The process of destruction recycling of organic waste using the technology of multistage circulation pyrolysis (MCP) as a thermodynamic system has been studied in the article. Thermodynamic analysis of the main characteristics thermal of the MCP reactor when utilizing different types of organic waste is conducted. The composition of the products of their destruction is determined. Using the obtained data, conclusions on the expediency of the process, the possibility of complete recycling under the conditions of achieving the desired concentration of output products are made. The optimum temperature range is determined for the utilization process which includes the intensification of destructive waste transformations. The exergetic efficiency of the technology is estimated on the basis of calculation of exergetic performance coefficient of the reactor to determine the thermal energy consumption in the process of organic waste destruction. Having analyzed the obtained data, it is established that the rise of the working temperature of the MCP reactor to 600 °C causes the increase of the efficiency of the organic waste recycling plant and growth of the maximum effective work obtained from the heat fed to the reactor. With the increment of performance capability of the thermodynamic MCP system, the depth of destruction of complex hydrocarbon waste increases accordingly.

No abstract

утилізації зношених автомобільних шин гостро постають на теренах нашої країни, оскільки обсяг останніх безперевно збільшується. Крім того, недосконалість наявних методів термічної утилізації зношених автошин спонукає до розробки новітньої технології піролізу в поєднанні зі статичним навантаженням. Проблематика. Через відсутність даних щодо особливостей робочого процесу, що ускладнює проведення налагоджувальних робіт та реалізацію утилізації гумових відходів термічним розкладанням під дією статичного навантаження в промислових умовах, важливим є визначення особливостей деструкції гумових відходів в реакторі устаткування під час статичного стискання. Мета. Визначення фізичних характеристик теплотехнічного процесу деструкції зношених автошин в піролізному реакторі в поєднанні зі статичним навантаженням. Матеріали й методи. Для оцінки ефективності запропонованого методу проведено серію експериментальних досліджень: традиційний піроліз подрібнених автошин в реакторі та піроліз автошин зі статичним навантаженням. За допомогою програми COMSOL Multiphysics досліджено теплофізичні характеристики вертикального піролізного реактора, заповненого автошинами, при взаємодії температури й статичного стискання. Результати. Шляхом використання програмою методу кінцевих елементів та розв'язання диференціального рівняння теплопровідності, побудовано графіки, що демонструють теплопровідність і процес розподілу температурного поля всередині піролізного реактора за умов ущільнення перероблюваних продуктів. Розраховано термін перебування автошин в реакторі, що складає 7,8 год. Визначено оптимальний тиск на автошини, необхідний для досягнення максимального ущільнення. Висновки. Обгрунтовано підвищення продуктивності установки утилізації гумотехнічних відходів шляхом впровадження в технологічну схему багатоконтурного циркуляційного піролізу статичного навантаження. Показано ефективність застосування статичного навантаження під час процесу, про що свідчить збільшення коефіцієнту теплопровідності масиву автошин в реакторі і, як наслідок, більш рівномірний розподіл температури в об'ємі ущільнених автошин. К л ю ч о в і с л о в а: багатоконтурний циркуляційний піроліз, зношені автошини, статичне навантаження, ущільнення, теплопровідність, моделювання.

Сформована математична модель процесу термічної утилізації гумо-технічних відходів за технологією багатоконтурного циркуляційного піролізу, яка включає повний механізм деструк-ції та кінетику паралельно-послідовних реак-цій піролізу. Запропонована модель дозволяє роз-рахувати концентрації отриманих продуктів деструкції, а відтак дає можливість наближе-но визначити склад цільових кінцевих продуктів. Застосування даної моделі необхідне при опти-мізації температурних режимів устаткування Article [3] introduced a method for the production of pylolysis oil from used automobile tires, based on the effect of microwave oven. The properties of the resulting alternative fuel, which is suitable for the diesel engine, were explored. Results of the study showed that heat-generating capacity of the resulting liquid fuel is 40.4 MJ/kg. The paper does not provide other characteristics compared to traditional diesel fuel, which does not allow us to talk about the high potential of fuel replacement.In the study [4], a new approach to a heating system with the use of liquid products of pyrolysis of waste tires was presented. Fuel properties of pyrolysis liquids, such as density, viscosity, the content of carbon and hydrogen, are almost comparable with commercial automobile diesel fuels. The problem is the high sulfur content and the lower flash point.Authors [5] considered pyrolysis of worn tires with an immobile layer in the reactor with vacuum and with the use of catalytic additives, such as Na 2 CO 3 , NaOH. As a result of the performed studies, they draw a conclusion on the feasibility of using NaOH as it is possible to achieve a decrease in the temperature of the process without changing the output of the liquid fraction (pyrolysis oil). The use of Na 2 CO 3 did not essentially change the course of the reaction. It was proved that vacuum pyrolysis has advantages over atmospheric pyrolysis.Scientists in paper [6] examined properties of the liquid fraction, obtained as a result of pyrolysis of worn tires, compared with diesel fuel. As a result, they made conclusions about the possibility of subsequent use of pyrolysis oil because its properties are similar to those of diesel fuel and are able to replace it in a small engine. Certain mixtures were taken for examination, and it was defined in conclusion that the mixture DTPO 25 demonstrated better results than DTPO 50 and DTRO 75.Article [7] proposed a number of engineering solutions to intensify the process of pyrolysis of shredded tires by the technology EnresTec Inc. (Taiwan). A special feature of this method of recycling is the postcombustion of tailgas with vapor wastes. Paper [8] shows the heat and mass exchange balances and calculations for enhancing energy efficiency and economic component. Calculation-analytical substantiations are undoubtedly an important contribution into the study of thermal processes of recycling worn tires. However, the main results of these studies are determining the quantitative characteristics of finished products. The composition and quality o...

Проведено аналіз зношених шин і гумових відходів як сировини для термічної деструкції. Проведено моделювання технологічних режимів рециркуляції парогазової суміші в багатоконтурній циркуляційній системі шляхом керування парорідинною рівновагою матеріальних потоків. Підвищення екологічної безпеки процесу утилізації гумових відходів за технологією багатоконтурного циркуляційного піролізу (БЦП) забезпечується завдяки збільшенню глибини деструкції сконденсованих фракцій. Адекватність запропонованої моделі підтверджено експериментальними дослідженнями, результати яких отримано під час використання лабораторного стенду БЦП для утилізації гумотехнічних відходів і методу газової хроматографії щодо вмісту гетероатомних з'єднань. Ключові слова: екологічна безпека, небезпечні речовини, термічна деструкція, багатоконтурна циркуляційна система, гумотехнічні відходи. Обеспечение экологически обоснованного регулирования образования опасных веществ при термической утилизации резинотехнических отходов. Маркина Л.Н., Кривая М.С. Проведен анализ изношенных шин и резиновых отходов как сырья для термической деструкции. Проведено моделирование технологических режимов рециркуляции парогазовой смеси в многоконтурной циркуляционной системе путем управления парожидкостным равновесием материальных потоков. Повышение экологической безопасности процесса утилизации резиновых отходов по технологии многоконтурного циркуляционного пиролиза (МЦП) обеспечивается за счет увеличения глубины деструкции сконденсированных фракций. Адекватность предложенной модели подтверждено экспериментальными исследованиями, результаты которых были получены при использовании лабораторного стенда МЦП для утилизации резинотехнических отходов и метода газовой хроматографии по содержанию гетероатомных соединений. Ключевые слова: экологическая безопасность, опасные вещества, термическая деструкция, многоконтурная циркуляционная система, резинотехнические отходы.