FR2929526A1

FR2929526A1 - Methode de traitement de materiaux composites

Info

Publication number: FR2929526A1
Application number: FR0801891A
Authority: FR
Inventors: Ghassan Khouri
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2009-10-09
Anticipated expiration: 2028-04-07
Also published as: FR2929526B1

Abstract

L'invention concerne la technologie de traitement des déchets industriels et ménagers des matériaux composites avec la matrice polymérique et peut être utilisé dans les constructions mécaniques, la construction aéronautique, l'industrie électrotechnique et chimique pour le traitement des déchets et l'obtention des adjuvants, utilisés dans la production des matériaux composites.Méthode de traitement des déchets des matériaux composites, qui inclut l'introduction dans le réacteur des déchets, la chauffe et la décomposition thermique des déchets dans le milieu de l'agent thermique, l'évacuation du réacteur des produits de décomposition solides et liquides, la combustion des gaz, qui se distingue par ce que la chauffe des déchets est effectuée jusqu'à la température de 280-1100 degres C par la voie de l'addition de chaleur par la radiation du corps radiant du réacteur et par la voie de filtration de l'agent thermique par la couche des déchets au cours de 70 - 120 min. Avec la consommation de 0,1-1,0 kg de l'agent thermique pour 1 kg de déchets, en qualité du dernier on utilise la vapeur d'eau surchauffée jusqu'à la température de 500 - 1100 degres C à la pression dans le réacteur dans les limites de 0,03 - 0,6 MPa.Les produits gazeux du traitement des déchets sont brulés et les produits de combustion sont utilisés pour la chauffe du corps du réacteur jusqu'à la température de 600 à 1100 degres C et pour la création du courant radiant de chaleur du corps aux déchets.Les produits de combustion après leur utilisation pour la chauffe du corps de réacteur sont utilisés en qualité de l'agent thermique pour l'obtention de la vapeur d'eau.

Description

MÉTHODE DE TRAITEMENT DES DÉCHETS DES MATÉRIAUX COMPOSITES

L'invention concerne la technologie de traitement des déchets industriels et ménagers des matériaux composites avec la matrice polymérique et peut être utilisé dans les constructions mécaniques, la construction aéronautique, l'industrie électrotechnique et chimique pour le traitement des déchets et l'obtention des adjuvants, utilisés dans la production des matériaux composites.

Il existe l'équipement et la méthode de traitement du matériau composite dans les conditions pyrolytiques, selon lequel on effectue le traitement du matériau en trois stades: stade de chauffage, stade de l'action réciproque, pendant laquelle le matériau peut devenir au moins partiellement plastique, et le troisième stade, pendant lequel est formé un ou quelques produits de traitement, dans les conditions du transport forcé du matériau dans le corps au moyen d'un double transporteur à vis d'extrusion avec les ailes de l'hélice placées alternativement des transporteurs à vis voisins ayant les rotations de sens contraire.

Les produits de traitement du matériau sont mélangés au cours de leur transport. La période du transport du matériau (et des produits traités) dans le corps du réacteur se trouve dans les limites entre 10 et 60 min. Avec cela le matériau (et des produits traités) sont traités sous la pression de phase solide/liquide/gazeuse de 0,5 à 5 bar et sont chauffés jusqu'à la température maximum du 15 300 à 1000 °C, préférable jusqu'à la température de 400 à 700 °C, plus préférable, jusqu'à la température près de 600 °C [ 1 ].

Comme défauts de cette méthode on peut nommer:

1. La dépense élevée de l'énergie pour le malaxage et le transport forcé du matériau dans le corps du réacteur au moyen du transporteur à vis, parce que suite à la friction du matérau plastifié et la surface du corps du réacteur se crée une résistance importante au malaxage et au transport.

2. Le haut risque d'explosion à cause de la présence dans le corps du réacteur des produits 20 gazeux inflammables qui résultent du traitement du matériau et de la température élevée, ce qui peut provoquer l'explosion et le dégagement des produits toxiques dans l'environnement.

3. Le broyage des produits solides de traitement provoqué par le malaxage et l'action mécanique de double transporteur à vis d'extrusion, ce qui diminue la qualité des produits solides obtenus comme adjuvant et ne permet pas de les utiliser pour la production de nouveaux matériaux 25 composites sans traitement supplémentaire (triage, pressage etc.).

Il existe aussi la méthode de l'obtention de synthèse-gaz à partir des déchets des matières plastiques, qui inclut l'amenée des matières premières dispersées, du plasma et de vapeur d'eau, leur malaxage, gazéification plasma-thermique suivant des matières premières et l'évacuation des produits qui se forment. Avec cela le courant diphasique des matières premières dispersées et du plasma d'eau sont dirigés sur la baignoire de fusion crée suite à la fusion de la partie échappée des matières premières dispersées. Les produits de gazéification obtenus sont évacués à contre-courant par rapport au courant initial diphasé et sont mélangés [2]. 10 30 15 20 25 30 Les défauts de cette méthode sont:

1. Consommation spécifique élevée de l'énergie pour le procédé de traitement liée avec 5 l'utilisation du plasma pour la gazéification des déchets.

2. Fusion des produits solides et la nécessité de traitement supplémentaire de la fusion pour l'obtention des produits marchands ou des matières premières.

