BG112213A

BG112213A - Method and installation for polymer catalytic distructure

Info

Publication number: BG112213A
Application number: BG112213A
Authority: BG
Inventors: Добромир Донков; Николай Миховски; Пламен Бобоков
Original assignee: Добромир Донков; Николай Миховски; Пламен Бобоков
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-08-31

Abstract

The invention will find application in the processing of homogeneous or non-homogeneous masses of polymers by destruction of polymers of different construction and composition in a mixed state through obtaining products with subsequent direct application or processing. The depolymerization is carried out by the thermal catalytic decomposition of the eutectic mixture of polymers to monomers and oligomers with a variable characteristics, making the change from solid to liquid and gaseous state and obtaining condensed liquid and gas fractions.

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до метод и инсталация за деструкция на полимери и ще намери приложение при преработката на хомогенни или нехомогенни маси от полимери.The invention relates to a method and installation for the destruction of polymers and will find application in the processing of homogeneous or inhomogeneous masses of polymers.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са метод и инсталация за термокаталитична деполимеризация на отпадъчни пластмаси [1] и по-специално смеси от ненаситени и наситени въглеводороди, в които раздробената суровина чрез загряване до течно състояние се пластифицира в стопилка, като се трансформира каталитично в присъствието на катализатор в термичен каталитичен реактор и реакционните продукти се изхвърлят като газове към фракционен кондензатор, където се охлаждат, като се разделят на фракции с различни точки на кипене. Методът се характеризира с това, че течната реакционна смес се смесва в термокаталитичен реактор и се разделя на най-малко два слоя с различни нива, при което всеки слой се нагрява независимо от другите чрез нагревателни елементи, които са монтирани напречно на вертикалната ос на реактора, за предпочитане под формата на електрически нагреватели, потопени в облицовани тръби, разделени в пакети и за предпочитане в стабилизирана с инертни газове или метални окиси среда.A method and installation for thermocatalytic depolymerization of waste plastics are known [1], and in particular mixtures of unsaturated and saturated hydrocarbons in which the crude raw material is plasticized into a melt by heating to a liquid catalyst in the presence of a catalyst in a thermal catalyst the reactor and reaction products are discharged as gases to a fractional condenser, where they are cooled, separated into fractions with different boiling points. The method is characterized in that the liquid reaction mixture is mixed in a thermocatalytic reactor and divided into at least two layers with different levels, whereby each layer is heated independently of the others by heating elements that are mounted transversely to the vertical axis of the reactor , preferably in the form of electric heaters immersed in lined tubes, divided into packages and preferably in an inert gas or metal oxide stabilized medium.

Реакционната смес се разбърква с витлова помпа с висока производителност, при което сместта се разпределя и повдига, като прелива през перфорирани плочи или преливници, разположени огледално и перпендикулярно на вертикалната ос на реактора.The reaction mixture was stirred with a high-performance propeller pump, whereby the mixture was distributed and raised by pouring through perforated plates or overflows, arranged mirror-like and perpendicular to the vertical axis of the reactor.

Кинетичната и топлинна енергия на реакционната смес се подпомага от пневматично разбъркване при прилагане за предпочитане на СО2 или друг инертен газ, като по този начин се постига и стабилизиране движението на електрическите потопяеми нагреватели.The kinetic and thermal energy of the reaction mixture is aided by pneumatic stirring, preferably using CO2 or other inert gas, thereby achieving the stabilization of the motion of the electric submersible heaters.

Методът включва стопяване на раздробените полимери, като една част от отделената фракция се кондензира, а другата част се подлага на вторична допълнителна деполимеризация и също се подлага на кондензация.The method involves the melting of the crushed polymers, with one part of the separated fraction condensed and the other part subjected to secondary additional depolymerization and also condensed.

Системата за термокаталитична деполимеризация, разкрита в [1] включва лентов транспортьор, свързан с мелница, която е свързана със захранващ бункер, към който е свързан бункер за твърд отпадък и реактор, под който е монтирана пещ за подгряване, като съответно включва и реактор за допълнителна деполимеризация.The thermocatalytic depolymerisation system disclosed in [1] includes a belt conveyor connected to a mill, which is connected to a feed hopper to which a solid waste hopper is connected and a reactor under which a heating furnace is mounted, and accordingly includes a reactor for additional depolymerization.

Използването на устройство за допълнителна деполимеризация, на която се подлага част от газовата фаза, отделена от каталитичния реактор оскъпява производствения процес.The use of an additional depolymerization device subjected to a portion of the gas phase separated from the catalytic reactor makes the production process more expensive.

Техническа същностTechnical nature

Задачата на изобретението е, да се предложи метод и инсталация за каталитична деструкция на полимери с различен строеж и състав в смесено състояние, без етап на допълнителна деполимеризация, при което се получават продукти с последващо директно приложение или преработка.It is an object of the invention to provide a method and installation for the catalytic degradation of polymers of different construction and composition in a mixed state, without the step of further depolymerization, to produce products with subsequent direct application or processing.

Задачата включва - осъществяване на деполимеризация посредством температурен каталитичен разпад на евтектична смес от полимери до мономери и олигомери с променлив състав, осъществяващ промяната от твърдо в течно и газообразно състояние и получаване на кондензни (течни) и газови фракции.The task includes - carrying out depolymerization by temperature catalytic decomposition of an eutectic mixture of polymers to monomers and oligomers with a variable composition, performing the change from solid to liquid and gaseous states and obtaining condensed (liquid) and gas fractions.

Задачата е решена както следва:The problem is solved as follows:

А. Метод за каталитична деструкция на полимериA. Method for catalytic degradation of polymers

Методът включва етапи, които са разкрити в [1] при които раздробената суровина чрез загряване до течно състояние се пластифицира в стопилка, като се трансформира каталитично в термичен каталитичен реактор и реакционните продукти се изхвърлят като газове към фракционен кондензатор, където се охлаждат, като се разделят на фракции с различни точки на кипене.The method includes the steps disclosed in [1] in which the crude material is heated by melting to a liquid state by being transformed catalytically into a thermal catalytic reactor and the reaction products are discharged as gases to a fractional condenser, where they are cooled by cooling. divide into fractions with different boiling points.

Методът се характеризира с това, че основните процеси при каталитичната деструкция представляват термичното третиране под вакуум на остатъците от полимери и пластмаси (подходящи за осъществяването на процеса по пирогенно разпадане и термична деструкция на получените газообразни вещества), кондензация на паровата фаза в нискотемпературен дестилат, охлаждане и пречистване на получените газове след изгаряне на ниско летливите фракции.The method is characterized by the fact that the basic processes in catalytic destruction are thermal vacuum treatment of polymer and plastic residues (suitable for carrying out the process of pyrogenic decomposition and thermal destruction of the resulting gaseous substances), condensation of the vapor phase in low-temperature degreasing, and purification of the resulting gases after combustion of the low volatile fractions.

Методът включва етапите на: подаване на суровините посредством подаваща лента (транспортьор) в бункера на мелница, като при приемане на вече раздробен материал, суровината се подава директно на стандартен лентов транспортьор в бункера на захранващия шнек; най-малко еднократно смилане на суровините в мелница; подаване на смлените суровини посредством стандартен лентов транспортьор в бункера на захранващ шнек, който е директно коплиран с основеп процесен и захранващ реверсивен шнек; подаване на смлените суровини от процесния шнек към процесен реактор, при което процесният шнек служи като основно съоръжение за разбъркване по време на процесинга на полимерите в зоната на нагряване и деструкция и като съоръжение за износ на отделените в процеса твърди остатъци - карбон; обработване на суровините в процесен реактор, съобразен с необходимостта от свободен обем за извършване на деструкцията в течна и газова фаза, и имащ форма, позволяваща осигуряването на максимално активна повърхност на стопилката от полимери и удобно разполагане на каталитичния блок в горната му част; разделяне на олигомерите до мономери в каталитичния блок при температури, които са по-ниски от обичайните за това, при което каталитичния блок подпомага спирането на вторичното омрежване между мономерите, получени от разпада на входящите суровини, но и подобрява енергийната ефективност на метода заради по-ниските разходи за горива и енергия при извършване на процеса; системата за улавяне на твърди частици е закрепена директно за тялото на реактора, при което газовете от реактора преминават първо през тази очистваща система, а твърдите частици се утаяват обратно в основния реактор и продължават процесинга; паро-газовата смес постъпва във въздушен кондензатортоплообменник, който намалява първичната температура благодарение на смесване на горещи и охладени газове в съотношение достатъчно, да намали първоначалната температура с 200° С и да измести точката на кондензация (равновесната кондензационна точка) по посока на изхода на реактора; вече частично охладената смес постъпва във вертикален, колонен кондензатор, който охлажда газовете с течност, разпръсната по пътя на газовете посредством пулверизиращи дюзи и система с помпа с високо налягане и горен резервоар, при което конструкцията на кондензатора позволява автономна работа на системата без допълнителна енергия от помпата в случай на нужда; кондензната фракция се събира в резервоар, който служи за осигуряване на охлаждаща течност за кондензатора, а другата част от получения кондензат през дефлегматор се отвежда в резервоари за изходни продукти; от вертикалния кондензатор газовете постъпват в U-образен кондензатор, който се охлажда само външно от циркулираща през съоръжението вода, като една от съставните части на U-образния кондензатор представлява барботьор с мантел, където най-пълно се кондензират всички възможни компоненти; кондензиралите се компоненти се отвеждат в резервоар, отделен от указания по-горе резервоар на вертикалния кондензатор; от барботьора газовете постъпват в капкоуловител, чиято задача е, да изсуши максимално изходящите газове от пари на летливи течности, които могат да са изнесени от зоната на кондензация вследствие на високата скорост и температура на газовете; преминавайки през вакуумен компенсатор, газовете се извеждат по тръбна разводка и се насочват към газови горелки, монтирани в пещта на инсталацията, като системата е снабдена с вакуумен генератор, който осигурява постоянен вакуум около 0.03-0.05 МПа; пещта на инсталацията е изградена с материали, позволяващи организиране на процес по доизгаряне на газово или друго гориво във вторична камера с температура над 1250 °C, при което вторичната камера е свързана директно с комин, в който е вградена системата за очистване на газовете.The method involves the steps of: feeding the raw materials through a conveyor belt (conveyor) into the mill hopper, and when accepting already milled material, the raw material is fed directly to a standard conveyor belt in the hopper of the feed auger; at least one grinding of raw materials in a mill; feeding the milled raw materials via a standard conveyor belt into the feed auger, which is directly copied with a basic process and feed reversing auger; supplying the milled raw materials from the process auger to a process reactor, wherein the process auger serves as the main agitator during processing of the polymers in the heating and degradation zone and as a facility for the export of the carbon residues separated in the process; processing the raw materials into a process reactor according to the need for free volume for the destruction of the liquid and gas phases and having a form allowing the maximum active surface of the polymer melt to be provided and the catalytic unit at the top to be conveniently located; separating the oligomers to monomers in the catalyst block at temperatures below the usual ones, whereby the catalytic block helps to stop the secondary crosslinking between the monomers obtained from the decay of the input raw materials, but also improves the energy efficiency of the process because of the the low cost of fuel and energy in the process; the particulate trapping system is fixed directly to the body of the reactor, whereby the gases from the reactor pass first through this purification system and the solids settle back into the main reactor and continue processing; the vapor-gas mixture enters the air condenser heat exchanger, which reduces the primary temperature by mixing enough hot and cooled gases, reducing the original temperature by 200 ° C and displacing the condensation point (equilibrium condensation point) in the direction of the outlet of the reactor ; the already partially cooled mixture enters a vertical, columnar condenser that cools the gases with liquid, dispersed along the gas path by atomizing nozzles and a high-pressure pump system and an upper tank, allowing the condenser structure to operate autonomously without additional energy from the the pump in case of need; the condensation fraction is collected in a reservoir which serves to provide coolant to the condenser and the other part of the condensate obtained through a reflux condenser is discharged into the reservoirs for the source products; from the vertical condenser, the gases flow into a U-shaped condenser, which is cooled only externally by water circulating through the equipment, one of the components of the U-shaped condenser being a mantle bubbler, where all possible components are fully condensed; the condensed components are discharged into a tank separated from the vertical condenser tank indicated above; from the bubbler, the gases enter a drip trap whose task is to dry the maximum exhaust gases from vapors of volatile liquids that can be removed from the condensation zone due to the high velocity and temperature of the gases; passing through a vacuum compensator, the gases are piped out and directed to gas burners installed in the furnace of the installation, the system being provided with a vacuum generator that provides a constant vacuum of about 0.03-0.05 MPa; The furnace of the installation is constructed with materials allowing to organize the process of combustion of gas or other fuel in a secondary chamber with a temperature above 1250 ° C, where the secondary chamber is connected directly to the chimney in which the gas cleaning system is installed.

