CZ306813B6 - Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby - Google Patents
Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306813B6 CZ306813B6 CZ2015-640A CZ2015640A CZ306813B6 CZ 306813 B6 CZ306813 B6 CZ 306813B6 CZ 2015640 A CZ2015640 A CZ 2015640A CZ 306813 B6 CZ306813 B6 CZ 306813B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pet
- extruder
- stage
- zone
- solid fuel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Podstatou vynálezu je způsob výroby alternativního paliva, jehož podstatou je řízený rozklad taveniny PET účinkem Ca(OH).sub.2.n. při teplotách 245 až 450 .degree.C ve dvou plynule na sebe navazujících stupních. V prvním stupni probíhá tavení PET a smíchání s mletým Ca(OH).sub.2.n. při teplotě 245 až 270 .degree.C a ve druhém stupni rozklad PET na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotě 270 až 450 .degree.C. Hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH).sub.2.n. je v rozmezí 4:3 a 9:4. Způsob výroby se provádí v extrudéru vybaveném evakuační zónou, ve kterém je část pro provádění prvního technologického stupně v relativní délce nejméně 10 D a nejvýše 16 D. V této části má šnek extrudéru buď plynulé, nebo třízónové stoupání komprese o celkovém kompresním poměru nejméně 1:2 a nejvýše 1:3,5. Druhý technologický stupeň probíhá v přímo navazující části extrudéru o relativní délce nejméně 4 D a nejvýše 10 D a šnek v této části nemá kompresi. Alternativní tuhé palivo vyrobené tímto způsobem sestává z 80 až 99 % hmotn. tereftalátu vápenatého a 1 až 20 % příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká alternativního tuhého paliva, způsobu jeho výroby ze směsí odpadních plastů a zařízení k provádění způsobu.
Dosavadní stav techniky
Pro výrobu tuhých alternativních paliv se v současné době využívají vedle biomasy i různé odpadní suroviny. Odpadní pryž a plasty jsou díky své vysoké výhřevnosti pro výrobu těchto alternativních paliv velmi vhodné. Obvykle se pro tento účel využívají směsi odpadních plastů, jejichž recyklace není ekonomicky schůdná.
Známé je například alternativní pevné palivo dle českého patentu CZ 305 274, které je vyrobeno z odpadu po recyklaci ojetých pneumatik a obsahuje polymemí vlákna v množství 2 až 35 % hmotn., textilní vlákna v množství 5 až 97 % hmotn. a pryž v množství 1 až 15 % hmotn. a je ve formě granulí, pelet nebo briket. Český užitný vzor 2778 popisuje tuhé alternativní palivo tvořené průmyslovým a/nebo komunálním odpadem ve formě granulí, pelet, briket, rozvolněného materiálu nebo sypké směsi. Toto tuhé palivo je přitom tvořeno předem určenými vstupními surovinami v předem určeném poměru, přičemž vstupní suroviny jsou v poměru: polypropylen a/nebo polyetylén 59 až 95 % hmotn., polyethylentereftalát a/nebo polyuretan až 30 % hmotn. a polystyren až 10 % hmotn. Obdobná paliva jsou známá i ze zahraničních spisů, např. ze spisu WO 2012/054001, DE 20106995 Ul, DE 3 630 248 nebo US 4236 897.
Alternativní tuhá paliva jsou obvykle vyráběna pouhou mechanickou úpravou plastových nebo pryžových odpadů a jejich spalování v topeništích konstruovaných pro uhlí, koks či dřevní hmotu způsobuje četné technické problémy. Z tohoto důvodu jsou také zpravidla pouze přidávána v minoritním množství k uhelným nebo jiným tuhým palivům. Nadto je spalování samotných plastových a pryžových odpadů včetně těchto odpadů upravených míšením a mechanicky legislativně omezeno pouze na energetické jednotky pro tento účel speciálně projektované a vybavené systémem čištění spalin.
