CZ24671U1 - Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu - Google Patents

Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu Download PDF

Info

Publication number
CZ24671U1
CZ24671U1 CZ201226323U CZ201226323U CZ24671U1 CZ 24671 U1 CZ24671 U1 CZ 24671U1 CZ 201226323 U CZ201226323 U CZ 201226323U CZ 201226323 U CZ201226323 U CZ 201226323U CZ 24671 U1 CZ24671 U1 CZ 24671U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
section
line
carbonization
gasification
stage
Prior art date
Application number
CZ201226323U
Other languages
English (en)
Inventor
Krížek@Jirí
Hutla@Petr
Jevic@Petr
Original Assignee
Polycomp, A.S.
Výzkumný ústav zemedelské techniky, v.v.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polycomp, A.S., Výzkumný ústav zemedelské techniky, v.v.i. filed Critical Polycomp, A.S.
Priority to CZ201226323U priority Critical patent/CZ24671U1/cs
Publication of CZ24671U1 publication Critical patent/CZ24671U1/cs

Links

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu
Technické řešení se týká zpracovacích linek na odpadové materiály, konkrétně zde na úpravu odpadu, tvořeného převážně plasty a celulózou. Jedná se o linky, kde se tepelně upravuje vstupní materiál, který předtím prošel tříděním a drcením.
Dosavadní stav techniky
V současnosti jsou známy různé linky na zpracování plastů, a to včetně linek na tepelné zpracování tohoto materiálu. Samotný plastový materiál, s povahou odpadu, se často zpracovává za účelem získání recyklované suroviny pro další plastikářskou výrobu. Pokud určitý odpadový materiál obsahuje směs plastů, celulózy a případně i další složku, a další třídění je technicky obtížné a neekonomické, pak je také známo zpracování spalováním, nebo karbonizací, kde získaný materiál slouží k výrobě tepelné energie, a to případně i v jiném místě a čase. Přímé spalování odpadů uvedeného typu, zpravidla existujícího jako tzv. tuhý komunální odpad, není optimálním řešením, vyžaduje to poměrně nákladné zařízení, jehož přijatelná ekonomická efektivnost vyžaduje napojení na oblast s přibližně 300 tis. obyvateli. Je známo i zařízení, kde se provádí karbonizace uvedeného materiálu, a to se získáváním topného plynu. Pro určité konkrétní složení vstupního materiálu je ale třeba volit přiměřený průběh teplot a také, pokud produktem karbonizace je topný plyn, je třeba zařízení vybavit technickými prvky pro chemické a mechanické čištění takového plynu. Tepelné zpracování uvedeného typu odpadů samo o sobě je známo a k tomu účelu jsou známy i tzv. karbonizační reaktory, kde právě uvedený odpad setrvává po určitou dobu na určité teplotě, přičemž dochází k vývoji plynů a k tvorbě pevného nedopalku. Pro konstrukci relativně malého zařízení, schopného ekonomicky i technicky optimalizovaného provozu, je potom úkolem předkládaného technického řešení stanovit druh, počty a návaznosti jednotlivých sekcí karbonizačního reaktoru a jeho příslušenství a také optimalizovaný způsob činnosti takového reaktoru a i celé linky s tímto reaktorem. S ohledem na to, že při známých procesech karbonizace, zejména pak s uvedenými vstupními materiály, dochází jednak k vedlejší produkci kapalných uhlovodíků, jednak k produkci pevných složek, z nichž část může být ještě recyklována, je též úkolem předkládaného technického řešení vytvořit ve zpracovací lince vhodné recyklační vazby a tomu odpovídající technické prvky pro vedení těchto složek.
Podstata technického řešeni
Uvedené nevýhody dosavadních recyklačních linek a karbonizačních ústrojí se v podstatné míře řeší a vyřešení vytčeného úkolu se ve vysoké míře dosahuje linkou na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a také způsobem zpracování odpadu na této lince, podle předkládaného technického řešení, kde linka obsahuje vstupní a přípravnou sekci, karbonizační sekci, předávací sekci, zplyňovací sekci, čisticí sekci a systém recyklačních vedení, a kde podstata linky spočívá v tom, že v lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce, obsahující zásobník a dávkovač odpadového materiálu, karbonizační sekce, vytvořená jako karbonizační reaktor trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 500 až 700 °C, předávací sekce, tvořená zásobníkem a dávkovačem převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci, zplyňovací sekce, vytvořená jako zplyňovací reaktor trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 800 až 1000 °C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru je v lince zapojena Čisticí sekce, upravená jako dvoustupňový odlučovač, s prvním stupněm upraveným pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a s druhým stupněm upraveným pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, kde výstup vyčištěného energoplynu z čisticí sekce je hlavním produkčním výstupem linky, zatímco výstup nebo výstupy odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a