ОДО «БИОТЭК»
УТВЕРЖДАЮ
Директор ОДО «БИОТЭК»
_______________
10 мая 2009 г.
Промышленный технологический РЕГЛАМЕНТ
производства углерода технического пиролизного, масла пиролизного и металлолома при утилизации резиносодержащего сырья методом пиролиза с применением системы дожига УД-200 и последующей системы очистки пиролизного газа ИФК-РИФ-ФК-3
ТР _____ -2009
Согласовано:
Начальник производства ______________.
Инженер-энергетик ___________________
Срок действия регламента до 10 мая 2014 г.
Разработчик:
Инженер-конструктор ________________
г. Чаусы
2009 г.
СОДЕРЖАНИЕ РЕГЛАМЕНТА
1. Общая характеристика производства.
1.1. Полное наименование производства.
1.2. Год ввода в эксплуатацию.
1.3. Мощность производства.
1.4. Метод производства.
1.5. Количество технологических потоков.
1.6. Основные технико-экономические показатели производства.
2. Характеристика производимой продукции.
2.1 . Техническое наименование продукции в соответствии с нормативно-технической документацией.
2.2 . Наименование нормативно-технической документации, по которой выпускается продукция.
2.3 . Перечень и показатели качества производимой продукции после окончательной (полной) доработки.
2.4 . Область применения.
2.5 . Краткое описание внешнего вида и физико-химические свойства продукции.
2.6 . Требования к упаковке, маркировке, транспортировке и хранению продукции.
3. Характеристика сырья и материалов
4. Описание технологических процессов и схем.
4.1. Физико-химическая схема процессов производства
4.2. Технологическая схема производства
4.3. Описание технологических процессов.
4.3.1. Содержание технологических работ процесса
4.3.1.1.Подготовка установки реактора к запуску
4.3.1.2.Запуск установки реактора
4.3.1.3.Работы в процессе пиролиза
4.3.1.4.Остановка процесса пиролиза
4.3.2. Действия в аварийных ситуациях
4.3.3. Профилактические работы
4.3.4. Выход установки пиролиза в рабочий режим
4.3.5. Описание работы схемы электрической принципиальной
4.3.6. Остановка процесса пиролиза
4.3.7. Действия в аварийных ситуациях
5. Система утилизации технологического газа.
6. Безопасная эксплуатация производства.
7. Спецификация основного технологического оборудования.
8. Аппаратурная схема оборудования.
1.Общая характеристика производства.
1.1 Полное наименование производства.
Общество с дополнительной ответственностью «БиоТэк», многопрофильное предприятие.
Почтовый адрес: Республика Беларусь, Могилёвская область, , ком. 3 Телефон/факс: 8-(10-375)9 E-mail: *****@***by; www. *****
Одним из видов деятельности нашего предприятия является переработка (утилизация) резиносодержащих отходов. Код отходов по классификатору отходов -575. Огороженная территория производственного участка занимает площадь (включая производственные и складские помещения) – 2,2 га.
1.2. Год ввода в эксплуатацию.
Производство было введено в эксплуатацию в 2008 г. Регламент разработан на основании технологических схем, чертежей и конструкторской документации собственной разработки, а также по материалам, полученным предприятием в процессе пусконаладочных работ и эксплуатации экспериментальной установки.
1.3. Мощность производства.
Промышленная установка пиролиза запроектирована в составе комплекса по переработке изношенных автопокрышек и других резиносодержащих отходов. Проектная мощность - 2100 тонн по сухому сырью в год.
1.4. Метод производства.
В основе метода переработки резиносодержащих отходов, описанного в данном регламенте, использован способ термического разложения (деполимеризация молекул каучука) до более простых органических соединений. В нефтехимии
этот процесс называется термическим крекингом или пиролизом. Под термином «пиролиз» в нашем случае понимают разложение длинных молекул искусственного либо натурального каучука входящего в состав резины (40÷45) %, до более простых и коротких органических веществ. Под действием высокой температуры (до 500) °С без доступа кислорода воздуха, в резине происходит протекание глубоких деструктивных превращений. В процессе пиролиза высвобождается технический углерод, входящий в состав резины (до 40 %) и парогазовая смесь. Парогазовая смесь состоит из паров углеводородов, паров воды и различных неконденсирующихся горючих газов. В результате охлаждения и ректификации этой смеси получается жидкая топливная фракция (далее-масло пиролизное), представляющая собой смесь углеводородов с температурами кипения (75÷300) °С и воды, и газовая фракция, представляющая собой смесь различных летучих углеводородов, оксидов и диоксидов азота, углерода и серы, выделяемых из сырья в процессе пиролиза.
1.5. Количество технологических потоков.
Производство состоит из следующих участков (технологических узлов):
- склад сырья (сортировка и хранение цельных изношенных автопокрышек, их фрагментов и других резиносодержащих отходов);
- участок подготовки сырья (нарезка цельных шин, разрезка шин на 4÷6 фрагмента);
- участок загрузки (очистка сырья от песка, камней и др. посторонних механических примесей, закладка сырья в транспортировочные контейнера);
- участок пиролиза резиносодержащих отходов (ведение техпроцесса, получение продуктов пиролиза);
- участок дробления и магнитной сепарации техуглерода;
- участок сушки, размола и фасовки техуглерода;
-склады готовой продукции:
· склад масла пиролизного,
· склад технического углерода,
· участок складирования металлолома.
1.6. Основные технико-экономические показатели производства.
Расчетная годовая производительность комплекса по переработке резинотехнического сырья составляет - 2100 тонн / год.
