CZ2022128A3 - Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu - Google Patents
Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2022128A3 CZ2022128A3 CZ2022-128A CZ2022128A CZ2022128A3 CZ 2022128 A3 CZ2022128 A3 CZ 2022128A3 CZ 2022128 A CZ2022128 A CZ 2022128A CZ 2022128 A3 CZ2022128 A3 CZ 2022128A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- filter
- powdered
- sorbent
- catalyst
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000005695 dehalogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008263 liquid aerosol Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008275 solid aerosol Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 132
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 9
- -1 hydrogen halides Chemical class 0.000 description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N oxo(oxocobaltiooxy)cobalt Chemical compound O=[Co]O[Co]=O UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100224937 Paramecium tetraurelia DHC-8 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910001293 incoloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011499 joint compound Substances 0.000 description 1
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229910000753 refractory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/76—Gas phase processes, e.g. by using aerosols
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Předkládané řešení poskytuje zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu, které obsahuje první nádobu (2) upravenou pro oddělení kapalných a pevných aerosolů, opatřenou výstupem plynu a spodní plynotěsnou výpustí (15) pro odvádění zachycené kapaliny a pevných částic, přičemž uvedený výstup plynu vede do potrubí (9), do kterého ústí zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu plynu, přičemž potrubí (9) vede do filtrační nádoby (13) opatřené filtrem (17) pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, přičemž filtr (17) je upraven pro periodické nebo kontinuální odstraňování nebo posouvání vrstvy částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, a filtrační nádoba (13) je opatřena plynotěsnou výsypkou (11) pro odstraňování zachycených a sfouknutých částic, a přičemž zařízení je dále opatřeno ohřevem a/nebo tepelnou izolací. Dále se poskytuje způsob dehalogenace primárního pyrolýzního plynu s použitím uvedeného zařízení.
Description
Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká zařízení a způsobu pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu za vysoké teploty, nad rosným bodem jeho složek.
Dosavadní stav techniky
Pro dehalogenaci plynných směsí jsou aplikovány odlišné postupy v závislosti na tom, zda se jedná o plyny oxidující (typicky plyny obsahující kyslík) a plyny redukující (např. pyrolýzní plyn).
Z plynů obsahujících kyslík a zároveň vyžadujících dehalogenaci jsou významné spaliny, a to zejména ze spalování odpadů. Kromě mokrých postupů (vypírek) je znám postup sorpce v úletu na práškovém Ca(OH)2/CaO nebo NaHCO3/Na2CO3 s následným odloučením pevné fáze na tkaninovém filtru. Uvedený postup je efektivní pouze pro odstranění halogenovodíků.
Pro dehalogenaci redukujících plynů existuje pět hlavních směrů, kterými lze postupovat v závislosti na složení plynu, jeho teplotě a tlaku, vstupní koncentraci halogenů a formě, v níž se v plynu nacházejí.
Má-li být dehalogenován primární pyrolýzní plyn, nejjednodušší metodou je použít teplotní program, při kterém je většina organicky vázaných halogenů převedena na anorganické halogenovodíky. Po kondenzaci pyrolýzního oleje pak tyto halogenovodíky setrvají v plynné fázi a jsou tak separovány. V literatuře se uvádí, že transformace na halogenovodíky začíná při překročení mezní teploty v intervalu 220 až 240 °C a maximální konverze je dosahováno v intervalu 320 až 340 °C. Problémem metody je její nízká účinnost. Ani v laboratorních podmínkách nepřesahuje 90 %, což je zejména pro materiálové využití pyrolýzních olejů nedostatečné.
V případě pyrolýzy je relativně rozšířenou dehalogenační technikou přidávání aditiv do zpracovávané suroviny. Aditiva působí třemi různými způsoby, a to jako katalyzátory rozkladu organických halogenderivátů na halogenovodíky, jako sorbenty a jako kombinovaná agens s katalytickým i sorpčním účinkem. V uvedených rolích figuruje široké spektrum látek. V literatuře je nejčastěji citován elementární hliník, oxidy kovů (Fe2O3, Fe3O4, La2O3), kovové katalyzátory s kovovou složkou na nosiči (katalyzátor DHC-8, Ni a Mo na aktivním uhlí, Pd na alumině aj.) a především aditiva bazická. Do poslední jmenované skupiny náleží CaO, CaCO3, MgCO3, ZnO, NaOH, Na2CO3, Ca(OH)2, alkalický tzv. červený kal z výroby oxidu hlinitého atd. Nevýhodami aditivace je kromě omezené účinnosti též zvýšené mechanické opotřebení kontinuálních pyrolyzérů abrazí a především velké provozní ztráty aditiva a s tím spojené podstatné zvětšení množství produkovaného pevného zbytku.
