CZ2012440A3 - Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince - Google Patents
Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2012440A3 CZ2012440A3 CZ2012-440A CZ2012440A CZ2012440A3 CZ 2012440 A3 CZ2012440 A3 CZ 2012440A3 CZ 2012440 A CZ2012440 A CZ 2012440A CZ 2012440 A3 CZ2012440 A3 CZ 2012440A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- section
- carbonization
- line
- gas
- gasification
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 32
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 17
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- KZDCMKVLEYCGQX-UDPGNSCCSA-N 2-(diethylamino)ethyl 4-aminobenzoate;(2s,5r,6r)-3,3-dimethyl-7-oxo-6-[(2-phenylacetyl)amino]-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylic acid;hydrate Chemical compound O.CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1.N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 KZDCMKVLEYCGQX-UDPGNSCCSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical compound CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Řešení se týká linky na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, kde podstata spočívá v tom, že v lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce (1), obsahující vstupní zásobník (11) a první dávkovač (12) odpadového materiálu, karbonizační sekce (2), vytvořená jako karbonizační reaktor (21) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 500 až 700 .degree.C, předávací sekce (3), tvořená předávacím zásobníkem (31) a druhým dávkovačem (32) převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci (4), zplyňovací sekce (4), vytvořená jako zplyňovací reaktor (41) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 800 až 1000 .degree.C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru (41) je v lince zapojena čistící sekce (5), upravená jako dvoustupňový odlučovač, s prvním stupněm (51) upraveným pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a s druhým stupněm (52) upraveným pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, kde výstup vyčištěného energoplynu z čistící sekce (5) je hlavním produkčním výstupem linky, zatímco výstup (54) nebo výstupy odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z dvoustupňového odlučovače jsou propojeny jednou z větví systému recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce (2). Popsán je i způsob zpracování odpadu na lince.
Description
Vynález se týká zpracovacích linek na odpadové materiály, konkrétně zde na úpravu odpadu, tvořeného převážně plasty a celulózou. Jedná se o linky, kde se tepelně upravuje vstupní materiál, který předtím prošel tříděním a drcením.
Dosavadní stav techniky
V současnosti jsou známy různé linky na zpracování plastů, a to včetně linek na tepelné zpracování tohoto materiálu. Samotný plastový materiál, s povahou odpadu, se často zpracovává za účelem získání recyklované suroviny pro další plastikářskou výrobu. Pokud určitý odpadový materiál obsahuje směs plastů, celulózy a případně i další složku, a další třídění je technicky obtížné a neekonomické, pak je také známo zpracování spalováním, nebo karbonizací, kde získaný materiál slouží k výrobě tepelné energie, a to případně i v jiném místě a čase. Přímé spalování odpadů uvedeného typu, zpravidla existujícího jako tzv. tuhý komunální odpad, není optimálním řešením, vyžaduje to poměrně nákladné zařízení, jehož přijatelná ekonomická efektivnost vyžaduje napojení na oblast s přibližně 300 tis. obyvateli. Je známo i zařízení, kde se provádí karbonizace uvedeného materiálu, a to se získáváním topného plynu. Pro určité konkrétní složení vstupního materiálu je ale třeba volit přiměřený průběh teplot a také, pokud produktem karbonizace je topný plyn, je třeba zařízení vybavit technickými prvky pro chemické a mechanické čištění takového plynu. Tepelné zpracování uvedeného typu odpadů samo o sobě je známo a k tomu účelu jsou známy i tzv. karbonizační reaktory, kde právě uvedený odpad setrvává po určitou dobu na určité teplotě, přičemž dochází k vývoji plynů a k tvorbě pevného nedopalku. Pro konstrukci relativně malého zařízení, schopného ekonomicky i technicky optimalizovaného provozu, je potom úkolem předkládaného vynálezu stanovit druh, počty a návaznosti jednotlivých sekcí karbonizačního reaktoru a jeho příslušenství a také optimalizovaný způsob činnosti takového reaktoru a i celé linky s tímto reaktorem. S ohledem na to, že při známých procesech karbonizace, zejména pak s uvedenými vstupními materiály, dochází jednak k vedlejší produkci kapalných uhlovodíků, jednak k produkci pevných složek, z nichž část může být ještě recyklována, je též úkolem vynálezu vytvořit ve zpracovací lince vhodné recyklační vazby a tomu odpovídající technické prvky pro vedení těchto složek.