Uvedené nevýhody odstraňuje tuhé palivo podle vynálezu, které je chemicky upraveno tak, že při jeho ohřevu nedochází k tavení polymemí složky a z toho pocházejících potíží při spalování v topeništích konstrukčně určených pro klasická tuhá paliva. Další výhodou proti ostatním tuhým palivům je, že popelovinou paliva podle vynálezu je oxid vápenatý, čili pálené vápno, které je schopno vázat při hoření ze spalin kyselé složky, jako jsou např. halogenovodíky nebo oxidy síry a dusíkuA výrazně tak snížit jejich korozní agresivitu.
Podstata vynálezu
Způsob výroby paliva podle vynálezu je založen na řízené bazické hydrolýze taveniny PET účinkem Ca(OH)2 při teplotách 245 až 450 °C. Proces výroby paliva podle vynálezu je veden ve dvou stupních, které na sebe plynule navazují. V prvním technologickém stupni je PET roztaven a smíšen s mletým Ca(OH)2 při teplotě v rozmezí 245 až 270 °C, a ve druhém technologickém stupni je PET hydrolyticky rozložen na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotách v rozmezí 270 až 450 °C. Hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH)2 je nejvýše 9:4 a nejméně 4:3. Páry ethylenglykolu jsou odtahovány a kondenzovány. Ethylenglykol je vedlejším produktem výroby paliva.
- 1 CZ 306813 B6
Proces výroby paliva podle vynálezu je kontinuální a je veden v konstrukčně upraveném extruderu. Zařízení pro výrobu paliva sestává z extruderu vybaveného dávkovacími zařízeními pro dávkování odpadního PET a Ca(OH)2. První technologický stupeň, tj. míchání odpadního PET s Ca(OH)2, je prováděn v části extruderu od vstupní zóny po evakuační zónu v relativní délce nejméně 10 D a nejvýše 16 D. V této části má šnek extruderu buď plynulé, nebo třízónové stoupání komprese, přičemž celkový kompresní poměr v této části je nejméně 1:2 a nejvýše 1:3,5. Na konci této části šneku náležející prvnímu technologickému stupni je šnek osazen škrticím kroužkem. Druhý technologický stupeň je prováděn v přímo navazující části extruderu od evakuační zóny včetně po ústí extruderu osazené peletizační nebo briketovací hlavou. V této části nemá šnek extruderu kompresi a jeho relativní délka je nejméně 4 D a nejvýše 10 D a šnek má pouze vynášecí funkci. Evakuační zóna je spojena s chladičem odváděných plynných produktů.
Alternativní tuhé palivo sestává z 80 až 99 % z tereftalátu vápenatého a 1 až 20 % příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru.
Surovinou pro výrobu paliva dle vynálezu je odpadní polyethylentereftalát (PET) a jeho směsi s jinými plasty, pryží nebo papírem obsahující nejméně 70 % PET.
Hlavní výhodou paliva podle vynálezu proti doposud zavedeným tuhým palivům je čistota jeho spalin při výhřevnosti přibližně stejné, jako je výhřevnost hnědého uhlí. Při spalování tuhého paliva podle vynálezu ve směsi s jinými tuhými palivy jsou v důsledku silně bazického charakteru jeho popeloviny ze spalin eliminovány kyselé složky, jako jsou např. halogenovodíky nebo oxidy síry a dusíku, čímž se významně snižuje environmentální závadnost spalin a zároveň také zvyšuje životnost technologického zařízení.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Drť z použitých barevných PET lahví byla míchána v tavenině s práškovým hašeným vápnem v hmotnostním poměru 9:4. Míchání bylo provedeno v jednošnekovém extruderu o průměru šneku 32 mm a délce 16 D. Ve vzdálenosti 12 D od začátku vstupní zóny byl extruder vybaven evakuační zónou v délce 4 D. Odplynění evakuační zóny bylo vedeno do vodního chladiče a kondenzát byl jímán. Extruder byl osazen hlavou pro plný kruhový profil o průměru 16 mm.
Teploty prvních 3 zón míchací části byly při zpracování PET drti nastaveny na 250, 265 a 270 °C. Teplota evakuační zóny byla nastavena na 300 °C. Směs PET/Ca(OH)2 byla zpracována při rychlosti otáčení šneku 80 ot/min. Z 10 kg PET drti bylo tímto způsobem připraveno 11,2 kg tuhého paliva obsahujícího 94,6 % hmotn. tereftalátu vápenatého. Zároveň bylo získáno 2,5 kg kondenzátu obsahujícího převážně ethylenglykol.