Jako třetí metoda pro dehalogenaci redukujících plynů je v literatuře doporučováno použití průtočného reaktoru s pevným ložem katalyzátoru. Složení katalyzátorů je velmi podobné tomu, které bylo popsáno u aditivace. Je popsáno použití kovů nanesených na nosiči (Fe na aktivním uhlí, Fe na silice), katalyzátorů na bázi elementárních kovů a jejich oxidů (Fe, Co, Al, Zn, Mg, Mn) a v neposlední řadě zeolitů (ZSM-5, 13X, NaY, Naβ). Katalyzátory jsou použitelné v případě horkých primárních pyrolýzních plynů, ze kterých se má následně získávat kondenzát. Katalyzátory způsobí odštěpení halogenovodíků z organických sloučenin. Halogenovodíky setrvají po ochlazení v plynné fázi, zatímco kondenzát je jich zbaven.
- 1 CZ 2022 - 128 A3
Průtočný reaktor je zpravidla konstruován jako válcová nádoba vybavená ohřevem. Katalyzátor je umístěn na podložce propustné pro plyny, které v takovém případě procházejí nehybným ložem katalyzátoru shora dolů. Patou reaktoru jsou pak vyváděny mimo zařízení. Výhodou tohoto uspořádání je možnost dosažení velmi nízkých zbytkových koncentrací halogenů. Mezi nevýhody naopak patří velká tlaková ztráta a výrazné snížení výtěžku kapalné fáze. Poslední zmíněná nevýhoda vyplývá z dlouhé doby zdržení vedoucí ke štěpení delších uhlovodíkových řetězců.
Čtvrtá metoda používá rovněž reaktory s pevným ložem. Jediný rozdíl oproti metodě třetí je v použité náplni, kterou není katalyzátor, ale sorbent (případně sorbent s katalytickým účinkem). Jako sorbenty se užívají nejčastěji již zmíněné alkalické materiály, jako je červený kal, NaOH, CaCO3, K2CO3, CaO aj. Výhody a nevýhody tohoto postupu jsou v podstatě tytéž, jako v případě katalytického lože.
Poslední metoda je kombinací dvou předchozích, tedy katalytického lože následovaného ložem sorpčním. Tímto způsobem lze dosáhnout hlubší dehalogenace než aplikací jediné metody. Současně však dojde k navýšení tlakové ztráty, podstatnému snížení výtěžku kapalné fáze a rovněž podstatnému nárůstu pořizovacích a provozních nákladů.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu, které obsahuje první nádobu upravenou pro oddělení kapalných a pevných aerosolů, opatřenou výstupem plynu a spodní plynotěsnou výpustí pro odvádění zachycené kapaliny a pevných částic, přičemž uvedený výstup plynu vede do potrubí, do kterého ústí zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu plynu, přičemž potrubí vede do filtrační nádoby opatřené filtrem pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, přičemž filtr je upraven pro periodické nebo kontinuální odstraňování nebo posouvání vrstvy částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, a filtrační nádoba je opatřena plynotěsnou výsypkou pro odstraňování zachycených a sfouknutých částic. Zařízení je dále opatřeno ohřevem a/nebo tepelnou izolací.
Zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru může zahrnovat zásobník práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, dávkovač práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, a mechanický podavač práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru spojující zásobník a dávkovač. Výstup z dávkovače pak ústí do potrubí vedoucího plyn.
Zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru může obsahovat integrované mlecí ústrojí. V takovém případě mohou být namleté částice kontinuálně ofukovány proudem plynu, který unáší pouze částice požadovaných rozměrů. Větší frakce se podrobuje dalšímu mletí.
Hnacím plynem pro pneumatické dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru může být hnací plyn neobsahující více než 3 % obj. kyslíku, zejména dusík nebo oxid uhličitý, nebo s výhodou zpracovávaný dehalogenovaný plyn, ze kterého byly předtím odstraněny kondenzující složky.
Zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru je s výhodou opatřeno plynotěsným turniketem nebo plynotěsným zásobníkem pro zabránění průniku plynu obsahujícího kondenzující složky.
Jednotlivé části zařízení jsou s výhodou vyrobeny z materiálů odolávajících teplotám 300 °C a více (zejména 300 až 900 °C). Zejména vhodným materiálem jsou žáruvzdorné korozivzdorné
- 2 CZ 2022 - 128 A3 oceli, např. oceli 1.4713, 1.4878, 1.4550, nebo ušlechtilé žáruvzdorné slitiny, jako je Nichrom, Kanthal D, Incoloy 800 HT nebo Megapyr.
Mezi první nádobou a výstupem dehalogenovaného plynu z filtrační nádoby může být instalováno obtokové potrubí, do něhož může být přesměrován plyn v případě havarijní situace, což umožňuje rychlé odstavení zařízení v případě takové situace.
Zařízení je opatřeno ohřevem a/nebo tepelnou izolací, ve výhodném provedení obojím.
Tlak plynu v zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru je s výhodou vyšší než tlak plynu v ostatních částech dehalogenačního zařízení.