pře- 1 CZ 24671 Ul bytku lehkých uhlovodíků z odlučovače jsou propojeny jednou z větví systému recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce, přičemž výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je propojen další větví systému recyklačních vedení na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně dvoustupňového odlu5 čovače, a současně výstup karbonizační vody v podobě vodního kondenzátu ze druhého stupně dvoustupňového odlučovače je propojen ještě další větví systému recyklačních vedení na vstup zplyňovacího reaktoru, kde je navíc ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, především doplňkové vody a/nebo páry. S výhodou dávkovač odpadového materiálu do karbonizační sekce a dávkovač karbonizačního produktu do zplyňovací sekce je proveden jako dávkovači pístové ío čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem 8 až 11 MPa. Výhodné je, jestli karbonizační reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 500 až 600 °C a současně zplyňovací reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 900 až 1000 °C. Výhodné je také, jestliže pro vnější ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru je vytvořeno ohřívací ústrojí s plynovým horákem, propojeným napájecím potrubím s výstupem energoplynu z linky.
is Optimální provoz linky nastává, pokud způsob zpracování odpadu na této lince probíhá tak, že odpad o vlhkosti do 15 % hmotnostních a ve složení s podílem hmotnostním plastu 35 až 55 %, celulózy 20 až 40 %, biomasy 10 až 20 %, pryže 1 až 10 % a textilu 1 až 10 % se vtlačuje do karbonizačního reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 500 až 600 °C, setrvává na této teplotě po dobu 30 až 90 minut, načež se dále převážně pevný produkt karbonizace vtla20 čuje do zplyňovacího reaktoru, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 900 až 1000 °C a na této teplotě setrvává po dobu 60 až 180 minut, načež vzniklý surový energetický plyn se čistí, a to tak, že se v první fázi vypírá tento horký surový energoplyn v lehkých uhlovodících a ve druhé fázi se chladí až ke kondenzaci lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, načež vyčištěný energoplyn z čisticí sekce vystupuje z linky jako hlavní produkt, zatímco odloučený podíl odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z odlučovače je veden zpět na vstup do karbonizačního procesu v karbonizačním reaktoru, přičemž základní objem lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je veden na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně dvoustupňového odlučovače, kde slouží k vypírání kapal. ných uhlovodíků, obsažených v surovém energoplynu, a současně vodní koncentrát ze druhého stupně dvoustupňového odlučovače je jako karbonizační voda veden zpět do zplyňovací sekce, kam se také přivádí další zplyňovací média, přednostně doplňková voda a/nebo pára.
Tak se dosáhne vytvoření zpracovací linky, upravené pro energetické využití odpadu, obsahujícího především plasty a celulózu. Pri použití této linky, a zejména pri práci této linky popsaným optimálním způsobem, se dosahuje výroby energoplynu, jehož fyzikální a chemické vlastnosti umožňují nejen výrobu tepelné energie spalováním, ale i využití pro výrobu mechanické práce ve spalovacím motoru a následně tak i přednostně výrobu elektrické energie v generátoru, připojeném samo o sobě známým způsobem k tomuto spalovacímu motoru.
Přehled obrázků na výkresech
Technické řešení je dále popsáno a vysvětleno na příkladném provedení linky na zpracování odpadu s obsahem převážně plastů a celulózy, též s použitím přiloženého výkresu, kde je patrné blokové schéma této linky.
Příklad provedení technického řešení
Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, vytvořená podle vynálezu, obsahuje vstupní a přípravnou sekci 1, karbonizační sekci 2, předávací sekci 3, zplyňovací sekci
4, čisticí sekci 5 a systém recyklačních vedení. V lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce I, obsahující zásobník 11 a dávkovač 12 odpadového materiálu 10, karbonizační sekce 2, vytvořená jako karbonizační reaktor 21 trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu W, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty na 550 °C, pak následuje předávací sekce 3, tvořená zásobníkem 31 a dávkovačem 32 převážně