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody dosavadních recyklačních linek a karbonizačních ústrojí se v podstatné míře řeší a vyřešení vytčeného úkolu se ve vysoké míře dosahuje linkou na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a také způsobem zpracování odpadu na této lince, podle předkládaného vynálezu, kde linka obsahuje vstupní a přípravnou sekci, karbonizační sekci, předávací sekci, zplyňovací sekci, čistící sekci a systém recyklačních vedení, a kde podstata linky spočívá v tom, že v lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce, obsahující zásobník a dávkovač odpadového materiálu, karbonizační sekce, vytvořená jako karbonizační reaktor trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 500 až 700°C, předávací sekce, tvořená zásobníkem a dávkovačem převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci, zplyňovací sekce, vytvořená jako zplyňovací reaktor trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 800 až 1000°C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru je v lince zapojena čistící sekce, upravená jako dvoustupňový odlučovač, s prvním stupněm upraveným pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a s druhým stupněm upraveným pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, kde výstup vyčištěného energoplynu z čistící sekce je hlavním produkčním výstupem linky, zatímco výstup nebo výstupy odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z odlučovače jsou propojeny jednou z větví systému recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce, přičemž výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je propojen další větví systému recyklačních vedení na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně dvoustupňového odlučovače, a současně výstup karbonizační vody v podobě vodního kondenzátu ze druhého stupně dvoustupňového odlučovače je propojen ještě další větví systému recyklačních vedení na vstup zplyňovacího reaktoru, kde je navíc ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, především doplňkové vody a/nebo páry. S výhodou dávkovač odpadového materiálu do karbonizační sekce a dávkovač karbonizačního produktu do zplyňovací sekce je proveden jako dávkovači pístové čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem 80 až 110 bar. Výhodné je, jestliže karbonizační reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 500 až 600°C a současně zplyňovací reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 900 až 1000°. Výhodné je také, jestliže pro vnější ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru je vytvořeno ohřívací ústrojí s plynovým hořákem, propojeným napájecím potrubím s výstupem energoplynu z linky.
Dalším předmětem vynálezu je způsob zpracování odpadu na této lince, vytvořené v rámci popsané kombinace technických znaků této linky, kde podstata způsobu spočívá vtom, že odpad o vlhkosti do 15% hmotnostních a ve složení s podílem hmotnostním plastu 35 až 55%, celulózy 20 až 40%, biomasy 10 až 20%, pryže 1 až 10% a textilu 1 až 10% se vtlačuje do karbonizačního reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 500 až 600°C, setrvává na této teplotě po dobu 30 až 90 minut, načež se dále převážně pevný produkt karbonizace vtlačuje do zplyňovacího reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 900 až 1000°C a na této teplotě setrvává po dobu 60 až 180 minut, načež vzniklý surový energetický plyn se čistí, a to tak, že se v první fázi vypírá tento horký surový energoplyn v lehkých uhlovodících a ve druhé fázi se chladí až ke kondenzaci lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, načež vyčištěný energoplyn z čistící sekce vystupuje z linky jako hlavní produkt, zatímco odloučený podíl odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z odlučovače je veden zpět na vstup do karbonizačního procesu v karbonizačním reaktoru, přičemž základní objem lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je veden na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně dvoustupňového odlučovače, kde slouží k vypírání kapalných uhlovodíků, obsažených v surovém energoplynu, a současně vodní koncentrát ze druhého stupně dvoustupňového odlučovače je jako karbonizační voda veden zpět do zplyňovací sekce, kam se také přivádí další zplyňovací média, přednostně doplňková voda a/nebo pára. S výhodou odpadový materiál do karbonizační sekce a karbonizační produkt do zplyňovací sekce se dávkuje s přetlakem 80 až 110 bar. Výhodné je také, jestliže ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru je prováděn pomocí energoplynu odbíraného z výstupu linky.