Процесът по нагряване на входящите суровини е свързан с подгряване на реактора до 550°С с газообразни горива например с пропан-бутан, като при достигане на съответната температура и стартиране на пирогенния разпад, получените нисколетливи газообразни компоненти, които не се кондензират, служат за подгряване на реакторния съд по време на процеса до неговото приключване.The process of heating the incoming feedstock is associated with heating the reactor to 550 ° C with gaseous fuels, for example propane-butane, and when the corresponding temperature is reached and pyrogenic decomposition is started, the resulting low-volatile, non-condensable gaseous components are used for heating of the reactor vessel during the process until its completion.

Получената газова фракция в процеса на деструктиране на входящите суровини се кондензира в система от последователно разположени въздушни и водни кондензатори, в резултат на което се получават смес от нефтоподобни кондензати, отделени като течна фракция и готови за използване като суровина за допълнителна преработка в различни химични производства или за пряко използване като гориво.The resulting gas fraction in the process of destroying incoming raw materials is condensed into a system of sequentially arranged air and water condensers, resulting in a mixture of oil-like condensates separated as a liquid fraction and ready to be used as raw material for further processing in various chemical industries. or for direct use as a fuel.

Газовете, получени по време на процеса са с близък състав до горивата, получени в газова фаза при преработката на нефта и представляват собствен ресурс.The gases produced during the process are closely related to the gas produced during the oil refining process and represent their own resource.

Отделените димни газове вследствие на изгарянето им в пещта на реактора се подават във втора горивна камера, снабдена с допълнителни горелки за високо кислородно горене и Браунов газ (за достигане на температура в порядъка на 1450 градуса Целзий), след което забавяйки се, се охлаждат първично през система на рекуперационен топлобмен на входен инжектор за суровина и вторично през циклонен сепаратор и барбутиращ течен филтър с калциев окис, при което ако е необходимо, в системата е включен мокър скрубер, работещ в байпасен режим със системата от прахоуловители.The flue gas generated by the combustion in the reactor furnace is fed into a second combustion chamber equipped with additional high oxygen combustion burners and Brown gas (to reach a temperature of about 1450 degrees Celsius) and then cooled down first. through a system of recuperative heat exchanger input feedstock and secondly through a cyclone separator and a calcium oxide bubbling fluid filter, whereby a wet scrubber operating in bypass mode with the system o is included in the system if necessary t dust collectors.

Получените продукти са близки по състав до нефтените рафинати - бензин, керосин и дизел. Няма наличие на тежка фракция. Газовете са основно метан, пропан и други.The products obtained are similar in composition to petroleum refineries - gasoline, kerosene and diesel. No heavy fraction is present. The gases are mainly methane, propane and more.

Б. Инсталация за каталитична деструкция на полимериB. Catalytic degradation plant for polymers

Инсталацията включва компоненти от [1] - стандартен лентов транспортьор, свързан с мелница, която е свързана със захранващ бункер, към който е свързан бункер за твърд отпадък и реактор, под който е монтирана пещ за подгряване и се характеризира с това, че захранващият бункер е свързан с реверсивен шнеков транспортьор с променлива стъпка, преминаващ през долната част на реактора, като в единия си край реверсивният шнеков транспортьор е свързан с бункер за твърд отпадък, затворен с клапан и снабден със захранващ шнек, а в другия край с реактора, при което външният диаметър на реверсивния процесен шнеков транспортьор е в порядъка на 1/10 от вътрешния диаметър на реактора.The installation includes components of [1], a standard belt conveyor connected to a mill, which is connected to a feed hopper to which a solid waste hopper is connected and a reactor under which a heating furnace is installed, characterized in that the feed hopper is connected to a reversible screw conveyor with a variable pitch passing through the bottom of the reactor, at one end connected to a solid waste hopper closed with a valve and provided with a feed auger, and at the other end to the reactor, nd the outer diameter of the reversing process-screw conveyor is of the order of 1/10 of the internal diameter of the reactor.

Реакторът представлява цилиндричен съд с променлива геометрия, снабден с основен и вторичен изходи, свързани с байпасна връзка, като към основния изход е закрепен циклонен сепаратор за твърди частици, свързан с вертикален кондензатор.The reactor is a cylindrical vessel with variable geometry, provided with main and secondary outputs connected by a bypass connection, and a cyclone solid particle separator connected to a vertical condenser is attached to the main output.

Пещта за подгряване е изолирана с подходящи изолационни материали и е снабдена с газови и бензинови горелки, свързани с бай пасен кран/вентил и газов регулатор/смесител за подаване на изходящи от инсталацията газообразни компоненти към горелки, като пещта е свързана с комин - специално съоръжение за двукамерно изгаряне по вертикала с добавяне на допълнително гориво от процеса на деполимеризация или браунов газ, при което коминът е свързан със системата на изходящите газове посредством вертикална горелка с факел.The heating furnace is insulated with suitable insulation materials and is equipped with gas and gas burners connected to a bypass valve / valve and a gas regulator / mixer to supply gaseous components to the burners, with the furnace connected to a chimney - special equipment for two-chamber vertical combustion with the addition of additional fuel from the depolymerization or brown gas process, wherein the chimney is connected to the exhaust gas system by a vertical torch torch.

Циклонният сепаратор за твърди частици е предназначен за работа по улавянето на евентуални твърди фракции с различен размер,изнесени заедно с газовете, получени вследствие на деполимеризацията на входящия материал.The cyclone particulate separator is designed to capture the various solid fractions of different sizes exported together with the gases resulting from the depolymerization of the input material.

Вертикалният кондензатор съдържа вграден в долната му част въздушен кондензатор-топлообменник с въздушно охладителна част за първично охлаждане на изходящите газове посредством топлообмен с преминаващ въздушен поток, усилен от вентилаторна система.The vertical condenser contains an air-cooled heat exchanger with an air-cooling part integrated in its lower part for primary cooling of the exhaust gases by means of heat exchange with a passing air stream amplified by a fan system.

Кондензацията на по-трудно летливите фракции, се извършва с последователни вертикални сопла (тръба на Вентури), свързан е с дефлегматорен съд с резервоар и U-образен кондензатор с мантел, който е охлаждан посредством помпа с високо налягане, тип обратна термопомпа и е снабден със система от пулверизиращи дюзи и с помпа с високо налягане като частичен дехидратор на изходящите некондензируеми газове, при което U-образният кондензатор с мантел е снабден с барботьор, към който е свързан капкоуловител за евентуалните включвания в изходящите газове на кондензируеми компоненти, като от своя страна капкоуловителят е свързан с резервоар-вакуумен компенсатор за поддържане равни нивата на разреждане в системата от кондензатори, а резервоар-вакуумният компенсатор е свързан с вакуумна помпа за осигуряване степента на разреждане в системата.The condensation of the more volatile fractions is carried out by successive vertical nozzles (venturi), connected to a reflux condenser with a tank and a U-shaped condenser with a mantle, which is cooled by a high-pressure pump, a type of reverse heat pump, and is provided with a nozzle system and a high-pressure pump as a partial dehydrator of the non-condensable exhaust gases, wherein the U-shaped condenser with a mantle is provided with a bubbler to which a drip trap is connected for possible inclusions in the exhaust gas ve of condensable components such as turn kapkoulovitelyat a reservoir-vacuum compensator for maintaining equal levels of dilution in the system of condensers and vacuum tank-compensator is connected to a vacuum pump to provide the degree of dilution in the system.

Дефлегматорният съд е свързан с резервоари за съхранение на вода за осигуряване на охлаждаща течност за U-образния кондензатор с мантел и със стандартна охладителна кула, която е снабдена със система за рециркулация, захранвана с помпи, като към дефлегматора са свързани отделно и резервоари за съхранение на полученото чрез каталитичната деструкция гориво, които са свързани и с охладителната кула.The reflux condenser is connected to water storage tanks to provide a coolant for the U-shaped condenser with a mantle and a standard cooling tower, which is equipped with a pump-fed recirculation system, and the storage tanks are connected separately and storage tanks the catalytic destruction of the fuel, which are also connected to the cooling tower.

Барбутьорът се охлажда външно също с вода и по конструкция представлява топлообменник с напорна изходяща тръба, която е и връзката към капкоуловителите.The bubbler is also cooled externally with water and, by design, is a heat exchanger with a discharge outlet pipe, which is also the connection to the drip traps.

Независимо от диаметъра,( който е съобразен с дебита на газовете и производителността на инсталацията), изходящата от барботьора напорна тръба не трябва да бъде по-ниска от 11,98 м, измерена от нивото на свързване на тръбата в барбутьора до найвисоката сгьвка (коляно) по посока към капкоуловителя.Regardless of the diameter (which is in accordance with the gas flow rate and the installation performance), the outlet pressure pipe must not be less than 11.98 m, measured from the level of connection of the pipework in the bubbler to the highest fold (elbow) ) towards the drip trap.

Пещта на инсталацията е изградена с изолационни материали с гранична Т 1400 °C и вторичен ред огнеупорни тухли, позволяващи организиране на процес по доизгаряне на газово или друго гориво във вторична камера с температура над 1250 °C.The furnace of the installation is constructed with insulation materials with a boundary T 1400 ° C and a secondary row of refractory bricks, allowing the organization of a process for combustion of gas or other fuel in a secondary chamber with a temperature above 1250 ° C.

Описание на приложената фигураDescription of the attached figure

На Фиг. 1 е показана схема на компонентите от инсталацията и връзките помежду им.In FIG. 1 shows a diagram of the components of the installation and the connections between them.

