CZ35104U1 - Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu - Google Patents
Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ35104U1 CZ35104U1 CZ202138583U CZ202138583U CZ35104U1 CZ 35104 U1 CZ35104 U1 CZ 35104U1 CZ 202138583 U CZ202138583 U CZ 202138583U CZ 202138583 U CZ202138583 U CZ 202138583U CZ 35104 U1 CZ35104 U1 CZ 35104U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- rectification
- outlet
- assembly according
- reactor
- inlet
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/12—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by dry-heat treatment only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
S razantním nárůstem produkce polymemích odpadů (plasty, pryž, kopolymery) ve světě a jako důsledek růstu objemu druhotných polymemích surovin se stává ekonomicky výhodnou možnost výroby kapalných uhlovodíků z těchto materiálů. Takto vyrobená surovina obsahuje aromatické uhlovodíky ve výrazně větší koncentraci (může být až 70%) než přírodní ropná frakce a je proto cennou surovinou pro rafmerské zpracování, chemický a farmaceutický průmysl a další odvětví.
Ekonomicky a ekologicky velmi příznivou metodou se jeví konverze uhlovodíků z plastových a dalších vysokomolekulámích a polymemích odpadů, zahřátím na vysokou teplotu bez přístupu vzdušného kyslíku a následnou separací uhlovodíkové frakce s požadovanými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Řízenou kondenzací procesních plynů vzniklých z polymemích a vysokomolekulámích surovin/odpadů vzniká kapalná uhlovodíková frakce, která je (po úpravě) použitelná jako základní složka paliv do dieselových motorů, nebo jako surovina pro další rafmerské zpracování - např. pro výrobu nových polymerů, ředidel, organických aditiv apod.
Zařízení a proces recyklace plastů metodou konverze uhlovodíků jsou popsány např. v patentovém spise JP 2015057500. Nevýhodou zde popsaného zařízení je zejména jeho nízká provozní bezpečnost vyplývající z jeho konstrukce. Z praxe jsou známy případy, kdy v nestandardních provozních režimech došlo ke vznícení roztavené plastové suroviny a procesních plynů.
Zmíněné nedostatky řeší zařízení ke kontinuální recyklaci plastů známé z českého užitného vzoru č. 29890. Toto zařízení je provozně bezpečné, jeho konstrukce však umožňuje pouze prostou kondenzaci a destilaci depolymerizované plynné fáze. Vzhledem ktomu, že plastový odpad už svou podstatou má proměnlivé složení, tak i vzniklý uhlovodíkový kondenzát bude mít proměnlivé složení a kvalitu.
Úkolem tohoto technického řešení je vytvořit takové zařízení, které by umožňovalo bezpečnou výrobu kapalné uhlovodíkové směsi z plastového odpadu se zamčeným složením a kvalitou.
Podstata technického řešení
Výše uvedený úkol je vyřešen sestavou zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu, která zahrnuje:
- reaktor, který má vstupní otvor pro přívod předehřáté suroviny a výstupní otvor pro výstup paroplynové směsi, přičemž reaktor obsahuje ohřívací systém pro ohřev suroviny a šnekový podavač pro promíchávání suroviny a její posuv od vstupního otvoru k výstupnímu otvom,
- rektifikační blok, jehož vstup je propojený s výstupním otvorem reaktoru, přičemž rektifikační blok je ve formě svisle uspořádané nádoby, ve které je uspořádána soustava rektifikačních etáží,
- 1 CZ 35104 UI které tvoří dílčí přepážky připojené k vnitřní stěně rektifikačního bloku a opatřené soustavou průchozích otvorů.
S výhodou alespoň některé z rektifikačních etáží v půdorysném pohledu překrývají více než 50 % průřezu vnitřního prostoru rektifikačního bloku.
Přednostně se rektifikační etáže směrem od své volné hrany svažují ke své protilehlé oblasti připojené ke stěně rektifikačního bloku, přičemž s osou rektifikačního bloku svírají úhel 40 až 80°. Rovněž je výhodné, když jsou rektifikační etáže uspořádány tak, že vždy do prostoru mezi dvěma nad sebou uspořádanými rektifikačními etážemi částečně zasahuje rektifikační etáž upevněná k protilehlé oblasti stěny rektifikačního bloku než uvedené dvě nad sebou uspořádané rektifikační etáže.
