Procédé pour récupérer des constituants utiles de déchets en
polymères synthétiques.
La présente invention se rapporte à un procédé pour récupérer les constituants utiles de déchets en polymères synthétiques.
Habituellement, les déchets en polymères synthétiques sont éliminés par incinération ou sous forme d'amendement provoquant souvent des pollutions secondaires, comme de la pollution atmosphérique, de la contamination par les métaux lourds et des affaissements de terrain . De plus, du point de vue des ressources, ces déchets suscitent de graves difficultés. Récemment, on a cherché à mettre au point un procédé pour récupérer les constituants utiles des déchets. Cependant, aucune technique applicable en pratique n'a été découverte jusqu'à présent;bien que certains procédés soient appliqués à l'échelle expérimentale.
La présente invention a pour but de surmonter les inconvénients ci-dessus et de procurer un procédé perfectionné pour récupérer les constituants utiles de déchets en polymères synthétiques, suivant lequel on convertit les déchets sous l'effet de la chaleur en composés utiles qu'on recueille soigneusement.
La présente invention a pour objet un procédé pour récupérer les constituants utiles de déchets en polymères synthétiques, suivant lequel on chauffe les déchets pour former des gaz de décomposition thermique, on prélève de ces gaz les constituants intéressants en exploitant les différences des points d'ébullition et on refroidit les gaz de décomposition intéressants en vue de les isoler séparément à l'état gazeux ou à l'état liquide à la température normale,en recyclant le résidu de décomposition et les constituants lourds peu décomposés pour constituer la source de chaleur en vue du chauffage.
Comme décrit plus haut, conformément à l'invention, on chauffe les déchets en polymères synthétiques pour former des gaz de décomposition thermique dont on prélève les gaz intéressants par exploitation de la différence des points d'ébullition, c'est-à-dire que les constituants à récupérer sont choisis en tenant compte exclusivement des constituants utiles, et on refroidit alors les constituants utiles qu'on recueille séparément à l'état gazeux ou à l'état liquide à la température normale. Dans ce système de récupération, comme on l'a déjà indiqué, on utilise le résidu de la décomposition et les constituants lourds difficiles à décomposer comme source de chaleur pour le traitement thermique.
Le traitement des déchets en polymères synthétiques conformément à l'invention permet une récupération complète des constituants réutilisables, séparément à l'état liquide ou à l'état gazeux,en vue de leur utilisation à nouveau tels quels ou bien comme source de chaleur pour le système. Le procédé de l'invention convient spécialement pour le traitement de déchets en polymères synthétiques dans les installations de traitement des immondices et dans les usines
de matières plastiques.
D'autres buts de l'invention,ainsi que les avantages et
les caractéristiques qu'elle offre ressortiront de la description ci-après faite avec référence au dessin annexé qui est un schéma illustrant un système pour la récupération des constituants utiles de déchets en polymères synthétiques conformément à l'invention.
Dans l'installation représentée, les déchets en polymères synthétiques,broyés jusqu'à une granulométrie convenable, sont amenés de manière continue depuis une trémie 1 par un tourniquet 2
et un poste d'alimentation à vis 3 jusque dans un poste de décomposition primaire 4 qui est chauffé indirectement par la chaleur perdue provenant d'un poste de décomposition secondaire
5 et qui est maintenu à la température de fusion des déchets polymères admis, à savoir à environ 300[deg.]C. L'alimentation passe donc
à l'état fondu,lors d'un séjour pendant un délai convenable dans
le poste de décomposition primaire. Si l'alimentation contient
une résine halogénée,par exemple de chlorure de vinyle, il s'ensuit une déshalogénation conduisant à la formation d'un ou plusieurs halogénures d'hydrogène,comme le chlorure d'hydrogène. La présence d'une résine thermodurcissable quelconque, se trouvant naturellement à l'état solide, ne nuit pas au fonctionnement du système.
Les gaz engendrés dans le poste de décomposition primaire 4,par exemple le chlorure d'hydrogène, la vapeur d'eau et les hydrocarbures,sont refroidis par un condenseur 10 jusqu'à la température ambiante, et y sont répartis en une fraction condensée et
en une fraction non condensée. La fraction condensée est envoyée
à un poste 20 de séparation d'huile et d'eau, cependant que la frac-tion non condensée est envoyée à une colonne d'absorption 12. Celle-ci assure le contact avec de l'eau d'absorption provenant d'un réservoir 16 d'ou elle est amenée à la partie supérieure de
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d'acide chlorhydrique. Comme l'acide isolé à ce stade entraf-
ne à l'état de trace un brouillard d'huile, il est amené,comme
la fraction condensée,au poste de séparation d'huile et d'eau 20 dans lequel il est séparé en une matière huileuse et en une solution aqueuse d'acide chlorhydrique qui sont chacun recueilli dans un réservoir d'huile 21 et un réservoir d'acide chlorhydrique 22, respectivement. L'eau nécessaire pour la colonne d'absorption est amenée par la conduite 18.