Расчетное время работы реактора в году - 300 рабочих суток.
Суточная производительность по перерабатываемому сырью - 7 тонн/сутки;
Суточная производительность установки по выходу продукции:
-по маслу пиролизному - до 2,5 тонн;
-по техуглероду – до 2,1 тонн;
-по металлокорду – до 1 тонны;
-по газу – до 1, 4 тонн.
Вышеприведённые данные величин зависят от вида резиносодержащих отходов, марки резины, степени изношенности изделий и т. д..
Пиролизный газ идет частично на поддержание техпроцесса, а оставшееся количество газа сжигается в факеле.
Готовой товарной продукцией предприятия, отпускаемой потребителям, является:
· масло пиролизное – до 2,5 тонн в сутки;
· углерод технический – до 2, 1 тонн в сутки;
· металлокорд сдаётся на предприятия «Вторчермета» (в Республике Беларусь только предприятиям «Вторчермета» разрешено закупать, перерабатывать и реализовывать металлолом).
2.Характеристика производимой продукции.
2.1. Наименование производимой продукции в соответствии с нормативно-технической документацией.
· Углерод технический пиролизный П-803 ТУ ВY .;
· Масло пиролизное ТУ ВY .;
· Металлолом.
2.2. Наименование нормативно-технической документации, по которой выпускается продукция.
· ТУ ВY . Масло пиролизное;
· ТУ ВY . Углерод технический пиролизный П-803.
2.3 Перечень и показатели качества производимой продукции после окончательной (полной) доработки.
Перечень и характеристика производимой продукции приведены в таблице
Наименование | Характеристика продукта | Аналог |
Масло пиролизное | Плотность = 950 кг/м, теплота сгорания = 35 МДж/кг, содержание серы=1,5%, вязкость = 3, 5 сСт, массовая доля воды -1 %. После отстаивания в накопительной емкости. | Мазут М-100 |
Углерод технический пиролизный | Удельная внешняя поверхность – 16 м /г, абсорбция дибутилфталата – 70 см /100г, РН – водной суспензии – 8, зольность – 12 % | Углерод технический П-803 по ГОСТ 7885 |
2.4. Область применения продукции.
Наименование продукта | Назначение продукции |
Масло пиролизное | 1. Применяется в качестве жидкого топлива для бытовых и стационарных отопительных котлов. 2. Применяется в качестве исходного сырья в производстве пластификаторов, нефраса и т. д.. |
Углерод технический пиролизный П-803 | Применяется в резинотехнической промышленности в качестве наполнителя и крепителя резины, в качестве присадки в металлургии, в лакокрасочной промышленности в качестве чёрного пигмента. |
Металлолом (металлокорд): · инструментальная сталь А12; · сталь 65Г | Применяется в качестве присадки в металлургии. |
2.5. Краткое описание внешнего вида и физико-химических свойств продукции и получаемых компонентов.
Наименование продукта | Описание продукции |
Масло пиролизное | Темная маслянистая жидкость, с характерным запахом нефти. Цвет - чёрный, с легким коричневатым оттенком. Частично растворимо в воде. Температура вспышки не менее – 38 °С. Температура застывания – минус 25°С. Фракционный состав: · 10% перегоняется при температуре 156°С; · 45% перегоняется при температуре 240°С. |
Углерод технический пиролизный | Цвет - черный, с сероватым оттенком. Лёгкий пылеобразный порошок. Насыпная плотность – 420 кг/м. куб. Массовая доля остатка после просева через сито с сеткой: · 0,001%; · ,01 % |
Пиролизный газ | Легкая дымка бело-серого оттенка, с запахом нагретой резины. Влажность до 10 %. Горит при температуре свыше 90° С. |
Металлолом | Представляет собой обрезки проволоки Æ1,0 из стали А12 с частично блестящей поверхностью. |
2.6. Требования к упаковке, маркировке, транспортировке и хранению продукции.
Наименование продукта | Условия транспортировки, маркировки, хранения. |
Углерод технический пиролизный | Для упаковки продукции высокого качества применять мешки бумажные по ГОСТ 2226, с наклеенной маркировкой. В маркировке указывается: наименование продукта, ссылка на ТУ, дата выпуска, теплота сгорания, класс пожароопасности. Хранение фасованной продукции в сухом, проветриваемом месте, защищенном от осадков и грунтовых вод. Транспортировка фасованной продукции высокого качества - в контейнерах, предохраняющих от осадков. Продукция низкого качества поставляется в навал, при условии обеспечения защиты от атмосферных осадков. |
Металлолом (резанный металлокорд) | Для хранения рекомендуется сухая бетонированная площадка, накрытая легкой крышей для защиты от атмосферных осадков. |
Масло пиролизное | По ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, транспортировка и хранение». |
3.Характеристика сырья и материалов.
