CZ2019231A3

CZ2019231A3 - Apparatus for thermal decomposition and method of thermal decomposition

Info

Publication number: CZ2019231A3
Application number: CZ2019-231A
Authority: CZ
Inventors: Jaroslav Kopic
Original assignee: Jaroslav Kopic
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-03-25
Also published as: CZ308259B6; WO2020207516A1

Abstract

Zařízení pro termický rozklad sestává z centrální části (1) zařízení, tvořené alespoň jednou retortou (11) a dále ze vstupní části (2) zařízení, z výstupní části (3) zařízení a z produktové části (4) zařízení, kde každá část sestává alespoň z jednoho modulu. Podstata vynálezu spočívá v tom, žekromě retorty (11) v centrální části (1) zařízení je ohřívacími prvky opatřen i nejméně jeden z modulů ve vstupní části (2) zařízení a/nebo ve výstupní části (3) zařízení a/nebo v produktové části (4) zařízení.Způsob provádění termického rozkladu v uvedeném zařízení pro termický rozklad, při kterém se rozkládaný materiál podrobuje působením tepla účinku chemicko-fyzikálního procesu termální depolymerizace, rozděleného do několika po sobě následujících fází, charakterizovaných příslušnými chemickými reakcemi, rozlišenými především dle teploty, při které příslušné reakce probíhají, a provázenými obvykle vznikem látek pro tyto fáze typických, přičemž proces termického rozkladu se řízeně rozděluje nastavením teploty ohřevu v jednotlivých částech zařízení pro termický rozklad na dvě nebo více množin po sobě následujících fází procesu s příslušnou odpovídající teplotou ohřevu, která se určuje v závislosti na druhu a složení materiálu, přičemž průběh každé množiny fází procesu se uskutečňuje v jiné části zařízení pro termický rozklad.The thermal decomposition apparatus consists of a central part (1) of the apparatus, comprising at least one retort (11) and an inlet part (2) of the apparatus, an outlet part (3) of the apparatus and a product part (4) of the apparatus. from one module. The principle of the invention consists in that in addition to the retort (11) in the central part (1) of the device, at least one of the modules is provided with heating elements in the inlet part (2) of the device and / or in the outlet part (3) of the device and / or in the product part (4) apparatus. Method for carrying out thermal decomposition in said thermal decomposition apparatus, wherein the decomposed material is subjected to heat by the effect of a chemical-physical thermal depolymerization process divided into several successive phases characterized by respective chemical reactions, distinguished mainly by temperature; in which the respective reactions take place, and usually accompanied by the formation of substances typical of these phases, the thermal decomposition process being controlled by the temperature setting of the heating elements in the individual parts of the thermal decomposition apparatus into two or more successive stages of the process. the corresponding heating temperature, which is determined according to the type and composition of the material, the course of each set of process phases being carried out in a different part of the thermal decomposition device.

Description

Zařízení pro termický rozklad a způsob provádění termického rozkladuEquipment for thermal decomposition and method of performing thermal decomposition

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká zařízení pro termický rozklad zejména organických materiálů, nazývané též jako zařízení pro pyrolýzu a dále se týká způsobu provádění tohoto termického rozkladu.The invention relates to a device for the thermal decomposition, in particular of organic materials, also referred to as a pyrolysis device, and to a process for carrying out this thermal decomposition.

Dosavadní stav technikyPrior art

Termický rozklad, označovaný také např. jako pyrolýza, nebo tepelná degradace, nebo termální depolymerizace, je proces, mj. využívaný např. již v 19. století, při němž se přeměňuje organický vstupní materiál působením tepla, v prostředí bez přístupu kyslíku, nebo dalších oxidačních činidel (tedy v prostředí, ve kterém nedochází ke spalování), na nízkomolekulámí látky a tuhý zbytek, což jsou potenciální suroviny, z nichž každá má, obvykle po následné úpravě, své možnosti dalšího využití.Thermal decomposition, also referred to as pyrolysis, or thermal degradation, or thermal depolymerization, is a process used, inter alia, as early as the 19th century, in which the organic input material is transformed by heat, in an environment without access to oxygen, or other oxidizing agents (i.e. in a non-combustion environment), low molecular weight substances and solid residue, which are potential raw materials, each of which has, usually after post-treatment, its own potential for further use.

V technologickém zařízení pro pyrolýzu, ve kterém se provádí termický rozklad, dochází k přeměně vstupního materiálu na jednak prchavou frakci neboli surový plyn, tzv. pyrolát (obsahující především olejové a plynné složky, označované též např. jako pyrolýzní, nebo procesní oleje a pyrolýzní, nebo procesní plyny a dále také pevné částice) a jednak pevný karbonizační zbytek (nazývaný též např. jen pevný zbytek), ve kterém mohou být obsaženy jiné nerozložitelné složky, jako např. kov, sklo, písek, popeloviny, atd. Pyrolát i pevný zbytek, což jsou meziprodukty v procesu pyrolýzy, se obvykle dále v zařízení upravují a výslednými produkty pyrolýzního procesu jsou tedy kapalná, plynná a pevná frakce, nazývané obvykle jako pyrolýzní olej, pyrolýzní plyn a pyrolýzní uhlík.In the technological equipment for pyrolysis, in which thermal decomposition is performed, the input material is converted into a volatile fraction or raw gas, so-called pyrrolate (containing mainly oil and gas components, also referred to as pyrolysis, or process oils and pyrolysis, or process gases and also solid particles) and on the one hand a solid carbonation residue (also called eg only a solid residue), in which other non-degradable components may be contained, such as metal, glass, sand, ash, etc. Pyrrolate and solid residue , which are intermediates in the pyrolysis process, are usually further processed in the plant and the resulting products of the pyrolysis process are thus liquid, gaseous and solid fractions, usually referred to as pyrolysis oil, pyrolysis gas and pyrolysis carbon.

V poslední době výrazně vzrůstá význam termického rozkladu neboli pyrolýzy organických materiálů, (dále též jen materiál). Pyrolyticky se rozkládá např. biomasa, nebo různé druhy odpadů za účelem získávání dále využitelných surovin. Děje se tak nejen vzhledem k rostoucí potřebě zdrojů energie, ale také např. díky snaze nahradit část spotřeby fosilních paliv, při současné nutnosti ochrany životního prostředí, neboť při správném nastavení a provedení pyrolýzního procesu v příslušném technologickém zařízení neunikají během termického rozkladu do okolního prostředí žádné zplodiny hoření, ani emise, jako je tomu např. ve spalovnách, a rovněž není zatěžováno okolní prostředí žádným zápachem, nebo toxickými látkami, či jinými plyny jako se někdy děje při skládkování odpadů.Recently, the importance of thermal decomposition or pyrolysis of organic materials (hereinafter also referred to as material) has been significantly increasing. For example, biomass or various types of waste are decomposed pyrolytically in order to obtain further usable raw materials. This is done not only due to the growing need for energy sources, but also, for example, due to efforts to replace part of the consumption of fossil fuels, while the need for environmental protection, because with the correct setting and execution of the pyrolysis process in the relevant technological equipment do not escape during thermal decomposition combustion products, nor emissions, such as in incinerators, and the environment is not polluted by any odor, or toxic substances or other gases as sometimes happens in landfills.

Průběh procesu pyrolýzy, jakožto chemicko-fýzikální proces je rozdělen do několika po sobě následujících fází, charakterizovaných příslušnými chemickými reakcemi provázenými obvykle vznikem látek, pro tyto fáze typických. Tyto fáze se většinou rozlišují především dle teploty, při které příslušné reakce probíhají. Jedná se obvykle o následující fáze: 1) Termické sušení, odpařování vody a uvolňování některých plynů - při teplotě cca 100 až 200 °C; 2) Dezoxidace, desulfurace, odštěpení CO2 a vázané vody, začátek depolymerace a odštěpování H2S, a některých dalších plynů - při teplotě kolem 250 °C; 3) Vznik metanu a jiných alifatických uhlovodíků - při teplotě cca 340 °C; 4) Karbonizační fáze - při teplotě cca 380 °C; 5) Štěpení vazeb uhlíku - při teplotě kolem 400 °C; 6) Tvorba pyrolýzního oleje a dehtu - při teplotě 400 až 600 °C; 7) Krakování, vznik plynů s krátkým C řetězcem, vznik aromátů - při teplotě cca 600 °C; 8) Dehydrogenace uhlovodíků a termická aromatizace - při teplotě 600 až 1000 °C.The course of the pyrolysis process, as a chemical-physical process, is divided into several successive phases, characterized by appropriate chemical reactions usually accompanied by the formation of substances, typical for these phases. These phases usually differ mainly according to the temperature at which the respective reactions take place. These are usually the following phases: 1) Thermal drying, evaporation of water and release of some gases - at a temperature of about 100 to 200 ° C; 2) Deoxidation, desulfurization, cleavage of CO2 and bound water, beginning of depolymerization and cleavage of H2S, and some other gases - at a temperature around 250 ° C; 3) Formation of methane and other aliphatic hydrocarbons - at a temperature of about 340 ° C; 4) Carbonation phase - at a temperature of about 380 ° C; 5) Cleavage of carbon bonds - at a temperature around 400 ° C; 6) Formation of pyrolysis oil and tar - at a temperature of 400 to 600 ° C; 7) Cracking, formation of gases with a short C chain, formation of aromatics - at a temperature of about 600 ° C; 8) Dehydrogenation of hydrocarbons and thermal aromatization - at a temperature of 600 to 1000 ° C.