Bylo změřeno spalné teplo získaného tuhého paliva, které činilo 14,56 MJ/kg.
Příklad 2
Drť technologického odpadu z výroby automobilových koberců sestávající ze 75 % hmotn. polyesterových vláken a 20 % hmotn. polypropylenových vláken a 5 % hmotn. styren-butadienové pryže byla míchána v tavenině s práškovým hašeným vápnem v hmotnostním poměru 13:5. Míchání bylo provedeno v jednošnekovém extruderu o průměru šneku 32 mm a délce 16 D. Ve vzdálenosti 12 D od začátku vstupní zóny byl extruder vybaven evakuační zónou v délce 4 D. Odplynění evakuační zóny bylo vedeno do vodního chladiče a kondenzát byl jímán. Extruder byl osazen hlavou pro plný kruhový profil o průměru 16 mm. Teploty prvních 3 zón míchací části
-2CZ 306813 B6 byly při zpracování PET drti nastaveny na 250, 265 a 270 °C. Teplota evakuační zóny byla nastavena na 300 °C. Směs PET/Ca(OH)2 byla zpracována při rychlosti otáčení šneku 80 ot/min. Z 10 kg drti odpadních koberců bylo tímto způsobem připraveno 10,5 kg tuhého paliva obsahujícího 81,0 % hmotn. tereftalátu vápenatého. Zároveň bylo získáno 1,8 kg kondenzátu obsahujícího převážně ethylenglykol.
Bylo změřeno spalné teplo získaného tuhého paliva, které činilo 17,62 MJ/kg.
Průmyslová využitelnost
Alternativní tuhé palivo podle vynálezu je využitelné při samostatném spalování nebo společném spalování s uhlím v energetických technologických jednotkách s topeništi pro spalování uhlí pro výrobu tepla i elektřiny a jako palivo a zároveň surovina při výrobě cementu a vápna.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby alternativního tuhého paliva, vyznačený tím, že jeho podstatou je termický rozklad PET za přítomnosti Ca(OH)2 při teplotách 245 až 450 °C, přičemž proces výroby paliva je veden ve dvou plynule na sebe navazujících stupních v extruderu, kde v prvním technologickém stupni je PET roztaven a smíšen s mletým Ca(OH)2 při teplotě nejméně 245 °C a nejvýše 270 °C, a ve druhém technologickém stupni je PET rozložen na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotě nejméně 270 °C a nejvýše 450 °C, přičemž hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH)2 je nejvýše 9:4 a nejméně 4:3 s tím, že způsob výroby se provádí v extruderu osazeném na vstupní zóně dávkovacími zařízeními pro dávkování PET a Ca(OH)2 a vybaveném evakuační zónou, ve kterém část pro provádění prvního technologického stupně od vstupní zóny extruderu po evakuační zónu extruderu je v relativní délce nejméně 10 D a nejvýše 16 D, přičemž v této části má šnek extruderu buď plynulé, nebo třízónové stoupání komprese o celkovém kompresním poměru nejméně 1:2 a nejvýše 1:3,5, a přímo navazující část extruderu, od evakuační zóny včetně po ústí extruderu osazené peletizační nebo briketovací hlavou, pro provádění druhého technologického stupně má relativní délku nejméně 4 D a nejvýše 10 D a šnek v této části nemá kompresi.