Наименование | Основные показатели |
Изношенные автопокрышки (целые и разделанные), резинотехнические отходы. | Техуглерод до - 30%; Каучуковая матрица до - 40%; Металлокорд или полимеркорд - до 10%; Пластификатор до - 6%; Сера до - 2.5%. |
4. Описание технологических процессов и схем. 4.1. Физико-химическая схема процессов производства
Структура резины представляет собой сложную пространственную сетку. Ее узлами являются поперечные сшивки между макромолекулами каучука. Им присущи несколько основных типов химических связей: углерод-углеродные, моносульфидные, дисульфидные. полисульфидные и проч. Наряду с поперечными связями в молекулярных цепях содержатся боковые группировки, состоящие из молекул вулканизирующих веществ и ускоритель вулканизации, сернистые и кислородные соединения. При температурном воздействии начальным актом распада вулканизированной резины является разрыв наиболее слабых мест в пространственной сетке и полимерных цепях. Такими местами являются полисульфидные, сульфидные и кислородные связи. Продукты распада полимерных цепей вступают во вторичные реакции между собой, в результате которых образуются как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные соединения — смолы, тяжелые осмоленные остатки и кокс. В данной технологии для получения максимального выхода жидкого топлива и дисперсного углерода необходимо подавлять вторичные реакции. Для этого нами используется введение в зону пиролиза получающихся здесь же паров воды, что позволяет быстро выводить продукты распада резины. Состав и физико-химические свойства продуктов пиролиза амортизационной резины меняются в зависимости от температуры пиролиза, давления газа в реакторе и прочих условий проведения процесса.
За критерий оптимальности ведения процесса принят максимальный выход жидкой фракции и выход дисперсного углерода с наиболее высокой удельной поверхностью. Температура, соответствующая максимальному выходу жидкой фракции (30-35)% равна 487°С. Поэтому была принята, как оптимальная, температурная область ведения процесса до 500°С, при этом были получены следующие продукты:
· масло пиролизное (35-40)%;
· пиролизные газы (10-15)%;
· полуфабрикат углерода (25-30)%;
· металлокорд (5-10)%.
4.2. Принципиальная технологическая схема производства.
 |
|
|
 |
 |
4.3. Описание технологических процессов.
4.3.1. Подготовка установки реактора к запуску.
По окончании монтажных (или ремонтно-профилактических) работ производятся
пуско-наладочные работы. Окончание пуско-наладочных работ оформляется актом приемки-сдачи. К моменту запуска установки подготавливается на складах одно- двух суточный запас сырья. Все вспомогательные участки должны быть подготовлены к работе соответствующим образом и укомплектованы материальными, энергетическими и трудовыми ресурсами. Персонал должен пройти обучение, знать техпроцесс, свои обязанности и свои действия в типичных ситуациях. Проверка знаний производится назначенным ответственным лицом, как правило, в должности не ниже инженера-технолога, под роспись. Утверждённые список бригад и график их работы должны быть вывешены на видном месте.
На этом этапе подготовка установки реактора к первому запуску состоит в следующем:
· Заполняют входной и выходной шлюзы, а также градирню водой до нужного уровня. Уровень воды в шлюзах должен исключать попадание воздуха в реактор через шлюзы и определяется самостоятельно предприятием при эксплуатации оборудования.
· Включают ТЭНы с пустым реактором и разогревают до температуры 240 – 250 0 С. Температура контролируется приборами на щите управления;
· При достижении необходимой температуры включением водяного насоса подаём воду в теплообменники;
· В данном режиме выдерживаем работу установки в течение 30 – 60 минут, после чего отключаем ТЭНы;
· Через 6 – 8 часов после прекращения работы ТЭНов, отключается водяной насос и основной рубильник на 400 А в щитовой;
· С момента отключения ТЭНов реактору необходимо остыть в течение 24 часов;
· После полного остывания реактора провести следующие работы:
- слить воду только из входного и выходного шлюзов;
- проверить все узлы металлоконструкций установки, соединение которых происходит при помощи болтов. При необходимости поджать болты, крепление которых ослаблено;
· При незаполненных водой шлюзах состыковывают в состав пустые транспортировочные контейнера в количестве 7 штук, и постепенно затягивают их в реактор, используя для этого предварительно протянутую внутри реактора проволоку Æ 4 - 8 мм;
· Для уменьшения величины силы трения полозья транспортировочных контейнеров смазывают графитовой смазкой (только для первого запуска);
· Далее, транспортировочные контейнера заполняют сырьём и тоже загружают в реактор;
· Отсоединяют проволоку и подсоединяют тельфер к составу;
· Заполняют входной и выходной шлюзы водой до нужного уровня;
· Кратковременным включением проверяют по очереди работоспособность: дымососа, насоса промывки, водяного насоса, проверяют равномерность распределения токовой нагрузки по фазам при включении ТЭНов камеры пиролиза.
При успешном окончании всего списка процедур докладывают о готовности реактора к запуску.
4.3.2. Запуск установки реактора.
Запуск установки реактора производят по распоряжению директора предприятия. Включают по очереди ТЭНы нагрева камеры пиролиза. Дальше включение и выключение ТЭНов осуществляется автоматически по заданной программе.
При достижении температуры воздуха внутри камеры реактора до 200 °С:
· включить вентилятор вытяжки газов;
· подать воду на охлаждение теплообменных колонн.
На этом этапе предусмотрен перерыв в подаче сырья 3,5- 4 часа для полного разогрева реактора и достижения рабочего режима, и до окончания процесса пиролиза порции сырья, загруженного в первом транспортировочном контейнере.
Скорость потока охлаждающей воды регулировать задвижкой вентиля.
Во время всего процесса ведут контроль температур. Все показания фиксировать записями в рабочем журнале с интервалом 10 минут. На стадии пусковых испытаний рекомендуется выполнять замеры температуры через каждые 5 минут.
В период прогрева установки ведут наблюдения за конденсацией жидких фракций, выходом газов из газохода. Все сливы жидкотопливной фракции оборудованы U - образными гидрозатворами для недопущения подсоса воздуха в систему газоразделения.
По выходу установки на рабочий режим температуру в зоне пиролиза поддерживать в пределах до 500°С.
Такты движения загрузки-выгрузки устанавливаются таким образом, чтобы процесс проходил с максимальной производительностью.