Примерно изпълнение на метод за каталитична деструкцив на полимериAn exemplary embodiment of a method for catalytic degradation of polymers

Методът включва раздробяване, транспортиране на раздробените полимери до термо-каталитичен реактор 6, стопяване на раздробените полимери и се характеризира с това, че входящата суровина се подава чрез лентов транспортьор 1 до мелница 2; от мелницата 2 вече раздробена, суровината се подава в захранващ бункер 3, свързан с реверсивен процесен шнеков транспортьор 5; при приемане на вече раздробен материал, суровината се подава директно чрез втори лентов транспортьор до реверсивния процесен шнеков транспортьор 5, при което реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 служи и като съоръжение за износ на отделените в процеса твърди остатъци - карбон до бункер за твърд отпадък 4; реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 не само подава материала в зоната на реактора 6, но и служи като основно съоръжение за разбъркване по време на процесинга на полимерите в зоната на нагряване и деструкция, при което външният диаметър на реверсивния процесен шнеков транспортьор 5 е в порядъка на 1/10 от вътрешния диаметър на реактора 6; при стартиране на работния цикъл реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 служи като захранващ, при което постоянното движение на реверсивния шнеков транспортьор 5 позволява образуването на „тапа” на входа на реактора 6 от стопен материал по време на целия процес, което подобрява неговата газоплътност и не допуска вход на въздух в процесната зона; след първоначалното зареждане на реактора 6 с материал и стартирането на процеса по деструкция на полимерите след определено време, част от входящите материали са извършили своята конверсия в паро-газова фаза и са напуснали реактора 6, като в този момент реверсивният шнеков транспортьор 5 отново работи като захранващ, осигурявайки постъпването на нови суровини в реакторната зона; след брой цикли, определен на база на степента на превръщане на материалите, процесът се задържа за време, равно на времето на конверсия (t _k) за наличния в реактора 6 материал плюс допълнително време 1.75 х t _ki , като през това време се извършва пълната конверсия на материала в реактора 6, а след това шнековият транспортьор 5 се превключва в реверсивен режим, като се затваря клапата на захранващия бункер 3 и се отваря клапата на бункера 4 за твърд отпадък (карбон); реверсивният шнеков транспортьор 5 загребва твърдите остатъци от реактора 6, изнасяйки ги в посока на бункера 4 за твърд отпадък (карбон), като по този начин шнековият транспортьор 5 се използва като изходящ за инсталацията.The method involves crushing, transporting the crushed polymers to a thermo-catalytic reactor 6, melting the crushed polymers, and characterized in that the feedstock is fed through a belt conveyor 1 to a mill 2; from the mill 2 already crushed, the feedstock is fed into a feed hopper 3 connected to a reversible process screw conveyor 5; upon receipt of already milled material, the raw material is fed directly through a second belt conveyor to the reversible process auger conveyor 5, whereby the reversible process auger conveyor 5 also serves as an equipment for export of the solid residues separated in the process - carbon to the solid waste hopper 4; the reversible process screw conveyor 5 not only feeds the material into the reactor zone 6, but also serves as the main mixing equipment during the processing of the polymers in the heating and degradation zone, wherein the outer diameter of the reversible process screw conveyor 5 is in the order of 1/10 of internal diameter of reactor 6; when starting the duty cycle, the reversible process screw conveyor 5 serves as a feeder, whereby the constant movement of the reversible screw conveyor 5 allows the formation of a "plug" at the inlet of the reactor 6 of molten material throughout the process, which improves its gas tightness and prevents entry of air into the process zone; after initially loading the reactor 6 with the material and starting the process of degradation of the polymers after a certain time, some of the incoming materials made their conversion in the vapor-gas phase and left the reactor 6, at which point the reversing screw conveyor 5 was again operating as feeder, ensuring the supply of new raw materials into the reactor zone; after the number of cycles determined based on the degree of conversion of the material, the process is held for a time equal to the conversion time (t _k ) for the material present in the reactor 6 plus an additional time of 1.75 x t _ki , during which time the complete conversion of the material into the reactor 6, and then the screw conveyor 5 switches to reversing mode, closing the valve of the feed hopper 3 and opening the valve of the hopper 4 for solid waste (carbon); the reversing auger conveyor 5 traps the solid residues from the reactor 6, taking them towards the solid waste hopper (carbon), thereby using the auger conveyor 5 as an outlet for the installation.

В реакторния блок се осъществява процесът на разделяне на олигомерите до мономери, при което намиращият се в реактора 6 каталитичен блок подпомага разделянето на олигомерите до мономери в процеса при температури по-ниски от обичайните за това, като каталитичният блок подпомага спирането на вторичното омрежване между мономерите, получени от разпада на входящите суровини предвид на това, че конструкцията на каталитичния блок позволява използването му без подмяна дълго време поради факта, че заради наличието на висока температура вътре в реактора 6 и отсъствие на топлообмен с външната среда, каталитичния блок не се задръства от евентуални кондензати или стопилки; при наслояване на част от повърхността на каталитичния блок, за кратко време слоят от замърсявания на каталитичната повърхност се деструктира и напуска реактора 6 в газова фаза, като по този начин каталитичния блок се самопочиства по време на процеса; циклонният сепаратор 8 за улавяне на твърди частици е закрепен директно за тялото на реактора 6, като газовете от реактора 6 преминават първо през циклонния сепаратор 8 а твърдите частици се утаяват обратно в реактора 6 и продължават процесинга, при което циклонният сепаратор 8 представлява конструкция от типа „циклон в циклон”, състоящо се от два вградени един в друг циклонни сепаратори с общ изход, като изходящият отвор на вътрешния циклон е отворен в процесната зона на реактора 6, вътрешният циклон работи по стандартен принцип на циклонен сепаратор, а външното тяло има за вход - вътрешния циклонен сепаратор, като смукателният отвор на вътрешния циклон се намира под определен ъгъл към стената на външния циклонен сепаратор; при работа, вследствие на естествената термодинамика на газовете и допълнителната степен на разреждане, осигурена от вакуумния агрегат, газовете напускат реактора 6 с висока скорост, завихряйки се центробежно между вътрешната стената на външния циклонен сепаратор и външната стена на вътрешния циклонен сепаратор, при което газовете, попадайки в смукателния отвор на вътрешния циклонен сепаратор се получава разделяне на твърдите частици, увлечени с изходящите газове, които се утаяват в циклона и попадат през изходящия отвор в дъното на циклонния сепаратор 8 в процесната зона на реактора 6; при необходимост от система за каталитична деструкция на полимери с по-големи параметри и габарити вътрешният циклонен сепаратор представлява система от пна брой сепаратори (1,2,3,4,5,7...и.т.н);In the reactor unit, the process of separation of the oligomers to the monomers is carried out, whereby the catalytic unit located in the reactor 6 assists the separation of the oligomers to the monomers in the process at temperatures lower than usual, and the catalytic unit helps to stop the secondary crosslinking between the monomers. obtained from the decay of incoming raw materials, since the design of the catalytic unit allows its use without replacement for a long time due to the fact that due to the high temperature inside the the reactor 6 and the absence of heat exchange with the external environment, the catalyst block is not obstructed by any condensate or melt; when a part of the surface of the catalytic unit is deposited, the layer of contamination of the catalytic surface is briefly destroyed and the reactor 6 is left in the gas phase, thus the catalytic unit is self-cleaning during the process; the cyclone separator 8 for trapping solids is attached directly to the body of the reactor 6, with the gases from the reactor 6 passing first through the cyclone separator 8 and the solids settling back into the reactor 6 and continuing processing, whereby the cyclone separator 8 is of the construction type "Cyclone to cyclone", consisting of two built-in cyclone separators with a common output, the outlet opening of the inner cyclone being opened in the process zone of the reactor 6, the inner cyclone operates according to the standard cyclone principle a separator and the outer body having an inlet, the internal cyclone separator, the suction opening of the inner cyclone being at a certain angle to the wall of the outer cyclone separator; in operation, due to the natural thermodynamics of the gases and the additional dilution rate provided by the vacuum unit, the gases leave the reactor 6 at high speed, swirling centrifugally between the inner wall of the outer cyclone separator and the outer wall of the internal cyclone separator, falling into the suction opening of the internal cyclone separator results in the separation of solids entrained by the exhaust gases which precipitate in the cyclone and fall through the outlet at the bottom of the cycle the liner separator 8 in the process zone of the reactor 6; if necessary, a system for catalytic degradation of polymers with larger parameters and dimensions, the internal cyclone separator is a system of up to a number of separators (1,2,3,4,5,7 ... it);

Паро-газовата смес от реактора 6 постъпва във въздушен кондензатор-топлообменник - в долната част на вертикален кондензер 9 с въздушно-охладителна част, който намалява първичната температура благодарение на смесване на горещи и охладени газове в съотношение, достатъчно да намали първоначалната температура с 200°С и да измести точката на кондензация (равновесната кондензационна точка) по посока на изхода на реактора 6; вече частично охладената смес постъпва в U-образен кондензатор с мантел 12, който охлажда газовете с течност, разпръсната по пътя на газовете посредством система от пулверизиращи дюзи и помпа 10 с високо налягане, при което кондензната фракция се събира в горен изравнител-резервоар дефлегматор 11, който служи за осигуряване на охлаждаща течност за U-образния кондензатор с мантел 12, а другата част от получения кондензат през дефлегматора 11 се отвежда в резервоарите 23 за крайни продукти; конструкцията на U-образния кондензатор с мантел 12 представлява вертикално разположени една над друга части, използвайки принципа „тръба на Вентури”, които са изработени отделно като пръстени и закрепени помежду си, при което тези части от съоръжението вследствие на естествената термодинамика на газовете и допълнителната скорост на придвижване, създавана вследствие на разреждането от страна на вакуумния агрегат позволяват няколкократно използване на ефекта на Вентури от забавяне на газовете и увеличаване на скоростта им в строго дефинирани зони, които подобряват няколкратно ефекта на кондензация на газовете и преминаването им в течна фаза; посредством система от дюзи за впръскване на охладен кондензат в зоната с понижено налягане се създава допълнителен вакуум в зоната на дюзите, създаден на база на конструкционната особеност на llобразния кондензатор с мантел 12, като степента на разреждане се определя на базата на сумата от степента на разреждане в цялата система, осигурена от вакуумната помпа 17 и размера на пада на налягането в редуцирания диаметър, осигурен от типа на конструкцията; при наличие на горен изравнител-резервоар, наричан често дефлегматор 11, е налице възможност за работа без допълнително налягане, създавано от помпа за високо налягане 10 и възможност за саморегулация на системата на основа скорост (респективно температура) на изходящите газове;The steam-gas mixture of the reactor 6 enters the air-condenser-heat exchanger - at the bottom of the vertical condenser 9 with the air-cooled part, which reduces the primary temperature by mixing hot and cooled gases in a ratio sufficient to reduce the original temperature by 200 ° C and move the condensation point (equilibrium condensation point) in the direction of the outlet of the reactor 6; the already partially cooled mixture enters a U-shaped condenser with a mantle 12 that cools the gases with liquid dispersed through the gas through a system of nozzles and a high-pressure pump 10, whereby the condensing fraction is collected in the upper equalizer tank reflux condenser 11 which serves to provide coolant to the U-shaped condenser with mantle 12 and the other portion of the condensate obtained through the reflux condenser 11 is discharged into the end products tanks 23; the construction of the U-shaped capacitor with mantle 12 represents vertically overhanged parts using the Venturi tube principle, which are made separately as rings and secured to one another, leaving these parts of the device due to the natural thermodynamics of the gases and the additional the velocity of motion created by the vacuum unit dilution allows the Venturi effect to be reused several times by slowing down the gases and increasing their velocity in a strictly def residents denominated zones which improve nyakolkratno effect of condensation of the gases and the transition into the liquid phase; by means of a system of nozzles for injecting cooled condensate into the pressure zone, an additional vacuum is created in the area of the nozzles, created on the basis of the design peculiarity of the capacitor 12 with a mantle 12, the degree of dilution being determined on the basis of the sum of the degree of dilution throughout the system provided by the vacuum pump 17 and the amount of pressure drop in the reduced diameter provided by the type of construction; in the presence of an upper tank equalizer, often referred to as a reflux condenser 11, there is a possibility of operation without additional pressure created by a high pressure pump 10 and the possibility of self-regulation of the system based on the velocity (respectively temperature) of the exhaust gases;

Конструкцията на вертикалния конензатор 9 с въздушноохладителна част дава възможност за осигуряване на бърза кондензация на газовете, без отделянето им по ректификационен принцип или със запълване на кондензаторите с пълнители, осигуряващи голяма кондензационна повърхност и намаляване на скоростта на газовете с цел подобряване на кондензационния режим чрез намаляване пропускливостта на кондензатора, при което тази конструкция позволява корекция на продуктите в течна фаза, кондензиращи се във вертикалния кондензатор (9) с въздушно охладителна част, да се получава само от корекция на степента на разреждане, осигурена от вакуумната помпа 17.The construction of the vertical condenser 9 with an air-cooled part enables rapid condensation of the gases without separating them by rectification or by filling the condensers with fillers providing a large condensation surface and reducing the gas velocity in order to improve the condensation mode by reducing the permeability of the condenser, whereby this construction permits the correction of the liquid phase products condensing in the vertical condenser (9) with air cooler only to be obtained from the dilution adjustment provided by the vacuum pump 17.