Tak se dosáhne vytvoření zpracovací linky, upravené pro energetické využití odpadu, obsahujícího především plasty a celulózu. Při použití této linky, a zejména při práci této linky způsobem podle vynálezu, se dosahuje výroby energoplynu, jehož fyzikální a chemické vlastnosti umožňují nejen výrobu tepelné energie spalováním, ale i využití pro výrobu mechanické práce ve spalovacím motoru a následně tak i přednostně výrobu elektrické energie v generátoru, připojeném samo o sobě známým způsobem k tomuto spalovacímu motoru.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je dále popsán a vysvětlen na příkladném provedení linky na zpracování odpadu s obsahem převážně plastů a celulózy, též s použitím přiloženého výkresu, kde je patrné blokové schéma této linky.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 - Linka
Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, vytvořená podle vynálezu, obsahuje vstupní a přípravnou sekci 1, karbonizační sekci
2, předávací sekci 3, zplyňovací sekci 4, čistící sekci 5 a systém recyklačních vedení.
V lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce 1, obsahující zásobník H a dávkovač 12 odpadového materiálu 10, karbonizační sekce 2, vytvořená jako karbonizační reaktor 21 trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu 10, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty na 550°C, pak následuje předávací sekce 3, tvořená zásobníkem 31 a dávkovačem 32 převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci 4, dále je zařazena vlastní zplyňovací sekce 4, vytvořená jako zplyňovací reaktor 41 trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty 1000°C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru 41 je v lince zapojena čistící sekce 5, upravená jako dvoustupňový odlučovač, sestávající z prvního stupně 51 upraveného pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a z druhého stupně 52 upraveného pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody. Výstup 53 vyčištěného energoplynu z čistící sekce 5 je hlavním produkčním výstupem linky. Výstupy 54 odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a také přebytku lehkých uhlovodíků z odlučovače jsou propojeny systémem recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce 2. Přitom současně výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači 51,52 je propojen recyklačním vedením na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně 51 tohoto dvoustupňového odlučovače. Ve druhém stupni 52 dvoustupňového odlučovače odloučený vodní kondenzát je veden dalším recyklačním vedením jako karbonizační voda na vstup zplyňovacího reaktoru 41, přičemž je zde ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, kterým je zde doplňková voda a obecně to může být i pára. Dávkovač 12 odpadového materiálu do karbonizační sekce 2 a dávkovač 32 karbonizačního produktu do zplyňovací sekce 4 je zde proveden jako dávkovači pístové čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem regulovatelným na 80 až 110 bar.
Příklad 2 - Způsob zpracování odpadu na lince podle příkladu 1
Způsob zpracování odpadu na lince, v příkladném provedení, vytvořené podle vynálezu, je následující. Odpad o vlhkosti 12% hmotnostních a ve složení s podílem hmotnostním plastu 45%, celulózy 30%, biomasy 15%, pryže 5% a textilu 5% se vtlačuje do karbonizačního reaktoru 21, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 550°C, setrvává na této teplotě po dobu 60 minut, načež se dále pevný produkt karbonizace se vtlačuje do zplyňovacího reaktoru 44, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 1000°C a na této teplotě setrvává po dobu 120 minut, načež vzniklý surový energetický plyn se čistí, a to tak, že se v první fázi vypírá tento horký surový energoplyn v lehkých uhlovodících a ve druhé fázi se chladí až ke kondenzaci lehkých uhlovodíků a venergoplynu obsažené vody, načež vyčištěný energoplyn z čistící sekce 5 vystupuje z linky jako hlavní produkt, zatímco odloučený podíl odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z dvoustupňového odlučovače je veden zpět na vstup do karbonizačního procesu v karbonizačním reaktoru 21, přičemž základní objem lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je veden na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně 51 dvoustupňového odlučovače, kde slouží k vypírání kapalných uhlovodíků, obsažených v surovém energoplynu, a současně vodní kondenzát ze druhého stupně 52 dvoustupňového odlučovače je jako karbonizační voda veden zpět do zplyňovací sekce 41, kam se také přivádí další zplyňovací média, přednostně zde doplňková voda a/nebo je obecně možnost přivádět i páru. Odpadový materiál do karbonizační sekce a karbonizační produkt do zplyňovací sekce se dávkuje s přetlakem 100 bar. Ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru se zde provádí pomocí energoplynu, odbíraného z výstupu linky.