Zařízení pro pyrolýzu neboli termický rozklad, bylo v minulosti ve světě zkonstruováno a testováno mnoho typů. Mají však vesměs podobné obecné schéma, ve kterém probíhá pyrolytický proces. Takové jednoduché a výstižné schéma je možno vyhledat na internetu např. pod heslem „schéma funkce pyrolýzní pece s vakuovou retortou“. Základní technologické části a moduly užívané v zařízeních pro pyrolýzu lze obecně zjednodušeně popsat jako:Equipment for pyrolysis or thermal decomposition has been designed and tested in the world in the past. However, they generally have a similar general scheme in which the pyrolytic process takes place. Such a simple and concise scheme can be found on the Internet, for example, under the heading "scheme of the function of a pyrolysis furnace with a vacuum retort". The basic technological parts and modules used in pyrolysis plants can generally be simply described as:

- 1 CZ 2019 - 231 A3- 1 CZ 2019 - 231 A3

a) Centrální neboli hlavní část zanzení, obsahující alespoň jedno těleso retorty neboli zplyňovací komory neboli pyrolýzního reaktoru, či pyrolýzní pece apod., je základem zanzení pro pyrolýzu, užívaná pro samotný tepelný rozklad materiálu.a) The central or main part of the annealing, comprising at least one body of the retort or gasification chamber or pyrolysis reactor, or pyrolysis furnaces, etc., is the basis of the annealing for pyrolysis, used for the thermal decomposition of the material itself.

b) Vstupní část zanzení, užívaná pro přípravu vstupního materiálu a jeho přesun do retorty v centrální části. Tato vstupní část obvykle obsahuje dílčí moduly, či sekce, jako např. zásobník materiálu, nazývaný též násypka materiálu neboli suroviny, nebo předretortová komora, nebo také vstup vsázky. Dále násypku retorty neboli vstupní hrdlo, a dopravník materiálu. Zásobník materiálu slouží ke shromáždění vstupního materiálu. Přesun materiálu se pak provádí buď přímo do násypky retorty, opatřené hermetickými uzávěry, nebo např. pomocí šnekového dopravníku, který tak může zároveň fůngovat jako hermetický uzávěr proti vniknutí vzduchu do retorty.b) The input part of the device, used for the preparation of the input material and its transfer to the retort in the central part. This inlet part usually contains sub-modules or sections, such as a material hopper, also called a hopper of material or raw material, or a pre-retort chamber, or also a batch inlet. Furthermore, the retort hopper or inlet neck, and the material conveyor. The material hopper is used to collect input material. The material is then transferred either directly to the retort hopper, which is provided with hermetic closures, or, for example, by means of a screw conveyor, which can thus also function as a hermetic seal against the ingress of air into the retort.

c) Výstupní část zařízení tvořená výsypkou retorty neboli výstupním hrdlem, pro odvod pevného zbytku z retorty, které může být opatřeno hermetickými uzávěry a dále vývodem pyrolátu, což je potrubí pro odvod surového plynu z retorty k dalšímu zpracování v produktové části zařízení.c) The outlet part of the device formed by a retort hopper or outlet neck, for the removal of solid residue from the retort, which can be provided with hermetic seals and a pyrrolate outlet, which is a pipe for removing raw gas from the retort for further processing in the product part of the device.

d) Produktová část zařízení, určená k následnému zpracování, úpravě a uložení pyrolátu a pevného zbytku. Je tvořena dílčími moduly neboli sekcemi, jako např. cyklon, navazující na vývod pyrolátu a sloužící k jeho úpravě, při které dochází k zachycení pevných částic z pyrolátu. Další sekcí navazující na cyklon je obvykle odlučovač, nazývaný také jako kondenzátor oleje, nebo kondenzační výměník, ve kterém dochází k ochlazování pyrolátu a k oddělování kapalné frakce, tj. pyrolýzního oleje, který je poté odváděn do zásobníku, případně ještě předtím upravován. Na odlučovač pak navazuje obvykle další modul, tzv. chladič neboli pračka plynu, kde dochází k úpravě pyrolýzního plynu, který je poté obvykle odváděn do zásobníku, případně ještě předtím upravován. Na výsypku retorty pak navazuje obvykle další zařízení, ve kterém se ochlazuje, upravuje a čistí pevný karbonizační zbytek před jeho odvedením do zásobníku. Jednotlivé části a jejich moduly neboli sekce zařízení jsou propojeny potrubím pro přepravu meziproduktů, nebo produktů vznikajících při procesu pyrolýzy.d) Product part of the equipment, intended for subsequent processing, treatment and storage of pyrrolate and solid residue. It consists of sub-modules or sections, such as a cyclone, connected to the pyrrolate outlet and used for its treatment, in which solid particles are trapped from the pyrrolate. Another section following the cyclone is usually a separator, also called an oil condenser, or a condensing exchanger, in which the pyrrolate is cooled and the liquid fraction, i.e. the pyrolysis oil, is separated, which is then discharged into a tank or possibly previously treated. The separator is then usually followed by another module, the so-called cooler or gas scrubber, where the pyrolysis gas is treated, which is then usually discharged into the tank, or previously treated. The retort hopper is then usually followed by another device in which the solid carbonation residue is cooled, treated and cleaned before it is discharged to the tank. The individual parts and their modules or sections of the equipment are connected by pipelines for the transport of intermediates or products formed during the pyrolysis process.

Zařízení pro pyrolýzu neboli termický rozklad se obecně dělí na vsázková čili diskontinuální, a kontinuální. Princip vsázkových zařízení využívá např. vyměnitelných (mobilních) kontejnerů, nebo nádob, ve kterých se vstupní materiál vkládá do pyrolýzní pece, jak je popsáno např. v dokumentu CZ 2014/641, nebo se pyrolýzní reaktor naplní jednorázově vstupním materiálem a po rozkladu se ochladí, vyčistí a proces se může znovu opakovat. Tato vsázková řešení jsou považována obecně za méně výhodné vzhledem k náročnosti na obsluhu, dále vzhledem k energetické náročnosti a ztrátovosti, způsobené jednotlivými cykly vkládání materiálu, rozkladu, chlazení atd. Kromě uvedeného jsou dalšími procesními nevýhodami např. zapékání a nerovnoměrné přehřívání nepromíchávaného materiálu v reaktoru, čímž dochází k prodloužení doby rozkladu a snížení účinnosti celého procesu.Equipment for pyrolysis or thermal decomposition is generally divided into batch or discontinuous and continuous. The principle of batch devices uses, for example, exchangeable (mobile) containers, or containers in which the input material is inserted into the pyrolysis furnace, as described eg in document CZ 2014/641, or the pyrolysis reactor is filled once with input material and cooled after decomposition. , cleans and the process can be repeated. These batch solutions are generally considered to be less advantageous due to the complexity of the operator, as well as due to the energy and loss caused by individual cycles of material loading, decomposition, cooling, etc. In addition, other process disadvantages are baking and uneven overheating of unmixed material in the reactor. , which prolongs the decomposition time and reduces the efficiency of the whole process.

U kontinuálních řešení probíhá přísun materiálu a jeho rozklad obvykle nepřetržitě od nastartování procesu pyrolýzy až do jeho ukončení obsluhou zařízení, což eliminuje některé nevýhody vsázkových zařízení. Takové zařízení je popsáno např. v dokumentu EP 1412673, kde zařízení pro pyrolýzu odpadního materiálu tvoří dopravník pro přísun materiálu, násypný zásobník s uzávěry pro vzduchotěsnost prostoru, dále horizontálně situovanou komoru pro pyrolýzu se shrnovacím systémem pro pohyb materiálu, ohřívanou topnými tělesy, uloženými mezi keramickými deskami a žáruvzdornými cihlami, dále zařízení pro shromažďování pevného zbytku a zařízení pro odvod a další zpracování plynu. Další řešení, popsané v dokumentu CZ 20120440 A3, resp. CZ 306173 B6, má v hlavní části zařízení dva reaktory neboli retorty, či komory, upravené pro tepelné zpracování materiálu bez přístupu vzduchu. V praktickém provozu byla v minulosti realizována v tuzemsku i v zahraničí některá kontinuální zařízení s jednou či více retortami, jako např. Pyromatik, s horizontálním reaktorem obsahujícím dva primární a jeden sekundární šnek pro posun materiálu v reaktoru. Nicméně i tato mají nevýhody, z nichžIn continuous solutions, the supply of material and its decomposition usually takes place continuously from the start of the pyrolysis process until its completion by the operation of the plant, which eliminates some of the disadvantages of batch plants. Such a device is described, for example, in EP 1412673, where a device for pyrolysis of waste material consists of a conveyor for material supply, a hopper with closures for airtightness, a horizontally situated pyrolysis chamber with a raking system for material movement heated by radiators placed between ceramic plates and refractory bricks, as well as equipment for collecting solid residue and equipment for removal and further processing of gas. Another solution, described in the document CZ 20120440 A3, resp. CZ 306173 B6, has in the main part of the device two reactors or retorts, or chambers, adapted for heat treatment of material without access of air. In the past, some continuous devices with one or more retorts, such as Pyromatik, with a horizontal reactor containing two primary and one secondary screw for moving the material in the reactor were implemented in practical operation in the country and abroad. However, even these have disadvantages, of which

-2CZ 2019 - 231 A3 některé jsou individuální dle typu zařízení a některé jsou společné pro všechny typy.-2GB 2019 - 231 A3 some are individual according to the type of device and some are common to all types.