3. Le niveau élevé de risque d'explosion des produits gazeux qui se forment, qui représentent le mélange d' hydrogène et d'oxyde de carbone à la haute température du procédé de gazéification.

Il existe aussi la méthode du traitement plasma-thermique des déchets solides, qui inclut l'amenée continue de l'air, l'amenée des déchets, leur gazéification et la fusion de cendres par le courant de plasma, l'élimination de la masse fondue, l'incinération, le refroidissement et la purification des gaz de fumée.

La gazéification des déchets avec la formation du reste de coke et le dégagement des produits gazeux de la décomposition, l'incinération du reste de coke et la fusion de cendres sont réalises en continu et simultanément dans les zones différentes. L'amenée des déchets est réalisée périodiquement en forme des emballages, avec cela la période du temps entre les chargements compose de 2 à 5 min. [3].

Les défauts de cette méthode sont::

1. Consommation spécifique élevée de l'énergie pour le procédé du traitement des déchets conditionnée par l'utilisation du traitement à haute température (de plasma), la fusion (le cendres.

2. Les dégagements des éléments nocifs dans l'environnement pendant l'incinération du reste (le coke résultant du traitement des déchets.

3. Formation des déchets secondaires (cendres) en résultat de l'incinération du reste de coke. La méthode de traitement des débris radio-électronique, que nous avons pris pour le prototype, est la plus proche de l'invention proposée [4].

La méthode inclut l'amenée dans le réacteur des débris et de l'agent de réchauffage air-vapeur, la décomposition thermique des débris, l'évacuation du réacteur des produits de décomposition solides et gazeux, leur refroidissement, la condensation des produits gazeux, recyclage de la vapeur d'eau dans le réacteur et l'incinération des gaz non-condensés. Les produits solides (le décomposition sont refroidis jusqu'à la température T= 100 û 150 °C par la voie de filtration de l'agent de réchauffage air-vapeur, et les produits gazeux de la décomposition sont refroidis au préalable jusqu'à la température T 200 û 380 °C par la voie de l'échange calorifique avec l'agent de réchauffage, en qualité d'un des composants duquel on utilise le mélange gaz-vapeur résultant de la filtration, et qui est refroidit ensuite jusqu' à la température T= 100 û 105 °C par le courant d'air avec la condensation suivante, avec cela si le pourcentage des gaz non-condensés, résultant de la décomposition, ne surpasse pas la valeur ordonnée, le mélange gaz-vapeur, résultant de la condensation suite au refroidissement jusqu'à la température T= 100 -105 °C, on utilise lors de l'échange calorifique d'autre composant de l'agent de réchauffage air-vapeur qui est ensuite recyclé dans le réacteur et la quantité de cycles de recyclage de l'agent de réchauffage air-vapeur est fixé dans les limites 1 û 4.

Les défauts de la méthode nommée :sont:

1. Consommation spécifique élevée de l'énergie pour le procédé du traitement des déchets, liée avec les pertes calorifiques lors de: la condensation du mélange gaz-vapeur (la chaleur de la condensation est évacuée dans 1°' environnement), aussi lors du chauffage de l'agent de réchauffage grace à l'échange calorifique avec le mélange gaz-vapeur.

2. Le niveau élevé de risque d'explosion du mélange gaz-vapeur, dans lequel au cours de la recyclage sont accumulés les produits de décomposition combustibles, ce qui exige le controle constant de la proportion des produits combustibles dans le mélange gaz-vapeur et l'utilisation du système complexe du réglage du procédé de la décomposition thermique des déchets.

3. Les dégagements élevés des éléments nocifs dans l'environnement, conditionnés par la consommation élevée de la vapeur d'eau pour la création de l'agent de réchauffage air-vapeur, pour l'obtention duquel il faut bruler la quantité importante du combustible, ce qui résulte de la consommation d'énergie pour le procédé du traitement des déchets.

L'objectif de l'invention proposée est la diminution de la consommation d'énergie pour le traitement des matériaux composites, la diminution des dégagements nocifs dans l'environnement et l'augmentation de la qualité des produits de traitement des déchets.

L'objectif nommé est réalisé, par ce que dans la méthode de traitement des débris qui inclut l'amenée dans réacteur des débris et de l'agent de réchauffage, la décomposition thermique des débris, l'évacuation du réacteur des produits de décomposition solides et gazeux, le refroidissement des produits de décomposition solides par la voie de la filtration de l'agent de 20 réchauffage air-vapeur, le refroidissement au préalable des produits gazeux de la décomposition par la voie de l'échange calorifique avec l'agent de réchauffage, en qualité d'un des composants duquel on utilise le mélange gaz-vapeur, résultant de la filtration, et ensuite le refroidissement des produits gazeux par le courant d'air avec la condensation suivante, avec cela si le pourcentage des gaz non-condensés, résultant de la décomposition, ne surpasse pas la valeur ordonnée, le mélange gaz-vapeur, résultant de la condensation suite au refroidissement, on utilise lors de l'échange calorifique d'autre composant de l'agent de réchauffage air-vapeur qui est ensuite recyclé dans le réacteur, conformément à l'invention le réchauffage des déchets est réalisé jusqu'à la température de 280 à 1100 °C par la voie de l'amenée de la chaleur par la radiation du corps radiant du réacteur et par la voie de la filtration au cours de la période de 7C à 25 120 min. de la vapeur surchauffée jusqu'à la température de 500 à 1100 °C de la vapeur d'eau par la couche de déchets avec la consommation de 0,1 à 1,0 kg de la vapeur pour 1 kg des déchets et la pression dans le réacteur dans les limites de 0,03 à 0,6 MPa.