Tato zpracovací linka, zpracovávající odpad především s plasty a celulózou, a zejména pracující způsobem podle vynálezu, vyrábí energoplyn, jehož fyzikální a chemické vlastnosti umožňují nejen spalování pro vytápění či ohřev teplé užitkové vody, ale i využití pro výrobu mechanické práce ve spalovacím motoru a následně tak i výrobu elektrické energie v generátoru, připojeném samo o sobě známým způsobem k tomuto spalovacímu motoru, kde motor s generátorem zde není znázorněn. Přitom energoplyn má fyzikální vlastnosti, tedy především složení s dobrou výhřevností a čistotu, a chemické vlastnosti, tedy především podlimitní podíl složek, působících zhoršení spalin či zkracování životnosti spalovacích motorů, na takové úrovni, že je použitelný pro právě jmenované spalování ve spalovacím motoru. Složení energoplynu, vyráběného za uvedených podmínek na lince podle příkladu 1, je uvedeno v následující tabulce.
• *
Tabulka : složení energoplynu
| látka | Jednotka | průměrné složení | relativní odchylka % |
| vodík | % obj. | 10,80 | 6,6 |
| oxid uhličitý | % obj. | 10,60 | 13,8 |
| kyslík | % obj. | 0,10 | 35,8 |
| dusík | % obj. | 0,34 | 29,5 |
| methan | % obj. | 19,69 | 8,3 |
| oxid uhelnatý | % obj. | 17,06 | 19,9 |
| ethylen | % obj. | 14,76 | 9,0 |
| ethan | % obj. | 6,25 | 9,9 |
| propen | % obj. | 9,86 | 8,8 |
| propan | % obj. | 0,95 | 12,1 |
| propin | % obj. | 0,06 | 8,5 |
| C4 suma | % obj. | 5,40 | 6,3 |
| C5 suma | % obj. | 2,38 | 8,1 |
| C(, suma | % obj. | 0,98 | 13,7 |
| C7 suma | % obj. | 0,19 | 24,2 |
| Cs suma | % obj. | 0,04 | 67,7 |
| benzen | % obj. | 0,46 | 27,3 |
| toluen | % obj. | 0,07 | 59,6 |
| spalné teplo | MJ/m3 *) | 49,05 | 5,4 |
| sulfan | mg/m3 *) | 379,0 | |
| amoniak | mg/m3 *) | 23,7 | |
| HCL | mg/m3 *) | <0,2 | |
| HF | mg/m3 *) | <0,2 |
Poznámka: *) platí pro 0 °C a 101,325 kPa
Průmyslová využitelnost
Zařízení a způsob jeho práce podle vynálezu jsou použitelné při zpracování odpadů, především s dominantním obsahem plastů a celulózy, což odpovídá nejčastějšímu složení tuhého domovního odpadu. Jednak se dosahuje likvidace uvedeného odpadu ekologickým způsobem, a současně lze vyrábět tepelnou či elektrickou energii.