Společným znakem všech dosud realizovaných, nebo navržených zařízení pro termický rozklad je skutečnost, že všechny fáze procesu pyrolýzy probíhají v centrální části zařízení, tvořené jednou, nebo několika retortami. Nevýhodou uvedených zařízení je například obtížnost řízení procesu termického rozkladu vždy tak, aby byl na výstupu získán požadovaný poměr výsledných surovin s ohledem na druh a složení vstupního materiálu. Teplota ohřevu retorty se obvykle musí nastavit na takovou úroveň, aby došlo k bezpečnému rozkladu potenciálně toxických látek. Při tomto ohřevu retorty na vysokou teplotu dochází k rozkladu materiálu na jednoduché uhlíkové řetězce a výsledkem je převážně pyrolýzní plyn, který může být méně žádaným podílem výsledných surovin v procesu pyrolýzy. Dalším problémem bývají nežádoucí sekundární reakce mezi látkami, vznikajícími v retortě v průběhu jednotlivých fází chemicko-fýzikálního procesu pyrolýzy, které se mezi sebou mohou mísit.A common feature of all thermal decomposition devices implemented or proposed so far is the fact that all phases of the pyrolysis process take place in the central part of the plant, formed by one or more retorts. The disadvantage of these devices is, for example, the difficulty of controlling the thermal decomposition process so that the desired ratio of the resulting raw materials with respect to the type and composition of the input material is obtained at the output. The retort heating temperature must usually be set to such a level that potentially toxic substances are safely decomposed. During this heating of the retort to a high temperature, the material decomposes into simple carbon chains and the result is predominantly pyrolysis gas, which may be a less desired proportion of the resulting raw materials in the pyrolysis process. Another problem is the undesirable secondary reactions between the substances formed in the retort during the individual phases of the chemical-physical pyrolysis process, which can mix with each other.

Na složení a kvalitu produktů pyrolýzy má vliv mj. také rychlost a rovnoměrnost ohřevu a doba zdržení materiálu v retortě a konečná teplota pyrolýzního procesu. Způsob ohřevu tělesa retorty plamenem např. plynového, nebo olejového hořáku, obvykle používaný v mnoha zařízeních je prakticky méně výhodný z hlediska nežádoucího spékání rozkládaného materiálu na vnitřních stěnách retorty, což způsobuje těžkosti při výměně neboli přenosu tepla mezi stěnou tělesa retorty a materiálem uvnitř, kde pak spečený materiál působí jako izolace proti teplu a nastává obtížné prohřátí materiálu uvnitř retorty, dále od jejích stěn. Transport tepla v materiálu uvnitř retorty při tomto ohřevu je obvykle pomalý a nerovnoměrný. Rozklad probíhá nerovnoměrně a existují problémy s výtěžností a kvalitou následných produktů a dále též z hlediska vzniku a úniku emisí ze spalování hořlavého media, jímž je plyn, nebo olej, do okolního prostředí.The composition and quality of the pyrolysis products are also influenced by, among other things, the speed and uniformity of the heating and the residence time of the material in the retort and the final temperature of the pyrolysis process. The method of heating the retort body with a flame, e.g. a gas or oil burner, commonly used in many devices is practically less advantageous in terms of undesired sintering of decomposed material on the inner walls of the retort, which causes difficulties in exchanging or transferring heat between the retort body wall and the material inside. then the sintered material acts as insulation against heat and it is difficult to heat the material inside the retort, further from its walls. The heat transfer in the material inside the retort during this heating is usually slow and uneven. Decomposition takes place unevenly and there are problems with the yield and quality of subsequent products and also in terms of the origin and leakage of emissions from the combustion of a flammable medium, which is a gas or oil, into the environment.

Zvýšenou energetickou náročnost provozu zařízení pro pyrolýzu může také způsobovat např. kontinuální přísun studeného materiálu z násypky do retorty, ohřívané na teplotu, potřebnou pro rozklad materiálu. Efektivitu provozu technologického zařízení pro pyrolýzu ovlivňují nejen složení a kvalita výsledných surovin, ale také např. poruchovost, nebo životnost částí a sekcí zařízení pro pyrolýzu, energetická náročnost jeho provozu, materiálová nákladnost, vznik emisí během provozu atd. Životnost zařízení výrazně ovlivňují a zkracují jak chemické reakce probíhající v retortě, tak i extrémní pH vnitřního prostředí a vysoké teploty ohřevu. To způsobuje např. erozi a abrazi tělesa retorty až do jeho proděravění a také poškození jejího vnitřního zařízení, např., šneku pro posuv materiálu, i když tyto části bývají obvykle zhotoveny z velmi odolného a tím i cenově vysoce nákladného materiálu.The increased energy intensity of the operation of the pyrolysis plant can also be caused, for example, by the continuous supply of cold material from the hopper to the retort, heated to the temperature required for the decomposition of the material. The efficiency of operation of technological equipment for pyrolysis is affected not only by the composition and quality of the resulting raw materials, but also eg failure rate or service life of parts and sections of pyrolysis equipment, energy intensity of its operation, material cost, emissions during operation, etc. chemical reactions taking place in the retort, as well as extreme pH of the internal environment and high heating temperatures. This causes, for example, erosion and abrasion of the retort body until it is punctured, as well as damage to its internal equipment, such as the auger for moving the material, although these parts are usually made of very durable and thus highly expensive material.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nevýhody a těžkosti do značné míry řeší a eliminuje navržené zařízení pro termický rozklad neboli pyrolýzu, a způsob provádění termického rozkladu v zařízení pro pyrolýzu.The above disadvantages and difficulties are largely solved and eliminated by the proposed thermal decomposition or pyrolysis plant, and the method of performing thermal decomposition in the pyrolysis plant.

Je navržena konstrukce zařízení k provádění termického rozkladu dle vynálezu, jejíž centrální část je tvořena nejméně jedním horizontálně situovaným tělesem retorty trubkového tvaru, kde uvnitř retorty je umístěno šnekové zařízení s regulovatelnými otáčkami, umožňující posun materiálu v retortě směrem od vstupní strany k výstupní straně tělesa.The construction of a device for performing thermal decomposition according to the invention is proposed, the central part of which is formed by at least one horizontally situated tubular retort body, where a screw device with adjustable speed is placed inside the retort, allowing material in the retort to move from the inlet side to the outlet side.

Vstupní část zařízení pro termický rozklad je tvořena několika moduly, kterými jsou zásobník materiálu neboli předretortová komora, vývod plynů, dopravník materiálu a násypka retorty. Zásobník je konstruovaný jako hermeticky uzavíráteIná nádoba s víkem zásobníku neboli uzávěrem, která je s výhodou realizována alespoň ve trojím vyhotovení, zajišťujícím kontinuální a nepřetržitý přísun a přípravu materiálu v zařízení pro pyrolýzu. V horní části zásobníku, alternativně ve víku zásobníku je vyústěn vývod plynů pro odvod plynných látek ze zásobníku k jejich dalšímu zpracování v produktové části zařízení. Konstrukce tohoto modulu např. ve tvaruThe input part of the thermal decomposition device consists of several modules, which are the material storage or pre-retort chamber, gas outlet, material conveyor and retort hopper. The container is designed as a hermetically sealable container with a container lid or closure, which is preferably realized in at least three embodiments, ensuring a continuous and continuous supply and preparation of material in the pyrolysis device. In the upper part of the container, alternatively in the lid of the container, a gas outlet is discharged for the discharge of gaseous substances from the container for their further processing in the product part of the device. Construction of this module eg in the shape of

-3 CZ 2019 - 231 A3 potrubí je s výhodou tvarována např. jako vzestupná spirála, nebo na principu ramen víceramenného schodiště. Ve spodní části je zásobník propojen s dopravníkem, zaústěným do násypky retorty, umístěné na vstupní horní straně tělesa retorty a propojující tak zásobník materiálu s tělesem retorty. S výhodou je dopravník konstruován jako šnekový dopravník, v němž materiál, přemisťovaný ze zásobníku do násypky retorty, vytvoří uvnitř šnekového dopravníku zátku, která funguje jako hermetický uzávěr proti vniknutí vzduchu do násypky retorty a tím i do tělesa retorty. Alternativně může být zásobník propojen přímo s násypkou retorty, která je pak opatřena hermetickými uzávěry proti vniknutí vzduchu do retorty při vkládání materiálu.-3 CZ 2019 - 231 The A3 pipe is preferably shaped, for example, as an ascending spiral or on the principle of the arms of a multi-arm staircase. In the lower part, the hopper is connected to a conveyor, opening into the retort hopper, located on the inlet upper side of the retort body and thus connecting the material hopper to the retort body. Preferably, the conveyor is designed as a screw conveyor, in which the material transferred from the hopper to the retort hopper forms a plug inside the screw conveyor which acts as a hermetic seal against the ingress of air into the retort hopper and thus into the retort body. Alternatively, the container can be connected directly to the retort hopper, which is then provided with hermetic seals to prevent air from entering the retort when the material is loaded.

Výstupní část zařízení pro termický rozklad je tvořena dvěma moduly, a to výsypkou retorty, umístěnou na výstupní spodní straně tělesa retorty a modulem vývod pyrolátu, vyústěným na horní výstupní straně tělesa retorty. Konstrukce tohoto modulu např. ve tvaru potrubí je s výhodou tvarována např. jako vzestupná spirála, nebo na principu ramen víceramenného schodiště. Výsypka retorty, určená pro odvod pevného zbytku z tělesa retorty, je s výhodou napojena hermeticky na šnekový dopravník, kterým je přepravován pevný zbytek z výsypky retorty k dalšímu zařízení pro úpravu, či skladování pevného zbytku. Přepravovaný pevný zbytek vytvoří uvnitř šnekového dopravníku zátku, která zde funguje jako hermetický uzávěr proti vniknutí vzduchu do výsypky retorty a tím i do tělesa retorty. Zároveň může být na tomto dopravníku s výhodou instalováno chladicí zařízení, zajišťující chlazení pevného zbytku.The outlet part of the thermal decomposition device consists of two modules, namely a retort hopper located on the outlet bottom side of the retort body and a pyrrolate outlet module, opening on the upper outlet side of the retort body. The construction of this module, for example in the shape of a pipe, is preferably shaped, for example, as an ascending spiral or on the principle of the arms of a multi-arm staircase. The retort hopper, intended for the removal of solid residue from the retort body, is preferably hermetically connected to a screw conveyor, by which the solid residue is transported from the retort hopper to another device for treatment or storage of solid residue. The transported solid residue forms a plug inside the screw conveyor, which here acts as a hermetic seal against the ingress of air into the retort hopper and thus into the retort body. At the same time, a cooling device can advantageously be installed on this conveyor, ensuring the cooling of the solid residue.

