Устройство для термической деструкции отходов полиэтилена и полипропилена - RU2015145774A

1. Устройство для термической деструкции отходов полиэтилена и полипропилена как при периодическом, так и при непрерывном режимах переработки отходов вышеуказанных пластмасс, включающее в себя узел нагрева полимерного сырья, пиролизную печь и реактор термической деструкции полимерного сырья, с устройствами загрузки сырья и выгрузки кокса, узел фракционирования продуктов деструкции полимерного сырья, блок теплообменников, оборудование для осуществления термического катализа в присутствии катализатора, а также блок подачи с трубопроводами для циркуляции хладагента в виде воды, которое отличается тем, что устройство при функционировании в режиме периодической переработки отходов пластмасс содержит не менее двух реакторов термической деструкции, которые соединены параллельно с обеспечением полного технологического цикла «нагрев - термическая деструкция - охлаждение - выгрузка кокса - загрузка сырья», при этом каждый из реакторов, либо один из них, снабжен мобильной или съемной топкой, которая выполнена с возможностью отсоединения от реактора, в котором закончился процесс термической деструкции, и присоединения к реактору, в котором начинается процесс термической деструкции, а узел фракционирования продуктов деструкции полимерного сырья, а именно парогазовой смеси, состоит из последовательно соединенных теплообменника с водяным охлаждением, в котором реализована схема противоточного движения фаз с нисходящим потоком парогазовой смеси углеводородов, куба-сборника углеводородов с кипятильником, депарафинизатора, состоящего из насадочной нижней части и дефлегматора, установленного в верхней части, и выполненного в виде кожухотрубного теплообменника, ректификационной колонны для разделения фракций дизельного топлива и бензина, состоящей из насадочной нижней части и дефлегматора, установленного в верхней части, и выполненного в виде кожухотрубного теплообменника, и кипятильника, установленного в кубе колонны, трубчатого вертикально установленного теплообменника с нисходящим движением паров бензина и углеводородного газа, при этом как катализатор устройство содержит гетерогенный катализатор в виде полосок из титана, скрученных в спирали, причем каждая спираль предварительно скручена в одну или в разные стороны, образуя во втором случае спирали левого и правого вращения, полоски из титана размещены в кубе-сборнике, в трубках теплообменника, в котором конденсируются высококипящие углеводороды из парогазовой смеси, в трубках дефлегматора депарафинизатора и в трубках дефлегматора ректификационной колонны.

2. Устройство по п. 1, которое отличается тем, что объем емкости куба-сборника выбирают из условия, согласно которому время пребывания печного топлива в виде смеси углеводородов в нем было достаточно для обеспечения полного отпаривания легких фракций.

3. Устройство по п. 2, которое отличается тем, что при работе в периодическом режиме объем куба-сборника углеводородов определяют по зависимости

V_п=2⋅Q_п,

где Q_п - производительность установки по печному топливу за один цикл работы, м³/цикл,

V_п - объем куба-сборника углеводородов, м.

4. Устройство по п. 1, которое отличается тем, что при работе в непрерывном режиме объем куба-сборника углеводородов определяют по зависимости:

V_н=2⋅Q_н,

где Q_н - производительность установки по печному топливу за один час, м³/час,

V_н - объем куба-сборника углеводородов, м³.

5. Устройство по п. 1, которое отличается тем, что как катализатор устройство содержит гетерогенный катализатор, выполненный в виде полосок из титана шириной 5-20 мм, толщиной 0,5-1,5 мм, которые в скрученном виде имеют диаметр 10-30 мм, длину 0,1-1 м, с шагом спирали 10-40 мм.

6. Устройство по п. 5, которое отличается тем, что титановые спирали предварительно обработаны в течение 0,5-1 часа контактированием с 1-2% плавиковой кислотой при температуре 30-40°C.

7. Устройство по п. 5, которое отличается тем, что полоски из титана, скрученные в спирали, содержатся как массообменная насадка в депарафинизаторе и в ректификационной колонне.

8. Устройство по п. 1, которое отличается тем, что депарафинизатор выполнен в виде колонного аппарата, нижняя часть которого заполнена как регулярной, так и нерегулярной массообменной насадкой, выполненной в виде титановых спиралей, и имеющей свободное сечение 90-93%.

9. Устройство по п. 8, которое отличается тем, что нерегулярная массообменная насадка выполнена в виде титановых спиралей, загруженных в навал, при длине спирали 0,1-0,2 м.

10. Устройство по п. 8, которое отличается тем, что регулярная массообменная насадка выполнена в виде титановых спиралей, собранных в кассеты, при длине спирали до 1 м.

11. Устройство по п. 1, которое отличается тем, что сверху депарафинизатора установлен кожухотрубный теплообменник, который служит дефлегматором, а в трубках депарафинизатора размещены титановые спирали разного направления вращения.