S výhodou je první nádobou mechanický odlučovač, výhodněji cyklon s tangenciálním nebo osovým vstupem nebo žaluziový odlučovač. Mechanický odlučovač musí být vyhřívaný a/nebo opatřený tepelnou izolací. Je výhodné, je-li mechanický odlučovač vyhřívaný. S výhodou je teplota v mechanickém odlučovači alespoň o 50 °C vyšší než teplota vstupujícího primárního pyrolýzního plynu.
S výhodou je filtrační nádoba válcová nebo hranolová.
S výhodou je filtr pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru vybrán z keramického svíčkového filtru, slinutého pískového filtru, kovového filtru, sesuvného filtru a panelového filtru.
Filtr je upraven pro periodické nebo kontinuální odstraňování nebo posouvání vrstvy částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru. V případě sesuvného filtru se vrstva částic gravitačně posouvá po filtru. V případě jiných filtrů (např. keramického svíčkového filtru, slinutého pískového filtru) jsou na filtr pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru jsou zavedeny trysky pro pulzní profuk filtru.
Filtr může být ve filtrační nádobě umístěn v přepážce dělící filtrační nádobu na dva oddíly. Do spodního oddílu může být přiváděn plyn s částicemi práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, a plyn zbavený částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru může být odváděn z horního oddílu nádoby. Do tohoto horního oddílu je pak zavedeno potrubí s plynem vedeným k tryskám pro pulzní profuk filtru, jsou-li přítomny trysky.
Ve spodní části filtrační nádoby je s výhodou plynotěsná výsypka, např. klapka. V této části nádoby se shromažďují částice sfouknuté či sesunuté z filtru. S výhodou je spodní část filtrační nádoby kuželovitá, směrem dolů se zužující.
Přívod plynu do trysek pro pulzní profuk plynu může být zajištěn zásobníkem plynu a plynovými rozvody. Plyn v zásobníku může být inertní plyn (např. dusík), a v některých provedeních jsou k zásobníku plynu připojeny také inertizační plynové rozvody (opatřené ventily) ústící do filtrační nádoby.
Dalším předmětem vynálezu je způsob dehalogenace primárního pyrolýzního plynu s použitím zde popsaného zařízení, při němž se plyn vede do první nádoby, v níž se oddělí kapalné a pevné aerosoly, přičemž kapalná a pevná složka se odvede ven ze zařízení, a plyn se vede potrubím do filtrační nádoby, přičemž v potrubí se do plynu vnese práškový sorbent a/nebo práškový katalyzátor, a ve filtrační nádobě plyn prochází filtrem, který zachycuje částice práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, přičemž zachycené částice se z filtru odstraňují nebo se z filtru sesouvají.
Zachycené částice se mohou z filtru odstraňovat zpětným pulzním profukem pomocí plynu zaváděného na filtr tryskami. Zachycené částice se shromažďují v plynotěsné výsypce.
- 3 CZ 2022 - 128 A3
Při provozu se zařízení ohřívá tak, aby plyn po celou dobu setrvání v zařízení byl udržován při teplotě vyšší, než je rosný bod kterékoliv složky primárního pyrolýzního plynu. Vhodnou teplotou je obvykle teplota 300 °C nebo vyšší (například 300 až 900 °C). Toho je dosaženo ohřevem a/nebo tepelnou izolací zařízení.
Pro vnášení práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu primárního pyrolýzního plynu v potrubí se s výhodou použije pneumatického vnášení s pomocí hnacího plynu, výhodněji dehalogenovaného plynu nebo hnacího plynu obsahujícího méně než 3 % obj. kyslíku, zejména dusíku nebo oxidu uhličitého. Je výhodné, když se při startu a nájezdu zařízení jako hnací médium používá hnací plyn obsahující méně než 3 % obj. kyslíku, a následně potom dehalogenovaný plyn. Je vhodné dehalogenovaný plyn před jeho použitím pro pneumatické vnášení prášků zbavit kondenzujících složek.
Použití dehalogenovaného plynu a hnacího plynu obsahujícího méně než 3 % obj. kyslíku je obdobně výhodné i pro zpětný pulzní profuk filtru. Je výhodné, když se při startu a nájezdu zařízení používá hnací plyn obsahující méně než 3 % obj. kyslíku (zejména dusík nebo oxid uhličitý), a následně potom dehalogenovaný plyn. Je vhodné dehalogenovaný plyn před jeho použitím pro profuk filtru zbavit kondenzujících složek.
S výhodou se snímá tlak před a za filtrem, a po překročení předem daného rozdílu tlaků před a za filtrem se provede pulzní profuk filtru.
Plynem pro dehalogenaci je zde primární pyrolýzní plyn s obsahem kyslíku 3 % obj. nebo méně.
Pyrolýza je termický rozklad materiálu. Podstatou pyrolýzy je ohřev materiálu nad mez termické stability přítomných organických sloučenin, což vede k jejich štěpení. Produkty pyrolýzy jsou: pyrolýzní plyn, kondenzující podíl (organický i vodný podíl) a pevný zbytek.