S výhodou je každá rektifikační etáž ve své nejníže položené oblasti bez průchozích otvorů a tvoří spolu s přiléhající oblastí stěny rektifikačního bloku shromažďovací prostor pro frakci kondenzátu. Přednostně je přitom rektifikační blok opatřen alespoň jedním odtokovým ventilem, jehož vstup je v oblasti shromažďovacího prostoru pro frakci kondenzátu a výstup je na vnější straně stěny rektifikačního bloku.
S výhodou je rektifikační blok opatřen dvojitým chlazeným pláštěm, který je opatřen vstupem pro chladicí kapalinu a výstupem pro chladicí kapalinu.
Sestava přednostně dále obsahuje násypku a přípravnou komoru pro předehřev vstupní suroviny, přičemž násypka je zaústěna do vstupu přípravné komory a výstup z přípravné komory je propojený se vstupním otvorem reaktoru.
Přípravná komora přednostně obsahuje předehřívací systém pro předehřev suroviny a šnekový dopravník pro promíchávání suroviny a její posuv od vstupu přípravné komory k jejímu výstupu. Sestava s výhodou dále obsahuje chladicí věž, přičemž výstup rektifikačního blokuje uspořádán v jeho horní oblasti a je propojen s chladicí věží.
Sestava s výhodou dále obsahuje rozdělovači nádrž pro rozdělování paroplynové směsi na plynnou a kapalnou frakci, přičemž tato rozdělovači nádrž je propojená s chladicí věží. Přitom je výhodné, když sestava dále obsahuje pračku plynů, která je pro přečišťování plynné frakce propojená s rozdělovači nádrží.
S výhodou obsahuje ohřívací systém reaktoru soustavu plynových hořáků a na ně napojené rozvody horkého vzduchu obklopující stěnu reaktoru.
Terminologie
Termická dekompozice - termolýza - (z historických důvodů se častěji používá termín pyrolýza) je fýzikálně-chemický rozklad organických látek při vysoké teplotě bez přístupu vzdušného kyslíku.
Pojem „molekulární destrukce“ zde označuje rozklad dlouhých polymemích molekul prostřednictvím termické dekompozice.
Reforming je technologie, která upravuje molekulární složení kapalné uhlovodíkové frakce tak, aby se změnilo její chemické složení a fýzikálně-chemické vlastnosti tím, že způsobuje izomeraci n-alkanů na rozvětvené a aromatické uhlovodíky.
Reaktivní destilace je proces kombinace a rekombinace volných rozštěpených uhlovodíků a jejich radikálů vzniklých v procesu reformování vysokomolekulámích a polymemích organických surovin.
-2 CZ 35104 UI
V procesu reaktivní destilace horké pyrolýzní plyny kondenzují a vracejí se do hlavní komory reaktoru, dokud není dosažena požadovaná délka (nebo izomerie) uhlovodíkového řetězce.
Reaktivní destilace je modifikace procesu frakční destilace, kdy destilační plyny se protiproudně setkávají s tokem zkondenzované kapaliny. Při tom na jednotlivých fýzikálních nebo teoretických patrech kolony dochází k obohacování jednotlivých kondenzačních řezů, které lze podle požadavků na kvalitu jednotlivých frakcí postupně odebírat z příslušných destilačních pater.
Základním rozdílem mezi frakční a reaktivní destilací je, že kondenzovaná kapalina nezůstává ve vařáku, ale stéká z rektifikačního bloku přímo zpět do reaktoru, kde vstupuje do probíhajících štěpných reakcí aje podrobována opakovanému reformačnímu procesu. Teplota pláště rektifikačního blokuje udržována sekundárním ohřevem (nebo naopak dochlazo váním) na takové úrovni, aby byla zajištěna maximální kvalita destilátu, požadované složení destilátu a maximální výtěžnost.
Objasnění výkresů
Technické řešení je dále podrobněji popsáno pomocí příkladných provedení, kterájsou znázorněna na výkresech, kde na Obr. 1 je schematický pohled na zařízení pro konverzi vysokomolekulámího odpadu, Obr. 2 zobrazuje schematický pohled na stejné zařízení ze strany rozdělovači nádrže, Obr. 3 zobrazuje schematický pohled na zařízení shora, Obr. 4 je podélný řez tělesem rektifikačního bloku a Obr. 5 je příčný řez tělesem rektifikačního bloku.