4.3.3. Работы в ходе процесса пиролиза
Исходное сырье собирается у клиентов в соответствии с заключенными договорами и свозится автотранспортом на участок складирования.
Склад утилизируемого сырья должен вмещать, по меньшей мере, недельный запас (до 100 тонн). Складская площадка должна быть: огорожена по периметру, охраняться во избежание проникновения посторонних лиц, оборудована системой пожаротушения и освещена в тёмное время суток. Здесь сырьё осматривается на предмет наличия в ней металлических дисков, колец, которые отсоединяются и отправляются на склад металлолома, и здесь же происходит её сортировка по дальнейшему применению на:
· автошины, пригодные для восстановления;
· изделия из чистой резины (отходы штамповки, обрезки, прокладки и т. п.) и автошины сельхозтехники;
· крупногабаритные автошины, проблемные для переработки;
· остальное резинотехническое сырьё, подлежащее пиролизу.
Отсортированное таким образом сырьё складируют по отдельности.
Для успешной работы производственного комплекса необходимо обеспечить бесперебойную работу участка подготовки сырья к переработке в реакторе пиролиза. Под термином "подготовка сырья" подразумевается:
· осмотр шин на предмет обнаружения и удаления из них крупных кусков металла (костылей, гвоздей и т. д.) во избежание разрушения кромок лезвий режущего инструмента;
· порезка шин на фрагменты массой от 4-х до 10 кг (легковые колеса разрезаются на две части, грузовые на 4-6 частей);
Для выполнения данной задачи применяют стационарные гидравлические ножницы для порезки шин.
После подготовленное сырье подается к установке пиролиза на участок загрузки, где его должно быть, как правило, двух-трёх суточная норма. Здесь выполняется ответственная операция по укладке резинотехнического сырья в транспортировочные тележки. При этом должны быть выполнены следующие требования к закладываемому сырью, определяющие и производительность установки пиролиза и качество получаемого конечного продукта (углерода):
А) Очистка резинотехнического сырья в водяной ванной от мусора, песка и камней, застрявших в протекторе или попавших во внутреннюю полость. Присутствующий в этом мусоре кремний неизбежно окажется в получившемся углероде. Наличие примеси кремния в углероде нежелательно ни для металлургической промышленности, ни для лакокрасочного производства.
Б) Укладка очищенного резинотехнического сырья в транспортировочные контейнер в необходимом по массе количестве 100 ± 5 кг. Как правило, в транспортировочный контейнер укладывается одна шина грузового автомобиля и несколько фрагментов шин, причем, для должного заполнения объёма куски шин укладываются друг в друга, оставляя между фрагментами промежутки для циркуляции горячего воздуха и образующихся паров. При добавлении пластмассового сырья или резиновых отходов в виде облоя, остатков тонколистовой резины (вроде масок противогазов и т. п.), данные добавки должны быть вложены внутрь уже сформированного пакета из фрагментов шин, при этом необходимо обращать внимание, чтобы доля пластмассовых отходов в общей массе сформированного пакета не превышала 30% .
Важное замечание. Запрещается загружать в транспортировочный контейнер только мелкофракционные фрагменты резиновых отходов: обрезки листовой резины, облой и подобное, т. к. при разогреве такого сырья возникнет толстая однородная масса, которая перекрывает проток топливных газов и глушит процесс пиролиза.
Весь технологический процесс пиролиза организован по цикличной непрерывной схеме с продолжительностью цикла 20-25 минут. Загрузка сырья в реактор пиролиза происходит во время перемещения всего состава транспортировочных контейнеров, осуществляемых электротельфером. Одновременно происходит вытяжка из выходного шлюза последнего в составе контейнера, содержащего вновь полученную твёрдую углеродсодержащую фракцию, на площадку выгрузки. Вытянутый контейнер оставляют в висячем наклонном положении примерно ~10 с, для того чтобы дать стечь излишку воды из контейнера обратно в выходной шлюз, затем, переключив тельфер на обратный ход, опускают на площадку и расцепляют от основного состава. На выгрузочной площадке транспортную тележку сначала вручную очищают от крупных кусков (витков) металлокорда, которые собирают в отдельный контейнер. Оставшуюся углеродсодержащую фракцию высыпают в приемный накопительный бункер, где происходит: стекание излишков воды из смеси; дополнительная очистка углерода от кусков металлокорда путём протирания через грубое сито. Освободившийся транспортный контейнер совместно со сцепкой и фиксаторами погружают на вагонетку и перевозят обратно на загрузочную площадку. После визуального осмотра транспортного контейнера на предмет появления деформаций, последний, если деформации отсутствуют, или устраняются на месте, или незначительны и не будут влиять на функционирование, - ставится под загрузку. В противном случае транспортный контейнер отправляют на ремонт с подменой запасным.
Углеродсодержащую фракцию подвергается магнитной сепарации с целью отделения мелких металлических предметов и кусочков проволоки металлокорда. Очищенный таким образом техуглерод подвергают в дальнейшем дроблению до крупности фракций не более 5 мм и передают на следующие технологические операции: сушку и помол.
Выходящая, полученная при пиролизе жидкая фракция, собирается в ёмкость, где она перемешивается, накапливается и используется для промывки. При наполнении ёмкости примерно на 90-100 % высоты жидкую фракцию перекачивают в цистерну для последующей реализации, оставляя примерно 30-40 % на нужды промывки.