-2 CZ 24671 Ul pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci 4, dále je zařazena vlastní zplynovací sekce 4, vytvořená jako zplyňovací reaktor 4i trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty 1000 °C, přičemž na výstupu z tohoto zplyňovacího reaktoru 41 je v lince zapojena čisticí sekce 5, upra5 vená jako dvoustupňový odlučovač, sestávající z prvního stupně 51 upraveného pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a z druhého stupně 52 upraveného pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody. Výstup 53 vyčištěného energoplynu z čisticí sekce 5 je hlavním produkčním výstupem linky. Výstupy 54 odloučeného podílu odkalu a úsad z pracího procesu a také přebytku lehkých uhlovodíků z odluio čovače jsou propojeny systémem recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce 2. Přitom současně výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači 51, 52 je propojen recyklačním vedením na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně 51 tohoto dvoustupňového odlučovače. Ve druhém stupni 52 dvoustupňového odlučovače odloučený vodní kondenzát je veden dalším recyklačním vedením jako karbo15 nizační voda na vstup zplyňovacího reaktoru 41. přičemž je zde ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, kterým je zde doplňková voda a obecně to může být i pára. Dávkovač j_2 odpadového materiálu do karbonizační sekce 2 a dávkovač 32 karbonizačního produktu do zplyňovací sekce 4 je zde proveden jako dávkovači pístové čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem regulovatelným na 8 až 11 MPa.
Sestavení linky a její optimální funkce je patrná z příkladně dále zde uvedeného způsobu její činnosti. Odpad o vlhkosti 12 % hmotnostních a ve složení s podílem hmotnostním plastu 45 %, celulózy 30 %, biomasy 15 %, pryže 5 % a textilu 5 % se vtlačuje do karbonizačního reaktoru 21, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 550 °C, setrvává na této teplotě po dobu 60 minut, načež se dále pevný produkt karbonizace se vtlačuje do zplyňovacího reaktoru 41, kde se ohřívá, bez přístupu vzduchu, na teplotu 1000 °C a na této teplotě setrvává po dobu 120 minut, načež vzniklý surový energetický plyn se čistí, a to tak, že se v první fázi vypírá tento horký surový energoplyn v lehkých uhlovodících a ve druhé fázi se chladí až ke kondenzaci lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, načež vyčištěný energoplyn z čisticí sekce 5 vystupuje z linky jako hlavní produkt, zatímco odloučený podíl odkalu a úsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z dvoustupňového odlučovače je veden zpět na vstup do karbonizačního procesu v karbonizačním reaktoru 21, přičemž základní objem lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je veden na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně 51 dvoustupňového odlučovače, kde slouží k vypírání kapalných uhlovodíků, obsažených v surovém energoplynu, a současně vodní kondenzát ze druhého stupně 52 dvou35 stupňového odlučovače je jako karbonizační voda veden zpět do zplyňovací sekce 41, kam se také přivádí další zplyňovací média, přednostně zde doplňková voda a/nebo je obecně možnost přivádět i páru. Odpadový materiál do karbonizační sekce a karbonizační produkt do zplyňovací sekce se dávkuje s přetlakem 10 MPa. Ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru se zde provádí pomocí energoplynu, odbíraného z výstupu linky.
Tato zpracovací linka, zpracovávající odpad především s plasty a celulózou, a zejména pracující uvedeným optimálním způsobem, vyrábí energoplyn, jehož fyzikální a chemické vlastnosti umožňují nejen spalování pro vytápění či ohřev teplé užitkové vody, ale i využití pro výrobu mechanické práce ve spalovacím motoru a následně tak i výrobu elektrické energie v generátoru, připojeném samo o sobě známým způsobem k tomuto spalovacímu motoru, kde motor s generá45 torem zde není znázorněn. Přitom energoplyn má fyzikální vlastnosti, tedy především složení s dobrou výhřevností a čistotu, a chemické vlastnosti, tedy především podlimitní podíl složek, působících zhoršení spalin či zkracování životnosti spalovacích motorů, na takové úrovni, že je použitelný pro právě jmenované spalování ve spalovacím motoru. Složení energoplynu, vyráběného za uvedených podmínek na lince podle příkladu 1, je uvedeno v následující tabulce.
-324671 Ul
Tabulka: složení energoplynu
látka Jednotka průměrné složení relativní odchylka v %
vodík % obj. 10,80 6,6
oxid uhličitý %obj. 10,60 13,8
kyslík % obj. 0,10 35,8
dusík % obj. 0,34 29,5
methan % obj. 19,69 8,3
oxid uhelnatý % obj. 17,06 19,9
ethylen % obj. 14,76 9,0
ethan % obj. 6,25 9,9
propen % obj. 9,86 8,8
propan %obj. 0,95 12,1
propin % obj. 0,06 8,5
C4 suma % obj. 5,40 6,3
Cs suma % obj. 2,38 8,1
C6 suma % obj. 0,98 13,7
C7 suma % obj. 0,19 24,2
C8 suma % obj. 0,04 67,7
benzen % obj. 0,46 27,3
toluen % obj. 0,07 59,6
spalné teplo MJ/m3») 49,05 5,4
sulfan mg/m3 *) 379,0
amoniak mg/m3 *) 23,7
HCL mg/m3 *) <0,2
HF mg/m3 *) <0,2
Poznámka: *) platí pro 0 °C a 101,325 kPa Průmyslová využitelnost
Zařízení podle předkládaného technického řešení je použitelné při zpracování odpadů, především 5 s dominantním obsahem plastů a celulózy, což odpovídá nej častějšímu složení tuhého domovního odpadu. Jednak se dosahuje likvidace uvedeného odpadu ekologickým způsobem, a současně lze vyrábět tepelnou či elektrickou energii.

