Аппарат термического разложения резины и пластмасс Разработал

Аппарат термического
разложения резины и
пластмасс
Разработал
Н. Руководитель
Люлькин М.С.
Устинов В.А.
ФГБОУ ВПО «КнАГТУ»
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
Ежегодно в стране образуется более 875 тыс. т отходов
резинотехнических изделий, более 1250 тыс. т отходов
различных пластмасс.
Из них перерабатывается всего около 200 тыс. т в год,
что составляет чуть больше 9 % от общего числа.
Если не принять какие-то меры, человечество
похоронит себя под грудой полимерных отходов.
К основным способам утилизации полимерных отходов
относятся:
• вторичное использование отходов;
• каталитическое разложение с получением исходных
низкомолекулярных продуктов (мономеров,
олигомеров);
• термическое разложение путем пиролиза.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
2
Причины использования в качестве
способа утилизации термического
разложения путем пиролиза:
1. позволяет получить высококалорийное топливо,
сырье и полуфабрикаты, используемые в
различных технологических процессах, а также
мономеры, применяемые для синтеза
полимеров;
2. капитальные и эксплуатационные затраты не
превышают затрат на их уничтожение;
3. по энергетическим затратам наиболее
экономичный способ утилизации;
4. не происходит повторного загрязнения
окружающей среды.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
3
Аппарат, реализующий технологию
термического разложения резины и
пластмасс
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
4
Исходное сырье
Выход продуктов разложения
Дымовые газы
Дымовые газы
Плавление сырья
Деструкция и
испарение сырья
Коксование
тяжелых остатков
сырья
Газ к форсункам
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
Газ к форсункам
Выход кокса, металлокорда, тех. углерода
5
Продукты, получаемые в ходе
переработки
Производительность по сырью
2,2 т/сут.
Производительность по продуктам:
жидкое топливо
880 кг/сут.
тех. углерод
660 кг/сут.
пиролизный газ
440 кг/сут.
металлокорд
220 кг/сут.
При этом предусматривается использовать
пиролизный газ (40 – 50 %) на технологические
нужды.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
6
Назначение продукции
Наименование продукта
Назначение продукта
Жидкое топливо
Является конечным товарным продуктом, соответствует по
качеству мазуту марки М100, так же может подвергаться
разгонки на фракции с целью получения различных
нефтепродуктов (дизельное топливо, бензин, сырье
нефтехимического производства)
Пиролизный газ
Используется в технологических нуждах установки (40 – 50 %),
избыток может быть использован в нуждах предприятия, на
котором установлен аппарат, либо, как перспектива, может
быть отпущен стороннему потребителю
Металлокорд
Имеет в своем составе высококачественную сталь,
перерабатывается в металл
Углеродосодержащий
закоксованный остаток
Может применяться в качестве твердого топлива. Так же,
после магнитной сепарации, может применятся как
наполнитель для других резинотехнических изделий, либо в
производстве высококачественного углерода.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
7
Отзывы от потенциальных потребителей
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
8
Участие в выставках
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
9
Участие в выставках
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
10
Конкурентные преимущества продукции
по сравнению с лучшим аналогом
Параметр для сравнения
Наш проект
Цена аппарата без монтажа
Около 600.000 тыс. руб.
УПОР-1Ш ООО «Южноуральская промышленная
компания», г. Орск
1.280.000 тыс. руб.
Производительность
2,2 т/сут.
5 т/сут
Предполагаемый срок
окупаемости
1 год
2,5 года
Готовый ценный продукт
Дизельное топливо, мазут
Мазут
Необходимость дальнейшей
доочистки товарных продуктов
Нет
Да, требуется доочистка
Подача сырья
Автоматическая, через
загрузочный бункер
Ручная
Обработка сырья перед
использование
Да, требуется
Да, требуется
Остальные недостатки
Пока не выявлены
Отсутствие герметичности
приводит к утечке газов, хлопкам
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
11
Инновационность продукта
Инновационность проекта заключается в уникальной конструкции аппарата,
позволяющего совмещать технологии пиролиза и коксования, температурные режимы и
способ контакта теплоносителя.
Патент
Сходство
Вывод
9841. 07.09.98
Нет
В корне различны конструкции аппарата
72223. 07.12.07
Вертикальный аппарат, с
загрузкой сырья сверху
Остается невыясненным, как поднимается
температура продукта внутри аппарата,
его внутреннее устройство
88016 U1. 26.05.09
Сходств много – аппарат пиролиза
вертикальный, продукт
подогревается без контакта с
сырьём
Недостаточная герметизация аппарата, в
следствие чего его нестабильная работа,
необоснованно выбранный завышенный
температурный режим
96119 U1 03.03.10
Сходств много – вертикальный
аппарат, подогрев сырья газовыми
форсунками
Контакт отработавших газов с
продуктами пиролиза сделает
невозможным их дальнейшее разделение
2408819 С1 30.09.09
Сходство – вертикальный аппарат
пиролиза, шибера загрузки и
выгрузки. Колосники с
поворотными приводами.
Подъём температуры осуществляется при
контакте продуктов горения греющего
топлива и продуктов пиролиза, что сделает
невозможным их очистку.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
12
На данном этапе, нами достигнуто:
 проведена сравнительная оценка эффективности переработки
углеводородных отходов, выбрана схема утилизации и процесс, по
которому будет осуществляться переработка полимерных соединений и
изношенных покрышек;
 разработана в первом приближении конструкция аппарата, позволяющего
провести данный процесс;
 проведен выбор и анализ температурного режима в данном аппарате;
 создан лабораторный образец аппарата, на котором предполагается
осуществить дальнейшее исследование режимов процесса, оценить
возможность переработки различных видов полимеров в качестве сырья,
проверить соответствие расчетных параметров процесса с данными
полученными на практике;
 все результаты проделанных работ опубликованы в статьях научнотехнических журналов, две из которых включены в списки ВАК, что
доказывает признанность данной работы в научном мире.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
13
План дальнейшей НИР
Наимено
вание
этапа
проекта
Описание работ по этапу
Описание результатов работ по
этапу
Срок
исполне
ния
Исследования
Исследование соответствия расчетных данных о
температурных режимах работы аппарата,
параметрах процесса, составе и количестве
получаемых продуктов опытным данным
Четкие рекомендуемые температурные
режимы аппарата, точное количество
получаемых продуктов
6 мес.
Дополнитель
ные
исследования
Исследование возможности получения целевых
продуктов нефтехимического производства
Вывод о возможности получения целевых
продуктов нефтехимического производства,
параметры процесса, требования к составу
сырья
4 мес.
Доработка
Доработка конструкции аппарата, с учетом
полученных опытных данных, его внедрение на
производство
Доработанный аппарат, внедренный на
производство
6 мес.
Создание
промышленн
ой установки
Создание промышленной, максимально
автоматизированной установки, отработка ее
параметров и вывод ее на рынок с последующим
тиражированием
Промышленные установки, запущенные в
производство на предприятиях города, края,
странны.
8 мес.
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
14
Спасибо за внимание
Люлькин М.С.
ФГБОУ ВПО КнАГТУ
15