4.3.4 Выход установки пиролиза в рабочий режим
Выход установки пиролиза в рабочий режим характерен следующим:
· устойчивая максимальная температура в зоне пиролиза до 500°С °С при подобранном устоявшемся режиме загрузки-выгрузки (такт движения составляет примерно 20-25 минут);
· минимальное увлажнение газа на выходе из газоходов при подобранном режиме конденсации жидких фракций;
· достаточно «выпеченный» выгружаемый углеродсодержащий остаток, когда проволока металлокорда легко отделяется от кусков углерода, а сам углерод не имеет вкраплений жидкой фракции.
После выхода установки в рабочий режим производится постоянное наблюдение за
работой всех узлов и агрегатов установки в рамках вышеописанных параметров.
Температура в реакторе по всей зоне пиролиза контролируется при помощи измеритель-регулятора ТРМ 138-Р.
Регулировка температуры осуществляется следующими способами:
· скоростью работы загрузки-выгрузки (продолжительностью тактов в мин.);
· массой загруженных резиносодержащих отходов;
· выключением вентилятора вытяжки газов на непродолжительное время
· дозированной подачей воздуха в рабочую камеру реактора..
Дозированная подача воздуха в рабочую камеру реактора применяется для повышения эффективности процесса пиролиза за счёт энергии части получаемых пиролизных газов, в которых находится до 45 % водорода, а также метан и др. углеводороды. Дозирование подачи воздуха осуществляется при достижении температуры внутри реактора не менее 250 0 С и при постоянно включенном дымососе. Открытием подающего вентиля подается воздух и осуществляется контроль роста температуры внутри реактора с помощью прибора ТРМ-138 находящимся в шкафу № 1 термонагрева. При заметном росте температуры внутри реактора подача воздуха в реактор прекращается закрытием вентиля. В процессе дозированной подачи воздуха возможно периодическое отключение нагревательных Тэнов. Отключение и включение нагревательных Тэнов происходит периодически и связано непосредственно с ростом и падением температуры внутри реактора. При падении температуры внутри реактора осуществляется незамедлительное включение Тэнов при открытом вентиле дозированной подачи воздуха. При значительном росте температуры внутри реактора осуществляется прекращение дозированной подачи воздуха и отключение нагревательных Тэнов.
Категорически запрещается во время работы реактора допускать понижение уровня воды в шлюзах ниже указанной метки. В результате такого действия в зону реактора пиролиза может проникнуть кислород воздуха (за счет разряжения), что может привести к воспламенению разогретых горючих паров, образованию взрывоопасной смеси и возникновению серии микровзрывов (хлопков).
Жидкие фракции, конденсируемые: в ректификационной колонне, теплообменной колонне, сепараторе аэрозолей (осушителе) и дымососе - поступают самотёком в сборник жидкой фракции.
Эта жидкая фракция используется для промывки ректификационной и теплообменных колонн. Промывку теплообменных колонн производят 1 раз за смену;
Промывку ректификационной колонны проводят в непрерывном режиме.
Периодически, при заполнении сборника на » 90-100 % по объёму, необходимо перекачать часть полученной жидкой фракции в накопительную цистерну.
4.3.5 Описание работы схемы электрической принципиальной
1. Включаем автоматический выключатель QF, при этом подается общее питание в электрическую цепь.
2. Включаем (рис. А) автоматический выключатель SF, при этом подается питание для включения цепей управления.
3. При нажатии пусковой кнопки SB 1 питание получает пускатель КМ, от пускателя запитываются два измерителя-регулятора (ТРМ 138-р). При включении прибора (ТРМ 138-р) от него подается питание в силовую цепь катушек магнитного пускателя (КМ1-КМ8).
4. При очередном включении автоматических выключателей QF1-QF8 подается питание в силовые цепи Тэнов находящихся в реакторе, после чего происходит нагрев реактора.
5. Два измерителя-регулятора ТРМ 138-Р, в соответствии с введённой в него программой, обрабатывает поступающие данные от температурных датчиков ТСП105, и обеспечивает поддержание необходимого технологического температурного режима в пиролизной камере, включая/выключая магнитные пускатели КМ1 ÷КМ8, запитывающие ТЭНы пиролизной камеры реактора.
6. От автоматического выключателя QF1 подается питание в силовую цепь шкафа №2 (управление двигателями). При включении автоматических выключателей ВА1-ВА4 подается питание в силовую цепь магнитных пускателей МП1-МП4. При нагреве реактора до температуры 200 0С включается водяной насос и вентилятор на градирне. При нажатии пусковой кнопки П1 подается питание в силовую цепь электродвигателя водяного насоса. При включении пусковой кнопки П2 подается питание в силовую цепь вентилятора на градирне. При включении кнопки П3 подается питание на дымосос. Дымосос включается при нагреве реактора до температуры С. Топливный насос включаем в процессе работы реактора, через каждых 40 минут, при нажатии кнопки П4.Работа топливного насоса проходит в течении »5-7 секунд.
Кнопка SB2 «СТОП»-предназначена для аварийного отключения сети.
Кнопки SB2 «СТОП» и SB3 «СТОП»- предназначены также для аварийного отключения сети, но размещены на погрузочной и выгрузочной площадках.
Защита электродвигателей М1 ÷ М3 от токов короткого замыкания и длительных токовых перегрузок осуществляется автоматическими выключателями QF6 ÷ QF8 .
Защита цепей управления от токов короткого замыкания осуществляется промежуточными реле РП1÷ РП4.