Příklad uskutečnění technického řešení
Ve znázorněném příkladném provedení zařízení obsahuje násypku 1 pro vsázku vstupní suroviny. Násypka 1 musí mít dostatečné rozměry pro to, aby skrz ni bylo možné v krátké době vsypávat značný objem surovin. Na výstupní otvor násypky 1 navazuje vstup přípravné komory 2.
Přípravná komora 2 je tvořena dutou nádobou v podstatě válcového tvaru, jejíž podélná osa svírá s horizontální rovinou úhel 5 až 45°, přednostně 10 až 25°, přičemž se od svého vstupu, kterým je připojena k násypce 1, směrem ke svému výstupu zvedá. Přípravná komora 2 je určena k homogenizaci vstupní suroviny, k jejímu smísení s případným katalyzátorem/neutralizátorem (v případě netříděných plastů) a k odstranění strženého vzduchu. Pro tyto účely je uvnitř přípravné komory 2 souose umístěn šnekový dopravník, kterým je vstupní surovina za současného ohřevu a promíchávání přemísťována od vstupu přípravné komory 2 k jejímu výstupu. Současně je přípravná komora 2 opatřena ve své horní oblasti zařízením pro odvod vzduchu.
Svým výstupem je přípravná komora 2 propojena se vstupním otvorem reaktoru 3, který se nachází v horní stěně přibližně střední části reaktoru 3 tak, aby materiál vystupující z výstupu přípravné komory 2 gravitačně přepadával do reaktoru 3.
Reaktor 3 je dutá nádoba v zásadě válcového tvaru, přičemž konce reaktoru 3 mají menší průřez než jeho střední část. Podélná osa reaktoru 3 je rovněž umístěna se sklonem vzhledem k horizontální rovině, a to pod úhlem 15 až 50°, lépe 20 až 40°, přičemž se směrem k výstupnímu otvoru reaktoru 3 zvedá.
Reaktor 3 obsahuje tři na sebe navazující zóny: přípravnou zónu, zónu molekulární destrukce a zónu reformingu. Hranice vzájemného styku těchto zón nejsou ostré a mohou se částečně překrývat v závislosti na aktuálním provozním režimu zařízení.
-3 CZ 35104 UI
Reaktor 3 je opatřen ohřívacím systémem 7, který v tomto případě obsahuje soustavu plynových hořáků a na ně napojené rozvody horkého vzduchu obklopující stěnu reaktoru 3. Ohřívací systém 7 může být opatřen aktivním odtahem spalin, čímž lze (kromě intenzity vlastního ohřevu) účinně řídit výkon zařízení. Ohřívací systém 7 je proveden tak, že veškerý ohřev probíhá prostřednictvím rozvodů horkého vzduchu a nedochází k přímému kontaktu plamene se stěnou reaktoru 3, čímž je zabráněno lokálnímu přehřátí polymemí taveniny uvnitř reaktoru 3. Mezi zdrojem plamene a stěnou reaktoru 3 je situovaná přepážka, srážející plamen, například mřížka či síťka.
Přípravná zóna je určena k dalšímu ohřevu zpracovávané suroviny na teplotu maximálně 450 °C při rychlosti ohřevu 4 až 15 °C/min. Volba rychlosti ohřevu je daná zejména složením vstupní suroviny a požadovaným výsledkem celé výroby.
Zóna molekulární destrukce je určena k ohřevu vzniklé taveniny až na 600 °C.
V zóně reformingu polymerů lze dosáhnout změny struktury a izomerace až 65 % uhlovodíků paroplynové směsi na aromatické uhlovodíky.
Pro odvod nežádoucích pevných zbytků z prostoru reaktoru 3 (např. uhlíkatých pevných zbytků, kamenů, písku atd.) je určen chlazený dopravníkový systém 8. Chlazený dopravníkový systém 8 je uzpůsoben k zamezení průniku uhlovodíkové paroplynové směsi do ovzduší, a naopak a může být opatřen dvojitým, aktivně chlazeným pláštěm.