Primární pyrolýzní plyn je směs pyrolýzního plynu a kondenzujícího podílu nad rosným bodem.
Sorbentem a/nebo katalyzátorem je pevná látka, termicky stabilní při provozní teplotě zařízení, což je obvykle teplota v rozmezí 300 až 900 °C.
Pro dehalogenaci plynů, v nichž jsou všechny halogeny přítomny ve formě kyselých sloučenin (typicky halogenovodíků), lze použít alkalické sorbenty, a to zejména CaCO3, CaO, Ca(OH)2, Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, KHCO3, MgCO3, CaMg(CO3)2 a/nebo MgO. Tyto sorbenty jsou používány samostatně nebo ve vzájemných směsích, nebo ve směsích s katalyzátory.
Pro dehalogenaci plynů, v nichž jsou halogeny nebo jejich část přítomny ve formě organických halogenderivátů, lze použít sorbenty a/nebo katalyzátory tvořené elementárními kovy Fe, Co, Al, Zn, Mg, Mn a jejich oxidy, a to zejména Fe2O3, Fe3O4, Co2O3, Co3O4, AhOs, ZnO, MgO, MnO a/nebo MnO2. Tyto sorbenty a/nebo katalyzátory jsou používány samostatně nebo ve vzájemných směsích nebo ve směsích se sorbenty.
Uvedené sorbenty a/nebo katalyzátory se při provozní teplotě zařízení ve významnější míře nerozkládají, nedegradují, netají ani nesublimují. Nepodléhají ani aglomeraci a jejich částice se nestávají při provozní teplotě zařízení lepivými.
Vynález tedy zajišťuje to, že k odstraňování halogen-obsahujících látek interakcí s práškovým sorbentem a/nebo práškovým katalyzátorem dochází ve dvou krocích, a to nejdříve v letu v potrubí a následně průchodem plynu přes vrstvu částic zachycených na filtru. Práškový sorbent a/nebo práškový katalyzátor dávkovaný pneumaticky do proudu plynu reaguje se sloučeninami halogenů v letu, a následně po zachycení jeho částic na vysokoteplotním filtru pokračuje dehalogenační proces průchodem plynu přes takto vytvořenou porézní vrstvu.
- 4 CZ 2022 - 128 A3
Odlučovač pevných a kapalných aerosolů odstraňuje z primárního pyrolýzního plynu vstupujícího do zařízení kapalné a pevné aerosoly, včetně lepivých pevných aerosolů. Tyto složky by narušovaly funkci zařízení.
Přínosem vynálezu je především vysokoteplotní aplikace částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu plynu obsahujícího kondenzující složky, práce v redukčním prostředí a následné zachycování částic na vysokoteplotním filtru ještě před provedením kondenzace.
Dosud známá řešení využívala pro dehalogenaci redukujících plynných směsí adsorbéry nebo katalytické reaktory s pevným ložem. Tato zařízení dosahují buď nízké účinnosti, nebo při prodloužení doby zdržení ve vrstvě způsobují nežádoucí termický rozklad organických sloučenin důležitých pro materiálové využití daného plynu. V reaktorech s pevnou vrstvou se používají pouze sorbenty/katalyzátory s velkými částicemi, a tudíž malým povrchem, aby byla tlaková ztráta ve vrstvě udržena v akceptovatelných mezích. Naproti tomu zařízení využívající malé částice zaváděné do proudu plynu existují dosud pouze pro plyny oxidující, tedy pro spaliny neobsahující hořlavé komponenty. Pracují za nízkých teplot vylučujících přítomnost kondenzujících organických sloučenin nad jejich rosným bodem.
Nedostatky předchozích řešení byly odstraněny zmenšením částic sorbentu a/nebo katalyzátoru na úroveň prášku a současně intenzifikací promíchávání plynu s pevnými částicemi, které nastává v letu. Účinnost dehalogenace je dále zvýšena tím, že částečně zreagovaný sorbent a/nebo katalyzátor setrvává po definovanou dobu na filtru, kde reakce dále probíhá.
Doba zdržení v první fázi procesu v letu je dána objemovým tokem plynu a dosahuje řádově jednotek sekund. Doba zdržení plynu při jeho průchodu vrstvou částic zachycených na filtru je regulovatelná periodicitou zpětného pulzního profuku filtru, a tedy tloušťkou vrstvy. Regulací doby zdržení se výrazně omezí ztráty materiálově využitelných kondenzujících složek.
Práce za vysoké teploty v redukujícím prostředí umožní dehalogenovat primární pyrolýzní plyn obsahující kondenzující složky nad jejich rosným bodem, a to bez rizika vzniku požáru nebo výbuchu.
Objasnění výkresu
Obr. 1 znázorňuje zařízení podle vynálezu popsané v příkladu 1.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1: Konstrukce zařízení
Na obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu. Vstup 1 primárního pyrolýzního plynu je připojen tangenciálně k první nádobě 2, kterou je vírový odlučovač kapalných a pevných aerosolů. Spodní kuželová část nádoby 2 je opatřena jímkou s plynotěsnou výpustí 15 zachycené kapaliny a pevných částic ovládanou automaticky pomocí hladinoměru instalovaného v uvedené spodní části nádoby 2.