4.3.6 Остановка процесса пиролиза
Перед прекращением работы установки необходимо, прежде всего, отключить ТЭНы нагрева. Рабочий вентилятор должен работать, создавая разряжение в системе и отсасывая образующиеся газы до полной остановки процесса. Подача новой порции сырья прекращается, загруженные ранее транспортировочные контейнеры с резиносодержащими отходами вытаскиваются из камеры пиролиза вне зависимости от степени разложения. Процесс пиролиза прекращается, когда температура в зоне пиролиза снизится до 90°С, или когда из внутренней полости реактора полностью выгружено сырье (хоть и не пиролизованное полностью). После прекращения процесса пиролиза спускается вода из обоих шлюзов для проветривания и охлаждения рабочей камеры реактора. Прекращается подача воды на охлаждение.
После остывания установки в целом до 20-25 °С производят осмотр внутренних
полостей и ремонтно-профилактические работы. Внутреннюю полость
установки и шлюзы очищают скребком и удаляют накопившиеся там твёрдый углеродсодержащий остаток и металлокорд.
4.3.7 Действия в аварийных ситуациях.
В ходе работы установки могут возникнуть следующие аварийные ситуации:
- выход из строя вытяжного вентилятора системы;
- нарушение герметичности оболочки камеры пиролиза;
- возникновение серии «хлопков» в шлюзах;
- выход из строя вытяжного электротельфера;
- нарушение проходимости трубопроводов отвода жидких фракций;
- нарушение проходимости трубопроводов отвода образующихся горючих газов;
- выход из строя ТЭНов нагрева;
- нарушение работы система газоразделения.
В каждом конкретном случае требуются определенные действия по выходу из
аварийной ситуации и локализации последствий аварии. Ниже описаны основные принципы
действий в аварийных ситуациях.
Выход из строя вытяжного вентилятора.
Причина: Отказ в работе вытяжного вентилятора наиболее вероятен или по причине заклинивания подшипников или отсутствия электропитания двигателя вентилятора.
Действия: После определения причины и восстановления работоспособности вытяжной системы установка вводится в рабочее состояние.
Нарушение герметичности оболочки камеры пиролиза
Причина: При появлении микротрещин в оболочке камеры пиролиза (например, в местах сварных швов), вследствие ускоренного теплового старения металла, происходит подсос кислорода воздуха в зону пиролиза, что приводит к воспламенению малой части имеющихся там раскалённых горючих газов, в виде появления небольшого факела. Внутренние полости камеры пиролиза и газоходы установки при работе находятся под небольшим разряжением (кроме нагнетательного газохода выход газа), поэтому утечка газов в атмосферу исключается.
Действия: Никакой серьёзной опасности этот случай не представляет. Следы факельного горения в виде пятен копоти укажут нахождение трещин во время профилактических работ. Трещины или заваривают, или обрабатывают термостойким герметиком.
Возникновение серии «хлопков» в шлюзах
Причина: А) Во время работы реактора допущено понижение уровня воды в одном или обоих шлюзах значительно ниже указанной метки (см. Промышленный технологический регламент п. 4.3.1.) При этом в зону реактора пиролиза проник кислород воздуха (за счет разряжения), что привело к воспламенению части имеющихся местных разогретых горючих паров. В результате резко повышается давление в реакторе в районе шлюза и воздействие ударной волны на поверхность воды гонит её из внутреннего колена шлюза во внешнее. Часть воды в результате инерции движения может вылиться из ёмкости шлюза и, когда вода откатится обратно, происходит забор новой порции воздуха, - так возникает серия «хлопков» внутри камеры пиролиза.
В выходном шлюзе колебательное движение воды вымывает из транспортировоч-ных тележек углерод, который, вследствие своей пористости и поэтому малого удельного веса, всплывает на поверхность воды. Также, колебательное движение воды на разогретые поверхности реактора приводит к появлению большого количества пара и резкому локальному понижению температуры, в результате происходит местная конденсация паров жидкой фракции, проявляющая себя в виде появления мазутных пятен на поверхности воды и на плавающем углероде.
Б) Недостаточно прогрет вытяжной трубопровод из реактора, поэтому здесь произошла местная конденсация части паров жидкой фракции, а именно тяжёлых «битумных» молекул с низкой температурой кипения, что привело к образованию «пробки». В результате повышения давления внутри пиролизной камеры происходит прорыв порции разогретых горючих паров через гидравлический затвор выходного шлюза, которые могут воспламениться при выходе из шлюза с образованием клубов дыма и пара.
Действия: А) Испорченный маслом пиролизным углерод собрать и отправить на повторный пиролиз (закладывать по частям небольшими порциями) или утилизировать. Мазутную плёнку с поверхности воды шлюза смыть добавлением большой порции чистой воды. Восстановить уровень воды до значения максимальной метки.
Б): Включить промывку вытяжного трубопровода, простучать трубу молотком.
Под действием вибрации, перепада давления и промывки пробка может быстро разрушиться. Испорченный мазутом углерод собрать и отправить на повторный пиролиз. Мазутную плёнку с поверхности воды шлюза смыть добавлением большой порции чистой воды. Восстановить уровень воды до значения максимальной метки (см. Промышленный технологический регламент п. 4.3.1).
В противном случае придётся остановить реактор и чистить трубопровод.
Выход из строя вытяжного электротельфера
Причина: Наиболее вероятные отказы в работе вытяжного электротельфера: отсутствие напряжения в цепи электропитания двигателя, выход из строя электродви-гателя, заклинивания подшипников, обрыв троса, поломка сцепного устройства.
Действия: В случае отсутствие напряжения – восстановить подачу или запитать по временной линии от щитовой. В случаях неисправности электродвигателя тельфера его снимают, ремонтируют, а для вытяжки контейнеров временно используют ручную таль.
