конструкции аппарата, с учетом полученных опытных данных, его внедрение на полученных опытных данных, его внедрение на

производствопроизводство

Доработанный аппарат, внедренный на Доработанный аппарат, внедренный на производствопроизводство

6 мес.6 мес.

Создание Создание промышленнпромышленной установкиой установки

Создание промышленной, максимально Создание промышленной, максимально автоматизированной установки, отработка ее автоматизированной установки, отработка ее

параметров и вывод ее на рынок с последующим параметров и вывод ее на рынок с последующим тиражированиемтиражированием

Промышленные установки, запущенные в Промышленные установки, запущенные в производство на предприятиях города, края, производство на предприятиях города, края,

странны.странны.

8 мес.8 мес.


Спасибо за Спасибо за вниманиевнимание


Documents

Аппарат термического разложения резины и пластмасс