Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия

Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия относится к устройствам для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров для получения различных профильных изделий. В цилиндре экструдера с помощью оснасток установлены ультразвуковые излучатели. Шнек имеет разрывные витки в местах крепления ультразвуковых излучателей. Ультразвуковые излучатели позволяют получать как девулканизат, так и различные резинотехнические заготовки постоянных размеров. Шнек захватывает поступающий через загрузочное окно материал и транспортирует его к формующей головке, на пути от загрузки к формующему инструменту на материал действуют ультразвуковое излучение и дополнительное сопротивление, возникающее из-за выступающих частей УЗ излучателей, на выходе из формующей головки в результате образуется профиль заданного поперечного сечения. Ультразвуковой девулканизатор представляет собой экструдер с радиально расположенными ультразвуковыми излучателями, установленными в цилиндре. В цилиндре с помощью оснастки установлены ультразвуковые преобразователи с излучателями, которые находятся на пути движения смеси. Шнек при этом в местах установки выступающих частей УЗ излучателей имеет разрывные витки. Технический результат состоит в обеспечении стабильности переработки полимеров, обеспечении высокой производительности, эффективности и возможности получения профильных изделий заданного поперечного сечения. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройству для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров для получения различных длинномерных профильных изделий заданного поперечного сечения.

Известен непрерывный процесс девулканизации с применением ультразвука для получения экструдата с заданными свойствами. Процесс проводится на экструдере, состоящем из цилиндра, в котором расположен шнек, на выходе из цилиндра вдоль оси шнека установлен с помощью оснастки ультразвуковой излучатель. Ультразвуковые волны воздействуют на резиновую смесь на выходе из экструдера вдоль витков шнека. Процесс девулканизации достигается за счет нагрева смеси, действия на нее давления и действия ультразвука, который разрушает s-s и c-s молекулярные связи (Патент №5,284,625 США; опубл. 8.02.1994)

Однако это устройство из-за расположения ультразвукового излучателя вдоль оси шнека не имеет возможности профилирования резиновой смеси на выходе, а позволяет получать бесформенную девулканизованную массу для дальнейшей переработки, в результате этого требуется дополнительное оборудование для формования и вулканизации (при необходимости).

Технический результат состоит в обеспечении стабильности ультразвукового воздействия частотой 22-24 кГц на поток перерабатываемого полимера до формующих каналов экструзионной головки, обеспечении высокой производительности, эффективности и возможности получения профильных изделий заданного поперечного сечения из частично девулканизованой резиновой крошки.

Технический результат достигается за счет того, что в цилиндре экструдера с помощью оснасток установлены радиально под углом 90 град на расстоянии половины шага винтовой нарезки шнека от конца зоны дозирования ультразвуковые (УЗ) излучатели, которые создают дополнительную сдвиговую деформацию в канале шнека, при этом равномерно воздействуют ультразвуком на смесь с разных сторон шнека по всей глубине его канала. Шнек имеет разрывные витки, в места разрывов которых установлены выступающие части УЗ излучателей. Число рядов УЗ излучателей зависит от необходимой степени девулканизации. При увеличении числа УЗ излучателей возрастает производительность экструдера, площадь воздействия ультразвуковой энергии на перерабатываемый материал, а также создается дополнительная сдвиговая деформация в зазоре между УЗ излучателями и витками шнека, что в результате приводит к увеличению разрушенных молекулярных связей сера-сера и сера-углерод, тем самым оказывая влияние на степень девулканизации перерабатываемого материала. Радиальное расположение ультразвуковых излучателей под углом 90° позволяет более равномерно воздействовать на перерабатываемый материал в нескольких точках одновременно, что увеличивает площадь воздействия ультразвуковой энергии на перерабатываемый материал и соответственно влияет на увеличение степени девулканизации перерабатываемого материала. Ультразвуковые излучатели позволяют получать как девулканизат, так и различные резинотехнические заготовки постоянных размеров. Шнек захватывает поступающий через загрузочное окно материал и транспортирует его к формующей головке, на пути от загрузки к формующему инструменту на материал на расстоянии 0,5 шага от конца зоны дозирования действует ультразвуковое излучение и дополнительная сдвиговая деформация, возникающая из-за выступающих частей УЗ излучателей, при этом на выходе из формующей головки в результате образуется профиль заданного поперечного сечения из частично девулканизованой резиновой крошки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

- на фиг.1 - ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия, продольный разрез;

- на фиг.2 - ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия, поперечный разрез А-А на фиг.1.

Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия работает следующим образом. Отходы в виде резиновой крошки непрерывно загружаются в цилиндр 1 экструдера через загрузочный бункер 2 и под действием температуры, давления, создаваемого витками шнека 3, а также сопротивления потоку за счет установленных радиально ультразвуковых преобразователей 4 с помощью оснасток 5 под углом 90 град на расстоянии половины шага винтовой нарезки шнека от конца зоны дозирования с выступающими частями четырех УЗ излучателей 6 и их воздействия происходит частичная девулканизация и пластикация материала, его транспортировка вдоль оси шнека 3. Одновременно с движением материала его температура дополнительно увеличивается от воздействия ультразвуковых излучателей 6. Материал движется в сторону формующей головки, на выходе из которой получается профиль заданного поперечного сечения.

Ультразвуковой девулканизатор непрерывного действия для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров, представляющий собой экструдер, снабженный устройством с ультразвуковым воздействием, в котором в цилиндре с помощью оснастки установлены радиально под углом 90° на расстоянии половины шага винтовой нарезки шнека от конца зоны дозирования в его канале выступающие части УЗ излучателей, которые находятся на пути движения потока перерабатываемого материала, пластицируют и частично девулканизуют его за счет ультразвуковой вибрации и разогревания, цилиндр при этом снабжен формующей головкой без ультразвукового воздействия для профилирования заданного поперечного сечения экструдата из частично девулканизованой резиновой крошки, отличающийся тем, что шнек имеет разрывные витки, в места разрывов которых установлены выступающие части УЗ излучателей, при этом возникает дополнительное сопротивление движению материала и более эффективная девулканизация резиновой крошки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к комплексной, безотходной переработке токсичных отходов, включающей процессы: сортировки и брикетирования отходов с получением твердотопливных брикетов и отделенных металлических примесей, которые подаются на участок переработки металлов в электрошлаковый переплав, сушки брикетов с последующим их направлением на участок пиролиза при температуре 900-1600°С.

Изобретение относится к области получения листовых полимерных пеноматериалов и может найти применение в производстве ортопедических изделий, детских игрушек, спортивных покрытий и ковриков, разнообразнейших декоративных материалов.

Изобретение относится к области получения листовых полимерных пеноматериалов и может найти применение в производстве ортопедических изделий, детских игрушек, спортивных покрытий и ковриков, разнообразнейших декоративных материалов.

Изобретение относится к области химической переработки углеводородного сырья и может быть использовано для низкотемпературного пиролиза изношенных автомобильных шин и других вторичных полимерсодержащих материалов с получением продуктов пиролиза, используемых в промышленности в качестве энергоносителей и сырья для дальнейшей химической переработки.