Нарушение проходимости трубопроводов отвода жидких фракций
Причина: А) Образование вязких отложений в трубопроводах при работе на непрогретой в достаточной мере установке.
Б) Наличие ледяных пробок в трубопроводах при запуске установки в холодный период
Действия: Пробить пробку из отложений, используя кусок проволоки, затем механически прочистить трубопровод и промыть разогретой жидкой фракцией. Можно при этом дополнительно прогревать трубопровод снаружи газовой горелкой.
Внимание. Не допускать прожигание открытым пламенем вязких отложений внутри трубопроводов (установки), т. к. это приводит к повышенному окалинообразованию и ускоренному выходу из строя оборудования.
Получающиеся при горении газы относятся к ядовитым!!!
Нарушение проходимости трубопроводов отвода образующихся горючих газов
Причина: Наличие ледяных пробок от сконденсированных водяных паров в трубопроводах при запуске установки в холодный период.
Действия: Прогревая трубопроводы снаружи газовой горелкой и одновременно простучать их молотком.
Выход из строя ТЭНов нагрева
А) Причина: Наиболее вероятный отказ в работе ТЭНов – это перегорание контактов в местах подключения силового кабеля. Причина - ослабление механического обжима в результате теплового воздействия.
Действие: Заменить ТЭНы. Перетянуть все контактные соединения.
Б) Причина: Перегорание ТЭНов из-за разрушения механической оболочки.
Действие: Заменить ТЭНы. Принять меры для предотвращения механического воздействия на оболочку ТЭНа.
Для проверки работы ТЭНов используются электро-щипцы. Проверка осуществляется непосредственно в шкафу термонагрева № 1. Как показано на общей электрической схеме, которая прилагается к паспорту изделия, к каждому пускателю 5-й величины запитаны ТЭНы с помощью кабеля АВВГ 4´16, при проверке работы ТЭНов к каждой фазе ставятся электро-клещи и проводится замер тока на ТЭНах подключенных к данному пускателю. Разбежка между показаниями тока на фазах не должны быть менее 5 – 7 А. В случае обнаружения разбежки менее 5 – 7 А, необходимо:
· обеспечить остывание ТЭНов;
· достать нужную секцию ТЭНов и проверить их работоспособность. Вышедшие из строя ТЭНы подлежат замене.
Нарушение работы система газоразделения
Причина: Неисправность может быть вызвана накоплением отложения твердых и вязких компонентов во внутренних полостях газоходов и газоразделительного оборудования.
Действия: С целью предотвращения подобных ситуаций необходимо постоянно контролировать уровень твердых и вязких отложений и своевременно удалять их.
При серьезных нарушениях (выход из строя системы охлаждения, сильная коррозия металла и т. п.) требуется полная остановка работы установки и выполняются необходимые ремонтные мероприятия.
При обнаружении выхода (разливе) жидкой фракции, прежде всего, необходимо предусмотреть меры против возгорания истекающего продукта. Вытекающую жидкость локализовать песком или опилками и удалить.
4.3.7. Профилактические работы
Раз в полугодие отводится 1-2 недели на ремонтно-профилактические работы установки. В этот период установка полностью останавливается, выгружается и охлаждается. В ходе ремонтно-профилактических работ:
· Внутреннюю полость установки очищают и удаляют накопившиеся там твёрдый углеродсодержащий остаток и металлокорд. Для обеспечения быстрого доступа во внутрь реактора используется аварийный люк.
· Осматривают внутренние сварные швы рабочей камеры пиролиза, все внутренние полости газоходов. Элементы оборудования, подверженные коррозии или разрушению, ремонтируются или заменяются новыми. Проверяется состояние уплотнений стыков газоходов, при необходимости уплотнения заменяются новыми.
· Контролируют состояние ТЭНов и оборудования газоразделения.
Конструкция установки позволяет выполнять демонтаж и монтаж узлов установки.
В процессе непрерывной работы установки, или при каждой остановке реактора, периодически контролируется наличие вязких отложений. Вязкие отложения представляют собой смесь присутствующих в высасываемых парах высококипящих жидкотопливных фракций (преимущественно битумных) и пылевидной фракции углерода. Для удаления вязких смолистых отложений следует регулярно механически прочищать нижнюю горловину ректификационной колонны и соединительный трубопровод, налаживают периодическую промывку всех проблемных мест получаемой жидкой фракцией.
После осмотра или очистки газоразделительной системы элементы газоходов снова собираются с соответствующими штатными уплотнительными и крепежными элементами. Отходы, полученные при очистке газоходов и оборудования газоразделения, утилизируются путем добавления к основному сырью.
В ходе работы установки все действия, отклонения параметров процессов, принятые при этом меры и другие необходимые данные фиксируются в рабочем журнале. Для правильного обслуживания работы установки помимо ремонтно – профилактических работ рекомендуется выполнять следующие виды обслуживания:
· ежесменное техническое обслуживание – ЕО;
· техническое обслуживание – ТО, проводимое при плановых технологических остановах, но не реже чем 1 раз в 2 недели в течении 6 месяцев, затем 1 раз в неделю.
· текущий ремонт (указания по текущему ремонту размещены в Паспорте БТ 1.00.00.00 ПС п.12)
5. Система утилизации технологического газа
Система утилизации технологического газа состоит из двух частей: установка дожига пиролизного газа УД-200 и двухступенчатой газопылевой установки ИФК-РИФ-ФК-3.