Il importe que les produits gazeux du traitement des déchets sont incinérés, et les produits de l'incinération sont utilisés pour le réchauffage du corps de réacteur jusqu'à la température de 600 à 1100 °C et la création du courant radiant de la chaleur du corps aux déchets.

Il importe qu'on utilise les produits d'incinération après leur utilisation pour le chauffage (lu corps de réacteur pour l'obtention de la vapeur d'eau active.

Les déchets des matériaux composites avec la matrice polymérique représentent les compositions, (composées) des matières agglomérant thermodurcissables ou thermoplastiques et des adjuvants en forme des fibres de carbone, boyaux, bandes, toiles, fibres de verre etc. 15 30 Pour la récupération de l'adjuvant, qui peut être recyclé pour la fabrication du matériau 5 composite, il faut enlever la matière agglomérant (la matrice) et avec cela garder la qualité de l'adjuvant.

Dans l'invention proposée pour l'élimination de la matière agglomérant on utilise la décomposition thermique du matériau polymérique, en résultat de cela se forment les produits gazeux, qui sont éliminés du matériel par le courant de l'agent de réchauffage. La décomposition thermique du polymère est réalisée lors de son chauffage jusqu'à la température déterminée dans le milieu sans l'oxygène, dans le cas contraire (à la présence de l'oxygène) la combustion et le réchauffage du matériau jusqu'à la température élevée, ce qui provoquera la combustion ou la destruction de adjuvant.

Au cours de la chauffe du matériau jusqu'à la température moins de 280 °C le procédé de la décomposition thermique des matières agglomérant utilisées dans la fabrication des matériaux composites (résines synthétiques époxy, phénolique, polyester etc., ainsi que les polyamides, polycarbonates, polysulfures ) pratiquement ne progresse pas, ou progresse avec la vitesse très lente. C'est pourquoi lors de la chauffe du matériau jusqu'à la température moins de 280 °C il faut beaucoup de temps pour la décomposition complète de la matière agglomérant, ce qui est lié avec les dépenses énergétiques importantes, (comme le matériau doit être soumis longtemps à la haute température).

La chauffe du matériau jusqu'à la température de 280 °C et plus, provoque l'activation du procédé de la décomposition thermique de matière agglomérant et par conséquence, les dépenses énergétiques pour le procédé de traitement des déchets diminuent.

En même temps la chauffe du matériau jusqu'à la température plus de 1100 °C amène vers la destruction de l'adjuvant (fusion de fibre de verre, gazéification de fibre de carbone) et l'augmentation brusque des pertes calorifiques, ce qui est lié avec l'augmentation brusque des dépenses énergétiques pour le procédé de traitement des déchets.

Le procédé de la décomposition thermique de la matière agglomérant polymérique consomme l'énergie qui est apportée par la radiation (radiation thermique du corps chauffé du réacteur) et par la voie de la filtration de la vapeur d'eau surchauffée par la couche des déchets.

La transmission de chaleur par la radiation est réalisée avec plus d'efficacité que par la conductibilité thermique ou par la convection.

Mais la chaleur est transmise par la radiation uniquement vers la surface du matériau, qui est accessible pour le courant radiant, mais dans la profondeur du matériau la chaleur est transmise de la surface par la conductibilité thermique, qui limite la vitesse de transmission de chaleur de la 3 0 part de la surface radiante du réacteur vers les déchets. Pour l'activation de la transmission de la chaleur conformément à la présente invention on utilise la transmission par convection, c.-à-d. la filtration de la vapeur d'eau surchauffée par la couche des déchets.

De cette façon on prévient la surchauffe de la surface et on atteint la chauffe régulière de tout le volume des déchets, ce qui est nécessaire pour l'élimination régulière de la matière agglomérant de toute la masse des déchets. 10 15 20 25 10 15 20 25 30 Pendant la filtration de la vapeur à la température moins de 500 °C l'efficacité de l'échange calorifique entre les déchets et la vapeur diminue brusquement, ce qui provoque la nécessité (pour la transmission de la quantité de chaleur demandée) d'augmenter la consommation de la vapeur, c.-à-d. les dépenses énergétiques pour la procédé de traitement augmentent. La filtration de la vapeur par la couche des déchets à la température plus de 800 °C provoque la diminution de l'échange calorifique suite à la faible densité de la vapeur à la température indiquée, ce qui nécessite aussi l'augmentation de la consommation de la vapeur.

L'échange calorifique entre la vapeur et les déchets se trouve sous l'influence importante de la pression de vapeur. L'intensité de transmission calorifique augmente avec la croissance de la pression et avec la diminution de la pression l'intensité de transmission calorifique bais:3e. L'abaissement de la pression de 'vapeur dans le réacteur moins de 0,03 Mpa amène à la diminution brusque de la quantité de chaleur, transmise de la vapeur aux déchets résultant de l'abaissement de densité de la vapeur pendant l'abaissement de la pression.