V produktové části zařízení pro termický rozklad navazuje modul vývod pyrolátu, vyústěný na horní výstupní straně tělesa retorty na modul cyklon, propojený dalším potrubím s modulem odlučovač neboli kondenzátor pyrolýzního oleje z pyrolátu, odkud je tento pyrolýzní olej odváděn potrubím, vyústěným ze spodní části odlučovače, do příslušného zásobníku oleje. Z boční strany odlučovače vyúsťuje modul plynová spojka pro odvod pyrolýzního plynu, vedené k modulu chladič plynu, ve kterém dochází k úpravě pyrolýzního plynu. Konstrukce tohoto modulu např. ve tvaru potrubí je s výhodou tvarována např. jako vzestupná spirála, nebo na principu ramen víceramenného schodiště. Z boční strany chladiče je vyústěno potrubí pro odvod pyrolýzního plynu do příslušného zásobníku plynu. Ze spodní strany chladiče vyúsťuje potrubí, pro odvod zbytků zachyceného oleje, vedoucí do zásobníku pyrolýzního oleje. Další potrubí, zde již konkrétně nespecifikovaná jsou určená např. k propojení některých dílčích částí neboli modulů zařízení na další následující části, jako např. na dmychadlo, fléru atd. Do boční strany cyklonu je zaústěn modul vývod pyrolátu a modul vývod plynů. Alternativně dle druhu a složení materiálu může být vývod plynů zaústěn přímo do odlučovače.In the product part of the thermal decomposition device, the pyrollate outlet module opens at the upper outlet side of the retort body to a cyclone module connected by another pipe to the pyrolysis oil separator or condenser module, from which this pyrolysis oil is discharged to the appropriate oil reservoir. From the side of the separator, a gas coupling module opens for the removal of pyrolysis gas, led to the gas cooler module, in which the pyrolysis gas is treated. The construction of this module, for example in the shape of a pipe, is preferably shaped, for example, as an ascending spiral or on the principle of the arms of a multi-arm staircase. From the side of the cooler, a pipe for discharging pyrolysis gas into the respective gas tank opens. From the underside of the cooler, a pipe opens, for the removal of residual trapped oil, leading to the pyrolysis oil tank. Other pipes, not specifically specified here, are intended, for example, to connect some sub-parts or modules of the device to other subsequent parts, such as a blower, flare, etc. The pyrrolate outlet module and the gas outlet module open into the side of the cyclone. Alternatively, depending on the type and composition of the material, the gas outlet can open directly into the separator.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v zařízení pro termický rozklad neboli pyrolýzu jsou moduly ve vstupní, výstupní a produktové části zařízení opatřeny ohřívacími prvky za účelem provádění některých fází termického rozkladu také v těchto částech a modulech zařízení, na rozdíl od dosavadního stavu techniky, kdy je prováděn termický rozklad v retortě, nebo retortách v centrální části zařízení.The essence of the invention lies in the fact that in the device for thermal decomposition or pyrolysis the modules in the input, output and product part of the device are provided with heating elements in order to perform some phases of thermal decomposition also in these parts and modules of the device, unlike the prior art. thermal decomposition is performed in the retort or retorts in the central part of the device.

Ve vstupní části zařízení pro termický rozklad jsou dle vynálezu s výhodou umístěny ohřívací prvky na vnější strany stěn a dna zásobníku, dále na víko zásobníku, dále také na stěny dopravníku a na stěny násypky retorty. Jako zdroj ohřevu zásobníku je s výhodou použito teplosměnné médium, přivádějící teplo, získané při chlazení jiných částí zařízení pro pyrolýzu, jako např. odlučovače, chladiče pyrolýzního plynu, dále z chladiče pevného zbytku odváděného z výsypky retorty, nebo z navazujících zařízení, jako je např. kogenerační jednotka, nebo turbína. Dalším zdrojem ohřevu zásobníku může být elektřina např. formou mikrovlnného, nebo indukčního, nebo odporového ohřevu. Alternativně může být případně jako zdroj ohřevu zásobníku využit plyn, nebo olej, nebo jiný vhodný zdroj. Jako zdroj ohřevu na víku zásobníku je s výhodou použita elektřina formou mikrovlnného ohřevu, přičemž je nutné, v případě obsahu vstupního materiálu s nízkou schopností absorpce mikrovlnné energie, příslušně upravit tuto schopnost absorpce použitím vhodných aktivátorů absorpce mikrovlnného záření. Alternativně může být jako zdroj ohřevu víka zásobníku použita elektřina např. formou indukčního, neboAccording to the invention, heating elements are preferably arranged in the inlet part of the thermal decomposition device on the outside of the walls and bottom of the container, on the lid of the container, on the walls of the conveyor and on the walls of the retort hopper. The heat exchange medium used is preferably a heat exchange medium supplying heat obtained by cooling other parts of the pyrolysis plant, such as separators, pyrolysis gas coolers, a solid residue cooler discharged from a retort hopper, or downstream equipment such as cogeneration unit or turbine. Another source of heating of the storage tank can be electricity, for example in the form of microwave or induction or resistance heating. Alternatively, gas or oil or other suitable source may optionally be used as the heating source of the container. Electricity in the form of microwave heating is preferably used as the heating source on the lid of the container, it being necessary, in the case of the input material with a low microwave energy absorption capacity, to adjust this absorption capacity accordingly using suitable microwave absorption activators. Alternatively, electricity can be used as a source of heating for the tank lid, e.g. in the form of induction or

-4CZ 2019 - 231 A3 odporového ohřevu a/nebo jiný vhodný zdroj. Jako zdroj ohřevu dopravníku je s výhodou použit indukční ohřev. Indukční ohřev je u tohoto dopravníku vhodný zejména proto, že ohřívá jak kovové těleso dopravníku, tak i kovové těleso vnitřního šneku, což vede k rychlejšímu a rovnoměrnému přehřívání přepravovaného materiálu, při jeho současném promíchávání. Alternativně může být jako zdroj ohřevu dopravníku použita elektřina např. formou odporového ohřevu v kombinaci s teplosměnným médiem a/nebo jiný vhodný zdroj. Jako zdroj ohřevu násypky retorty je s výhodou použito teplosměnné médium a/nebo mikrovlnný ohřev a/nebo indukční ohřev, nebo kombinace uvedených zdrojů ohřevu. Alternativně může být jako zdroj ohřevu násypky retorty použita elektřina také např. formou odporového ohřevu a/nebo jiný vhodný zdroj.-4GB 2019 - 231 A3 resistance heating and / or other suitable source. Induction heating is preferably used as the heating source of the conveyor. Induction heating is particularly suitable for this conveyor because it heats both the metal body of the conveyor and the metal body of the inner screw, which leads to a faster and more even overheating of the transported material, while stirring it. Alternatively, electricity can be used as a source of heating for the conveyor, e.g. in the form of resistance heating in combination with a heat exchange medium and / or another suitable source. Preferably, a heat exchange medium and / or microwave heating and / or induction heating, or a combination of said heating sources, is used as the heating source for the retort hopper. Alternatively, electricity can also be used as a source of heating for the retort hopper, for example in the form of resistance heating and / or another suitable source.

Na modul vývod plynů, je s výhodou umístěn potřebný počet ohřívacích prvků na jednotlivá ramena vzestupného tvaru potrubí. Jako zdroj ohřevu je s výhodou použit zejména indukční ohřev, nebo jiný zdroj ohřevu, nebo kombinace více zdrojů ohřevu.On the gas outlet module, the required number of heating elements is preferably placed on the individual arms of the ascending shape of the pipe. In particular, induction heating or another heating source, or a combination of several heating sources, is preferably used as the heating source.

Ve výstupní části a v produktové části zařízení pro termický rozklad je dle vynálezu s výhodou opatřen jak modul vývod pyrolátu, tak modul plynová spojka, potřebným počtem ohřívacích prvků, s výhodou umístěných na jednotlivá ramena vzestupného tvaru potrubí, v počtu nejméně jeden ohřívací prvek na každý vyjmenovaný modul. Jako zdroj ohřevu je s výhodou použit indukční ohřev, nebo jiný zdroj ohřevu, nebo kombinace více zdrojů ohřevu.According to the invention, both the pyrrolate outlet module and the gas coupling module are preferably provided in the outlet part and in the product part of the thermal decomposition device with the required number of heating elements, preferably located on the individual arms of the ascending pipe shape, in the number of at least one heating element per listed module. Induction heating, or another heating source, or a combination of multiple heating sources, is preferably used as the heating source.