Изобретение относится к области химической переработки углеводородного сырья и может быть использовано для низкотемпературного пиролиза изношенных автомобильных шин и других вторичных полимерсодержащих материалов с получением продуктов пиролиза, используемых в промышленности в качестве энергоносителей и сырья для дальнейшей химической переработки.
Изобретение относится к модификаторам для рециклизации резиновых отходов и может быть использовано при переработке изношенных автопокрышек. .
Изобретение относится к переработке изношенных автопокрышек, к способам восстановления отходов резины. .
Изобретение относится к утилизации отходов производственного потребления, в частности полиэтилена, и может быть применено при приготовлении эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ).
Изобретение относится к утилизации отходов производственного потребления, в частности полиэтилена, и может быть применено при приготовлении эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ).
Изобретение относится к области переработки вторичного сырья и может быть использовано для измельчения отходов полимеров, в том числе резины и полимерных композиционных материалов.
Изобретение относится к строительным материалам широкого спектра применения и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано для переработки резинотехнических материалов, в том числе и измельченных отработанных автомобильных шин, с получением резиносодержащей жидкой композиции для дальнейшего ее применения. В реакторе установки размещен цилиндрический контейнер для перерабатываемого сырья с вертикальными щелями, напротив которых по его периферии размещены вертикальные трубки с форсунками по высоте для подачи органического растворителя, направленными внутрь реактора. По периферии реактора между трубками с форсунками размещены трубы теплообменника для нагрева органического растворителя в реакторе. В середине реактора установлен шнек, соединенный с приводом вращения. В процессе работы реактора нагретый органический растворитель под давлением в виде струй через щели в контейнере попадает на перерабатываемый резинотехнический материал и размывает его. При этом шнек постоянно забирает нижние слои сырья и поднимает их вверх, тем самым создавая циркуляцию и перерабатываемого материала и органического растворителя внутри реактора, что способствует более эффективной деструкции исходного сырья и их перемешиванию. Изобретение обеспечивает повышение эффективности переработки резинотехнических материалов в реакторе с нагретым органическим растворителем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к переработке промышленных и бытовых отходов. Устройство для получения сажи из резиновых отходов включает реактор пиролиза 5, систему выгрузки твердых продуктов, средство вывода газов пиролиза, кожухотрубный теплообменник 13, приемное устройство твердых продуктов пиролиза, конденсатор 26 газов пиролиза, средство 16 вывода дымовых газов. Кожухотрубный теплообменник 13 оснащен горелкой 10, подключенной к трубам 12. Межтрубное пространство теплообменника заполнено дисперсным материалом 17 с размером частиц 3-10 см. Вход средства вывода газов пиролиза 20 подключен к реактору 5 пиролиза, а выход - к межтрубному пространству теплообменника 13. Вход конденсатора 26 подключен к рубашке 14 реактора 5 пиролиза, которая подключена к трубам 12 теплообменника 13. Приемное устройство твердых продуктов выполнено в виде последовательно подключенных к системе 40 выгрузки твердых продуктов измельчителя 41, магнитного сепаратора 42, микроизмельчителя 44, отвеивательного аппарата 49, соединенного, в свою очередь, с циклонным реактором 33, оснащенным вихревой горелкой 53, по оси которой установлена форсунка 48. К циклонному реактору 33 последовательно подключены циклон 59, отвеивательный аппарат 60 и электростатический сепаратор 62. К выходу циклона 59 по газу подключен рукавный фильтр 66. Выход рукавного фильтра 66 по газу подключен к горелке 10 теплообменника 13. Повышается качество сажи, уменьшаются энергетические затраты и количество вредных выбросов в окружающую среду. 1 ил.

Изобретение относится к технологии переработки органических отходов и может быть применено в химической и резинотехнической промышленности. В реакторе разлагают резиновые отходы. Продукты разложения разделяют на газообразные и углеродный остаток. Газообразные продукты нагревают до 1200-1300°C, выделяют масло, распыляют его до размеров капель 0,2-2,0 мм, смешивают с измельченным до 0,1-1,0 мм углеродным остатком в соотношении 1:(0,05-3,0) и подвергают термическому разложению на сажу и газы. Сажу и газы разделяют механически, а от золы сажу отделяют электромагнитной сепарацией. Газообразные продукты после выделения масла сжигают и полученную тепловую энергию используют для обеспечения термического разложения смеси масла и углеродного остатка. Газы термического разложения масла и углеродного остатка сжигают, а полученную тепловую энергию используют для обеспечения термической обработки газообразных продуктов. Повышается качество получаемой сажи, снижается энергоемкость процесса, улучшается экология за счет уменьшения образования токсичных соединений. 1 ил.