L'augmentation de la pression plus de 0,6 Mpa provoque la nécessité d'utiliser l'équipement (le réacteur), qui doit fonctionner à la pression élevée et à la haute température, ce qui exige de l'utilisation des aciers spécifiques résistant à la chaleur et à haute résistance, qui sont capables à supporter le milieu agressif (l'action des produits gazeux de la décomposition des déchets).

En effet, la quantité de la chaleur transmise de la vapeur aux déchets est déterminée par la consommation de la vapeur. Pour diminuer les dépenses énergétiques (pour la production de la vapeur est utilisé le combustible) il f àut diminuer la consommation de la vapeur. En même temps la diminution de la consommation de la vapeur d'eau moins 0,1 kg de la vapeur d'eau sur 1 kg de déchets provoque ce que la quantité totale de la chaleur transmise avec la vapeur diminue et en résultat la chauffe régulière des déchets est perturbée, c. à d. les déchets se surchauffent à la surface grace à la transmission radiale de la chaleur, et dans le volume , les déchets ne se réchauffent pas jusqu'à la température fixée (la température de la décomposition thermique)

. L'augmentation de la consommation de la vapeur plus de 1,0 kg sur 1 kg des déchets provoque l'augmentation brusque des dépenses énergétiques pour le procédé du traitement. La diminution du temps de la filtration de la vapeur moins de 70 min. amène à la chauffe insuffisante des déchets, c. à d. au cours de la période moins de 70 min. il est pratiquement impossible amener la quantité de la chaleur nécessaire pour la décomposition thermique. L'augmentation du temps de la filtration plus de 120 min. ;amène au gaspillage de la vapeur et à l'augmentation des dépenses énergétiques pour le procédé du traitement.

Pour la diminution des dépenses énergétiques pour le procédé du traitement conformément à l'invention on brule les produits les produits gazeux et les produits de combustion on utilise pour le chauffage du corps du réacteur jusqu'à la température de 600 à 1100 °C.

Cela permet de prévenir le dégagement des produits gazeux de la décomposition dans l'environnement.

La chauffe du corps du réacteur jusqu'à la température moins de 600 °C amène à la diminution brusque de la quantité de la chaleur radiée par le corps, c. à d. à la baisse de l'efficacité de chauffe des déchets et la nécessité d'augmenter le temps du procédé du traitement. La chauffe du corps du réacteur jusqu'à la température plus de 1100 °C exige l'utilisation des aciers couteux résistants à la chaleur, et aussi mène à la surchauffe de la surface des déchets.

Etant donné que les produits de combustion des produits gazeux sont évacués après la chauffe du corps du réacteur à la température de 600 à 1100 °C, il est rationnel d'utiliser leur chaleur pour l'obtention de la vapeur d'eau active, ce qui assure en résultat la diminution des dépenses énergétiques pour le procédé du traitement et amène à la prévention des dégagements de la chaleur dans l'environnement.

Sur le plan est présenté le schéma global du dispositif à l'aide duquel est réalisé la méthode du traitement des déchets des matériaux composites.

Le dispositif contient le réservoir de stockage 1, le transporteur 2 avec le doseur en poids 3, le mécanisme de fermeture 4, le conteneur 5, installé dans la chambre 6, la commande 8, raccordée au mécanisme de fermeture 4, la commande 9, raccordée au mécanisme de fermeture 10, le 10 transporteur 11, le réacteur 12, le raccord 13, installé clans le conteneur 5, le passage des gaz de combustion 14, installé dans le réacteur 12, le générateur de vapeur 15 avec le robinet 16, le dispositif de chauffage de gaz avec le ventilateur branché 18, le passage des gaz 19 du mélange gaz-vapeur du réacteur 12, le robinet compteur de débit 20, branché au ventilateur 18, le robinet compteur de débit 21, branché à l'échangeur thermique 22, le ventilateur 23, branché à la chemise 24 de l'échangeur thermique 22, le robinet 25, branché au four 26, l'analyseur de gaz 27, le réservoir avec le combustible 28, le thermostat de commande 29, branché au dispositif de chauffage 17, le thermostat de commande 30, branché au corps du réacteur 12, le thermostat de commande 31, branché à la sortie des produits de combustion du corps de réacteur 12, l'aspirateur à fumée 32, branché au tuyau de fumée 33, le capteur de pression 34, le capteur de consommation de vapeur 35, le thermostat de commande 36, le thermostat de commande 37, branché à l'échangeur thermique 22,1 robinet 38, branché au séparateur 39, le robinet 40, 15 branche au filtre 41, le robinet 42, branché au générateur de vapeur 15, le robinet 43, branché à le réservoir de stockage 44 le robinet compteur de débit 45, branché à la pompe 46 avec les gicleurs 47, la soupape 48, le thermostat de commande 49, le mécanisme de pivotement 50, le transporteur à bandes 51 avec le moteur 52, le réservoir de stockage des produits solides 53.

Conformément à l'invention la méthode du traitement des déchets des matériaux composites est réalisée de la façon suivante.

