CZ283812B6 - Způsob zpracování plastů z komunálních a průmyslových odpadů - Google Patents

Abstract

Směsné a znečištěné plasty jsou převedeny na taveninu, která se rozkládá v redukčním prostředí žhnoucího uhlíku na plynné produkty, které se dále rozdělují na jednotlivé produkty dle svých bodu varu.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zpracování plastů z komunálních a průmyslových odpadů.

Dosavadní stav techniky

Plasty v komunálních odpadech jsou nedálnou součástí moderního života. Tyto hmoty, které jsou v přírodě cizorodé, způsobují značnou ekologickou zátěž životního prostředí. Moderní způsoby nakládání s odpady selektují jednotlivé druhy odpadů, z nichž podstatnou část je možno známými způsoby recyklovat a zbytek se ukládá na skládky. Vlastnosti polymerů neumožňují přímé skládkování a jejich recyklace je vzhledem ke znečištění, nehomogenitě a dalším specifickým vlastnostem obtížně proveditelná.

Jsou sice známy postupy, jako například postup BP (BRITISH PETROLEUM CO.), kterými se tyto hmoty převádí na monomery, které dále slouží po jejich vyčištění k další výrobě polymerů, avšak kapacity zpracovatelských linek umožňují zpracovat pouze část vznikajících odpadních plastů a jejich množství proto neustále narůstá. Z dalších známých technologií lze uvést metody různých spalování. Tyto metody však řeší danou problematiku jen částečně, neboť spalovací zařízení vzhledem k vysokým výhřevnostem spalovaných plastů, jejich termoplasticitě a tvorbě nebezpečných látek ve spalinách, mají svá negativní specifika, která vlastní zpracování těmito metodami prodražují a neumožňují jich v potřebné míře využít. Další nevýhoda přímého spalování odpadu s obsahem plastů je v tom, že následná zařízení, která využívají tepelné energie, jsou dislokována do míst, kde je nelze zpravidla přímo plně využít. Jedná se zejména o odpadní teplo. Výroba elektrické energie v těchto zařízeních je obdobné povahy jako u tepelných elektráren. Ze známých způsobů zpracování polymerů lze uvést způsob dle EP 0 360171 A2, při kterém je pyrolýzním procesem rozkládán kompozitní materiál a je přitom využito jak organických produktů pyrolýzy, tak i anorganické výztuže kompozitu ve formě recyklu. Další známé způsoby pyrolýzního zpracování zejména dle metod popsaných v DE 4230572 Al, DE 4204982 Al a DE 4324112 Cl jsou technickými modifikacemi pyrolýzních procesů rozkladů polymerů, které využívají fyzikálních procesů ke zlepšování kvality výstupních produktů pyrolýzy, podobně jak je známo z procesů petrochemického průmyslu. Tyto známé metody jsou sice cennými technologiemi pro parciální řešení problematiky ekologie odpadních polymerů, avšak nejedná se o univerzální velkoobjemové technologie, které by mohly nějakým podstatným způsobem zlepšit negativní stav řešení této problematiky. Investice spojené s aplikací výše uvedených známých metod jsou natolik limitující, že jejich masové využití nelze při současné ekonomické situaci očekávat. Pyrolýzní procesy jsou svou povahou podobné způsobu popsaném v tomto vynálezu, avšak jejich princip vychází prakticky jen z termických jevů a následné fyzikálně-chemické úpravy produktů. Výsledky dalších výzkumů v oblasti spalování a jiných chemických, petrochemických a pyrolýzních metod využití odpadních plastů dosud nepřinesly výsledky, jež by vedly k jednoduché a účinné metodě, jaká je podstatou tohoto vynálezu. Dosud známé metody zpracování odpadních plastů neumožňují využít akumulace vnitřní energie, která je v těchto hmotách obsažena, tak, aby byla plně využita mimo nejbližší okolí spalovny.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá vtom, že odpadní plasty ve formě taveniny se přivádějí do prostředí žhnoucího uhlíku, ke kterému se současně přivádí řízené množství vzduchu, případně kyslíku, tak, že tavenina plastu vstupuje jen do té oblasti žhnoucího uhlíku, která je redukční povahy, kde

- 1 CZ 283812 B6 na rozdíl od přímého spalování při podmínkách parciálních oxidačně redukční reakce polymemí taveniny jsou vytvořeny podmínky, při níž vznikají plynné, nízkomolekulámí produkty, které obsahují uhlovodíky a jejich kyslíkaté deriváty, zejména ethery, aldehydy a ketony. Vznikající plynné produkty se odvádějí do dalšího technologického stupně, kde dochází kjejich ochlazení, čistění a rozdělení dle bodů varu jednotlivých složek. Produkty z tohoto druhého technologického stupně jsou již určeny k přímému technickému užití ve formě kapalných a plynných paliv.

Příklad provedení vynálezu

Ve svislé ocelové rouře o průměru 500 mm a délce 2 m, která byla na dně opatřena roštěm a regulovaným přívodem vzduchu, byl nasypán koks do výše 80 cm. V horní části roury byla umístěna dávkovači zařízeni na dávkování koksu a taveniny plastů. Koks v rouře byl zapálen přes rošt, který byl vybaven zařízením pro odvod popela, a spalovací proces byl řízen přívodem vzduchu tak, aby redukční zóna byla přibližně ve střední části sloupce koksu. Tavenina polymeru protékala přes horní nerozžhavenou část koksu k redukční zóně, kde se rozkládala na plynné produkty, které přecházely do horní části roury a odtud byly odváděny do rektifikační kolony, kde docházelo kjejich rozdělení na kapalné a plynné složky. Regulací přívodu taveniny polymerů bylo ovlivňováno složení výstupních produktů. Analýzou bylo zjištěno poměrné zastoupení jednotlivých produktů pro dávkování 60 kg a 100 kg taveniny plastu za hodinu. Výsledky udává tabulka:

Složení podle počtu	Dávkování	Dávkování
atomů uhlíku	60 kg	100 kg
molekule	taven iny/hod	taveniny/hod
c,-c5	69%	49%
C6 - Cio	19%	27%
Cio-a výše	12%	24%

Průmyslová využitelnost

Způsob zpracování plastů z komunálních a průmyslových odpadů lze využít k ozdravení životního prostředí účelným využitím vnitřní energie obsažené v plastech, při kterém vznikají produkty přímo využitelné jako palivo, které není vázáno na lokalitu zpracování, a mají všechny výhody kapalných a plynných paliv pro výrobu tepelné energie a pro pohon spalovacích motorů. Produkty z procesu dle vynálezu lze rovněž využít jako zdroje surovin pro další průmyslové zpracování.

Claims (1)

1. Způsob zpracování plastů z komunálních a průmyslových odpadů, vyznačující se tím, že odpadní plasty ve formě taveniny se přivádějí do prostředí žhnoucího uhlíku, ke kterému se současně přivádí řízené množství vzduchu, případně kyslíku, tak, že tavenina plastu vstupuje jen do té oblasti žhnoucího uhlíku, která je redukční povahy a ve které se odpad 10 rozkládá na plynné produkty ve formě nízkomolekulámích uhlovodíků a jejich kyslíkatých derivátů, zejména etherů, aldehydů a ketonů, přičemž plynné produkty z procesu rozkladu se přivádějí k další operaci, kde se čistí a rozdělují podle svých teplot varu.