От вертикалния кондензатор 9 газовете постъпват в 11-образен кондензатор с мантел 12, който се охлажда само външно от циркулираща през съоръжението вода посредством помпа високо налягане 14, при което постъпващите газове, неуспели да кондензират във вертикалния кондензатор 9 се подават в U-образния кондензатор с мантел 12, където се извършва пълната кондензация на течната фракция и се отделят газообразните компоненти, като Llобразният кондензатор с мантел 12 работи и самостоятелно, без наличието на вертикалния кондензатор 9 преди него.From the vertical condenser 9, the gases enter the 11-shaped condenser with a mantle 12, which is cooled only externally by water circulating through the equipment through a high-pressure pump 14, whereby the incoming gases that failed to condense into the vertical condenser 9 are fed into the U-shaped condenser. with mantle 12, where the complete condensation of the liquid fraction is carried out and the gaseous components are separated, and the Ll-shaped condenser with mantle 12 operates independently without the vertical condenser 9 before it.

U-образният кондензатор с мантел 12 приема газовете в горен разширителен съд-барбутьор 13, представляващ топлообменник, охлаждан външно с вода, като при постъпване на газовете през входящата тръба, поставена под определен ъгъл към стените на барбутьора 13, се получава центробежно завихряне на газовете, които се охлаждат от стените на барбутьора 13 и започват да кондензират, придвижвайки се във вертикална посока, при което при достигане на точката на кондензация преди горния край на барбутьора 13, преминавайки в течна фаза газовете, които са достатъчно охладени, променят посоката на движение надолу, където срещат нови обеми горещи ново постъпили газове, а при охлаждането им газовете частично кондензират, но топлината им води до частично изпарение на вече охладените и преминали в течна фаза газове.The U-shaped condenser with mantle 12 receives the gases in the upper expansion vessel-bubbler 13, which is a heat exchanger cooled externally with water, whereby a centrifugal vortex of the gas is obtained by entering the gas through an inlet pipe at a certain angle to the walls of the bubbler 13. , which are cooled by the walls of the bubbler 13 and begin to condense, moving in a vertical direction, whereby when reaching the condensation point before the upper end of the bubbler 13, the gases that are sufficiently cooled into the liquid phase When they are cooled, they change the direction of movement downwards, where new volumes of hot newly arrived gases meet, and upon cooling, the gases partially condense, but their heat leads to a partial evaporation of the already cooled and liquid phase gases.

Кондензиралите се от газовете компоненти се отвеждат в резервоар 23, свързан с охладители 24 и отделен от резервоара дефлегматор 11 на вертикалния кондензатор 9, като при наличие на голямо количество газове и повишаване на налягането, част от газовете преминават директно в барбутьора 13, където се охлаждат и некондензируемата част ще се отдели през напорната тръба на барбутьора 13 в посока към капкоуловителите 15.The gas condensed components are discharged into the reservoir 23, connected to the coolers 24 and separated from the reservoir by the reflux condenser 11 of the vertical condenser 9, and in the presence of large quantities of gases and pressure increase, some of the gases pass directly into the bubbler 13 where they are cooled. and the non-condensable portion will be discharged through the pressure tube of the bubbler 13 towards the drip traps 15.

Барбутьорът 13 се охлажда външно с вода и по конструкция представлява топлообменник с напорна изходяща тръба, която е и връзката към капкоуловителите 15, при което независимо от диаметъра на напорната изходяща тръба , който е съобразен с дебита на газовете и производителността на инсталацията, изходящата тръба е не по-ниска от 11,98 м, измерена от нивото на свързване на тръбата в барбутьора 13 до най-високата сгъвка (коляно) по посока към капкоуловителя 15.The bubbler 13 is externally cooled with water and, by design, is a heat exchanger with a pressure outlet tube, which is also the connection to the drop traps 15, whereby, regardless of the diameter of the pressure outlet tube, which is consistent with the gas flow rate and the productivity of the installation, the outlet tube is not less than 11.98 m measured from the level of pipe connection in the barrier 13 to the highest bend (knee) in the direction of the drip trap 15.

Кондензиралата фракция от барбутьора 13 се отвежда към резервоари 23 за краен продукт.The condensed fraction from the bubbler 13 is discharged to tanks 23 for the final product.

Газовете от барботьора 13 постъпват в капкоуловител 15, при което ролята на капкоуловителя 15 е, да изсуши максимално изходящите газове от пари на летливи течности, които могат да са изнесени от зоната на кондензация вследствие на високата скорост и температура на газовете, като преминавайки през резервоар вакуумен компенсатор 16, свързан с вакуумна помпа 17, осигуряваща постоянен вакуум в системата от около 0.03-0.05 МПа, газовете се извеждат по тръбна разводка и се насочват към газовите горелки 21, монтирани в пещта 7 на инсталацията, при което тръбните разводки са свързани и с байпасен кран/вентил 19 и газов регулатор/смесител 20 за подаване на изходящи от инсталацията газообразни компоненти към горелките 21, като пещта 7 е свързана с комин 22 - специално съоръжение за двукамерно изгаряне по вертикала с добавяне на допълнително гориво от процеса на деполимеризация или браунов газ, при което коминът 22 е свързан със системата на изходящите газове посредством вертикална горелка 18 с факел;The bubbler gases 13 enter the drip trap 15, the role of the drip trap 15 being to dry out the maximum vapor gases of volatile liquids that can be removed from the condensation zone due to the high velocity and temperature of the gases by passing through the tank vacuum compensator 16 coupled to a vacuum pump 17 providing a constant vacuum in the system of about 0.03-0.05 MPa, the gases are discharged through a pipeline and directed to the gas burners 21 mounted in the furnace 7 of the installation, wherein the pipe these connections are also connected to a bypass valve / valve 19 and a gas regulator / mixer 20 for supplying gaseous components to the burners 21, the furnace 7 being connected to a chimney 22 - a special vertical combustion chamber with additional fuel by the depolymerization or brown gas process, wherein the chimney 22 is connected to the exhaust gas system by means of a vertical torch 18 with a torch;

Примерно изпълнение на инсталацията за каталитична деструкция на полимериAn exemplary embodiment of a catalytic degradation plant for polymers

Стандартен лентов транспортьор 1, свързан с мелница 2, която е свързана със захранващ бункер 3, към който е свързан бункер 4 за твърд отпадък и реактор 6, под който е монтирана пещ за подгряване 7 като захранващият бункер 3 е свързан с реверсивен шнеков транспортьор 5 с променлива стъпка, преминаващ през долната част на реактора 6, като в единия си край реверсивният шнеков транспортьор 5 е свързан с бункер 4 за твърд отпадък, затворен с клапан и снабден със захранващ шнек, а в другия край с реактора 6, при което външният диаметър на реверсивния процесен шнеков транспортьор 5 е в порядъка на 1/10 от вътрешния диаметър на реактора 6;A standard belt conveyor 1 connected to a mill 2 which is connected to a feed hopper 3 to which a solid waste hopper 4 is connected and a reactor 6 under which a heating furnace 7 is mounted, and the feed hopper 3 is connected to a reversible screw conveyor 5 with a variable step passing through the bottom of the reactor 6, at one end of which the reversible auger conveyor 5 is connected to a solid waste hopper 4, closed by a valve and provided with a feed auger, and at the other end by the external auger. diameter of the reversing process n screw conveyor 5 is of the order of 1/10 of the internal diameter of the reactor 6;

Реакторът 6 представлява цилиндричен съд с променлива геометрия, снабден с основен и вторичен изходи, свързани с байпасна връзка, като към основния изход е закрепен циклонен сепаратор за твърди частици 8, свързан с вертикален кондензатор 9;The reactor 6 is a cylindrical vessel of variable geometry, provided with main and secondary outputs associated with a bypass connection, with a cyclone particulate separator 8 connected to a vertical condenser 9 attached to the main output;

Пещта за подгряване 7 е изолирана с подходящи изолационни материали и е снабдена с газови и бензинови горелки 21, свързани с бай пасен кран/вентил 19 и газов регулатор/смесител 20 за подаване на изходящи от инсталацията газообразни компоненти към горелките 21, като пещта 7 е свързана с комин 22 - специално съоръжение за двукамерно изгаряне по вертикала с добавяне на допълнително гориво от процеса на деполимеризация или браунов газ, при което коминът 22 е свързан със системата на изходящите газове посредством вертикална горелка 18 с факел;The heating furnace 7 is insulated with suitable insulation materials and is provided with gas and gas burners 21 connected to a bypass valve / valve 19 and a gas regulator / mixer 20 to supply gaseous components leaving the installation to the burners 21, the furnace 7 being associated with chimney 22 - a special two-chamber combustion plant vertically with the addition of additional fuel from the depolymerization or brown gas process, wherein the chimney 22 is connected to the exhaust gas system by a vertical torch 18 with a torch;

Циклонният сепаратор за твърди частици 8 е предназначен за работа по улавянето на евентуални твърди фракции с различен размер, изнесени заедно с газовете, получени вследствие на деполимеризацията на входящия материал.The cyclone solids separator 8 is designed to capture the possible solid fractions of different sizes exported together with the gases resulting from the depolymerization of the input material.

Вертикалният кондензатор 9 съдържа вграден в долната му част въздушен кондензатор-топлообменник с въздушно охладителна част за първично охлаждане на изходящите газове посредством топлообмен с преминаващ въздушен поток, усилен от вентилаторна система;The vertical condenser 9 comprises an air-cooled condenser-mounted air-condenser at the bottom thereof for primary cooling of the exhaust gases by heat exchange with a passing air stream amplified by a fan system;

За работа по кондензацията на по-трудно летливите фракции, кондезатора е снабден с последователни вертикални сопла (тръба на Вентури), свързан е с дефлегматорен съд 11 с резервоар и llобразен кондензатор 12 с мантел, който е охлаждан посредством помпа 14 с високо налягане, тип обратна термопомпа и е снабден със система от пулверизиращи дюзи и с помпа 10 с високо налягане като частичен дехидратор на изходящите некондензируеми газове, при което U-образният кондензатор 12 с мантел е снабден с барботьор 13, към който е свързан капкоуловител 15 за евентуалните включвания в изходящите газове на кондензируеми компоненти, като от своя страна капкоуловителят 15 е свързан с резервоар-вакуумен компенсатор 16 за поддържане равни нивата на разреждане в системата от кондензатори, а от своя страна резервоар-вакуумният компенсатор 16 е свързан с вакуумна помпа 17 за осигуряване степента на разреждане в системата;To work on the condensation of the more volatile fractions, the condenser is provided with a series of vertical nozzles (Venturi tube), connected to a reflux condenser 11 with a reservoir and 11 a condenser 12 with a mantle cooled by a high pressure pump 14, type a reverse heat pump and is provided with a spray nozzle system and a high-pressure pump 10 as a partial dehydrator of the non-condensable exhaust gases, wherein the U-shaped condenser 12 with a mantle is provided with a bubbler 13 to which a drip trap 15 is connected. and the condensation component outlet gases, in turn the dropper 15 is connected to a vacuum-compensator 16 to maintain the dilution levels in the condenser system, and the vacuum-compensator 16 is connected to a vacuum pump 17 to ensuring the degree of dilution in the system;

Дефлегматорният съд 11 е свързан с резервоари за съхранение на вода за осигуряване на охлаждаща течност за U-образния кондензер 12 с мантел и със стандартна охладителна кула 24, която е снабдена със система за рециркулация, захранвана с помпи, като към дефлегматора 11 са свързани отделно и резервоари 23 за съхранение на полученото чрез каталитичната деструкция гориво, при което резервоарите 23 са свързани и с охладителната кула 24.The reflux condenser 11 is connected to water storage tanks to provide a coolant for the U-shaped condenser 12 with a mantle and a standard cooling tower 24, which is provided with a pump-fed recirculation system, connected separately to the reflux condenser 11. and reservoirs 23 for storing the fuel obtained by catalytic destruction, wherein the reservoirs 23 are also connected to the cooling tower 24.