A/ Du réservoir de stockage 1 à l'aide du transporteur 2 avec le doseur en poids 3 avec le mécanisme de fermeture ouvert 4 dans le conteneur 5, installé dans la chambre 6 on charge les déchets des matériaux composites 7. Les déchets sont chargés jusqu'au remplissage complet du 20 conteneur 5, et la quantité des déchets chargés (poids) est déterminée selon les indications du doseur en poids 3. Après le chargement des déchets on ferme le mécanisme de fermeture 4 à l'aide de la commande 8. A l'aide de la commande 9 on ouvre la fermeture d'écluse 10 et, après avoir mis en marche le transporteur 11, le conteneur 5 de la chambre 6 est avancé dans le réacteur 12, après cela on ferme la fermeture 10. Avec cela le conteneur 5 dans le réacteur 12 est installé de telle façon que le raccord 13 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le conteneur 5 est connecté au passage des gaz de combustion 14 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le réacteur 12. B/ A partir du générateur de vapeur 15 par le robinet compteur de débit 16 avec le débit fixé 25 dans le dispositif de chauffage du gaz 17 on introduit la vapeur d'eau à la température de 110 à 120 °C. Simultanément à l'admission de la vapeur dans le dispositif de chauffage du gaz 17 on met en marche le ventilateur 18 et réalise la circulation de la vapeur d'eau dans le circuit: le dispositif de chauffage du gaz 17 - le raccord 13 de l'admission du mélange gaz-vapeur û tue 30 couche des déchets dans le conteneur 5 ù le passage des gaz 19 de la sortie du mélange gaz-vapeur du réacteur 12 ù le ventilateur 18 ù le dispositif de chauffage du gaz 17. 5 15 20 25 30 Avec cela la consommation de la vapeur d'eau par le ventilateur 18 est controlée selon les indications du robinet compteur de débit 20.

C/ Pendant la circulation de la vapeur d'eau on ouvre le robinet compteur de débit 21 et partiellement on évacue dans l'échangeur thermique 22 et on condense la vapeur par la voie du refroidissement par 1' air, qui à l'aide du ventilateur 23 est pompé par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22. La vapeur d'eau, qui passe par la couche des déchets dans le réacteur, déplace l'air, qui avec le courant de la vapeur est dérivé dans l'échangeur thermique 22. Comme l'air ne condense pas dans l'échangeur thermique 22, l'air par le robinet 25 est débité dans le four 26. D/ L'évacuation de la vapeur d'eau dans l'échangeur thermique 22 est effectué jusqu'au moment que la concentration de l'air dans le réacteur 12 ne diminue jusqu'à la proportion fixée. Après l'atteinte de la proportion fixée de l'air dans le mélange gaz-vapeur on arrête l'évacuation de ce mélange dans l'échangeur thermique 22 au moyen de fermeture du robinet 25. La proportion de l'air dans le réacteur est controlée selon les indications de l'analyseur de gaz 27. L'élimination de l'air du réacteur est nécessaire pour éviter l'oxydation (combustion) des produits de la décomposition des déchets dans le réacteur 12.

E/ Simultanément avec l'évacuation de l'échangeur thermique 22 de l'air du réservoir 28 dans le four 26 est amené le combustible liquide et on le brule. Les produits formés de la combustion du four 26 sont dirigés dans le corps du réchauffeur de gaz 17 (la température de la chauffe de la vapeur est controlée selon les indications du capteur 29), après quoi les produits de combustion sont amenés dans le corps du réacteur 12 (la température du corps du réacteur est controlée selon les indications du capteur 30), après les produits de combustion sont évacués de celui-ci dans le foyer du générateur de vapeur 15 (la température des produits de combustion est controlée selon les indications du capteur 31), et ensuite à l'aide de l'aspirateur de fumée 32 les produits de combustion sont amenés dans le tuyau de fumée 33.

F/ Pendant le passage par le corps du réchauffeur de gaz 17 les produits de combustions à haute température (T = 1300 °C et plus) dans le four 26 réchauffent la vapeur d'eau qui coule dans tuyaux du réchauffeur, et eux même se refroidissent jusqu'à la température de 600 à 1100 °C . A cette température les produits de combustions contiennent la quantité importante d la chaleur et pour l'utilisation efficace de cette chaleur les produits de combustion du corps de réchauffeur 17 sont amenés dans corps du réacteur 12.

G/ Pendant le passage par le corps du réacteur 12 les produits de combustions réchauffent le corps du réacteur 12 jusqu'à la température de 600 à 1100 °c, et en résultat se crée le courant radiant du corps de réacteur 12 au conteneur 5 avec les déchets. Du corps du réacteur 12 les produits de combustions à la température de 600 à 1100 °C sont évacués dans le foyer du générateur de vapeur 15 et. on utilise leur chaleur pour l'obtention de la vapeur d'eau. Les produits de combustions sont refroidis dans le générateur de vapeur jusqu'à la température de 150 à 200 °C et à cette température à l'aide de l'aspirateur de fumée 32 les produits ,de combustions sont évacués dans le tuyau de fumée 33.