Изобретение относится к методам термической деполимеризации природных и вторичных органических ресурсов, например твердых бытовых отходов (ТБО). Способ переработки органических и полимерных отходов включает загрузку сырья с предварительной сепарацией, измельчение с подсушкой, отличается тем, что подсушку осуществляют совместно с катализатором и низкокалорийным природным топливом, затем готовят пасту из измельченного материала и растворителя - дистиллята, получаемого при дистилляции жидких продуктов, при этом предусматривают дальнейшую ступенчатую деполимеризацию реакционной массы с температурой 200-400°C при нормальном атмосферном давлении, осуществляемую в каскаде из двух пар последовательно соединенных реакторов, в которых температура деполимеризации достигает в 1-й паре 200°C, и во 2-й паре - более 200°C и не превышает 310°C, объединяющихся друг с другом рециркулирующими потоками: газообразным, формирующем в реакционной системе восстановительную среду в виде синтез-газа (CO и H2), образующуюся путем паровой каталитической конверсии углеводородных газов, выходящих из реакторов деполимеризации, перемещающуюся посредством газового насоса через подогреватель восстановительных газов из реакционной системы, обеспечивают также вывод синтез-газа для получения моторных топлив - метанола, диметилового эфира или бензина; жидкую же углеводородную фазу отделяют от твердых непрореагировавших компонентов с выходом последних до 40% от общей исходной массы твердых бытовых отходов (ТБО), которые выводят из системы с помощью циркуляционных насосов и направляют для производства нефтяных брикетов и/или горючих капсул, причем жидкую реакционную углеводородную смесь, после отделения от нее твердого остатка, направляют на горячую сепарацию, охлаждение и дистилляцию, кроме того, меньшую часть дистиллята возвращают в мешалку для приготовления пасты на стадию приготовления пасты, а большую часть разделяют на целевые фракции: первую с температурой кипения до 200°C и вторую с температурой кипения выше 200°C, но не более 310°C. Техническим результатом является достижение экологической чистоты, безотходности и самоокупаемости производства но заявляемому способу за счет переработки почти всех, за исключением металлов и крупногабаритных компонентов ТБО с получением трех видов коммерческих продуктов: жидкой фракции нефтепродуктов с температурой кипения до и после 200°C; твердых нефтебрикетов и/или горючих капсул и синтез-газа, направляемого в производство моторных топлив, а также снижения уровня воздействия отрицательных факторов, морфологической неоднородности сырья и различной физико-химической активности компонентов ТБО. 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Полимерную композицию готовят в обогреваемом реакторе с мешалкой в среде инертного газа - азота. Сначала вторичный полиэтилентерефталат - измельченные отходы полиэтилентерефталата и многоатомный спирт - олигопропилендиол или олигопропилентриол загружают в реактор, расплавляют и вводят катализатор - ацетат цинка. Затем в реактор добавляют модификатор - новолачную смолу. Полученную смесь нагревают до температуры 240-260°С в течение 1-2 часов, охлаждают до 20-25°С и подвергают размолу в шаровой мельнице до размера 100-1000 мкм. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: вторичный полиэтилентерефталат 4-45 многоатомный спирт 2-45 новолачная смола 10-94 Изобретение позволяет утилизировать отходы полиэтилентерефталата с получением полимерных композиций, которые используются при изготовлении пресс-материалов, порошковых покрытий, пенопластов и литых изделий, а также для модификации эпоксидных смол. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 18 пр.