Барботьорът 13 е охлаждан външно с вода и по конструкция представлява топлообменник с напорна изходяща тръба, която е и връзката към капкоуловителя 15, при което независимо от диаметъра, който е съобразен с дебита на газовете и производителността на инсталацията, изходящата тръба е не по-ниска от 11,98 метра, измерена от нивото на свързване на тръбата в барбутьора 13 до найвисоката сгъвка (коляно) по посока към капкоуловителя 15.The bubbler 13 is externally cooled with water and by design is a heat exchanger with a pressure outlet pipe, which is also the connection to the drip trap 15, whereby, regardless of the diameter, which is consistent with the gas flow rate and the productivity of the installation, the outlet pipe is not lower from 11,98 meters, measured from the level of connection of the pipe in the barrier 13 to the highest bend (knee) in the direction of the drip trap 15.

Циклонният сепаратор 8 е тяло, състоящо се от два вградени един в друг циклонни сепаратори с общ изход.The cyclone separator 8 is a body consisting of two integrated cyclone separators with a common output.

Пещта 7 на инсталацията е изградена с изолационни материали с гранична Т 1400 °C и вторичен ред огнеупорни тухли, позволяващи организиране на процес по доизгаряне на газово или друго гориво във вторична камера с температура над 1250 °C.The furnace 7 of the installation is constructed with insulation materials with a boundary T of 1400 ° C and a secondary row of refractory bricks, allowing the organization of a process for combustion of gas or other fuel in a secondary chamber with a temperature above 1250 ° C.

Приложение (използване) на метода и инсталацията за каталитична деструкция на полимериApplication (use) of the method and installation for catalytic degradation of polymers

Входящата суровина се подава чрез лентов транспортьор 1 до мелницата 2. От мелницата 2 вече раздробена, суровината се подава в захранващия бункер 3, свързан с реверсивния процесен шнеков транспортьор 5. При приемане на вече раздробен материал, суровината се подава директно чрез втори лентов транспортьор до реверсивния процесен шнеков транспортьор 5. Реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 служи и като съоръжение за износ на отделените в процеса твърди остатъци - карбон до бункера за твърд отпадък 4. Реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 не само подава материала в зоната на реактора 6, но и служи като основно съоръжение за разбъркване по време на процесинга на полимерите в зоната на нагряване и деструкция.The incoming feedstock is fed through a belt conveyor 1 to mill 2. From mill 2 already fragmented, the feedstock is fed into the feed hopper 3 connected to the reversible process screw conveyor 5. Upon receipt of already fractured material, the feedstock is fed directly through a second belt conveyor. reversible process auger conveyor 5. The reversible process auger conveyor 5 also serves as a facility for export of solid residues separated in the process - carbon to the solid waste hopper 4. Reversible process auger transport Boiler 5 not only feeds the material into the reactor zone 6, but also serves as the main mixing equipment during the processing of the polymers in the heating and degradation zone.

Реверсивният процесен шнеков транспортьор 5, извършващ няколко основни задачи в инсталацията, е предпоставка за намаляване на възможните степени на свобода на проникване на атмосферен въздух в реактора и системата, което може да доведе до нарушение на режима на работа и отклонение от основните параметри на продуктите.The reversible process auger conveyor 5, which performs several basic tasks in the installation, is a prerequisite for reducing the possible degrees of freedom of entry of atmospheric air into the reactor and the system, which can lead to a violation of the operating mode and deviation from the basic parameters of the products.

Реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 е съобразен с параметрите на реактора 6. Външният му диаметър е в порядъка на 1/10 от вътрешния диаметър на реактора 6. Намаляването на размера на разбъркващия механизъм - в случая тази фуккция се изпълнява от реверсивния процесен шнеков транспортьор 5 дава възможност, да се избегнат конструкционни ограничения и дефекти по време на работа спрямо разбъркващи системи, чийто диаметър е близък до този на съда, в който се извършва процеса на разбъркване и работят при определени допуски и отстояния.The reversible process screw conveyor 5 is in accordance with the parameters of the reactor 6. Its outer diameter is in the order of 1/10 of the internal diameter of the reactor 6. The reduction of the size of the stirring mechanism - in this case this function is performed by the reversing process screw conveyor 5 gives the possibility of avoiding structural limitations and defects in operation with respect to agitator systems, the diameter of which is close to that of the vessel in which the agitating process takes place, and operate at certain tolerances and distances.

При процеса на нагряване материалите се деформират, което води до определени неудобства по време на експлоатация или до необходимост от пределно скъпи и сложни конструкции.During the heating process, the materials are deformed, which leads to certain inconveniences during operation or to the need for extremely expensive and complex structures.

Реверсивният процесен шнеков транспортьор 5 дава възможност за разбъркване в целия обем на съда, независимо че е разположен в долната му част.The reversible process auger conveyor 5 makes it possible to mix the entire volume of the vessel, even though it is located at the bottom.

При стартиране на работния цикъл, шнековият транспортьор 5 служи като захранващ. Повишената температура, вследствие на конвективния топлообмен от пещта дава възможност за дегазация на входящата стопилка от суровини още преди реактора 6, което подобрява качеството на процеса и подобрява структурата на материала, който се преработва.When starting the duty cycle, the auger conveyor 5 serves as a feeder. The increased temperature due to the convective heat transfer from the furnace enables degassing of the feed melt from raw materials even before the reactor 6, which improves the quality of the process and improves the structure of the material being processed.

Постоянното движение на реверсивния шнеков транспортьор 5 позволява образуването на „тапа” на входа на реактора 6 от стопен материал по време на целия процес, което подобрява неговата газоплътност и не допуска вход на въздух в процесната зона.The constant movement of the reversing auger conveyor 5 allows the formation of a "plug" at the inlet of the reactor 6 of molten material throughout the process, which improves its gas tightness and prevents air from entering the process zone.

След първоначалното зареждане на реактора 6 с материал и стартирането на процеса по деструкция на полимерите след определено време, част от входящите материали са извършили своята конверсия в паро-газова фаза и са напуснали реактора 6. В този момент реверсивният шнеков транспортьор 5 отново работи като захранващ, осигурявайки постъпването на нови суровини в реакторната зона.After initially loading the reactor 6 with the material and starting the process of degradation of the polymers after a certain time, some of the incoming materials made their conversion in the vapor-gas phase and left the reactor 6. At this point, the reversible screw conveyor 5 again operates as a feeder , ensuring that new raw materials enter the reactor area.

След брой цикли, определен на база на степента на превръщане на материалите, процесът се задържа за време, равно на времето на конверсия (t k) за наличния в реактора 6 материал плюс допълнително време 1.75 х t _k . През това време се извършва пълната конверсия на материала в реактора 6.After a number of cycles, determined based on the rate of conversion of the materials, the process was held for a time equal to the conversion time (tk) for the material present in the reactor 6 plus an additional time of 1.75 x t _k . During this time, the material is completely converted to the reactor 6.

След това шнековият транспортьор 5 се превключва в реверсивен режим, като се затваря клапата на захранващия бункер 3 и се отваря клапата на бункера 4 за твърд отпадък (карбон).The screw conveyor 5 then switches to reversing mode, closing the valve of the feed hopper 3 and opening the valve of the hopper 4 for solid waste (carbon).

Реверсивният шнеков транспортьор 5 загребва твърдите остатъци от реактора 6, изнасяйки ги в посока на бункера 4 за твърд отпадък (карбон). По този начин шнековият транспортьор 5 се използва като изходящ за инсталацията.The reversible auger conveyor 5 traps the solid residues from the reactor 6, taking them towards the solid waste hopper 4 (carbon). In this way, the screw conveyor 5 is used as an outlet for the installation.

Процесният реактор 6 е съобразен с необходимостта от свободен обем за извършване на деструкцията в течна и газова фаза. Процесният реактор 6 има форма, позволяваща осигуряването на максимална активна повърхност на стопилката от полимери и удобно разполагане на каталитичния блок в горната му част. Формата на реактора 6 е съобразена с възможност за извършване на най-добро разбъркване на стопилката, с цел постигане на максимална дегазация в процеса на работа и постигане на минимално време за конверсия на входящия материал. Тази възможност е в резултат от наличието на реверсивния процесен шнеков транспортьор 5, който е разположен само по дъното в долния край на реактора 6 и дава възможност за достатъчен обем за разполагане на каталитичния блок в горната част на реактора 6.Process reactor 6 is adapted to the need for free volume for liquid and gas phase destruction. Process reactor 6 is shaped to provide the maximum active surface of the polymer melt and to conveniently position the catalyst block at the top. The shape of the reactor 6 is adapted to perform the best melt mixing to maximize degassing during operation and to minimize the conversion time of the input material. This possibility is due to the presence of the reversible process screw conveyor 5, which is located only at the bottom at the lower end of the reactor 6 and allows sufficient volume to accommodate the catalytic unit at the top of the reactor 6.

Циклонният сепаратор 8 за улавяне на твърди частици е закрепен директно за тялото на реактора 6, като газовете от реактора 6 преминават първо през циклонния сепаратор 8. Твърдите частици се утаяват обратно в реактора 6 и продължават процесинга. Това се извършва на базата на специалната конструкция на циклонния сепаратор 8 и постигането на определени процеси на база на това.The cyclone separator 8 for trapping solids is attached directly to the body of the reactor 6, with the gases from the reactor 6 passing first through the cyclone separator 8. The solids precipitate back into the reactor 6 and continue processing. This is done on the basis of the special design of the cyclone separator 8 and the achievement of certain processes on this basis.

Циклонният сепаратор 8 представлява конструкция от типа „циклон в циклон”, като изходящият отвор на вътрешния циклон е отворен в процесната зона на реактора 6. Циклонният сепаратор 8 е тяло, състоящо се от два вградени един в друг циклонни сепаратори с общ изход. Вътрешният работи по стандартен принцип на циклонен сепаратор, а външното тяло има за вход - вътрешния циклонен сепаратор. Смукателният отвор на вътрешния циклон се намира под определен ъгъл към стената на външния циклонен сепаратор. При работа, вследствие на естествената термодинамика на газовете и допълнителната степен на разреждане, осигурена от вакуумния агрегат, газовете напускат реактора 6 с висока скорост, завихряйки се центробежно между вътрешната стената на външния циклонен сепаратор и външната стена на вътрешния циклонен сепаратор.The cyclone separator 8 is a cyclone-cyclone structure with the outlet opening of the internal cyclone open in the process zone of the reactor 6. The cyclone separator 8 is a body consisting of two integrated cyclone separators with a common output. The internal works according to the standard principle of a cyclone separator, while the outer body has an input - the internal cyclone separator. The suction opening of the inner cyclone is at a certain angle to the wall of the outer cyclone separator. In operation, due to the natural thermodynamics of the gases and the additional dilution rate provided by the vacuum unit, the gases leave the reactor 6 at high speed, swirling centrifugally between the inner wall of the outer cyclone separator and the outer wall of the inner cyclone separator.