Horní osový výstup plynu z nádoby 2 je opatřen trojcestnou armaturou 3, z níž jedno potrubí je obtokovým potrubím 16 vedoucím přes koncovou uzavírací armaturu přímo do výstupu 14 ze zařízení, a druhé potrubí 9 směřuje od nádoby 2 k filtrační nádobě 13. Do tohoto druhého potrubí 9 ústí pod úhlem 45° výstupní potrubí zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo katalyzátoru. Zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo katalyzátoru obsahuje integrované mlecí zařízení 4, kterým je drtič a oddělovač hrubé frakce sorbentu a/nebo
- 5 CZ 2022 - 128 A3 katalyzátoru, a které je spojeno šnekovým dopravníkem s plynotěsným zásobníkem, na který navazuje Venturiho dýza 6, k jejíž zadní části je připojeno přívodní potrubí 5 hnacího plynu.
Za místem připojení zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo katalyzátoru je potrubí 9 zavedeno do spodní třetiny filtrační nádoby 13, která je válcová a opatřená kuželovou spodní částí, a v jejímž dně je plynotěsná výsypka 11 nasyceného sorbentu a/nebo katalyzátoru. Pod touto výsypkou 11 může být umístěn chlazený kontejner na shromažďování nasyceného sorbentu a/nebo katalyzátoru.
Horní část filtrační nádoby 13 je opatřena odnímatelným krytem, pod kterým jsou instalovány v pravidelných rozestupech keramické svíčkové filtry 17 tak, že rovnoměrně vykrývají celou plochu půdorysu nádoby 13. Na vnějším povrchu této nádoby je instalován odporový ohřev 12, který je nezávislý na ohřevu ostatních součástí dehalogenačního zařízení.
Dále je nádoba 13 vybavena diferenčním manometrem snímajícím tlakovou ztrátu na svíčkových filtrech a indikujícím zahájení jejich automatické regenerace zpětným pulzním profukem. Systém regenerace filtrů sestává z tlakového zásobníku 7 plynu a potrubního rozvodu 8 k elektromagneticky ovládaným ventilům spojeným s tryskami. Každý keramický svíčkový filtr 17 je vybaven vlastním elektromagnetickým ventilem a regenerační tryskou. Na potrubní rozvod plynu ze zásobníku 7 je dále připojena dvojice ventilů 10 ústících na protilehlých stranách do spodní kuželové části nádoby 13 tak, že jedno vyústění se nachází těsně nad vstupem potrubí 9.
Z prostoru odnímatelného krytu nádoby 13 je těsně nad ústím svíčkových filtrů 17 vyvedeno potrubí směřující přes uzavíratelnou armaturu do výstupu 14. Toto potrubí, vstup 1, potrubí 9, a obtokové potrubí 16 mají stejnou dimenzi. Výstup 14 je zaveden do chladiče primárního pyrolýzního plynu a kondenzátoru.
Celé dehalogenační zařízení je vybaveno regulovatelným externím ohřevem v podobě elektrických odporových elementů a opatřeno aluminosilikátovou tepelnou izolací. Samostatně je regulovatelný ohřev vstupu 1, první nádoby 2, obtokového potrubí 16, potrubí 9, přívodního potrubí sorbentu a/nebo katalyzátoru, filtrační nádoby 13 a potrubí mezi filtrační nádobou 13 a výstupem 14.
Příklad 2: Postup dehalogenace plynu
Vynález je dále objasněn na příkladu provedení, kde je zařízení podle příkladu 1 napojeno na předřazený kontinuální šnekový pyrolyzér zpracovávající hodinově 10 kg separovaných odpadních plastů tvořených z 90 % polyolefiny a obsahujících max. 1 % organicky vázaného chloru. Tento pyrolyzér byl zdrojem vstupujícího primárního pyrolýzního plynu. Surovina pro pyrolýzu nebyla mísena s žádnými aditivy. Tlak v předřazeném pyrolyzéru a v zařízení pro dehalogenaci byl udržován o 10 kPa vyšší než atmosférický tlak, čímž bylo bráněno vniknutí vzduchu do systému.
Před zahájením provozu zařízení pro dehalogenaci byla současně s jeho ohřevem provedena bezpečnostní inertizace za použití dusíku přivedeného ze zásobníku 7 do celého zařízení otevřením ventilů 10 a armatury 3 a výstupu 14.
Primární pyrolýzní plyn o objemovém toku 5,5 m3.h-1 produkovaný v pyrolyzéru kontinuálním procesem z odpadních plastů vstupoval do dehalogenačního zařízení přímo z pyrolyzéru, a tedy za teploty pyrolýzy, která činila 550 °C. Uvedená teplota 550 ±10 °C byla trvale udržována v celém zařízení od vstupu 1 po výstup 14 s výjimkou mlecího zařízení 4, zásobníku 7 plynu, plynových rozvodů 8 a ventilů 10.