V centrální části zařízení pro termický rozklad je dle vynálezu s výhodou použít k ohřevu retorty jako zdroj ohřevu elektrický indukční ohřev. Indukce rovnoměrně ohřívá přímo celý obvod tělesa retorty a zároveň i kovový šnek uvnitř retorty, který slouží k posunu materiálu. Tento ohřev tělesa retorty a vnitřního šneku indukcí zároveň vede k rychlejšímu a rovnoměrnému přehřívání materiálu v retortě, při jeho současném promíchávání. Indukční topné těleso je velmi efektivní pro ohřev retorty, neboť nevydává sálavé teplo směrem od retorty do okolní tepelné izolace kolem retorty, jako je tomu např. u odporového ohřevu, nebo ohřevu přímým plamenem, např. olejovým, nebo plynovým hořákem. Zároveň při indukčním ohřevu nedochází k vývinu a uvolňování zplodin hoření neboli emisí do okolního prostředí na rozdíl od ohřevu přímým plamenem.According to the invention, in the central part of the thermal decomposition device, it is advantageous to use electric induction heating as a heating source for heating the retort. The induction evenly heats directly the entire circumference of the retort body and at the same time the metal screw inside the retort, which serves to move the material. This heating of the retort body and the inner screw by induction also leads to a faster and more even overheating of the material in the retort, while mixing it. The induction heater is very efficient for heating the retort, as it does not emit radiant heat from the retort to the surrounding thermal insulation around the retort, such as resistance heating, or direct flame heating, such as an oil or gas burner. At the same time, induction heating does not develop and release combustion products or emissions into the environment, in contrast to direct flame heating.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že průběh procesu termického rozkladu je řízené rozdělen nastavením příslušné teploty ohřevu, určené v závislosti na druhu a složení materiálu, na dvě, nebo více množin po sobě následujících fází procesu s příslušnou odpovídající teplotou ohřevu, přičemž průběh každé množiny fází se uskutečňuje v jiné části zařízení pro termický rozklad. Podstata vynálezu spočívá dále také v tom, že počáteční množiny fází probíhajícího procesu termického rozkladu se uskutečňují buď ve vstupní části zařízení pro termický rozklad a/nebo v centrální části zařízení pro termický rozklad. Podstata vynálezu spočívá dále také v tom, že závěrečné množiny fází probíhajícího procesu termického rozkladu se uskutečňují v centrální části a/nebo ve výstupní části zařízení a/nebo v produktové části zařízení pro termický rozklad. Podstata vynálezu spočívá dále také v tom, že meziprodukty procesu termického rozkladu, vznikající v jednom (předcházejícím) modulu zařízení mohou být v dalším (následujícím) modulu zařízení podrobeny ohřevu na vyšší teplotu množiny fází procesu termického rozkladu, následující po množině fází procesu, uskutečněné v předcházejícím modulu zařízení, za účelem rozložení na požadované jednodušší látky.The essence of the invention further consists in that the course of the thermal decomposition process is controlled by setting the respective heating temperature, determined depending on the type and composition of the material, into two or more sets of successive process phases with a respective corresponding heating temperature. phase takes place in another part of the thermal decomposition plant. The invention is furthermore based on the fact that the initial sets of phases of the ongoing thermal decomposition process take place either in the inlet part of the thermal decomposition device and / or in the central part of the thermal decomposition device. The invention furthermore relates to the fact that the final sets of phases of the ongoing thermal decomposition process take place in the central part and / or in the outlet part of the plant and / or in the product part of the thermal decomposition plant. The invention furthermore relates to the fact that the intermediates of the thermal decomposition process formed in one (previous) plant module can be subjected to heating in a higher (next) plant module to a higher temperature of a plurality of thermal decomposition process phases following a plurality of process phases previous module of the device, in order to decompose into the required simpler substances.

V zařízení pro termický rozklad, provedeném podle vynálezu, dochází po vložení vstupního materiálu do zásobníku k jeho hermetickému uzavření víkem zásobníku a po vytěsnění kyslíku je provedeno ohřívání vloženého materiálu na teplotu, potřebnou k dosažení požadované množiny fází procesu pyrolýzy. Podle druhu materiálu to je obvykle první, či druhá fáze, maximálně třetí fáze procesu. Podle vynálezu dále pokračuje ohřev, nebo udržování teploty materiálu v dopravníku materiálu a v násypce retorty. Pro zajištění kontinuálního provozu zařízení je výhodné použít alespoň tři zásobníky s dopravníkem, kdy příkladně do prázdného zásobníku probíhá vkládání vstupního materiálu. V dalším zásobníku naplněném vstupním materiálemIn the thermal decomposition device according to the invention, after the input material has been inserted into the container, it is hermetically sealed by the container lid and after the oxygen has been displaced, the inserted material is heated to the temperature required to reach the desired set of pyrolysis stages. Depending on the type of material, this is usually the first or second phase, at most the third phase of the process. According to the invention, the heating or maintaining the temperature of the material in the material conveyor and in the retort hopper is further continued. To ensure continuous operation of the device, it is advantageous to use at least three hoppers with a conveyor, where, for example, the input material is inserted into an empty hopper. In another hopper filled with input material

-5 CZ 2019 - 231 A3 probíhá jeho ohřev. Ze třetího zásobníku s ohřátým materiálem probíhá přesun materiálu dopravníkem do násypky retorty a dále do tělesa retorty.-5 CZ 2019 - 231 A3 it is being heated. From the third container with heated material, the material is transferred by a conveyor to the retort hopper and further to the retort body.

V zásobníku vznikající vodní pára, zápach a výpary dalších látek uvolněných z materiálu při jeho ohřevu jsou odváděny modulem vývod plynů do produktové části zařízení k dalšímu zpracování a do okolního prostředí tak ze zásobníku neunikají žádné látky, emise, ani zápach. S výhodou mohou být tyto plynné látky podrobeny dalšímu ohřevu na vyšší teploty přímo v modulu vývod plynů, čímž lze dosáhnout např. bezpečného rozložení potenciálně toxických látek.The water vapor, odor and vapors of other substances released from the material during its heating are discharged by the gas outlet module to the product part of the device for further processing and no substances, emissions or odors escape from the tank. Advantageously, these gaseous substances can be subjected to further heating to higher temperatures directly in the gas outlet module, whereby, for example, a safe distribution of potentially toxic substances can be achieved.

Teplota ohřevu materiálu v retortě je podle vynálezu řízena tak, aby zde bylo dosaženo požadovaných fází průběhu pyrolýzy s příslušnými chemickými reakcemi, typickými pro tyto fáze. Podle druhu a složení materiálu to je obvykle čtvrtá až sedmá fáze, kdy ze vstupního materiálu vzniká pyrolát, který je následně ihned odváděn z retorty k dalšímu zpracování. Tímto postupem je zkrácena doba působení chemických látek, vznikajících při termickém rozkladu v retortě a je tak lépe chráněno těleso retorty a vnitřního šnekového zařízení před vlivem agresivních chemikálií, extrémních hodnot pH, či působením vysokých teplot ohřevu. Zároveň se zkracuje doba zdržení materiálu v retortě, zrychluje se průběh procesu pyrolýzy a snižuje se energetická náročnost ohřevu relativně velkého tělesa retorty a šneku, spolu s materiálem uvnitř retorty. Řízený ohřev materiálu podle vynálezu může být s výhodou použit též v technologickém zařízení s více než jedním tělesem retorty.According to the invention, the heating temperature of the material in the retort is controlled so as to achieve the desired phases of the pyrolysis process with the corresponding chemical reactions typical of these phases. Depending on the type and composition of the material, this is usually the fourth to seventh phases, when pyrrolate is formed from the input material, which is then immediately discharged from the retort for further processing. This procedure shortens the duration of action of chemicals formed during thermal decomposition in the retort and thus better protects the body of the retort and the internal screw device from the effects of aggressive chemicals, extreme pH values, or high heating temperatures. At the same time, the residence time of the material in the retort is shortened, the pyrolysis process is accelerated and the energy consumption of heating the relatively large retort body and screw, together with the material inside the retort, is reduced. The controlled heating of the material according to the invention can advantageously also be used in a technological device with more than one retort body.

Vzniklý pyrolát je odváděn modulem vývod pyrolátu a může být dále dle potřeby ohříván v tomto modulu při přepravě směrem k další části zařízení pro pyrolýzu. Takový ohřev pyrolátu v modulu vývod pyrolátu umožní dosáhnout požadované, konečné teploty ohřevu s nižšími náklady než při samotném ohřevu v retortě, jak je prováděno v dosavadním stavu techniky. Tím se výrazně snižuje zatížení a opotřebení retorty, zkracuje se doba potřebná pro rozklad materiálu v retortě atd. Přitom jako zdroj tepla pro ohřev tohoto modulu je s výhodou použit elektrický indukční ohřev, který poskytuje nejlepší možnosti ohřevu při vysoké efektivnosti provozu.The resulting pyrrolate is discharged by the pyrollate outlet module and can be further heated in this module as required during transport towards another part of the pyrolysis plant. Such heating of the pyrrolate in the pyrrolate outlet module will make it possible to achieve the desired, final heating temperature at a lower cost than the heating in the retort itself, as is done in the prior art. This significantly reduces the load and wear of the retort, shortens the time required for the decomposition of the material in the retort, etc. At the same time, electric induction heating is preferably used as a heat source for heating this module, which provides the best heating possibilities with high operating efficiency.

Po kondenzaci olejové složky pyrolátu neboli pyrolýzního oleje v odlučovači, je procesní plyn neboli plynná frakce pyrolátu, odváděn dalším modulem plynová spojka do chladiče plynu.After condensation of the oil component of the pyrrolate or pyrolysis oil in the separator, the process gas or gas fraction of the pyrrolate is discharged by another gas coupling module to the gas cooler.

V tomto modulu plynová spojka může s výhodou docházet dle potřeby k dalšímu ohřevu procesního plynu, např. je-li nutné rozložit některé potenciálně toxické plynné látky obsažené v procesním plynu. Následně je procesní plyn zpracován v chladiči a odtud odváděn potrubím nazvaným vývod pyrolýzního plynu do zásobníku pyrolýzního plynu. Kondenzovaný pyrolýzní olej je odváděn z odlučovače a případně též z chladiče potrubím nazvaným vývod pyrolýzního oleje do zásobníku pyrolýzního oleje.In this module, the gas coupling can advantageously be further heated as required for the process gas, eg if it is necessary to decompose some potentially toxic gaseous substances contained in the process gas. Subsequently, the process gas is processed in a condenser and discharged from there through a pipe called the pyrolysis gas outlet to the pyrolysis gas tank. The condensed pyrolysis oil is discharged from the separator and possibly also from the condenser through a pipe called the pyrolysis oil outlet to the pyrolysis oil reservoir.

Z výsypky retorty je odváděn pevný zbytek dopravníkem, ve kterém dochází k jeho ochlazování, následně pak jsou v příslušném zařízení odseparovány nerozložitelné části z pevného zbytku a pyrolýzní uhlík je přepraven do příslušného zásobníku.The solid residue is discharged from the retort hopper by a conveyor, in which it is cooled, then the non-degradable parts from the solid residue are separated in the appropriate device and the pyrolysis carbon is transported to the appropriate container.