Попадайки в смукателния отвор на вътрешния циклонен сепаратор става разделяне на твърдите частици, увлечени с изходящите газове, които се утаяват в циклона и попадат през изходящия отвор в дъното на циклонния сепаратор 8 в процесната зона на реактора 6.By entering the intake opening of the internal cyclone separator, separation of solids entrained by the exhaust gases occurs, which precipitates into the cyclone and enters through the outlet opening at the bottom of the cyclone separator 8 into the process zone of the reactor 6.

Конструкцията е уникална, поради възможността да се самопочиства и дава възможност за непрекъсната работа.The construction is unique because of the ability to self-clean and allow for continuous operation.

При изработка на система с по-големи параметри и габарити вътрешният циклонен сепаратор представлява система от η-на брой сепаратори (1,2,3,4,5,7.,.и.т.н).When designing a system with larger parameters and dimensions, the internal cyclone separator is a system of η-number of separators (1,2,3,4,5,7., Etc.).

Паро-газовата смес постъпва във въздушен кондензатортоплообменник - в долната част на вертикален кондензер 9 с въздушно-охласителна част, който намалява първичната температура благодарение на смесване на горещи и охладени газове в съотношение, достатъчно да намали първоначалната температура с 200°С и да измести точката на кондензация (равновесната кондензационна точка) по посока на изхода на реактора 6.The vapor-gas mixture enters the air condenser heat exchanger - at the bottom of a vertical condenser 9 with an air-cooling part which reduces the primary temperature by mixing hot and cooled gases in a ratio sufficient to reduce the original temperature by 200 ° C and to move the point of condensation (equilibrium condensation point) towards the outlet of the reactor 6.

Вече частично охладената смес постъпва в U-образен кондензатор с мантел 12, който охлажда газовете с течност, разпръсната по пътя на газовете посредством система от пулверизиращи дюзи и помпа 10 с високо налягане. Кондензната фракция се събира в горен изравнител-резервоар дефлегматор 11, който служи за осигуряване на охлаждаща течност за U-образния кондензатор с мантел 12, а другата част от получения кондензат през дефлегматора 11 се отвежда в резервоарите 23 за крайни продукти.The partially cooled mixture is now fed into a U-shaped condenser with a mantle 12 that cools the gases with liquid dispersed through the gas through a system of nozzles and a high-pressure pump 10. The condensation fraction is collected in the upper equilibrium tank reflux condenser 11, which serves to provide coolant for the U-shaped condenser with mantle 12, and the other part of the condensate obtained through the reflux condenser 11 is discharged into the reservoirs 23 for final products.

Конструкцията на U-образния кондензатор с мантел 12 представлява вертикално разположени една над друга части, използвайки принципа „тръба на Вентури”, които са изработени отделно като пръстени и закрепени помежду си. Тези части от съоръжението вследствие на естествената термодинамика на газовете и допълнителната скорост на придвижване, създавана вследствие на разреждането от страна на вакуумния агрегат позволяват няколкократно използване на ефекта на Вентури от забавяне на газовете и увеличаване на скоростта им в строго дефинирани зони, които подобряват няколкратно ефекта на кондензация на газовете и преминаването им в течна фаза.The construction of the U-shaped capacitor with the mantle 12 is vertically arranged one above the other using the Venturi tube principle, which are made separately as rings and secured to each other. These parts of the plant, due to the natural thermodynamics of the gases and the additional displacement rate created by the vacuum unit dilution, allow the Venturi effect to be reused several times and to increase its velocity in strictly defined zones that repeatedly improve the effect of condensation of the gases and their transition into liquid phase.

Постигането на този ефект се дължи на разликата в скоростта при преминаване на газовете през различни диаметри. При наличие на диференцирано разглеяедане на отделните елементи, например при наличие на 3 различни диаметъра - d1,d2 и d3, са налице различни състояния на физичните величини, характеризиращи газовете по отношение на налягане - р1, р2 и рЗ, както и различна скорост на преминаване през определените диаметри - съответно v1, v2, v3.This effect is due to the difference in velocity in the passage of gases across different diameters. In the presence of differentiated consideration of the individual elements, for example, in the presence of 3 different diameters - d1, d2 and d3, there are different states of physical quantities characterizing gases with respect to pressure - p1, p2 and p3, as well as different speed of passage over the specified diameters - respectively v1, v2, v3.

При преминаването на газовете съгласно принципа на Вентури се наблюдават следните зависимости - за налягане р1>р2<рЗ, респективно v1 <v2>v3 за скоростта на газовете.The following relationships are observed in the passage of gases according to the Venturi principle - for pressure p1> p2 <p3, respectively v1 <v2> v3 for the velocity of the gases.

Конструкцията предвижда поставянето на система от дюзи за впръскване на охладен кондензат в зоната с понижено налягане (с най-висока скорост на движение), което е и най-малкият диаметър на отделната част.The design provides for the installation of a system of nozzles for injection of cooled condensate in the area of reduced pressure (with the highest speed of movement), which is also the smallest diameter of the individual part.

При това впръскване е налице наличие на допълнителен вакуум в зоната на дюзата, създаден на база на конструкционната особеност на U-образния кондензатор с мантел 12. Тази степен на разреждане се определя на базата на сумата от степента на разреждане в цялата система, осигурена от вакуумната помпа 17 и размера на пада на налягането в редуцирания диаметър, осигурен от типа на конструкцията.In this injection, there is an additional vacuum in the nozzle area created on the basis of the structural feature of the U-shaped condenser with a mantle 12. This dilution rate is determined on the basis of the sum of the dilution rate in the whole system provided by the vacuum pump 17 and the amount of pressure drop in the reduced diameter provided by the type of construction.

При наличие на горен изравнител-резервоар, наричан често дефлегматор 11, е налице възможност за работа без допълнително налягане, създавано от помпа за високо налягане 10 и възможност за саморегулация на системата на основа скорост, респективно температура на изходящите газове.In the presence of an upper tank equalizer, often referred to as a reflux condenser 11, there is a possibility of operation without additional pressure created by a high pressure pump 10 and the possibility of self-regulation of the system based on the speed, respectively, the temperature of the exhaust gases.

Конструкцията на вертикалния конензатор с въздушноохладителна част 9 дава възможност за осигуряване на бърза кондензация на газовете, без отделянето им по ректификационен принцип или със запълване на кондензерите с пълнители, осигуряващи голяма кондензационна повърхност и намаляване на скоростта на газовете с цел подобряване на кондензационния режим, чрез намаляване пропускливостта на кондензатора.The construction of the vertical condenser with an air-cooled part 9 makes it possible to ensure rapid condensation of the gases without separating them by rectification or by filling the condensers with fillers providing a large condensation surface and reducing the gas velocity in order to improve the condensation mode by reducing the capacitance of the capacitor.

Тази конструкция позволява корекция на продуктите в течна фаза, кондензиращи се във вертикалния кондензатор 9 с въздушно охладителна част, да се получава само от корекция на степента на разреждане, осигурена от вакуумната помпа 17.This construction allows the correction of the liquid phase products condensing in the vertical condenser 9 with the air-cooled part to be obtained only from the correction of the degree of dilution provided by the vacuum pump 17.

Конструкцията на вертикалния кондензатор 9 с въздушноохладителна част позволява постигане на значителнаThe design of the vertical condenser 9 with the air-cooled part allows for a considerable

производителност при малък обем, намалява необходимостта от място за разполагане на последователни групи от кондензатори и позволява икономия на средства, място и енергия.small volume performance reduces the need for space to accommodate sequential groups of capacitors and saves on space, space and energy.

Конструкцията на вертикалния кондензатор 9 позволява бързо надграждане, съобразно размера на реактора 6 или включване на допълнителна производствена мощност към същата система на кондензация. Вертикалният кондензатор 9 позволява, да се надграждат допълнителни елементи от същия тип, които лесно се свързват с наличните и са унифицирани като размер и режим на работа.The design of the vertical condenser 9 allows for rapid upgrading according to the size of the reactor 6 or the inclusion of additional production capacity into the same condensation system. The vertical capacitor 9 allows additional elements of the same type to be upgraded, which are easily connected to the available ones and are unified in size and mode of operation.

При възникване на дефекти, елементите са взаимнозаменяеми и позволяват изключването на един или няколко от тях. При наличие на проблем с оросяващата система например дефектирала дюза е възможно, да се коригира процеса, при изключване на същата и преминаване към стандартен режим на работа само при коригиране на степента на разреждане( вакуум).In the event of defects, the elements are interchangeable and allow one or more of them to be excluded. If there is a problem with the irrigation system, for example a defective nozzle, it is possible to correct the process by switching off the nozzle and switching to the standard mode of operation only when adjusting the degree of vacuum (vacuum).

От вертикалния кондензатор 9 газовете постъпват в 11-образен кондензатор с мантел 12, който се охлажда само външно от циркулираща през съоръжението вода посредством помпа високо налягане 14.From the vertical condenser 9, the gases enter an 11-shaped condenser with a mantle 12, which is cooled only externally by water circulating through the equipment by means of a high-pressure pump 14.

Постъпващите газове, неуспели да кондензират във вертикалния кондензатор 9 се подават в U-образния кондензатор с мантел 12, където се извършва пълната кондензация на течната фракция и се отделят газообразните компоненти. U-образният кондензатор с мантел 12 може да работи и самостоятелно, без наличието на вертикалния кондензатор 9 преди него. В конкретния случай той позволява кондензацията на по-лесно летливите компоненти, които кондензират в различна фракция, от фракцията във вертикалния кондензатор 9.The incoming gases that have failed to condense in the vertical condenser 9 are fed into the U-shaped condenser with a mantle 12, where complete condensation of the liquid fraction is performed and the gaseous components are separated. The U-shaped capacitor with mantle 12 can also operate independently without the vertical capacitor 9 before it. In the present case, it permits the condensation of the more volatile components which condense in a different fraction from the fraction in the vertical capacitor 9.

U-образният кондензатор с мантел 12 приема газовете в горен разширителен съд-барбутьор 13, представляващ топлообменник, охлаждан външно с вода. При постъпване на газовете през входящата тръба, поставена под определен ъгъл към стените на барбутьора 13, се получава центробежно завихряне на газовете, които се охлаждат от стените на барбутьора 13 и започват да кондензират, придвижвайки се във вертикална посока. При достигане на точката на кондензация преди горния край на барбутьора 13, преминавайки в течна фаза газовете, които са достатъчно охладени, променят посоката на движение надолу, където срещат нови обеми горещи ново постъпили газове. При охлаждането те частично кондензират, но топлината им води до частично изпарение на вече охладените и преминали в течна фаза газове.The U-shaped condenser with mantle 12 receives the gases in the upper expansion vessel-barrel 13, which is a heat exchanger cooled externally with water. By entering the gases through the inlet tube at a certain angle to the walls of the bubbler 13, a centrifugal vortex of the gases is obtained, which is cooled from the walls of the bubbler 13 and begins to condense, moving in a vertical direction. Upon reaching the condensation point before the upper end of the bubbler 13, passing into the liquid phase the sufficiently cooled gases change the direction of movement downwards, where new volumes of hot newly arrived gases meet. During cooling, they partially condense, but their heat results in a partial evaporation of the already cooled and liquid phase gases.