- 6 CZ 2022 - 128 A3
Dle analýzy odebraného primárního pyrolýzního plynu docházelo k prakticky kvantitativnímu převedení Cl do plynné fáze. Vstupem 1 se primární pyrolýzní plyn vede do tepelně izolovaného vírového odlučovače v první nádobě 2, kde došlo k odstranění vysokovroucího kapalného aerosolu. Protože teplota ve vírovém odlučovači byla udržována na stejné úrovni, jako byla teplota pyrolýzy, oddělený aerosol reprezentoval méně než 0,25 % hmotnostního toku suroviny a byl automaticky vypouštěn plynotěsnou výpustí 15 na základě signálu hladinoměru instalovaného ve spodní části jímky.
Primární pyrolýzní plyn zbavený aerosolů procházel trojcestnou armaturou 3 do potrubí 9, do něhož byl pneumaticky dávkován práškový sorbent a katalyzátor rychlostí 0,8 kg.h-1. Byl používán směsný sorbent a katalyzátor obsahující hmotnostně 80 % Na2CO3 a 20 % Fe2O3, přičemž 90 % směsi bylo namleto na frakci menší než 40 μm.
Hnacím plynem přiváděným potrubím 5 do Venturiho dýzy 6 pneumatického dávkovače byl při nájezdu zařízení dusík. Po ustálení provozních podmínek, kterého bylo dosaženo po 30 minutách od nájezdu, byl dusík nahrazen částí pyrolýzního plynu upravenou k tomuto účelu následovně. Jednalo se o již dehalogenovaný pyrolýzní plyn, který byl následně chlazen tak, aby docházelo ke kompletnímu vykondenzování kapalné frakce. Poté byl znovu temperován na teplotu dehalogenace 550 °C a používán jako hnací médium.
Doba kontaktu primárního pyrolýzního plynu s práškovým sorbentem a katalyzátorem v letu činila 6 sekund a poté plyn vstupoval potrubím 9 do prostoru filtrační nádoby 13. Na povrchu keramických svíčkových filtrů 17 se tvořila vrstva filtračního koláče tvořeného sorbentem/katalyzátorem, skrz níž primární pyrolýzní plyn procházel. Periodicita zpětného profuku činila 45 min, čemuž odpovídala doba kontaktu primárního pyrolýzního plynu s vrstvou sorbentu/katalyzátoru 1,5 s. Pulzní zpětný profuk filtru byl prováděn rovněž dehalogenovaným pyrolýzním plynem podrobeným kondenzaci kapalné frakce a opětovně temperovaným na 550 °C.
Při pulzním zpětném profuku padal nasycený sorbent/katalyzátor gravitačně do plynotěsné výsypky 11 nacházející se ve dně kuželové spodní části filtrační nádoby 13, a odtud byl vyváděn do chlazeného kontejneru.
Primární pyrolýzní plyn zbavený kyselých sloučenin halogenů opouštěl zařízení stále za procesní teploty 550 °C, a to výstupem 14. Teprve za tímto výstupem následovalo ochlazení proudu spojené s jeho rozdělením na kapalný kondenzát a permanentní plyny. Získané permanentní plyny zbavené halogenů a kondenzujících složek obsahovaly méně než 3 % obj. kyslíku, a kromě nájezdu celého zařízení byly používány jednak k pneumatickému dávkování práškového sorbentu a katalyzátoru a jednak ke zpětnému pulznímu profuku svíčkových filtrů 17.
Tabulka 1. Srovnání složení plynu a kondenzátu při použití různých způsobů dehalogenace primárního pyrolýzního plynu. Údaje pro dehalogenační postupy ze stavu techniky jsou údaje z níže uvedené literatury. Údaje o postupu podle vynálezu jsou souhrnem za 10 měření.