Zařízení pro řízený vícenásobný termický rozklad, provedené podle vynálezu, je provozně účinnější, ekonomicky efektivnější, s delší životností, dále také provozně méně náročné, šetrné k životnímu prostředí atd. Navržené způsoby ohřevu podle vynálezu mohou být s výhodou použity v různých typech zařízení pro termický rozklad a v jejich jednotlivých dílčích částech. Pro dosažení vysoké efektivnosti provozu se předpokládají provedené příslušné izolace v zařízení pro pyrolýzu tak, aby nedocházelo k úniku tepla do okolního prostředí. Zařízení lze konstruovat a provozovat ve stacionárním, nebo mobilním provedení, např. instalované v přepravních kontejnerech.The controlled multiple thermal decomposition device according to the invention is more efficient in operation, more economically efficient, with a longer service life, also operationally less demanding, environmentally friendly, etc. The proposed heating methods according to the invention can be advantageously used in various types of thermal decomposition and in their individual parts. In order to achieve high operational efficiency, the appropriate insulations are assumed in the pyrolysis plant so that no heat escapes into the environment. The device can be designed and operated in a stationary or mobile design, eg installed in shipping containers.

Primárně lze v takto konstruovaném zařízení dle vynálezu výhodně do značné míry řídit a regulovat získávání požadovaného poměru výsledných surovin procesu pyrolýzy při současném dodržení sumy, nebo výše potřebných teplot rozkladu dle druhu a složení vstupního materiálu, např. s ohledem na obsah potenciálně toxických látek, přičemž sekundárně dochází ke zvýšeníPrimarily, in the plant thus constructed according to the invention, the recovery of the desired ratio of the resulting pyrolysis process raw materials can advantageously be controlled to a large extent while maintaining the sum or the required decomposition temperatures according to the type and composition of the input material, e.g. with regard to potentially toxic substances. secondarily there is an increase

-6CZ 2019 - 231 A3 efektivity pyrolýzního procesu, prodloužení životnosti retorty, snížení nákladovosti provozu atd.-6EN 2019 - 231 A3 efficiency of pyrolysis process, extension of retort life, reduction of operating costs, etc.

Významnou výhodou z hlediska efektivity provozu takto konstruovaného a provozovaného zařízení pro pyrolýzu je skutečnost, že produkce pyrolýzních plynů, olejů a jiných spalitelných složek, u většiny druhů vstupních materiálů, plně postačuje nejen k výrobě energie potřebné pro samotný provoz zařízení pro termický rozklad a v něm probíhající proces, ale umožňuje dodávat přebytek surovin, či energie i jiným subjektům.A significant advantage in terms of operational efficiency of such designed and operated pyrolysis equipment is the fact that the production of pyrolysis gases, oils and other combustible components, for most types of input materials, is fully sufficient not only to produce energy needed for the operation of thermal decomposition equipment and in it. ongoing process, but allows to supply surplus raw materials or energy to other entities.

Celý proces termického rozkladu probíhá dle vynálezu v uzavřeném prostředí pyrolýzního zařízení a do okolního prostředí tak neunikají žádné látky, emise, ani zápach. Případné navazující zařízení, které využívá produkty pyrolýzy, sice produkuje emise spalování při výrobě elektrické a tepelné energie, avšak tyto emise by produkovalo i v případě, že by toto zařízení využívalo jiných paliv pro svoji produkci energie. Vazba mezi těmito zařízeními, kdy pyrolýza probíhá jako předřazený proces k energetickému zdroji, který využívá produkty pyrolýzy je výhodnější, neboť pyrolýzní zařízení využije nejen elektrickou energii, produkovanou navazujícím zařízením, ale též tepelnou energii, která nutně při této výrobě elektřiny vzniká.According to the invention, the entire thermal decomposition process takes place in a closed environment of the pyrolysis plant and thus no substances, emissions or odors escape into the surrounding environment. Any downstream installation that uses pyrolysis products produces combustion emissions from the production of electricity and heat, but would also produce these emissions if the installation used other fuels for its energy production. The link between these devices, where pyrolysis takes place as a preliminary process to an energy source that uses pyrolysis products, is more advantageous because the pyrolysis device uses not only the electricity produced by the downstream device but also the thermal energy necessarily generated.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Připojené obrázky znázorňují schematické zobrazení jednoho z možných provedení zařízení pro pyrolýzu dle principu vynálezu a obsahují odlišně zvýrazněné plochy umístění ohřívacích prvků na jednotlivých modulech zařízení pro termický rozklad.The attached figures show a schematic representation of one of the possible embodiments of the pyrolysis device according to the principle of the invention and contain differently highlighted areas for the location of the heating elements on the individual modules of the thermal decomposition device.

Obr. 1 představuje schéma vstupní části 2 zařízení, centrální části 1 zařízení a výstupní části 3 zařízení se znázorněním obsažených modulů a s odlišně znázorněným umístěním ohřívacích prvků na těchto modulech.Giant. 1 is a diagram of the inlet part 2 of the device, the central part 1 of the device and the outlet part 3 of the device showing the modules involved and with the location of the heating elements on these modules differently shown.

Obr. 2 představuje schéma produktové části 4 zařízení, se znázorněním obsažených modulů a s odlišně znázorněným umístěním ohřívacích prvků na těchto modulech.Giant. 2 is a diagram of the product part 4 of the device, with a representation of the contained modules and with a differently shown location of the heating elements on these modules.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příkladné provedení zařízení pro termický rozklad neboli pyrolýzu organických materiálů dle vynálezu je tvořeno v centrální části 1 horizontálně situovaným modulem tělesa retorty 11 oboustranně uzavřeného trubkového tvaru, se šnekovým zařízením instalovaným uvnitř retorty 11, s regulovatelnými otáčkami, a umožňujícím posun materiálu v retortě 11 směrem od vstupní strany k výstupní straně retorty 11.An exemplary embodiment of a device for thermal decomposition or pyrolysis of organic materials according to the invention is formed in the central part 1 by a horizontally situated retort body module 11 of closed tubular shape, with a screw device installed inside the retort 11, with adjustable speed and allowing material to move in the retort 11 away from input sides to the output side of the retort 11.

Zařízení dále sestává ve vstupní části 2 ze tří modulů zásobníků 21 materiálu, hermeticky uzavíratelných víkem 22 zásobníku. Z každého zásobníku 21 je v jeho horní části vyústěn modul vývod 25 plynů v podobě potrubí, tvarovaný na principu ramen víceramenného schodiště. Ve spodní části je každý zásobník 21 propojen se šnekovým dopravníkem 23, zaústěným do násypky 24 retorty, umístěné na vstupní horní straně tělesa retorty 11 a propojující tak prostor zásobníku 21 materiálu s prostorem v tělese retorty 11.The device further consists in the inlet part 2 of three modules of material containers 21, hermetically sealable by the container lid 22. From each tank 21, in its upper part, a gas outlet module 25 in the form of a pipe opens, shaped on the principle of the arms of a multi-arm staircase. In the lower part, each hopper 21 is connected to a screw conveyor 23, opening into a retort hopper 24, located on the inlet upper side of the retort body 11 and thus connecting the space of the material hopper 21 with the space in the retort body 11.

Zařízení dále sestává z výstupní části 3, tvořené výsypkou 32 retorty, umístěnou na výstupní spodní straně tělesa retorty 11. napojenou hermeticky na neznázoměný šnekový dopravník, určený pro přepravu a současné chlazení pevného zbytku z výsypky 32 retorty, k dalšímu zařízení pro případnou úpravu a/nebo skladování pevného zbytku. Dále je zařízení ve výstupní části 3 tvořeno modulem vývod 31 pyrolátu v podobě potrubí, vyústěným na horní výstupní straně tělesa retorty 11. tvarovaným na principu ramen víceramenného schodiště.The device further consists of an outlet part 3, formed by a retort hopper 32, located on the outlet underside of the retort body 11. hermetically connected to a screw conveyor (not shown), intended for transport and simultaneous cooling of solid residue from retort hopper 32, to another device for possible treatment and / or or storage of solid residue. Furthermore, the device in the outlet part 3 is formed by a module of the pyrrolate outlet 31 in the form of a pipe, opening on the upper outlet side of the retort body 11 shaped on the principle of the arms of a multi-arm staircase.

Zařízení dále sestává z produktové části 4, tvořené cyklonem 41 napojeným potrubím do horníThe device further consists of a product part 4, formed by a cyclone 41 connected by a pipe to the upper one

-7CZ 2019 - 231 A3 části odlučovače 42. Do cyklonu 41 je ve směru znázorněné šipky na obr. 2 zaústěn modul vývod 31 pyrolátu z retorty 11 a modul vývod 25 plynů ze zásobníku 21. Alternativně je modul vývod 25 plynů zaústěn přímo do odlučovače 42. Z boční strany odlučovače 42 vyúsťuje modul plynová spojka 43 ve tvaru potrubí, tvarovaný na principu ramen víceramenného schodiště, vedoucí do chladiče 44 plynu. Z boční strany chladiče 44 plynu je vyústěno potrubí vývod 46 pyrolýzního plynu vedené přes neznázoměné vakuové dmychadlo do neznázoměného zásobníku pyrolýzního plynu. Na spodní části je odlučovač 42 i chladič 44 plynu opatřen výstupem potrubí vývod 45 pyrolýzního oleje, vedeným do neznázoměného zásobníku pyrolýzního oleje. Alternativně může být zařízení opatřeno neznázoměnými prvky pro jímání nežádoucích látek případně obsažených v meziproduktech, či produktech procesu termického rozkladu.-7EN 2019 - 231 A3 part of the separator 42. The cyclone 41 opens in the direction of the arrow in Fig. 2 a module of the pyrrolate outlet 31 from the retort 11 and a gas outlet module 25 from the reservoir 21. Alternatively the gas outlet module 25 opens directly into the separator 42. From the side of the separator 42, the module opens a gas coupling 43 in the form of a pipe, shaped on the principle of the arms of a multi-arm staircase, leading to a gas cooler 44. From the side of the gas cooler 44, a pipe 46 of a pyrolysis gas outlet 46 is led through a vacuum blower (not shown) to a pyrolysis gas tank (not shown). At the bottom, both the separator 42 and the gas cooler 44 are provided with a pyrolysis oil outlet 45 leading to a pyrolysis oil reservoir (not shown). Alternatively, the device can be provided with elements (not shown) for collecting undesirable substances possibly contained in the intermediates or products of the thermal decomposition process.