H/ Pendant le passage (la filtration) par la couche des déchets, la vapeur d'eau est refroidie, et les déchets se réchauffent. Par la voie de circulation de la vapeur d'eau et de sa filtration par la couche des déchets au cours de 70 û 120 minutes on diminue la consommation de la vapeur d'eau pour le procédé du traitement des déchets et en résultat on diminue la dépense de l'énergie pour le traitement des déchets (pour l'obtention de la vapeur d'eau il faut bruler le combustible, c.à.d. dépenser l'énergie).

I/ La vapeur d'eau est filtré par la couche des déchets avec le débit de 0,1 à 1,0 kg pour 1 kg de déchets, et la pression dans le réacteur est maintenue dans les limites de 0,03 à 0,60 MPa, ce qui est controlée selon les indices du capteur de pression 34. La consommation de la vapeur est controlée selon les indications du capteur de consommation 35.

J/ A l'atteinte de la température de 280 à 1100 °C, on controle selon les indications du capteur de température 36, le lieu du procédé de la décomposition thermique de la matrice polymérique avec la formation des produit solides et gazeux, les derniers se mélangent avec la vapeur d'eau circulant et en résultat est formé le mélange de gaz-vapeur. Au moment de début du procédé de décomposition (on détermine selon les indications du capteur de la température) on ouvre le robinet compteur de débit 21 et on évacue une partie du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22. Avec cela on controle la pression dans le réacteur selon les indications du capteur de pression 34, et avec le robinet compteur de débit 21 on règle la valeur de l'ouverture et on fixe la pression dans le réacteur 12 dans les limites de 0,03 à 0,60 MPa. Le mélange de gaz-vapeur qui est évacué du réacteur 12. dans l'échangeur thermique 22 est refroidie par l'air pompé par le ventilateur 23 par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22

K/ La température jusqu'à laquelle est refroidie le mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22, est controlé selon les indications du capteur de température 37 et on la fixe égal ou moins de 100 °C. A cette température la vapeur d'eau et une partie des produits de décomposition gazeux est condensée, en résultat, se forme la fraction liquide, qu'on amène par le robinet 38 dans le séparateur 39. Dans le séparateur 39 on sépare l'eau des produits liquides de décomposition. Par le robinet: 40 l'eau est amenée dans le filtre 41, où on l'épure des impuretés organiques et après par le robinet 42 l'eau purifiée est amenée dans le générateur de vapeur pour l'obtention de la vapeur d'eau.

Cela permet de prévenir la formation des eaux polluées et de cette façon diminuer les dégagements des éléments polluants dans l'environnement. Les produits liquides de la décomposition du séparateur 39 par le robinet 43 sont amenés dans le réservoir de stockage 4.4. 20 Les produits gazeux non-condensés de la décomposition de la matrice polymérique de l'échangeur thermique 22 par le robinet 25 sont amenés dans le four 26 où on les brule dans le mélange avec le combustible liquide. La combustion des produits non-condensés de la décomposition permet de prévenir leur dégagement dans l'environnement et en même temps pie diminuer la consommation du combustible pour le chauffage du mélange gaz-vapeur dans le réchauffeur de gaz 17. L/ Pour la maintenance de la pression du mélange gaz-vapeur dans le réacteur 12 dans les limites de 0,03 à 0,60 Mpa à l'aide du robinet compteur de débit 16 on diminue l'admission de la vapeur 2 5 d'eau dans le réchauffeur de gaz 17 et à l'aide du robinet compteur de débit 21 on règle l'évacuation de la partie du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22 de cette façon que la pression dans le réacteur 12 reste dans les limites de 0,03 à 0,60 MPa, ce qu'on control selon les indications du capteur de pression 34. Simultanément on controle selon les indications de l'analyseur de gaz 27 la proportion de la vapeur à gaz dans le mélange gaz-vapeur. Au cours du procédé de la décomposition de la matrice polymérique des déchets, la proportion des produits gazeux de la décomposition dans le mélange gaz-vapeur augmente à la première étape jusqu'à la valeur maximum, et ensuite à la deuxième étape diminue jusqu'à la valeur minimum (pratiquement à zéro). De cette façon la proportion (le la vapeur d'eau dans le mélange gaz-vapeur à la deuxième étape augmente pratiquement jusqu'à 30 100 %, et la concentration des produits gazeux de la décomposition de la matrice diminue pratiquement à zéro, ce qu'on controle selon les indications de l'analyseur de gaz 27. 10 15 M/ A l'atteinte de la proportion de la vapeur d'eau pratiquement à 100 % dans le mélange gaz-vapeur on ouvre la fermeture d'écluse 10 et à l'aide du transporteur 11 le conteneur 5 est sorti du réacteur 12 dans la chambre 6. Ensuite on ferme la fermeture 10.

N/ Après la sortie du conteneur 5 dans la chambre 6 du filtre 41 on alimente de l'eau par le robinet compteur de débit 45 à l'aide de la pompe 46 dans les gicleurs 47 et on la pulvérise au-dessus de la couche du résidu solide dans le conteneur 5. L'eau tombe sur le résidu solide et refroidit celui-ci, en se vaporisant, la vapeur d'eau qui est formée passe par la soupape 48 de la chambre 6 dans le réacteur 12. On controle la température de refroidissement du résidu sol de dans le conteneur 5 selon les indications du capteur de température 49 et après l'atteinte de 'T= 120 °C on arrête la pulvérisation de l'eau. A l'aide du mécanisme de 'pivotement 50 le conteneur 5 est tourné et installé le fond en haut et en résultat le résidu solide sous l'influence du propre poids du conteneur 5 est vidé sur le transporteur à bandes 51, qui à l'aide du moteur 52 est mis en marche et le résidu solide lest déchargé dans le stockage 53. Après le déchargement, le conteneur 5 est mis dans la position de marche (le fond en bas), on le charge comme il est écrit au-dessus et le procédé du traitement des déchets est répété.