Claims (7)
1. Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, kde linka obsahuje vstupní a přípravnou sekci (1), karbonizační sekci (2), předávací sekci (3), zplyňovací sekci (4), čistící sekci (5) a systém recyklačních vedení, vyznačená tím, že v lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce (1), obsahující vstupní zásobník (11) a první dávkovač (12) odpadového materiálu, karbonizační sekce (2), vytvořená jako karbonizační reaktor (21) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 500 až 700°C, předávací sekce (3), tvořená předávacím zásobníkem (31) a druhým dávkovačem (32) převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci (4), zplyňovací sekce (4), vytvořená jako zplyňovací reaktor (41) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 800 až 1000°C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru (41) je v lince zapojena čistící sekce (5), upravená jako dvoustupňový odlučovač, s prvním stupněm (51) upraveným pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a s druhým stupněm (52) upraveným pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, kde výstup vyčištěného energoplynu z čistící sekce (5) je hlavním produkčním výstupem linky, zatímco výstup (54) nebo výstupy odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z dvoustupňového odlučovače jsou propojeny jednou z větví systému recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce (2), přičemž výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je propojen další větví systému recyklačních vedení na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně (51) dvoustupňového odlučovače, a současně výstup karbonizační vody v podobě vodního kondenzátu ze druhého stupně (52) dvoustupňového odlučovače je propojen ještě další větví systému recyklačních vedení na vstup zplyňovacího reaktoru (41), kde je navíc ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, především doplňkové vody a/nebo páry.
• *
2. Linka podle nároku 1, vyznačená tím, že dávkovač odpadového materiálu do karbonizační sekce a dávkovač karbonizačního produktu do zplyňovací sekce je proveden jako dávkovači pístové čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem 80 až 110 bar.
3. Linka podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že k arbonizační reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 500 až 600°C a současně zplyňovací reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 900 až 1000°.
4. Linka podle některého z nároků 1 až 3, vyznačená tím, že pro vnější ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru je vytvořeno ohřívací ústrojí s plynovým hořákem, propojeným napájecím potrubím s výstupem energoplynu z linky.
5. Způsob zpracování odpadu na lince, vytvořené podle nároků 1 až 4, vyznačený tím, že odpad o vlhkosti do 15% hmotnostních a ve složení s podílem hmotnostním plastu 35 až 55%, celulózy 20 až 40%, biomasy 10 až 20%, pryže 1 až 10% a textilu 1 až 10% se vtlačuje do karbonizačního reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 500 až 600°C, setrvává na této teplotě po dobu 30 až 90 minut, načež se dále převážně pevný produkt karbonizace vtlačuje do zplyňovacího reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 900 až 1000Ό a na této teplotě setrvává po dobu 60 až 180 minut, načež vzniklý surový energetický plyn se čistí, a to tak, že se v první fázi vypírá tento horký surový energoplyn v lehkých uhlovodících a ve druhé fázi se chladí až ke kondenzaci lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, načež vyčištěný energoplyn z čistící sekce vystupuje z linky jako hlavní produkt, zatímco odloučený podíl odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z odlučovače je veden zpět na vstup do karbonizačního procesu v karbonizačním reaktoru, přičemž základní objem lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je veden na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně dvoustupňového odlučovače, kde slouží k vypírání kapalných uhlovodíků, obsažených v surovém energoplynu, a současně vodní koncentrát ze druhého stupně dvoustupňového odlučovače je jako karbonizační voda veden zpět do zplyňovací sekce, kam se také přivádí další zplyňovací média, přednostně doplňková voda a/nebo pára.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že odpadový materiál do karbonizační sekce a karbonizační produkt do zplyňovací sekce se dávkují s přetlakem 80 až 110 bar.