Несконденсированный газ поступает по трубопроводу из фильтра-осушителя в установку дожига газа УД-200, где в специальной закрытой камере происходит образование газовоздушной смеси и ее сжигание. Подача воздуха в камеру регулируется подвижной заслонкой, а поджигание производится электрическим поджигающим устройством. Поджигать газ только при включенных дымососах. Необходимо визуально контролировать горение газа в камере, а при прекращении горения выяснить причину и поджечь газ снова. Установка УД-200 не требует обслуживания, кроме ее внешнего осмотра. Затем дымовые газы по трубопроводу поступают в двухступенчатую пылегазочистную ионную установку.
Первая ступень очистки представляет собой секцию противопылевых фильтров ИФК, предназначенную для эффективной очистки газа от всех видов пыли с эффективностью не менее 80% (класс F7).
Вторая ступень очистки является комбинированным ионным вентиляционным фильтром РИФ-ФК-3 с анионообменным волокнистым фильтроматериалом МИОН-22. Фильтр РИФ-ФК-3 предназначен для очистки газа от токсичных и водорастворимых твердых аэрозольных примесей. Эффективность очистки фильтра не менее 95 % Обслуживание установки производится согласно инструкции изготовителя. После очистки дымовые газы с помощью дымососа выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высотой 8,0 метров.
6. Безопасная эксплуатация производства.
Производственный персонал должен пройти обучение по устройству и эксплуатации
пиролизной установки, ТБ при грузоподъемных работах, правил пожарной безопасности
и промышленной безопасности опасных производственных объектов.
Эксплуатация установки должна осуществляться в соответствии с
технологическим регламентом и разработанными инструкциями по ТБ.
Работа установки пиролиза должна осуществляться под постоянным наблюдением
обслуживающего персонала. Запрещается оставлять работающую установку без присмотра или доверять третьим лицам.
Категорически запрещается открывать технологические люки во время работы реактора. Технологические люки предназначены для осмотра внутренних полостей реактора при его полной остановке и охлаждении.
Профилактические работы производить:
· при остывании рабочей зоны реактора до температуры не выше 40°С;
· после принудительного проветривания рабочей зоны реактора и газоходов.
При очистке газоходов и внутренних полостей оборудования запрещается применять легко воспламеняющиеся (типа бензина, ацетона и т. п.) жидкости. Допускается применять синтетическое жидкое топливо собственного производства и водные моющие растворы.
Категорически запрещается допускать падение уровня воды в шлюзах ниже заданного минимального уровня при температуре внутри реактора более 100 ºС.
В результате такого действия в рабочую зону реактора может проникнуть большое количество воздуха (за счет разрежения),что может привести или к образованию взрывоопасной смеси и возникновению взрыва, или возгоранию имеющегося там углерода.
Система промывки осуществляет работу периодическим включением и выключение насоса НШМ-100, который подает пиролизную жидкость из накопительной емкости установки в ретификационную колонну и колонны теплообменников, тем самым осуществляя их промывку. Процесс промывки проходит в замкнутом цикле с периодичностью » каждые 40 минут. Время промывки составляет » 5-7 секунд. Меры безопасности при использовании системы промывки заключаются в том, чтобы осуществлялся обязательный контроль за временем включения системы промывки (» 5-7 секунд). Т. к. не выполнение этого контроля может привести к преизбыточной подаче пиролизной жидкости и заполнением ею системы газоотвода из реактора, что влечет за собою «выхлоп» газа из реактора пиролиза через выходной шлюз, а не газоотвод. В случае возникновения данной ситуации следует:
· отключить систему промывки (т. е. насос);
· выждать определенный период времени для слива переизбытка пиролизной жидкости из газоотвода, через ретификационную колонну в накопительную емкость. При этом выполнение данных мер безопасности должно проводится при постоянно включенном дымососе, для обеспечения выхода газа через систему газоотвода.
Установка-реактор должна быть укомплектована средствами пожаротушения:
· переносные пенные огнетушиштуки;
· укомплектованный пожарный щит;
· ящик с песком.
7. Спецификация основного технологического оборудования.
. Состав и комплектность оборудования установки «БиоТэк 1» по переработке резиносодержащих отходов
• | Реактор пиролиза | - | 1 | шт. |
• | теплообменная колонна | - | 3 | шт. |
• | ректификационная колонна | - | 1 | шт. |
• | дымосос | - | 1 | шт. |
• | осушитель | - | 1 | шт. |
• | технологический трубопровод водяного снабжения | - | 1 | комплект |
• | технологический трубопровод жидкой фракции | - | 1 | комплект |
• | водяной насос | - | 1 | шт. |
• | насос для жидкой фракции | - | 1 | шт. |
• | шкафы управления: · работой ТЭНов камеры пиролиза · работой остальных электрооприводов | -- | 1 1 | шт. шт. |
• | площадка загрузки | - | 1 | шт. |
• | площадка выгрузки | - | 1 | шт. |
• | несущая платформа | - | 1 | шт. |
• | постамент под шлюз | - | 2 | шт. |
• | рольганг под шлюз | - | 2 | шт. |
• | электроталь | - | 1 | шт. |
• | контейнер транспортировочный | - | 20 | шт. |
• | сцепка | - | 19 | шт. |
• | тележка рельсовая | - | 1 | шт. |
• | ёмкость сбора жидкой фракции | - | 1 | шт. |
• | ёмкость сбора твёрдой фракции | - | 1 | шт. |
• | система факельного поджига | - | 1 | шт. |
• | ёмкость промывки резинотехнического сырья | - | 1 | шт. |
8. Аппаратурная схема оборудования.