V sestavě příkladného provedení zařízení pro termický rozklad jsou rozmístěny ohřívací prvky na jednotlivých modulech v každé části zařízení. Ve vstupní části 2 zařízení jsou dno a stěny zásobníku 21 opatřeny ohřívacími prvky, kde jako zdroj ohřevu je použito teplosměnné médium v kombinaci s elektřinou formou odporového ohřevu. Dále je ohřívacími prvky opatřeno víko 22 zásobníku, kde jako zdroj ohřevu je použita elektřina formou mikrovlnného ohřevu. Dále je ohřívacími prvky opatřen dopravník 23, kde jako zdroj ohřevu je použita elektřina formou indukčního ohřevu. Dále je ohřívacími prvky opatřena násypka 24 retorty, kde jako zdroj ohřevu je použito teplosměnné médium v kombinaci s elektřinou formou indukčního, nebo alternativně odporového ohřevu. Dále je ve vstupní části ohřívacími prvky opatřen modul vývod 25 plynů, kde jako zdroj ohřevu jednotlivých ramen potrubí je použita elektřina formou indukčního ohřevu.In an assembly of an exemplary embodiment of a thermal decomposition device, heating elements are arranged on individual modules in each part of the device. In the inlet part 2 of the device, the bottom and walls of the tank 21 are provided with heating elements, where a heat exchange medium in combination with electricity in the form of resistance heating is used as a heating source. Furthermore, the lid 22 of the storage tank is provided with heating elements, where electricity in the form of microwave heating is used as a heating source. Furthermore, a conveyor 23 is provided with heating elements, where electricity in the form of induction heating is used as a heating source. Furthermore, the heating elements are provided with a retort hopper 24, where a heat exchange medium in combination with electricity in the form of induction or alternatively resistance heating is used as the heating source. Furthermore, in the inlet part, a gas outlet module 25 is provided with heating elements, where electricity in the form of induction heating is used as a source of heating for the individual arms of the pipeline.

V centrální části 1 zařízení je pro ohřev retorty 11 použit jako zdroj ohřevu elektrický indukční ohřev. Ve výstupní části 3 zařízení je ohřívacími prvky opatřen modul vývod 31 pyrolátu, kde jako zdroj ohřevu jednotlivých ramen tohoto potrubí je použita elektřina formou indukčního ohřevu. V produktevé části 4 zařízení je ohřívacími prvky opatřen modul plynová spojka 43, kde jako zdroj ohřevu jednotlivých ramen tohoto potrubí je použita elektřina formou indukčního ohřevu.In the central part 1 of the device, electric induction heating is used as a heating source for heating the retort 11. In the outlet part 3 of the device, the heating element 31 of the pyrrolate is provided with heating elements, where electricity in the form of induction heating is used as a source of heating of the individual arms of this pipe. In the product part 4 of the device, the gas coupling module 43 is provided with heating elements, where electricity in the form of induction heating is used as a source of heating of the individual arms of this pipe.

Zařízení je dále vybaveno v jednotlivých částech a modulech neznázoměnými vhodnými kontrolními prvky pro měření zejména teploty a tlaku, dále je opatřeno neznázoměnými výstupy pro odběr vzorků meziproduktů a produktů procesu termického rozkladu, dále je vybaveno neznázoměnými vhodnými prostředky pro ovládání a automatický provoz.The device is further equipped in individual parts and modules with suitable control elements (not shown) for measuring especially temperature and pressure, it is also equipped with outputs (not shown) for sampling intermediate products and thermal decomposition products, it is also equipped with suitable means (not shown) for control and automatic operation.

Dále zařízení v příkladném provedení zahrnuje neznázoměné příslušně realizované izolace tak, aby nedocházelo k úniku tepla do okolního prostředí. Dále zařízení obsahuje neznázoměné chladicí prvky v příslušných částech zařízení. Dále také zahrnuje neznázoměný zásobník inertního média.Furthermore, the device in the exemplary embodiment comprises suitably realized insulations (not shown) so that heat does not escape into the environment. Furthermore, the device contains cooling elements (not shown) in the respective parts of the device. It also includes an inert medium reservoir (not shown).

Dále kromě příkladného provedení zařízení pro termický rozklad je vedle zařízení také umístěno neznázoměné navazující zařízení pro výrobu energie, obsahující mikroturbíny, alternativně kogenerační jednotky, využívající pro výrobu energie produkty procesu pyrolýzy. Vyrobenou elektrickou a také tepelnou energii dodává toto navazující zařízení pro provoz zařízení pro termický rozklad.Furthermore, in addition to the exemplary embodiment of the thermal decomposition device, in addition to the device, there is also a downstream device for the production of energy, comprising microturbines, alternatively cogeneration units, using pyrolysis process products for energy production. The produced electrical as well as thermal energy is supplied by this follow-up device for the operation of the thermal decomposition device.

Vlastnímu způsobu provádění termického rozkladu v příkladném provedení zařízení pro pyrolýzu předchází příslušná příprava, která zahrnuje zejména zjištění druhu a složení vstupního materiálu, stanovení postupu přípravy a úpravy materiálu, jako např. drcení, případně vytřídění nerozložitelných podílů čili frakcí a dále určení zejména teplotních parametrů provádění termického rozkladu v jednotlivých částech a modulech zařízení s ohledem na případný obsah potenciálně toxických látek a požadovaný poměr výsledných produktů.The actual method of performing thermal decomposition in an exemplary embodiment of the pyrolysis plant is preceded by appropriate preparation, which includes determining the type and composition of input material, determining the preparation and treatment of the material, such as crushing or sorting of non-degradable fractions and further determining the temperature parameters. thermal decomposition in the individual parts and modules of the equipment with regard to the possible content of potentially toxic substances and the required ratio of the resulting products.

Připravený vstupní materiál, určený pro termický rozklad, je vkládán do zásobníku 21 neznázoměným např. buď pásovým nebo šnekovým dopravníkem apod. Po naplnění potřebného množství materiálu v zásobníku 21, je tento zásobník 21 hermeticky uzavřen víkem 22 zásobníku aje provedeno vytěsnění kyslíku inertním médiem. Poté je materiál v zásobníku 21 zahříván naThe prepared input material, intended for thermal decomposition, is introduced into the container 21 by not shown, for example, either a belt or screw conveyor, etc. After filling the required amount of material in the container 21, this container 21 is hermetically sealed by the container lid 22 and oxygen is displaced by inert medium. Then the material in the container 21 is heated to

- 8 CZ 2019 - 231 A3 stanovenou teplotu.- 8 EN 2019 - 231 A3 set temperature.

Vznikající plynné látky uvolněné při ohřevu materiálu v zásobníku 21 jsou odváděny modulem vývod 25, plynů ze zásobníku 21 do produktové části 4 zařízení k dalšímu zpracování. Podle stanovených parametrů provádění termického rozkladu jsou případně tyto plynné látky podrobeny dalšímu ohřevu na vyšší teploty přímo v modulu vývod 25 plynů, čímž je dosaženo bezpečného rozložení potenciálně toxických složek, jako jsou např. sloučeniny chloru nebo styren apod. Pro zajištění kontinuálního provozu zařízení jsou využity tři zásobníky 21 s dopravníkem 23, kdy do jednoho zásobníku 21 probíhá vkládání vstupního materiálu. V dalším zásobníku 21 naplněném vstupním materiálem probíhá jeho ohřev. Ze třetího zásobníku 21 je ohřátý materiál přesouván dopravníkem 23 do násypky 24 retorty, přičemž jak v dopravníku 23, tak i v násypce 24 retorty dochází k dalšímu ohřevu za účelem udržení, nebo zvýšení teploty materiálu podle nastavených parametrů.The resulting gaseous substances released during the heating of the material in the tank 21 are discharged by the module outlet 25, gases from the tank 21 to the product part 4 of the device for further processing. Depending on the specified parameters of thermal decomposition, these gaseous substances are optionally subjected to further heating to higher temperatures directly in the gas outlet module 25, which achieves safe distribution of potentially toxic components such as chlorine compounds or styrene, etc. To ensure continuous operation three hoppers 21 with a conveyor 23, in which input material is inserted into one hopper 21. In another container 21 filled with input material, its heating takes place. From the third container 21, the heated material is transferred by the conveyor 23 to the retort hopper 24, with further heating in both the conveyor 23 and the retort hopper 24 in order to maintain or increase the temperature of the material according to the set parameters.

Z násypky 24 retorty je materiál přemisťován do tělesa retorty 11. ve kterém je posouván a zároveň promícháván pomocí vnitřního šnekového zařízení. V retortě 11 je materiál ohříván na nastavenou teplotu, při které dochází k přeměně materiálu na pyrolát a pevný zbytek.From the retort hopper 24, the material is transferred to the body of the retort 11, in which it is moved and at the same time mixed by means of an internal screw device. In the retort 11, the material is heated to a set temperature at which the material is converted to pyrrolate and a solid residue.

Z retorty 11 je odváděn vyvíjený pyrolát modulem vývod 31 pyrolátu do cyklonu 41. Podle nastavených parametrů je pyrolát případně podroben dalšímu ohřevu na vyšší teploty přímo v modulu vývod 31 pyrolátu.From the retort 11, the generated pyrrolate is discharged by the module of the pyrrolate outlet 31 to the cyclone 41. According to the set parameters, the pyrrolate is optionally subjected to further heating to higher temperatures directly in the pyrrolate outlet 31 module.