| Parametr | Jednotka | Hodnota | Způsob stanovení | ||
| Pyrolýza s aditivy15 | Pevné lože katalyzátoru a sorbentu6-11 | Podle vynálezu | |||
| Výtěžek kondenzátu | % hm. | 65 - 75 | 45 - 65 | 70 - 80 | gravimetricky |
| Výtěžek plynu | % hm. | 20 - 35 | 35 - 50 | 15 - 30 | výpočet z objemu a GC analýzy |
| Pevný zbytek | % hm. | 1 - 10 | 1 - 5 | 1 - 5 | gravimetricky |
- 7 CZ 2022 - 128 A3
| Obsah Cl v kondenzátu | ppm | 1 000 - 3 000 | 1 - 20 | 1 - 20 | tepelný rozklad s následnou potenciometrickou titrací |
| Složení plynu (hmotnostně) | |||||
| H2 | % hm. | 0 - 1,5 | 0,5 - 2,5 | 0 - 0,5 | GC-TCD-FID |
| Ci | % hm. | 8 - 15 | 12 - 18 | 5 - 6 | GC-TCD-FID |
| C2 | % hm. | 8 - 23 | 7 - 20 | 10 - 26 | GC-TCD-FID |
| C3 | % hm. | 30 - 50 | 25 - 50 | 37 - 53 | GC-TCD-FID |
| C4 | % hm. | 8 - 15 | 8 - 15 | 10 - 17 | GC-TCD-FID |
| Složení kondenzátu (hmotnostně) | |||||
| C5 — C10 | % hm. | 7 - 12 | 13 - 22 | 5 - 10 | GC-MS |
| C11 — C15 | % hm. | 20 - 35 | 27 - 38 | 20 - 30 | GC-MS |
| C16 — C20 | % hm. | 20 - 25 | 15 - 20 | 20 - 30 | GC-MS |
| C21 - C25 | % hm. | 18 - 26 | 12 - 16 | 15 - 25 | GC-MS |
| C>25 | % hm. | 5 - 10 | 3 - 6 | 8 - 12 | GC-MS |
Sakata, Y. et al. Spontaneous degradation of municipal waste plastics at low temperature during the dechlorination treatment. Industrial & Engineering Chemistry Research 1998, 37 (7), 2889-2892.
Zhou, Q. et al. Lanthania promoted MgO: Simultaneous highly efficient catalytic degradation and dehydrochlorination of polypropylene/polyvinyl chloride. Applied Catalysis B-Environmental 2008, 80 (1-2), 141-146.
Uddin, M., A. et al. Dechlorination of chlorine compounds in poly(vinyl chloride) mixed plastics derived oil by solid sorbents. Industrial & Engineering Chemistry Research 1999, 38 (4), 1406-1410.
Karayildirim, T. et al. Degradation of PVC containing mixtures in the presence of HCl fixators. Journal of Polymers and the Environment 2005, 13 (4), 365-374.
Keane, M., A., Catalytic conversion of waste plastics: Focus on waste PVC. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 2007, 82 (9), 787-795.
Yanik, J.; Uddin, M., A.; Sakata, Y. The effect of red mud on the liquefaction of waste plastics in heavy vacuum gas oil. Energy & Fuels 2001, 15 (1), 163-169.
Bhaskar, T. et al. Novel calcium based sorbent (Ca-C) for the dehalogenation (Br, Cl) process during halogenated mixed plastic (PP/PE/PS/PVC and HIPS-Br) pyrolysis. Green Chemistry 2002, 4 (4), 372-375.
Bhaskar, T. et al. Pyrolysis studies of PP/PE/PS/PVC/HIPS-Br plastics mixed with PET and dehalogenation (Br, Cl) of the liquid products. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2004, 72 (1), 27-33.
Bhaskar, T. et al. Laboratory evaluation of calcium-, iron-, and potassium-based carbon composite sorbents for capture of hydrogen chloride gas. Energy & Fuels 2002, 16 (6), 1533-1539.
Shiraga, Y. et al. Boiling-point distributions and dechlorination of organic chlorine compounds in oil obtained from the degradation of PVC mixed plastic. Energy & Fuels 1999, 13 (2), 428-432.
- 8 CZ 2022 - 128 A3
Ucar, S. a kol. Conversion of polymers to fuels in a refinery stream. Polymer Degradation and Stability 2002, 75 (1), 161-171.
Claims (10)
1. Zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu, vyznačující se tím, že obsahuje první nádobu (2) upravenou pro oddělení kapalných a pevných aerosolů, opatřenou výstupem plynu a spodní plynotěsnou výpustí (15) pro odvádění zachycené kapaliny a pevných částic, přičemž uvedený výstup plynu vede do potrubí (9), do kterého ústí zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu plynu, přičemž potrubí (9) vede do filtrační nádoby (13) opatřené filtrem (17) pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, přičemž filtr (17) je upraven pro periodické nebo kontinuální odstraňování nebo posouvání vrstvy částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru a filtrační nádoba (13) je opatřena plynotěsnou výsypkou (11) pro odstraňování zachycených a sfouknutých částic, a přičemž zařízení je dále opatřeno ohřevem a/nebo tepelnou izolací.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru zahrnuje zásobník práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, dávkovač práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru a mechanický podavač práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru spojující zásobník a dávkovač, přičemž výstup z dávkovače ústí do potrubí (9) vedoucího plyn.
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení pro dávkování práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru obsahuje integrované mlecí ústrojí (4).
4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi první nádobou (2) a výstupem dehalogenovaného plynu z filtrační nádoby (13) je instalováno obtokové potrubí (16).
5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že první nádobou (2) je mechanický odlučovač, který je upravený pro vyhřívání na teplotu alespoň o 50 °C vyšší než teplota vstupujícího primárního pyrolýzního plynu.
6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že filtr (17) pro záchyt částic práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru je vybrán z keramického svíčkového filtru, slinutého pískového filtru, kovového filtru, sesuvného filtru a panelového filtru.