- 2. Alternativní tuhé palivo vyrobené způsobem podle nároku 1, vyznačené tím, že sestává z 80 až 99 hmotnostních % z tereftalátu vápenatého a 1 až 20 hmotnostních % příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2015640A3 CZ2015640A3 (cs) | 2017-03-29 |
CZ306813B6 true CZ306813B6 (cs) | 2017-07-19 |
Family
ID=58452870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ306813B6 (cs) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5226926A (en) * | 1990-09-10 | 1993-07-13 | Tsutomu Matsuzaki | Plastic and oil waste processing method |
CZ299244B6 (cs) * | 2004-06-21 | 2008-05-28 | Zpusob bazické hydrolýzy odpadního polyethylentereftalátu a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
US20080149013A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Jin Energy Col, Ltd. | Apparatus for manufacturing solid fuel using combustible waste |
CZ301118B6 (cs) * | 2006-09-08 | 2009-11-11 | Ústav chemických procesu Akademie ved CR | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
CZ305274B6 (cs) * | 2008-07-07 | 2015-07-15 | PolyComp, a. s. | Alternativní pevné palivo z odpadu |
-
2015
- 2015-09-18 CZ CZ2015-640A patent/CZ306813B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5226926A (en) * | 1990-09-10 | 1993-07-13 | Tsutomu Matsuzaki | Plastic and oil waste processing method |
CZ299244B6 (cs) * | 2004-06-21 | 2008-05-28 | Zpusob bazické hydrolýzy odpadního polyethylentereftalátu a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
CZ301118B6 (cs) * | 2006-09-08 | 2009-11-11 | Ústav chemických procesu Akademie ved CR | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
US20080149013A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Jin Energy Col, Ltd. | Apparatus for manufacturing solid fuel using combustible waste |
CZ305274B6 (cs) * | 2008-07-07 | 2015-07-15 | PolyComp, a. s. | Alternativní pevné palivo z odpadu |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
(Chemical recycling of PET by using waste; Reiko Maruyama, Eriko Fujita, Tomonori Takata; 54th SPSJ Symposium on Macromolecules - Polymer Preprints, Japan, Vol. 54, No. 2, pp. 5367) 2005 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2015640A3 (cs) | 2017-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203991628U (zh) | 一种高效利用生活垃圾热值的处理装置 | |
KR100735543B1 (ko) | 음식물쓰레기와 폐합성수지를 이용한 고체연료의제조방법과 그 장치 | |
US20050274068A1 (en) | Bio-solid materials as alternate fuels in cement kiln, riser duct and calciner | |
WO2017128943A1 (zh) | 一种固体垃圾无氧催化热裂解方法 | |
US20140065028A1 (en) | Cement clinker manufacturing plant | |
KR100424849B1 (ko) | 저공해 고발열량 성형탄의 제조방법 | |
CN102899093B (zh) | 高效清洁煤气化工艺 | |
CZ306813B6 (cs) | Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby | |
CN104646396A (zh) | 一种利用固废物制取氢碳燃料的方法 | |
CN103665523A (zh) | 一种高效塑料燃料颗粒及其制备方法 | |
KR950011830B1 (ko) | 석고의 탈황방법 및 그로부터 생성되는 고체소결재 | |
KR101391126B1 (ko) | 유기폐기물과 폐섬유를 이용한 연료탄 제조장치 | |
CN104629223A (zh) | 一种高强度、环保型塑木及其加工方法 | |
CN102329059B (zh) | 一种污泥制造环保再生能源的方法 | |
KR200312379Y1 (ko) | 하수 슬러지와 폐합성수지류를 이용한 고형연료(r.d.f)제조장치 | |
KR101101185B1 (ko) | 고형연료 | |
KR100319803B1 (ko) | 오니탄의 조성물 및 그의 제조방법 | |
CN102899119B (zh) | 污泥合成燃料的制备方法 | |
CN107876547B (zh) | 一种填埋体及其制备方法和设备 | |
KR102641129B1 (ko) | 굴패각을 활용한 유동층 보일러 염화수소 발생 저감제, 이를 이용한 유동층 보일러 노내 염화수소 발생 저감방법 및 그 연소 잔재물을 활용한 결합재 조성물 | |
JP4733822B2 (ja) | 廃棄プラスチック粒状化物の成形方法および成形装置 | |
KR100418733B1 (ko) | 에틸렌글리콜 잔사(殘渣)를 이용한 고로용 연료의 제조방법 | |
KR101268488B1 (ko) | 고형연료 제조방법 | |
CN117229829A (zh) | 一种水泥窑使用的替代燃料及制备方法 | |
CN115789648A (zh) | 一种固体废弃物真空热解处理的系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190918 |