L'invention est illustrée par les exemples suivants : Exemple 1. 15 fermeture ouverte 4 dans le conteneur 5, placé dans la chambre 6 on charge les déchets des matériaux composites 7. Les déchets sont chargés jusqu'au remplissage du conteneur 5, et la quantité des déchets chargés (poids) on détermine selon les indications du doseur en poids 3. Supposons que dans notre cas on a chargé 200 kg des déchets des carbones plastiques, qui représentent la composition de la matrice polyamide (20 masse %) et des fibres carbone (80 masse %). La densité spécifique de telle matière est 1500 kg/m3, et la capacité thermique spécifique û 1,5 kJ/(kg C) [5]. Les déchets représentent des morceaux en forme des plaques de la forme géométriques irrégulières avec la dimension moyenne 100 mm et l'épaisseur 15 mn. Après le chargement des déchets on ouvre la fermeture 4 avec la commande 8 on la ferme. A l'aide de la commande 9 on ouvre la fermeture d'écluse 10 et après avoir mis en marche le transporteur 11, on introduit le conteneur 5 de la chambre 6 dans réacteur 12, après cela on ferrne 20 la fermeture 10. Avec cela le conteneur 5 dans le réacteur 12 est installé de telle façon que le raccord 13 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le conteneur 5 est joint au passage de gaz 14 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le réacteur 12.

- Du générateur de vapeur 15 par le robinet compteur de débit 16 avec le débit de 100 kg/h dans le réchauffeur de gaz 17 on fournit la vapeur d'eau à la température de 120 °C. Pour l'obtention de la quantité nommée de la vapeur d'eau dans le générateur de vapeur 15 on bn.le 25 10 kg/h de combustible (gasoil avec la capacité calorifique 40 kJ/kg). Simultanément avec l'admission de la vapeur dans le réchauffeur de gaz 17 on met en marche le ventilateur 18 et on réalise la circulation de la vapeur d'eau dans le circuit: le réchauffeur de gaz 17 û le raccord 13 l'admission du mélange gaz-vapeur û la couche des déchets dans le conteneur 5 ûle passage de gaz 19 de l'évacuation du mélange gaz-vapeur du réacteur 12 û le ventilateur 18 û le réchauffeur de gaz 17. On contrôle la consommation de la vapeur d'eau par le ventilateur 18, est selon les 30 indications du robinet compteur de débit 20. 10 - Du réservoir de stockage 1 à l'aide du transporteur 2 avec le doseur en poids 3 à la position de 5 15 20 25 30 Au cours de la circulation de la vapeur d'eau on ouvre le robinet compteur de débit 21 et partiellement avec le débit de 50 kg/h pendant 12 minutes la vapeur d'eau est reconduit dam l'échangeur thermique 22 et on condense la vapeur par la voie de refroidissement par l'air, qui avec le ventilateur 23 est pompé par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22. Au cours de ce temps dans l'échangeur thermique 22 on évacuera 10 kg de la vapeur d'eau. Pour la condensation de 10 kg de la vapeur d'eau dans l'échangeur thermique 22 il faut la quantité de l'air de 340 kg. De cette façon la consommation de l'air sera {340 kg / ( 720 c )} x 3600 c = 1700 kg/h. Avec cela l'air sera chauffé de T= 15 °C à T= 80 °C. La vapeur d'eau en passant par la couche des déchets dans le réacteur, chasse l'air, qui avec le courant de la vapeur est détourné dans le réchauffeur 22. Comme l'air ne condense pas dans l'échangeur thermique 22, on l'amène (l'air) par le robinet 25 dans le four 26.

La dérivation de la vapeur d'eau dans l'échangeur thermique 22 au cours de 12 minutes permet de diminuer la concentration de l'air dans le réacteur 12 jusqu'à 5 masse %. Après l'atteinte de la proportion de l'air dans le mélange gaz-vapeur en quantité de 5 masse % (on controle selon les indications de l'analyseur de gaz 27) la dérivation de ce mélange dans l'échangeur thermique 22 est arretée par la voie de la fermeture du robinet 21. Simultanément à l'aide du robinet 19 on arrête l'admission de la vapeur d'eau dans le réchauffeur de gaz. Comme la dérivation de la vapeur d'eau du générateur de vapeur est arrêtée 15, l'automatique du générateur de vapeur diminue la quantité du combustible brulé de 10 kg/h jusqu'au minimum (ce minimum est déterminé par le type du générateur de vapeur et dans notre cas compose 3 kg /h). Simultanément avec l'évacuation de l'air de l'échangeur thermique 22, du réservoir 28 dans le four 26 on fournit le combustible liquide avec le débit de 20 kg/h et on le brule.