7. Způsob dehalogenace primárního pyrolýzního plynu s použitím zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se plyn vede do první nádoby (2), v níž se oddělí kapalné a pevné aerosoly, přičemž kapalná a pevná složka se odvede ven ze zařízení, a plyn se vede potrubím (9) do filtrační nádoby (13), přičemž v potrubí (9) se do plynu vnese práškový sorbent a/nebo práškový katalyzátor, a ve filtrační nádobě (13) plyn prochází filtrem (17), který zachycuje částice práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru, přičemž zachycené částice se z filtru odstraňují nebo se z filtru sesouvají, a přičemž se zařízení ohřívá tak, aby plyn po celou dobu setrvání v zařízení byl udržován při teplotě vyšší, než je rosný bod kterékoliv složky primárního pyrolýzního plynu.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že zachycené částice se z filtru (17) odstraňují zpětným pulzním profukem pomocí plynu zaváděného na filtr tryskami.
9. Způsob podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že se zařízení ohřívá na teplotu 300 °C nebo vyšší.
- 10 CZ 2022 - 128 A3
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že vnášení práškového sorbentu a/nebo práškového katalyzátoru do proudu primárního pyrolýzního plynu v potrubí (9) se provádí prostřednictvím pneumatického vnášení s pomocí hnacího plynu, výhodně dehalogenovaného plynu 5 nebo hnacího plynu obsahujícího méně než 3 % obj. kyslíku, zejména dusíku nebo oxidu uhličitého.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-128A CZ2022128A3 (cs) | 2022-03-19 | 2022-03-19 | Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-128A CZ2022128A3 (cs) | 2022-03-19 | 2022-03-19 | Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309834B6 CZ309834B6 (cs) | 2023-11-22 |
| CZ2022128A3 true CZ2022128A3 (cs) | 2023-11-22 |
Family
ID=88789887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-128A CZ2022128A3 (cs) | 2022-03-19 | 2022-03-19 | Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2022128A3 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155285A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-05-28 | Nippon Shoene Kankyo Seihin:Kk | プラスチック油化処理方法及び装置 |
| CZ308537B6 (cs) * | 2019-10-17 | 2020-11-11 | Aikona Ltd | Zařízení pro termicko-katalytický rozklad – pyrolýzu odpadních látek organického původu |
| CN110746995B (zh) * | 2019-12-04 | 2024-04-09 | 上海和惠生态环境科技有限公司 | 一种回收利用烟气的气化热解系统及其应用 |
| CZ36265U1 (cs) * | 2022-03-19 | 2022-08-16 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu |
-
2022
- 2022-03-19 CZ CZ2022-128A patent/CZ2022128A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309834B6 (cs) | 2023-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2274404B1 (en) | Production and conditioning of synthesis gas obtained from biomass | |
| RU2424277C2 (ru) | Способ парового риформинга углеродистого материала | |
| US7862691B2 (en) | Decomposition method of waste plastics and organics | |
| RU2678278C1 (ru) | Способы и системы для удаления материала частиц из потока технологических отработанных газов | |
| JP2006096615A (ja) | セメントキルンの排ガスの処理方法 | |
| CN103768929A (zh) | 一种垃圾焚烧过程中产生的烟气的净化处理装置及其应用 | |
| KR100555686B1 (ko) | 토양의 생산방법, 토양 처리장치, 처리방법 및처리장치 | |
| US7842265B1 (en) | Mercury absorption system for industrial kiln applications | |
| CZ36265U1 (cs) | Zařízení pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu | |
| JP2014024052A (ja) | 飛灰循環型排ガス処理方法 | |
| CN110448992A (zh) | 一种垃圾焚烧过程中烟气二噁英减排系统和方法 | |
| CZ2022128A3 (cs) | Zařízení a způsob pro dehalogenaci primárního pyrolýzního plynu | |
| CN111790731B (zh) | 一种工业废盐转化装置及方法 | |
| EP1905748B1 (en) | Method of diminishing organochlorine compound in a cement production facility | |
| CN102302891B (zh) | 用双效反应器处理焚烧产生的烟气的方法及其系统 | |
| JP7044712B2 (ja) | 流動層フロー反応器によってガス流からガス状または粒子状物質を分離する方法 | |
| CN107020012A (zh) | 一种有机污染物催化降解系统 | |
| CN108499309A (zh) | 一种工业烟气二噁英类前驱物去除剂 | |
| CN211620041U (zh) | 超临界水氧化装置 | |
| JP2004141867A (ja) | ダスト処理方法 | |
| Shen et al. | Incineration of pelletized Fly ash in a bench-scale fluidized bed combustor | |
| CN111912936A (zh) | 一种基于高粉尘环境中乙炔气实时监测的应急充氮-强制通风组合防爆系统及方法 | |
| JP7056792B1 (ja) | 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法 | |
| JP2000246059A (ja) | 難分解性有機塩素化合物の分解用反応剤および分解方法 | |
| JP7056793B1 (ja) | 廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法 |