Claims (3)

1. Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, kde linka obsahuje ío vstupní a přípravnou sekci (1), karbonizační sekci (2), předávací sekci (3), zplyňovací sekci (4),
-4CZ 24671 Ul čisticí sekci (5) a systém recyklačních vedení, vyznačená tím, že v lince jsou za sebou zapojeny vstupní a přípravná sekce (1), obsahující vstupní zásobník (11) a první dávkovač (12) odpadového materiálu, karbonizační sekce (2), vytvořená jako karbonizační reaktor (21) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování odpadového materiálu, bez
5 přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 500 až 700 °C, předávací sekce (3), tvořená předávacím zásobníkem (31) a druhým dávkovačem (32) převážně pevného produktu karbonizace pro zplyňovací sekci (4), zplyňovací sekce (4), vytvořená jako zplyňovací reaktor (41) trubicového tvaru, s vnějším ohřevem, upravený pro tepelné zpracování produktu karbonizace, bez přístupu vzduchu a s udržováním teploty v rozmezí 800 až 1000 °C, přičemž na výstupu z tohoto io zplyňovacího reaktoru (41) je v lince zapojena čisticí sekce (5), upravená jako dvoustupňový odlučovač, s prvním stupněm (51) upraveným pro vyprání horkého surového energoplynu v lehkých uhlovodících a s druhým stupněm (52) upraveným pro chlazení ke kondenzaci uvedených lehkých uhlovodíků a v energoplynu obsažené vody, kde výstup vyčištěného energoplynu z čisticí sekce (5) je hlavním produkčním výstupem linky, zatímco výstup (54) nebo výstupy odlou15 čeného podílu odkalu a ůsad z pracího procesu a přebytku lehkých uhlovodíků z dvoustupňového odlučovače jsou propojeny jednou z větví systému recyklačních vedení zpět na vstup do karbonizační sekce (2), přičemž výstup základního objemu lehkých uhlovodíků v rámci odloučeného podílu ve dvoustupňovém odlučovači je propojen další větví systému recyklačních vedení na vstup lehkých uhlovodíků do prvního stupně (51) dvoustupňového odlučovače, a současně
20 výstup karbonizační vody v podobě vodního kondenzátu ze druhého stupně (52) dvoustupňového odlučovače je propojen ještě další větví systému recyklačních vedení na vstup zplyňovacího reaktoru (41), kde je navíc ještě vytvořen vstup dalších zplyňovacích médií, především doplňkové vody a/nebo páry,
2. Linka podle nároku 1, vyznačená tím, že dávkovač odpadového materiálu do kar25 bonizační sekce a dávkovač karbonizačního produktu do zplyňovací sekce je proveden jako dávkovači pístové čerpadlo, upravené pro výtlak s přetlakem 8 až 11 MPa.
3. Linka podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že karbonizační reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 500 až 600 °C a současně zplyňovací reaktor je upraven pro udržování teploty v rozmezí 900 až 1000 °C.
30 4. Linka podle některého z nároků laž3, vyznačená tím, že pro vnější ohřev karbonizačního reaktoru a zplyňovacího reaktoru je vytvořeno ohřívací ústrojí s plynovým horákem, propojeným napájecím potrubím s výstupem energoplynu z linky.
CZ201226323U 2012-06-28 2012-06-28 Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu CZ24671U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201226323U CZ24671U1 (cs) 2012-06-28 2012-06-28 Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201226323U CZ24671U1 (cs) 2012-06-28 2012-06-28 Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ24671U1 true CZ24671U1 (cs) 2012-12-05