Изобретение имеет отношение к способу автоматической пластификации измельченного каучука и к устройству автоматической пластификации для осуществления указанного способа. Способ автоматического пластифицирования измельченного каучука происходит следующим образом: шаг 1 включает смешивание ингредиентов: отходы резины измельчают до получения порошка с размером частиц от 10 до 40 меш, добавляют активатор и пластификатор в массовых долях: порошковый каучук:активатор:пластификатор = 100:0,3-0,4:8-18, затем их равномерно перемешивают; шаг 2 включает десульфуризацию и пластификацию: полученную согласно шагу 1 смесь нагревают до 180-320°С в течение 8-15 минут, затем осуществляют десульфуризацию и пластификацию для получения пластифицированного порошкового каучука; шаг 3, включающий охлаждение: пластифицированный порошковый каучук после пластификации охлаждают до температуры 80°С или менее, получившийся продукт сразу используют или упаковывают для последующего использования. Устройство автоматической пластификации включает в себя: блок перемешивания (1), блок подачи (2), блок термической реакции (3) и блок охлаждения (4), при этом блок термической реакции (3) снабжен нагревательным элементом (5), блок охлаждения (4) оснащен циркуляционным устройством охлаждения (6), выход блока перемешивания (1) сообщается с входом блока подачи (2), вход блока подачи (2) сообщается с выходом блока термической реакции (3), а выход блока термической реакции (3) сообщается с входом блока охлаждения 94), при этом: указанный блок подачи (2) представляет собой спиральное устройство подачи I; указанный блок термической реакции (3) представляет собой спиральное устройство подачи II, а нагревательное устройство (5) встроено снаружи спирального устройства подачи II и представляет собой устройство нагревания с циркулирующим масляным теплоносителем; указанный блок охлаждения (4) представляет собой спиральное устройство подачи III, а циркуляционное устройство охлаждения (6) встроено снаружи спирального устройства подачи III и служит для циркуляционного охлаждения водой; устройство снабжено электрическим регулятором, при этом блок перемешивания (1), блок подачи (2), блок термической реакции (3) и блок охлаждения (4) имеют соединение посредством электрических проводов с упомянутым электрическим регулятором. Технический результат - разработка способа и устройства для автоматической пластификации каучука, обладающих экологичностью, безопасностью и надежностью, стабильностью качества, хорошей управляемостью, доступностью непосредственного использования пластифицированной измельченной резины в производстве продукции из резины без гидратации, экономией энергии и непрерывностью. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано при утилизации отработанных автомобильных шин с получением резиносодержащей жидкой композиции для дальнейшего применения. По периферии реактора размещены вертикальные трубы теплообменника для нагрева органического растворителя и вертикальные трубки с форсунками для подачи его на поверхность перерабатываемых шин, размещенных на поддонах, установленных на центральной трубке с форсунками, в виде струй, приводя их во вращение. При этом органический растворитель циркулирует по замкнутому контуру через реактор с помощью насоса. Использование изобретения позволит повысить эффективность переработки изношенных автомобильных шин в реакторе с органическим растворителем за счет более эффективного перемешивания органического растворителя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к глубокому окислению политетрафторэтилена, а именно к способу утилизации отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ). Способ утилизации отходов ПТФЭ включает измельчение отходов ПТФЭ до частиц менее 0,2 мм, смешение их с окислителем и нагревание. В качестве окислителя используют оксид свинца при весовом соотношении = 1:(0,8-1,0), смесь прессуют в брикеты при давлении 500-600 кг/см2 и нагревают до 400°C. Технический результат - упрощение и удешевление технологического процесса утилизации ПТФЭ и получение порошка фторида свинца, который может использоваться в качестве твердой смазки в порошковой металлургии.
Изобретение относится к глубокому окислению политетрафторэтилена, а именно к способу утилизации отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ). Способ утилизации отходов ПТФЭ включает измельчение отходов ПТФЭ до частиц менее 0,2 мм, смешение их с окислителем и нагревание. В качестве окислителя используют оксид свинца при весовом соотношении = 1:(0,8-1,0), смесь прессуют в брикеты при давлении 500-600 кг/см2 и нагревают до 400°C. Технический результат - упрощение и удешевление технологического процесса утилизации ПТФЭ и получение порошка фторида свинца, который может использоваться в качестве твердой смазки в порошковой металлургии.

Изобретение относится к устройству для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров для получения различных длинномерных профильных изделий заданного поперечного сечения

Наверх