При определени параметри, степен на охлаждане и количество на газовете може да се постигне равновесен процес, който винаги е изтеглен по посока на кондензацията. При постъпване на по-голямо количество горещи газове, се повишава налягането в обема на съда, което води до по-добър топлообмен с охладените стени и промяна на точката на кондензация по посока на продукта - в течна фаза. Процесът на повишаване на налягането води до намаляване на скоростта на постъпване на горещите газове, което респективно намалява дебита на вход в топлообменника. Това довежда до увеличаване на процента на кондензирали газове в течна фаза, които се спускат надолу в барбутьора 13. Една от съставните части на llобразния кондензатор с мантел 12 представлява барботьор 13 с мантел, където най-пълно се кондензират всички възможни компоненти. Кондензиралите се компоненти се отвеждат в резервоар 23, свързан с охладители 24 и отделен от указания по-горе резервоар 11 на вертикалния кондензер 9.With certain parameters, degree of cooling and amount of gases, an equilibrium process can always be achieved which is always drawn in the direction of condensation. When more hot gases are received, the pressure in the volume of the vessel increases, which results in better heat exchange with the cooled walls and a change in the condensation point in the direction of the product - in the liquid phase. The process of increasing the pressure leads to a decrease in the rate of flow of hot gases, which, respectively, reduces the flow rate of the inlet to the heat exchanger. This results in an increase in the percentage of condensed gases in the liquid phase that descend into the bubbler 13. One of the components of the condenser with a mantle 12 is a mantle bubbler 13, where all possible components are fully condensed. The condensed components are discharged into a reservoir 23 connected to the coolers 24 and separated from the above-mentioned reservoir 11 of the vertical condenser 9.

При наличие на голямо количество газове и повишаване на налягането, част от газовете ще преминат директно в барбутьора 13, където ще се охладят рязко и некондензируемата част ще се отдели през напорната тръба на барбутьора 13 в посока към капкоуловителите 15.In the presence of large quantities of gases and increasing pressure, some of the gases will pass directly into the bubbler 13, where they will cool sharply and the non-condensable portion will be discharged through the pressure pipe of the bubbler 13 in the direction of the traps 15.

Барбутьорът 13 се охлажда външно също с вода и по конструкция представлява топлообменник с напорна изходяща тръба, която е и връзката към капкоуловителите 15.The bubbler 13 is also externally cooled with water and, by design, is a heat exchanger with a discharge outlet pipe, which is also the connection to the drip traps 15.

Независимо от диаметъра, който е съобразен с дебита на газовете и производителността на инсталацията, изходящата тръба не трябва да бъде по-ниска от 11,98 м, измерена от нивото на свързване на тръбата в барбутьора 13 до най-високата сгъвка (коляно) по посока към капкоуловителя 15.Regardless of the diameter, which is in accordance with the gas flow rate and the capacity of the installation, the outlet pipe must not be less than 11.98 m, measured from the level of connection of the pipe in the blower 13 to the highest bend (knee) in direction to the drip trap 15.

Този размер се определя от невъзможността, да се постигне всмукване на течност от съд или резервоар над определена височина, отнасяща се в пряка зависимост към земното ускорение.This size is determined by the inability to obtain liquid or suction from a vessel or tank above a certain height, which is directly related to the acceleration of the earth.

При така определения диаметър е налице гаранция, че от барбутьора 13 към капкоуловителя 15 ще се придвижат само газове, които могат да имат определена съпътстваща влага, но няма да се изкачи кондензат в течна фаза по поска на вакуумния генератор 17.With the diameter determined in this way, there is a guarantee that only gases that may have some concomitant moisture will flow from the bubbler 13 to the drip trap 15, but no condensation will flow in the liquid phase by the vacuum generator 17.

От барботьора 13 газовете постъпват в капкоуловител 15. Ролята на капкоуловителя 15 е, да изсуши максимално изходящите газове от пари на летливи течности, които могат да са изнесени от зоната на кондензация, вследствие на високата скорост и температура на газовете.From the bubbler 13, the gases enter the drip trap 15. The role of the drip trap 15 is to dry the maximum exhaust gases from vapors of volatile liquids that can be removed from the condensation zone due to the high velocity and temperature of the gases.

Преминавайки през резервоар - вакуумен компенсатор 16, газовете се извеждат по тръбна разводка и се насочват към газовите горелки 21, монтирани в пещта 7 на инсталацията.Passing through the reservoir-vacuum compensator 16, the gases are discharged through a pipe line and directed to the gas burners 21 mounted in the furnace 7 of the installation.

Вакуумната помпа 17 осигурява постоянен вакуум в системата около 0.03-0.05 МПа.Vacuum pump 17 provides a constant vacuum in the system of about 0.03-0.05 MPa.

Горивната камера на пещта 7 е снабдена с горелки 21 с байпасни връзки 18 , байпасен кран/вентил 19 и газов регулатор/смесител 20 и е свързана директно с комин 22, в който е вградена системата за очистване на газовете.The combustion chamber of the furnace 7 is provided with burners 21 with bypass connections 18, a bypass valve / valve 19 and a gas regulator / mixer 20 and is connected directly to the chimney 22, which houses the gas cleaning system.

Получените продукти са близки по състав до нефтените рафинати - бензин, керосин и дизел. Няма наличие на тежка фракция. Газовете са основно метан, пропан и СОх.The products obtained are similar in composition to petroleum refineries - gasoline, kerosene and diesel. No heavy fraction is present. The gases are mainly methane, propane and COx.

Предимства на метода за каталитична деструкция на полимериAdvantages of the method for catalytic degradation of polymers

Методът представлява комплекс от процеси за пълно превръщане на полимерни отпадъци в различни продукти, без наличие на последващи отпадъци, генерирани при работата на инсталацията.The method is a complex of processes for the complete conversion of polymeric waste into various products, without the presence of subsequent waste generated during the operation of the installation.

Методът описва непрекъснат процес по деструкция на полимери, при която се получават газообразни , течни и твърди продукти.The method describes a continuous process for the degradation of polymers in which gaseous, liquid and solid products are obtained.

Методът позволява работа на реактора при сравнително ниски температури за подобно разпадане на входящите материали на база на конструктивните си особености и използването на катализатори при процеса по разпад на полимерите.The method allows the reactor to operate at relatively low temperatures for such decomposition of incoming materials on the basis of its structural features and the use of catalysts in the process of polymer decomposition.

Методът и конструкцията на реактора дават възможност за извършване на процес по директна газификация на отпадъците, която довежда до получаване на подобни продукти, но с различно процентно съдържание, които също имат висока енергийна стойност.The method and design of the reactor make it possible to carry out a process for direct gasification of the waste, which leads to the production of similar products, but with different percentages, which also have a high energy value.

Допълнителната уникалност на метода е възможността от извършване на двата процеса - каталитична деструкция и газификация без да се изисква конструкционна промяна на съоръженията и промяна на подредбата в технологичния цикъл. Преминаването в друг работен режим се постига само с контрол на потока на изходящите газове и байпаси и връзки между отделните съоръжения.An additional uniqueness of the method is the ability to perform both processes - catalytic destruction and gasification without requiring structural alteration of the facilities and changing the arrangement in the technological cycle. Switching to another operating mode is only achieved by controlling the flow of exhaust gases and bypasses and the connections between the individual equipment.

При работа в режим на каталитична деструкция се постига добив от около 75-80т.% течна фракция, около 10-15 т% газова фракция и около 5-10 т% твърд остатък (въглерод). При работа в режим на газификация се постига до 25 т% течна фракция и около 75% газова фракция.When operating in the catalytic destruction mode, a yield of about 75-80% by weight of the liquid fraction, about 10-15 tonnes of the gas fraction and about 5-10 tonnes of solid residue (carbon) is achieved. When operating in gasification mode, up to 25 t% liquid fraction and about 75% gas fraction are achieved.

Наличието на твърд остатък в режим на газификация е под 0,5 % само при силно замърсяване с неорганични материали на входящите суровини. Получените фракции се характеризират като високоенергийни компоненти със значителна степен на приложение. Особено важно е да се отбележи практическото отсъствие на сяра и нейните производни в състава на получените продукти. Това е предопределено от липсата на тези вещества във входящите суровини.The presence of a solid residue in the gasification mode is below 0.5% only in the case of strong contamination with inorganic materials of the input raw materials. The fractions obtained are characterized as high-energy components with significant application. It is particularly important to note the practical absence of sulfur and its derivatives in the composition of the products obtained. This is predetermined by the lack of these substances in the input materials.

Използването на получените от инсталацията продукти дава възможност за редуциране на вредностите, изпускани в атмосферата, особено при работа на големи горивни инсталации.The use of the products obtained from the installation makes it possible to reduce the emissions of air into the atmosphere, especially when operating large combustion plants.

Предимства на инсталациятаAdvantages of installation

Използването на един шнеков транспортьор 5 за вход на суровината, разбъркване и отстраняване на остатъка дава ред предимства на инсталацията - позволява постигане на по-висока степен на газоплътност и запазване параметрите на процеса. Повишава се сигурността в процеса на работа. Намаляват се разходите за производство и избора на основни конструкции и материали. Едновременно с това се подобрява възможността от избор на реактор 6 със специфична форма, осигуряваща по-добро протичане на процеса и по-приложима за дадения тип химически и физико химически превръщания при протичане на съответните процеси. Намаляват се и разходите за производство на инсталацията, нейните габарити и енергийната ефективност при използването на един захранващ агрегат за три процеса.The use of an auger conveyor 5 for raw material input, agitation and removal of residues gives a number of advantages to the installation - it allows for a higher degree of gas density and preservation of process parameters. The security of the work process is increased. Costs for manufacturing and selecting basic structures and materials are reduced. At the same time, the possibility of choosing a reactor 6 of a specific shape is improved, which provides a better process flow and is more applicable to a given type of chemical and physico-chemical transformations during the respective processes. The cost of production of the installation, its dimensions and energy efficiency when using a single power unit for three processes are also reduced.

Каталитичният блок, намиращ се в реактора 6 подпомага разделянето на олигомерите до мономери в процеса при температури по-ниски от обичайните за това. Той подпомага спирането на вторичното омрежване между мономерите, получени от разпада на входящите суровини. Конструкцията на каталитичния блок позволява използването му без подмяна дълго време поради факта, че заради наличието на висока температура вътре в реактора 6 и отсъствие на топлообмен с външната среда, каталитичния блок не се задръства от евентуални кондензати или стопилки. При наслояване на част от повърхността му, за кратко време слоят от замърсявания на каталитичната повърхност се деструктира и напуска реактора 6 в газова фаза. По този начин каталитичния блок се самопочиства по време на процеса. Така освен, че подпомага подобряване на качеството на продуктите, той е съпричастен за енергийната ефективност на метода и инсталацията за прилагането му, заради пониските разходи за горива и енергия при осъществяване на процеса и ниската себестойност на каталитичния блок, като и ниските разходи за поддръжка и подмяна.The catalytic unit located in the reactor 6 assists the separation of the oligomers into monomers in the process at temperatures lower than usual. It helps to stop secondary cross-linking between monomers resulting from the decay of incoming feedstocks. The design of the catalytic unit allows it to be used without replacement for a long time due to the fact that due to the high temperature inside the reactor 6 and the absence of heat exchange with the external environment, the catalytic unit is not clogged with any condensation or melt. When a part of its surface is deposited, the layer of contamination on the catalytic surface is destroyed for a short time and the reactor 6 is left in the gas phase. In this way, the catalytic unit is self-cleaning during the process. Thus, in addition to helping to improve product quality, it is committed to the energy efficiency of the method and installation for its application, due to the lower fuel and energy costs of the process and the low cost of the catalytic unit, as well as the low maintenance and maintenance costs. replacement.

Вертикалният кондензатор 9 позволява максимално намаляване на разходите за кондензация и поддръжка на системата. Високата степен на саморегулиране на процеса във вертикалния кондензатор 9 подобрява експлоатационните характеристики и повишава надеждността му.Vertical Capacitor 9 allows for a maximum reduction in system condensation and maintenance costs. The high degree of self-regulation of the process in the vertical condenser 9 improves performance and increases its reliability.