Family

ID=47352410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201226323U CZ24671U1 (cs) 2012-06-28 2012-06-28 Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ24671U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019524913A (ja) 混合プラスチック廃棄物の熱分解のためのプラント及び方法
JP6129818B2 (ja) シンガスからタールを除去するための装置及び方法
JP5791054B2 (ja) 特に排出のないエネルギー生成のための炭素含有物質の熱化学的利用
Di Fraia et al. Thermo-economic analysis of a novel cogeneration system for sewage sludge treatment
EP2679659B1 (en) Method and plant for production of a fuel gas from waste
WO2010119973A1 (ja) 炭化水素オイル製造システム及び炭化水素オイルの製造方法
KR20020055346A (ko) 바이오매스 원료에 의한 메탄올 제조방법 및 그 장치
CA2800606C (en) Device and method for the thermochemical carbonization and gasification of wet biomass
CN102341485A (zh) 用于生物质的热化学转化的方法和系统
BRPI0418977B1 (pt) Processo para converter material carbonífero em gases energéticos e sistema para produzir um gás sintético
KR101632146B1 (ko) 바이오매스 가스화 장치
EP2470487A1 (en) Process for the conversion of natural gas to acetylene and liquid fuels with externally derived hydrogen
EP3311969A1 (en) Device for thermally decomposing polyethylene and polypropylene waste
CN1141027A (zh) 制造甲醇的协同方法
TW202308750A (zh) 氫製造系統
CN106170533A (zh) 由碳质材料生产燃气的方法
KR20160019914A (ko) 바이오매스에서 고품질 바이오오일을 회수하기 위한 급속병합촉매열분해공법
US10876057B1 (en) Waste to energy conversion without CO2 emissions
US20140130404A1 (en) System for converting organic materials into oil, fuel and uncondensed vapors utilizing a pyrolysis chamber
CN106520157A (zh) 一种气化式干馏热解炭化方法
US20130118075A1 (en) System And Method For Thermal Conversion Of Carbon Based Materials
CZ2012440A3 (cs) Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu, a způsob zpracování odpadu na této lince
CZ24671U1 (cs) Linka na zpracování odpadu, obsahujícího převážně plasty a celulózu
CN101497800A (zh) 生物能源气体的生产工艺及其专用设备
Shcheklein et al. Production of liquid fuel from wood

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20121205

MK1K Utility model expired

Effective date: 20160628