Les gaz quittant la colonne d'absorption 12 parviennent à une colonne de neutralisation 13 dans laquelle l'acide chlorhydrique résiduel présent à l'état de trace est totalement éliminé, de sorte qu'un gaz hydrocarboné pur est débité par la soufflante 23
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être une solution d'hydroxyde de sodium ou une solution semblable} est admis au départ d'un réservoir d'alcali 17 à la partie supérieure de la colonne 13 au moyen d'une pompe 15 et, après la neutralisation dans la colonne, est renvoyé- au réservoir 17. La quantité requise de cet agent pour la neutralisation est complétée par un appoint amené au moyen de la conduite 19.
D'autre part, la masse en fusion quittant le poste de décomposition primaire 4 parvient de manière continue, de toute façon avantageuse par exemple par l'intermédiaire d'un tourniquet ou d'un transporteur à vis, au poste secondaire 5 dans lequel elle est chauffée jusqu'à une.température plus élevée pour se décomposer en gaz ayant un poids moléculaire inférieur.
Le poste de décomposition secondaire 5 comprend une section de chauffage 6 à la partie inférieure et une section de refroidissement 7 à la.partie supérieure dans laquelle les constituants se <EMI ID=3.1>
passes dans lequel circule un gaz chaud provenant d'un foyer.
25 sous l'impulsion d'une soufflante 26 dans un bain de polymère
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tion gazéifié dans la section de chauffage 6 s'élève alors dans la section de refroidissement 7 où la température est maintenue à environ 200[deg.]C. A mesure que le produit gazéifié traverse la section de refroidissement, les constituants dont le point d'ébulli.tion est supérieur à la température imposée dans la section de refroidissement 7 se liquéfient et retournent à la section de chauffage 6 où ils subissent une nouvelle'décomposition donnant des produits à point d'ébullition inférieur. Il en résulte que, si la température de la section de refroidissement 7 est maintenue à une valeur choisie au-dessous de la température de décomposition, les constituants peuvent être séparés sélectivement et qu'il est possi-
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tant de l'évacuation directe de constituants à haut point d'ébullition.
Les gaz de décomposition quittant la section de refroidissement 7 parviennent à un condenseur 11 dans lequel ils sont refroidis jusqu'à la température ambiante et répartis en un produit huileux et en un produit gazeux. Le produit huileux est amené directement au réservoir d'huile 21, cependant que le produit gazeux est mélangé au gaz hydrocarboné provenant du poste de décomposition primaire 4, le mélange résultant étant amené au réservoir à gaz 24 par la soufflante 23.
Au terme de la décomposition, il subsiste dans le poste de décomposition secondaire 5 un peu d'un résidu solide et une relativement faible quantité de constituants lourds non décomposés.
Du fait que ces substances s'accumulent, elles doivent être soutirées de manière continue du système pour permettre un fonctionnement continu. A cette fin, le mélange de solides et de liquides est soutiré de manière continue à une allure imposée du fond du poste de décomposition 5 au moyen d'un tourniquet, d'un transporteur à vis ou d'un dispositif semblable. Une partie du produit soutiré est envoyée par une pompe à boues 8 dans un séparateur des solides et des liquides 9 (représenté dans la figure par une centrifugeuse, mais qui peut être un filtre), cependant que le reste est renvoyé au poste de décomposition secondaire 5. La centrifugeuse 9 divise la boue en un résidu solide et en un liquide qui est ramené au poste 5.
Le double recyclage contribue à une agitation uniforme du bain en fusion, ce qui se traduit par une meilleure efficacité du transfert de chaleur au niveau du dispositif de chauffage tubulaire à plusieurs passes et par l'empêchement de dépôts de carbone sur les parois des tubes du dispositif de chauffage. Le résidu ainsi séparé consiste principalement en carbone solide qui brûle aisément en dégageant beaucoup de chaleur
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comme source de chaleur pour le poste de décomposition primaire et le poste de décomposition secondaire. Comme la quantité de résidu ne suffit pas pour le chauffage, une partie des hydrocarbures séparés à l'état gazeux ou liquide est renvoyée comme source supplémentaire de chaleur.
Ci-après sont donnés des exemples d'application du procédé de l'invention permettant de récupérer les constituants utiles de déchets. Les résultats sont repris au tableau ci-après.
Constitution des déchets
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Bien que divers modes et détails de réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre.
' REVENDICATIONS
1.- Procédé pour récupérer les constituants utiles de déchets en polymères synthétiques, caractérisé en ce qu'il comprend
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(1) un stade de décomposition primaire au cours duquel, on chauffe les déchets jusqu'à l'état fondu,
(2) un stade de décomposition secondaire au cours duquel on
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sous l'effet d'un échange de chaleur avec un dispositif à plusieurs tubes dans lequel s'écoule un gaz chaud et on prélève exclusivement les constituants recherchés en exploitant les différences de points d'ébullition des produits de décomposition thermique,
(3) un stade de récupération au cours duquel on refroidit les produits de la décomposition primaire et de la décomposition secondaire et on les sépare en une phase gazeuse et en une phase liquide ainsi qu'en acide chlorhydrique qu'on isole et
(4) un stade d'élimination du résidu au cours duquel on sépare la phase liquide du résidu de décomposition et des constituants lourds non décomposés et on recycle la phase liquide au poste de décomposition secondaire,en utilisant le résidu de décomposition et les constituants lourds comme source de chaleur pour le dispositif de chauffage.