Na výstupním konci reaktoru 3, tedy na konci zóny reformingu, je reaktor 3 například pomocí potrubí propojený s rektifikačním blokem 4 s regulovatelným teplotním režimem. Rektifikační blok 4 je dutá nádoba, jejíž podélná osa je svislá. Rektifikační blok 4 může být rovněž opatřen dvojitým pláštěm 46, přičemž je mezi stěny pláště 46 vháněna kapalina pro řízení teploty pláště 46, obvykle pro chlazení. Chladicí kapalina do pláště 46 vstupuje prostřednictvím přívodu 42 chladivá, umístěného v dolní oblasti rektifikačního bloku 4, a vystupuje z něj prostřednictvím odvodu 41 chladivá, umístěného v horní části rektifikačního bloku 4, s výhodou na protější straně od přívodu 42 chladivá.
Uvnitř rektifikačního bloku 4 se nachází několik rektifikačních etáží 43, jejichž počet lze zvolit v závislosti na velikosti rektifikačního bloku 4 a na požadovaných procesních parametrech. Rektifikační etáž 43 je ve formě dílčí přepážky, která má tvar kruhové (resp. elipsové) úseče, přičemž se svažuje od své volné hrany směrem ke stěně rektifikačního bloku 4, tedy ve směru od podélné osy rektifikačního bloku 4 směrem k jeho stěně, a svírá s osou rektifikačního bloku 4 úhel 40 až 80°, přednostně 50 až 70°, s výhodou 60°.
Každá rektifikační etáž 43 je opatřena soustavou průchozích otvorů 44. Průchozí otvory 44 jsou s výhodou kruhové a jsou rozmístěny s rovnoměrným vzájemným rozestupem. Průchozí otvory 44 jsou však na rektifikační etáži 43 vytvořeny s odstupem od té části stěny rektifikačního bloku 4 přiléhající k nejníže položené oblasti rektifikační etáže 43. Tato nejníže položená oblast rektifikační etáže 43, která je bez průchozích otvorů 44, slouží pro shromažďování kondenzátu a teprve při dosažení určité hladiny kondenzátu na rektifikační etáži 43 kondenzát protéká průchozími otvory 44 dolů. Složení kondenzátu na rektifikačních etážích 43 se liší - směrem zdola nahoru od nejtěžší frakce po nejlehčí.
Stěny rektifikačního bloku 4 jsou u dna každé rektifikační etáže 43 opatřeny průchodem s odpouštěcím ventilem 45 a odvodním potrubím pro odvod frakce s požadovaným složením. Rektifikační blok 4 je určen k provedení reaktivní destilace produktů, vstupujících ze zóny reformingu reaktoru 3.
Výstup rektifikačního bloku 4 v jeho horní oblasti je vhodným prostředkem (např. kompenzační spojkou) propojen s vrchní částí chladicí věže 5 pro ochlazení paroplynové směsi, vystupující z rektifikačního bloku 4. Tvarem a rozměry může být chladicí věž 5 např. shodná nebo podobná
-4 CZ 35104 UI rektifikačnímu bloku 4. Spodní část chladicí věže 5 je opatřena sifonovým prostupem, pod kterým jek chladicí věži 5 připojena rozdělovači nádrž 6, opatřená odvodem plynné a kapalné frakce. Pro přečištění odváděné plynné frakce je za odvodem plynné frakce zařazena pračka 9 plynu.
Funkci výše uvedeného zařízení lze popsat následovně: Do násypky 1 se sype vstupní polymemí surovina známého chemického složení, např. druhotně zpracovávaný plastový nebo pryžový odpad. Polymemí surovinu lze smíchat s max. 10 hmoto. % katalyzátoru/neutralizátoru (vztaženo k celkové hmotnosti zpracovávané vstupní suroviny). Násypkou 1 se vstupní surovina gravitačně propadá skrz vstup do přípravné komory 2, kde je šnekovým dopravníkem intenzivně promíchávána a současně je předehřívána. Z výstupu přípravné komory 2 surovina gravitačně přepadá do reaktoru 3, kde je dále šnekovým podavačem intenzivně promíchávána a ohřívána.
Konkrétně v přípravné zóně reaktoru 3 probíhá ohřev vstupní suroviny na teplotu maximálně 450 °C při rychlosti ohřevu 4 až 15 °C/min. Takto ohřátá surovina následně dále postupuje do zóny molekulární destrukce, kde se ohřívá až na 600 °C, přičemž zde rovněž probíhá proces molekulární destrukce za případné účasti katalyzátorů.