Литература [1] - ЕР 2 161 299 А1 - Thermo catalytic depolymerisation of waste plastic, device and reactor for same [2] -CN 101 191 063 A [3] - WO 0 064 998 A1 [4]-US 2012 289 753 A1References [1] - EP 2 161 299 A1 - Thermo catalytic depolymerization of waste plastic, device and reactor for the same [2] -CN 101 191 063 A [3] - WO 0 064 998 A1 [4] -US 2012 289 753 A1

Claims

A method for catalytic degradation of polymers comprising the steps of comminuting, transporting the disintegrated polymers to a thermo-catalytic reactor (6) and melting the disintegrated polymers, characterized in that the feedstock is fed through a conveyor belt (1) to a mill (2); from the mill (2) already shredded, the feedstock is fed into a feed hopper (3) connected to a reversible process screw conveyor (5); upon receipt of already milled material, the raw material is fed directly through a second belt conveyor to the reversible process auger conveyor (5), whereby the reversible process auger conveyor (5) also serves as a means of export of the solid residues separated in the process to the solid waste hopper. (4); the reversible process screw conveyor (5) not only feeds the material into the reactor area (6) but also serves as the main mixing equipment during the processing of the polymers in the heating and degradation zone, wherein the outer diameter of the reversible process screw conveyor ( 5) is in the order of 1/10 of the inner diameter of the reactor (6); when starting the duty cycle, the reversible process auger conveyor (5) serves as a feeder, whereby the constant movement of the reversible auger conveyor (5) allows the formation of a "plug" at the inlet of the reactor (6) from molten material throughout the process, which improves its gas tightness and prevents air from entering the process area; after initially loading the reactor (6) with the material and starting the process of degradation of the polymers after a certain time, some of the incoming materials made their conversion in the vapor-gas phase and left the reactor (6), at which point the reversible screw conveyor (5) works again as a feeder, ensuring that new raw materials are fed into the reactor zone; after the number of cycles determined on the basis of the conversion rate of the materials, the process is held for a time equal to the conversion time (tk) for the material present in the reactor (6) plus an additional time of 1.75 x t _{k (} during which time perform full conversion of the material into the reactor (6) and then the auger conveyor (5) switches to reversing mode, closing the valve of the feed hopper (3) and opening the valve of the hopper (4) for solid waste; conveyor (5) grabs the solid residues from the reactor (6), removing them in the direction of the solid waste hopper (4), thus using the screw conveyor (5) as an outlet for the installation; the process of separating the oligomers to the monomers is carried out in the reactor unit (6), which is located in the reactor ( 6) catalytic block facilitates the separation of oligomers to monomers in the process at temperatures below the usual ones, the catalytic block facilitates the stopping of the secondary crosslinking between the monomers obtained from the decay of the input raw materials, since the structure of the kata the lithium block allows it to be used unchanged for a long time due to the fact that due to the high temperature inside the reactor (6) and the absence of heat exchange with the external environment, the catalytic block is not obstructed by any condensation or melt; when a part of the surface of the catalytic block is deposited, for a short time the layer of contamination on the catalytic surface is destroyed and leaves the reactor (6) in the gas phase, thus self-cleaning the catalytic unit during the process; the cyclone separator (8) for trapping solids is attached directly to the reactor body (6), with the gases from the reactor (6) first passing through the cyclone separator (8) and the solids settling back into the reactor (6) and continuing processing, wherein the cyclone separator (8) is a "cyclone-cyclone" structure consisting of two integrated cyclone separators having a common output, the outlet opening of the internal cyclone being open in the reactor process zone (6), the internal cyclone operates according to the standard principle of μ an inclination separator and the outer body having an inlet - an internal cyclone separator, the suction opening of the inner cyclone being at a certain angle to the wall of the outer cyclone separator; in operation, due to the natural thermodynamics of the gases and the additional degree of dilution provided by the vacuum unit, the gases leave the reactor (6) at high speed, rotating centrifugally between the inner wall of the outer cyclone separator and the outer wall of the inner cyclone separator, wherein gases entering the suction opening of the internal cyclone separator results in the separation of solids entrained by the exhaust gases which precipitate into the cyclone and fall through the outlet at the bottom of the the branch separator (8) in the reactor process zone (6); the vapor-gas mixture from the reactor (6) enters the air-condenser-heat exchanger - at the bottom of the vertical condenser (9) with an air-cooled part, which reduces the primary temperature by mixing hot and cooled gases in a ratio sufficient to reduce the initial temperature at 200 ° C and move the condensation point (equilibrium condensation point) in the direction of the outlet of the reactor (6); the already partially cooled mixture enters a U-shaped condenser with a mantle (12) that cools the gases with liquid dispersed through the gas through a high-pressure nozzle system and pump (10) whereby the condensation fraction is collected in an upper equalization tank a reflux condenser (11) which serves to provide coolant to the U-shaped condenser with a mantle (12) and the other portion of the condensate obtained through the reflux condenser (11) is discharged into the end product tanks (23); the construction of the U-shaped condenser with the mantle (12) represents vertically overhanged parts using the Venturi tube principle, which are made separately as rings and secured to one another, leaving these parts of the apparatus due to the natural thermodynamics of the gases and the additional displacement rate created by the vacuum unit's dilution allow the Venturi effect to be reused several times to slow down the gases and increase their velocity in a rigorous manner. inirani zones which improve nyakolkratno effect of condensation of the gases and the transition into the liquid phase; by means of a system of nozzles for injecting cooled condensate into the low pressure zone, an additional vacuum is created in the nozzle area, created on the basis of the structural feature of the U-shaped condenser with mantle (12), the degree of dilution being determined on the basis of the sum of the degree of dilution throughout the system provided by the vacuum pump (17) and the amount of pressure drop in the reduced diameter provided by the type of construction; in the presence of an upper tank equalizer, often referred to as a reflux condenser (11), it is possible to operate without additional pressure created by a high pressure pump (10) and to self-regulate the system based on the velocity (respectively temperature) of the exhaust gases; from the vertical condenser (9), the gases enter the U-shaped condenser with a mantle (12), which is cooled only externally by water circulating through the apparatus by means of a high pressure pump (14), whereby the incoming gases fail to condense into the vertical condenser (9). ) are fed into the U-shaped condenser with a mantle (12), where the complete condensation of the liquid fraction is performed and the gaseous components are separated, and the U-shaped capacitor with the mantle (12) operates independently without the vertical condenser (9). before him; The U-shaped condenser with a mantle (12) receives the gases in the upper expansion vessel-bubbler (13), which is a heat exchanger cooled externally with water, by entering the gas through the inlet tube at a certain angle to the walls of the bubbler (13), produces a centrifugal vortex of the gases cooled by the walls of the bubbler (13) and begin to condense, moving in a vertical direction, which, when reaching the condensation point before the upper end of the bubbler (13), passes into the liquid phase of the gases which with sufficiently cooled, they change the direction of movement downwards, where new volumes of hot newly arrived gases meet, and upon cooling, the gases partially condense, but their heat leads to a partial evaporation of the already cooled and liquid phase gases; the gas condensed components are discharged into the reservoir (23), connected to the coolers (24) and separated from the reservoir by a reflux condenser (11) on the vertical condenser (9), and in the presence of large quantities of gases and pressure increase, some of the gases pass directly into the bubbler (13), where they are cooled and the non-condensable portion will be discharged through the bubbler pressure pipe (13) in the direction of the drip traps (15); the bubbler (13) is cooled externally with water and, by design, is a heat exchanger with a pressure outlet pipe, which is also the connection to the drip traps (15), whereby regardless of the diameter of the discharge outlet pipe, which is consistent with the gas flow rate and the productivity of the installation the outlet pipe is not less than 11.98 m as measured from the level of connection of the pipe in the bubbler (13) to the highest bend (knee) in the direction of the drip trap (15); the condensed fraction of the bubbler (13) is discharged to the tanks (23) for the final product; the bubbler gases (13) enter the drip trap (15), the role of the drip trap (15) being to dry out the maximum vapor gases of volatile liquids that can be removed from the condensation zone due to the high velocity and temperature of the bubbler. gases, such as passing through a reservoir a vacuum compensator (16) connected to a vacuum pump (17) providing a constant vacuum in the system of about 0.03-0.05 MPa, the gases are discharged through a pipeline and directed to the gas burners (21) mounted in the the furnace (7) of the installation where the pipework is also connected to a bypass valve / valve (19) and a gas regulator / mixer (20) for supplying gaseous components leaving the installation to the burners (21), the furnace (7) being connected to a chimney (22) a vertical-chamber dual-chamber combustion plant with the addition of additional fuel from the depolymerization or brown gas process, wherein the chimney (22) is connected to the exhaust gas system by a vertical torch (18) with a torch;

2. Catalytic degradation plant for polymers comprising a standard conveyor belt (1) connected to a mill (2) which is connected to a feed hopper (3) to which a solid waste hopper (4) is connected and a reactor (6) , under which a preheating furnace (7) is mounted, characterized in that the feed hopper (3) is connected to a reversible auger conveyor (5) with a variable pitch passing through the bottom of the reactor (6), as in one the end of the reversing auger conveyor (5) is connected to a solid waste hopper (4), closed with a valve and provided n with a feed screw and at the other end with the reactor (6), wherein the outer diameter of the reversible process screw conveyor (5) is in the order of 1/10 of the inner diameter of the reactor (6); the reactor (6) is a cylindrical vessel of variable geometry, provided with main and secondary outputs associated with a bypass connection, with a cyclone solid particle separator (8) connected to a vertical condenser (9) attached to the main output; the preheating furnace (7) is insulated with suitable insulation materials and is provided with gas and gas burners (21) connected to a bypass valve / valve (19) and a gas regulator / mixer (20) to supply gaseous components leaving the installation to the burners (21), the furnace (7) being connected to a chimney (22), wherein the chimney (22) is connected to the exhaust gas system by means of a vertical torch (18) with a torch; the vertical condenser (9) comprises an air-condenser-heat exchanger with an air-cooled part integrated into its lower part for primary cooling of the exhaust gases by heat exchange with a passing air stream amplified by a fan system; the cyclone particulate separator (8) is provided with successive vertical nozzles (venturi tube), connected to a reflux condenser (11) with a reservoir and a U-shaped condenser (12) with a mantle cooled by a pump (14) with a high pressurized heat pump type and is provided with a spray nozzle system and a high pressure pump (10), wherein the U-shaped condenser (12) is provided with a bubbler (13) to which a drip trap (15) is connected. , for which the drip trap (15) is connected to a vacuum reservoir compensator (16) and the reservoir tank ments compensator (16) is connected to a vacuum pump (17) to provide the degree of dilution in the system; the reflux condenser (11) is connected to water storage tanks to provide a coolant for the U-shaped condenser (12) with a mantle and a cooling tower (24), which is provided with a pump-fed recirculation system such as the reflux condenser (11) is connected separately and tanks (23) for storing the fuel obtained by catalytic destruction, whereby the tanks (23) are also connected to the cooling tower (24).

Installation according to claim 2, characterized in that the furnace (7) is constructed with insulating materials with a boundary T 1400 ° C and a secondary row of refractory bricks, allowing the organization of a process of combustion of gas or other fuel in a secondary chamber with temperature above 1250 ° C.

Installation according to claim 2, characterized in that the cyclone separator (8) is a body consisting of two built-in cyclone separators with a common output, wherein the outer body has an input, the internal cyclone separator.

Installation according to Claim 2, characterized in that the bubbler (13) is cooled externally with water and, by design, is a heat exchanger with a discharge outlet pipe, which is also the connection to the drip trap (15), whereby regardless of the diameter, which is adapted with gas flow rate and installation capacity, the outlet pressure pipe is not less than 11.98 meters, measured from the level of connection of the pipe in the bubbler (13) to the highest bend (knee) in the direction of the drip trap (15) .