Při průchodu cyklonem 41 dochází k zachycení a oddělení pevných částic z pyrolátu, případně z látek dopravených sem modulem vývod 25 plynů. Za cyklonem 41 následuje odlučovač 42, v němž dochází k ochlazení pyrolátu a kondenzaci kapalných frakcí, které jsou buď podrobeny další úpravě, nebo shromažďovány v příslušném neznázoměném zásobníku pyrolýzního oleje.During the passage through the cyclone 41, solid particles are captured and separated from the pyrrolate or from the substances transported here by the gas outlet module 25. The cyclone 41 is followed by a separator 42, in which the pyrrolate is cooled and the liquid fractions are condensed, which are either subjected to further treatment or collected in a corresponding pyrolysis oil tank (not shown).

Z odlučovače 42 je odváděn procesní plyn neboli plynná frakce pyrolátu modulem plynová spojka 43 do chladiče 44 plynu. Podle nastavených parametrů je tato plynná frakce pyrolátu podrobena dalšímu ohřevu na vyšší teploty přímo v modulu plynová spojka 43, zejména mají-li být bezpečně rozloženy potenciálně toxické složky, jako např. sloučeniny chloru. V chladiči 44 plynu upravený pyrolýzní plyn je shromažďován v neznázoměném zásobníku pyrolýzního plynu a dále využíván v navazujícím zařízení, pro výrobu energie potřebné pro zajištění provozu zařízení pro pyrolýzu. Navazující zařízení, kromě elektrické energie poskytuje také tepelnou energii využívanou pro ohřev modulů ve vstupní části 2 zařízení pro pyrolýzu. Z výsypky 32 retorty je odváděn pevný zbytek neznázoměným dopravníkem, kde dochází k jeho ochlazování, následně jsou v příslušném zařízení odseparovány nerozložitelné části z pevného zbytku a pyrolýzní uhlík je přepraven do příslušného neznázoměného zásobníku pyrolýzního uhlíku.From the separator 42, the process gas or gaseous fraction of pyrrolate is discharged by the gas coupling module 43 to the gas cooler 44. According to the set parameters, this gaseous fraction of pyrrolate is subjected to further heating to higher temperatures directly in the gas coupling module 43, especially if potentially toxic components, such as chlorine compounds, are to be safely decomposed. The pyrolysis gas treated in the gas cooler 44 is collected in a pyrolysis gas storage tank (not shown) and further used in a downstream plant to produce the energy needed to operate the pyrolysis plant. The adjoining device, in addition to electrical energy, also provides thermal energy used to heat the modules in the inlet part 2 of the pyrolysis device. The solid residue is discharged from the retort hopper 32 by a conveyor (not shown), where it is cooled, then the non-degradable parts of the solid residue are separated in the appropriate device and the pyrolysis carbon is transported to the respective non-illustrated pyrolysis carbon tank.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Produkty procesu pyrolýzy na výstupu jsou suroviny dále využitelné, obvykle po následné úpravě. Všechny produkty mohou být využity např. jako palivo k produkci kinetické, elektrické a tepelné energie. Pyrolýzní uhlík může být také využit např. jako surovina pro syntézu aktivního uhlí, či uhlíkových nanovláken, v gumárenství, nebo v jiných procesech. Pyrolýzní olej i plyn mohou být využity také např. jako suroviny pro jiné chemické výroby.The products of the pyrolysis process at the outlet are further usable raw materials, usually after subsequent treatment. All products can be used, for example, as fuel to produce kinetic, electrical and thermal energy. Pyrolysis carbon can also be used, for example, as a raw material for the synthesis of activated carbon or carbon nanofibers, in the rubber industry or in other processes. Pyrolysis oil and gas can also be used, for example, as raw materials for other chemical productions.

Kromě využitelných surovin, vznikajících při procesu pyrolýzy má velký význam právě využitelnost termického rozkladu ke zhodnocení jiných odpadů, dosud likvidovaných skládkováním, nebo spalováním. To přináší sekundární efekt provozovatelům zařízení pro pyrolýzu ve formě úspor, nebo příjmů poplatků vynakládaných dříve za ukládání odpadu na skládky.In addition to the usable raw materials generated during the pyrolysis process, the usability of thermal decomposition for the recovery of other wastes, so far disposed of in landfills or incineration, is of great importance. This brings a secondary effect to pyrolysis plant operators in the form of savings or revenue from fees previously spent on landfilling.

Zvýšení efektivity provozu zařízení pro pyrolýzu a možnost účinněji řídit proces termickéhoIncreasing the efficiency of pyrolysis plant operation and the ability to more effectively control the thermal process

-9CZ 2019 - 231 A3 rozkladu podle vynálezu umožní výraznější rozšíření využití procesu termického rozkladu oproti stávajícímu stavu.-9EN 2019 - 231 A3 decomposition according to the invention will allow a more significant expansion of the use of the thermal decomposition process compared to the current state.

Průmyslové podniky tak mohou své dosud, či dříve nevyužívané odpady efektivně zhodnotit a přeměnit na využitelné suroviny pro vlastní potřebu, nebo na prodej.Thus, industrial enterprises can effectively evaluate their previously or previously unused waste into usable raw materials for their own use or for sale.

Města a obce, resp. jejich podniky služeb, dodávající teplo bytovým jednotkám, nebo jiným zařízením v obcích, mohou zpracovávat např. odpady, jejichž svoz, nebo sběr většinou každá obec zajišťuje a využít procesu pyrolýzy k přeměně těchto odpadů na suroviny, využitelné např. právě pro výrobu tepelné i elektrické energie.Towns and villages, resp. their service companies, supplying heat to housing units or other facilities in municipalities, can process, for example, waste, the collection or collection of which is usually provided by each municipality and used by pyrolysis to convert this waste into raw materials, usable for heat and electricity production. energy.

Veřejné instituce, jako např. nemocnice, které produkují značné množství odpadu, jej mohou následně přeměňovat na suroviny, a tyto opět využít při výrobě elektrické a tepelné energie např. pro vlastní potřebu nemocnice.Public institutions, such as hospitals, which produce a significant amount of waste, can then convert it into raw materials and use it again to produce electricity and heat, for example for the hospital's own use.

Zemědělské podniky mohou zpracovávat např. odpadní biomasu s výhodou pomocí procesu pyrolýzy a získávat skladovatelné suroviny jako potenciální zdroje energie pro vlastní potřebu, nebo je dále prodávat.Farms can, for example, process waste biomass advantageously using a pyrolysis process and obtain storable raw materials as potential energy sources for their own use, or resell them.

Externí provozovatelé zařízení pro termický rozklad mohou jako dodavatelé poskytovat služby jiným subjektům např. v podobě likvidace odpadu na jedné straně, nebo v podobě dodávek surovin, či energie na straně druhé.External operators of thermal decomposition plants can, as suppliers, provide services to other entities, eg in the form of waste disposal on the one hand, or in the form of supplies of raw materials or energy on the other.

Claims

PATENT CLAIMS

A thermal decomposition device, consisting of a central part (1) of the device, formed by at least one retort (11) and further of an inlet part (2) of the device, an outlet part (3) of the device and a product part (4) of the device, each part consists of at least one module, characterized in that in addition to the retort (11) in the central part (1) of the device there is also at least one of the modules in the inlet part (2) of the device and / or in the outlet part (3) of the device and / or in the product part (4) the device is provided with heating elements.

Device according to Claim 1, characterized in that at least one of the modules, the container (21) and / or the container lid (22) and / or the conveyor (23) and / or the hopper (24) in the inlet part (2) of the device the retort and / or gas outlet (25) is provided with heating elements.

Device according to claim 1, characterized in that in the outlet part (3) of the device there is a pyrrolate outlet module (31) and / or in the product part (4) of the device the gas coupling module (43) is provided with heating elements.

Device according to Claim 1, characterized in that electric induction heating is used as the heating source in the central part (1) of the device for at least one heating element with which the retort body (11) is provided.

Device according to Claim 2, characterized in that a heat exchange medium and / or electricity and / or gas and / or oil is used as the heating source for the at least one heating element in the inlet part (2) of the device.

Device according to Claim 2 or 3, characterized in that an electric induction heater or other source is used for the at least one heating element of the pyrrolate outlet (31) and / or the gas outlet (25) and / or the gas coupling (43). heating, such as electric resistance heating and / or heat transfer medium and / or gas and / or oil, or a combination of these heating sources.

- 10 CZ 2019 - 231 A3

Process for carrying out thermal decomposition in a thermal decomposition plant according to any one of claims 1 to 6, wherein the decomposed material is subjected to heat by a chemical-physical thermal depolymerization process divided into several successive phases, characterized by respective chemical reactions differentiated mainly by temperature , in which the respective reactions take place, and usually accompanied by the formation of substances typical for these phases, characterized in that the thermal decomposition process is divided in a controlled manner by setting the heating temperature in the individual parts of the thermal decomposition plant into two or more sets of successive process phases. a corresponding heating temperature, which is determined depending on the type and composition of the material, the course of each set of process steps taking place in a different part of the thermal decomposition device.

Method according to claim 7, characterized in that the initial sets of phases of the ongoing thermal decomposition process take place in the inlet part (2) of the thermal decomposition device and / or in the central part (1) of the thermal decomposition device.

Method according to claim 7, characterized in that the final sets of phases of the ongoing thermal decomposition process take place in the central part (1) of the thermal decomposition device and / or in the outlet part (3) of the thermal decomposition device and / or in the product part (4) equipment for thermal decomposition.

Method according to Claim 7 or 8 or 9, characterized in that the substances flowing in the pyrrolate outlet (31) module and / or in the gas outlet module (25) and / or in the gas coupling module (43) are subjected to heating in said device module to the temperature of the plurality of phases of the thermal decomposition process, following the plurality of process phases carried out in the previous device module.