Molekulární destrukcí vzniká paroplynová směs o zvýšeném tlaku, která vstupuje do zóny reformingu. Pevné zbytky (např. uhlíkaté pevné zbytky, kameny, písek) se pomocí spirálového dopravníku dopravují na chlazený dopravníkový systém 8, a tím ven ze zóny molekulární destrukce. Uhlovodíková paroplynová směs opouští zónu reformingu reaktoru 3 a vstupuje do rektifikačního bloku 4 s regulovatelným teplotním režimem, z jehož horní části je odváděna paroplynová směs o předem definované teplotě. V rektifikačním bloku 4 probíhá výše zmíněná reaktivní destilace, přičemž kondenzát se zachycuje na etážích 43 a po dosažení určité hladiny protéká otvory 44 zpět do zóny reformingu reaktoru 3 k opětovnému zpracování. Frakce o požadovaném složení jez rektifikačních etáží 43 odváděna pomocí odpouštěcích ventilů 45. Pokud frakce s daným složením není požadována, je ventil 45 uzavřený.
Paroplynová směs z rektifikačního bloku 4 vstupuje do chladicí věže 5, kde se ochlazuje a částečně kondenzuje. Sifonovým prostupem ve spodní části chladicí věže 5 je paroplynová směs přivedena do rozdělovači nádrže 6, kde dochází k rozdělení směsi na kapalnou a plynnou frakci. Z rozdělovači nádrže 6 jsou plynná a kapalná frakce uhlovodíků, tedy konečný produkt procesu, odčerpávány k dalšímu zpracování. Plynná frakce je navíc podrobena čištění v pračce 9 plynu.
Ačkoli byla popsána zvlášť výhodná příkladná provedení, je zřejmé, že odborník z dané oblasti snadno nalezne další možné alternativy k těmto provedením. Proto rozsah ochrany není omezen na tato příkladná provedení, ale spíše je dán definicí přiložených nároků na ochranu.
Claims (13)
1. Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulámího odpadu, vyznačující se tím, že zahrnuje:
- reaktor (3), který má vstupní otvor pro přívod předehřáté suroviny a výstupní otvor pro výstup paroplynové směsi, přičemž reaktor (3) obsahuje ohřívací systém (7) pro ohřev suroviny a šnekový podavač pro promíchávání suroviny a její posuv od vstupního otvoru k výstupnímu otvoru,
- rektifikační blok (4), jehož vstup je propojený s výstupním otvorem reaktoru (3), přičemž rektifikační blok (4) je ve formě svisle uspořádané nádoby, ve které je uspořádána soustava rektifikačních etáží (43), které tvoří dílčí přepážky připojené k vnitřní stěně rektifikačního bloku (4) a opatřené soustavou průchozích otvorů (44).
2. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň některé z rektifikačních etáží (43) v půdorysném pohledu překrývají více než 50 % průřezu vnitřního prostoru rektifikačního bloku (4).
3. Sestava podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rektifikační etáže (43) se směrem od své volné hrany svažují ke své protilehlé oblasti připojené ke stěně rektifikačního bloku (4), přičemž s osou rektifikačního bloku (4) svírají úhel 40 až 80°.
4. Sestava podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že rektifikační etáže (43) jsou uspořádány tak, že vždy do prostoru mezi dvěma nad sebou uspořádanými rektifikačními etážemi (43) částečně zasahuje rektifikační etáž (43) upevněná k protilehlé oblasti stěny rektifikačního bloku (4), než uvedené dvě nad sebou uspořádané rektifikační etáže (43).
5. Sestava podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že každá rektifikační etáž (43) je ve své nejníže položené oblasti bez průchozích otvorů (44) a tvoří spolu s přiléhající oblastí stěny rektifikačního bloku (4) shromažďovací prostor pro frakci kondenzátu.
6. Sestava podle nároku 5, vyznačující se tím, že rektifikační blok (4) je opatřen alespoň jedním odtokovým ventilem (45), jehož vstup je v oblasti shromažďovacího prostoru pro frakci kondenzátu a výstup je na vnější straně stěny rektifikačního bloku (4).
7. Sestava podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že rektifikační blok (4) je opatřen dvojitým chlazeným pláštěm (46), který je opatřen přívodem (42) pro chladicí kapalinu a odvodem (41) pro chladicí kapalinu.