7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačený tím, že ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru se provádí pomocí energoplynu, odbíraného z výstupu linky.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2012-440A CZ306173B6 (cs) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2012-440A CZ306173B6 (cs) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2012440A3 true CZ2012440A3 (cs) | 2014-03-26 |
| CZ306173B6 CZ306173B6 (cs) | 2016-09-07 |
Family
ID=50340357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2012-440A CZ306173B6 (cs) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306173B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020207516A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Jaroslav Kopic | Apparatus for thermal decomposition and method of thermal decomposition |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4107200A1 (de) * | 1991-03-06 | 1992-09-10 | Siemens Ag | Verfahren und anlage zur thermischen abfallbehandlung |
| JP3377630B2 (ja) * | 1994-12-01 | 2003-02-17 | 三菱重工業株式会社 | 固定床ガス化炉及び有機系廃棄物のガス化方法 |
| CZ286121B6 (cs) * | 1995-12-13 | 2000-01-12 | Sokolovská Uhelná, A. S. | Způsob likvidace odpadů v tlakovém generátoru a zařízení k jeho provádění |
| EP1180542A1 (en) * | 1999-03-03 | 2002-02-20 | Toyoda Techno Co., Ltd | Waste treating method |
| DE102006013617B4 (de) * | 2006-03-22 | 2008-07-03 | Universität Kassel | Biomassevergaser |
| CA2651449C (en) * | 2006-05-05 | 2011-01-04 | Plasco Energy Group Inc. | A gasification facility with a horizontal gasifier and a plasma reformer |
| CZ2007553A3 (cs) * | 2007-08-16 | 2009-02-25 | Agro-Eko Spol. S R. O. | Zpusob a zarízení pro pyrolytickou premenu spalitelného materiálu |
| CZ2008497A3 (cs) * | 2008-08-19 | 2010-03-03 | Micza@Václav | Zpusob a zarízení pro využití biomasy, odpadu a fosilních paliv pro pyrolýzu s následnou prípravou pyrolýzního plynu k využití ve výrobe energií |
-
2012
- 2012-06-28 CZ CZ2012-440A patent/CZ306173B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020207516A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Jaroslav Kopic | Apparatus for thermal decomposition and method of thermal decomposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ306173B6 (cs) | 2016-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2019524913A (ja) | 混合プラスチック廃棄物の熱分解のためのプラント及び方法 | |
| JP2017101252A (ja) | シンガスからタールを除去するための装置及び方法 | |
| HK1216321A1 (zh) | 由废弃物生产燃料气的方法和设备 | |
| WO2010119973A1 (ja) | 炭化水素オイル製造システム及び炭化水素オイルの製造方法 | |
| GB2545474A (en) | Integrated system and method for producing methanol product | |
| BR0113688B1 (pt) | processo para a produção contìnua de um produto de hidrocarboneto. | |
| Borgogna et al. | Assessment of hydrogen production from municipal solid wastes as competitive route to produce low-carbon H2 | |
| EP3311969A1 (en) | Device for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste | |
| CN1141027A (zh) | 制造甲醇的协同方法 | |
| WO2011025492A1 (en) | Process for the conversion of natural gas to acetylene and liquid fuels with externally derived hydrogen | |
| EP3312223A1 (en) | Method for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste | |
| KR20160019914A (ko) | 바이오매스에서 고품질 바이오오일을 회수하기 위한 급속병합촉매열분해공법 | |
| CN106170533A (zh) | 由碳质材料生产燃气的方法 | |
| US10876057B1 (en) | Waste to energy conversion without CO2 emissions | |
| CN107245435B (zh) | 一种难生化有机固废热解-生化耦合产甲烷的装置与方法 | |
| CN203128495U (zh) | 一种有机物料综合处理系统 | |
| US20130118075A1 (en) | System And Method For Thermal Conversion Of Carbon Based Materials | |
| CZ2012440A3 (cs) | Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince | |
| RU2275416C1 (ru) | Способ термохимической переработки органического сырья в топливные компоненты и установка для его осуществления | |
| CN102041010B (zh) | 高分子废弃物的无害化处理及油化回收装置 | |
| CZ24671U1 (cs) | Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu | |
| RU2009142799A (ru) | Система питания газификатора | |
| WO2014198074A1 (zh) | 有机物料干馏裂解气化炉 | |
| JP2009203335A (ja) | バイオマス熱分解油からの燃料ガス製造方法及びタール製造方法、コークス炉ガスの保有顕熱の回収方法、転炉ガスの保有顕熱の回収方法及び転炉ガスの発熱量増加方法 | |
| Shcheklein et al. | Production of liquid fuel from wood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200628 |