8. Sestava podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje:
- násypku (1) a
- přípravnou komoru (2) pro předehřev vstupní suroviny, přičemž násypka (1) je zaústěna do vstupu přípravné komory (2) a výstup z přípravné komory (2) je propojený se vstupním otvorem reaktoru (3).
9. Sestava podle nároku 8, vyznačující se tím, že přípravná komora (2) obsahuje předehřívací systém pro předehřev suroviny a šnekový dopravník pro promíchávání suroviny a její posuv od vstupu přípravné komory (2) k jejímu výstupu.
10. Sestava podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že dále obsahuje chladicí věž (5), přičemž výstup rektifikačního bloku (4) je uspořádán v jeho horní oblasti a je propojen s chladicí věží (5).
-6CZ 35104 UI
11. Sestava podle nároku 10, vyznačující se tím, že dále obsahuje rozdělovači nádrž (6) pro rozdělování paroplynové směsi na plynnou a kapalnou frakci, přičemž tato rozdělovači nádrž (6) je propojená s chladicí věží (5).
5
12. Sestava podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje pračku (9) plynů, která je pro přečišťování plynné frakce propojená s rozdělovači nádrží (6).
13. Sestava podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že ohřívací systém (7) reaktoru (3) obsahuje soustavu plynových hořáků a na ně napojené rozvody horkého vzduchu ίο obklopující stěnu reaktoru (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138583U CZ35104U1 (cs) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138583U CZ35104U1 (cs) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ35104U1 true CZ35104U1 (cs) | 2021-05-25 |
Family
ID=76088886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202138583U CZ35104U1 (cs) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ35104U1 (cs) |
-
2021
- 2021-02-24 CZ CZ202138583U patent/CZ35104U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102136854B1 (ko) | 석유화학제품을 생산하기 위한 원유의 통합된 슬러리 수소화공정 및 스팀 열분해 공정 | |
| EP2516592B1 (en) | Conversion of waste plastics material to fuel | |
| KR101280875B1 (ko) | 로터리 킬른 타입의 고분자 폐기물 유화장치 | |
| ES2560013T3 (es) | Procedimiento para la preparación energéticamente eficaz de depósitos secundarios | |
| KR20070012834A (ko) | 잔유를 함유한 탄화수소 공급원료를 열분해하는데 사용하기위한 증기/액체 분리 장치 | |
| EP4083171A1 (en) | Cracking reactor | |
| EP2161299A1 (de) | Thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen, Anlage für thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen und Reaktor für thermokatalytische Depolymerisation von Kunststoffabfällen | |
| EP2978825B1 (en) | Processing diesel fuel from waste oil | |
| US11807813B2 (en) | Installation for the production and a method of producing oil, gas and char for a coal black from elastomers, especially rubber waste, in the process of continuous pyrolysis | |
| PL205461B1 (pl) | Sposób przetwarzania surowców węglowodorowych metodą termicznego lub katalitycznego krakingu i układ do przetwarzania surowców węglowodorowych metodą termicznego lub katalitycznego krakingu | |
| CZ35104U1 (cs) | Sestava zařízení pro konverzi vysokomolekulárního odpadu | |
| WO2009095888A2 (en) | Apparatus for treating waste materials | |
| SK288338B6 (en) | Method of thermal decomposition of organic material and device for implementing this method | |
| RU2372374C1 (ru) | Способ переработки тяжелых нефтяных остатков и установка для его осуществления | |
| RU2699807C2 (ru) | Установка замедленной термической конверсии мазута | |
| NL2032927B1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| NL2032925B1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| NL2032926B1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| NL2032928B1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| RU2345121C1 (ru) | Реактор для жидкофазного термического крекинга | |
| NL2032929B1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| RU2804969C1 (ru) | Способ получения жидких углеводородов из отходов термопластов и устройство для его осуществления | |
| WO2013036151A2 (en) | Method for the manufacture of liquid hydrocarbons and plant for the manufacture of liquid hydrocarbons | |
| WO2024046896A1 (en) | System for separation of gas, liquid, and solid particles in a material | |
| WO2005097448A1 (en) | A method and a plant for continuous processing waste plastic materials into a hydrocarbon mixture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210525 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20240403 |