Les produits de décomposition qui se forment avec le débit de 220 kg/h (pendant la combustion de 1 kg de combustible sont formés 11 kg de produits de combustion) du four 26 est dirigé dans le corps du réchauffeur de gaz 17. En passant par le corps du réchauffeur de gaz 17 les produits de combustion à haute température (T = 1300 °C) réchauffent la vapeur d'eau qui coule par les tuyaux du réchauffeur jusqu'à la température de T= 500 °C, ce qu'on controle selon les indications du capteur de température 29. Les produits de combustion refroidis jusqu'à la température de T = 600 °C du corps de réchauffeur de gaz 17 on fournit dans le corps du réacteur 12. En passant par le corps du réacteur 12 les produits de combustion réchauffent le corps du réacteur jusqu'à la température (le T = 600 °C (on controle selon les indications du capteur de température 30), en résultat de cela se crée le courant radiant de chaleur du corps de réacteur 12 au conteneur 5 avec les déchets.

L'intensité de transmission de chaleur par la voie de radiation (l'échange calorifique radiale) est quelques fois plus haute que la transmission de chaleur par voie de connexion. De cette façon grace à l'échange calorifique radiale on intensifie la transmission de chaleur au conteneur avec les déchets et en résultat de cela augmente la vitesse de la décomposition thermique de la matrice polymérique et la période du traitement des déchets raccourcit. Mais il est impossible d'assurer l'admission complète nécessaire de chaleur aux déchets grace à l'échange calorifique radiale., parce que par l'échange calorifique radiale la chaleur aux déchets est transmise seulement vers la surface tournée aux murs radiants du réacteur, mais vers les morceaux intérieurs dans le conteneur 5 la chaleur de la surface est transmise par l'échange calorifique.

Cela baisse sensiblement (quelques fois) la vitesse de transmission de chaleur à partir de l'agent thermique aux déchets dans l'intérieur du conteneur.

Pour écarter ce défaut on organise la transmission de la chaleur aux morceaux intérieurs des déchets par la voie de la filtration de l'agent thermique (la vapeur d'eau surchauffée) par la couche des déchets dans le conteneur 5.

Du corps du réacteur 12 les produits de combustion sont évacués dans le foyer du générateur de vapeur 15, où la chaleur des produits de combustion est utilisée pour l'obtention de la vapeur d'eau par la voie de refroidissement des produits de combustion de T = 600 °C à T= 150 °C (on controle selon les indications du capteur de température 31) et à cette température à l'aide de l'aspirateur de fumée 32 on les évacue dans le tuyau de fumée 33.

En résultat de refroidissement de 220 kg/h de produits de combustion de T = 600 °C à T= 150 °C dans le générateur à vapeur on peut obtenir la quantité suivante de la vapeur d'eau active:

Mnapa = { Qfr. } / Ô = {Cp.c. x Mp.c. x ( T2 - Ti) } / qp = 15 = 1,2 kJ/kg C x 22,0 kg/h x ( 600 °C -150°C ) / 3200 kJ/kg = 37 kg/h,

où Mvapeur - la masse de :la vapeur générée à la température de T= 120 °C , kg; Qfr. - la quantité de chaleur, dégagée lors du refroidissement des produits de combustion de T=600 °C àT=150 °C, kJ/h; 20 qp - la consommation spécifique de chaleur pour l'obtention de 1 kg de la vapeur d'eau dans le générateur de vapeur, 3200 kJ/kg; Cp.c. -- la capacité thermique spécifique des produits de combustion, 1,2 kJ/kg °C ; Mp.c. - quantité des produits de combustion, kg/h; T2 - la température initiale des produits de combustion, 600 °C ; 25 Ti - la température finale des produits de combustion, 150 °C.

Par la voie de circulation du mélange gaz-vapeur on intensifie la transmission de chaleur du réchauffeur de gaz 17 aux déchets dans le conteneur 5, ce qui mène en résultat à la diminution de la consommation de la vapeur d''eau pour le procédé du traitement des déchets, et de cette façon on diminue la dépense de l'énergie pour le traitement des déchets (pour l'obtention de la vapeur d'eau il faut bruler le combustible, c. à. d gaspiller de l'énergie). Dans notre cas à l'aide du ventilateur 18 et du robinet compteur de débit 20 on fixe la quantité de cycles de circulation de la vapeur d'eau égal à 5 au cours de 70 minutes. Cela signifie que par le conteneur 5 avec les déchets 200 kg de la vapeur d'eau sera pompée 5 fois au cours de 70 minutes, c.à.d. la consommation par le robinet 20 est fixée égal à: 30 G2p = {(200 kg x 5) / 4200 c} x 3600 c = 857 kg/h.

La consommation réelle de lia vapeur fournie du générateur de vapeur 15 pour le traitement de 200 kg de déchets sera égale à 200 kg, c.à.d. la consommation spécifique de vapeur compose 1 kg pour 1 kg de déchets.

En passant par la couche des déchets (filtration), la vapeur d'eau est refroidie, et les déchets :.e réchauffent. La vapeur d'eau est filtrée par la couche des déchets pendant 70 minutes et '.a consommation de la vapeur est fixée : 1 kg pour 1 kg de déchets, et la pression dans le réacteur on maintient égale à 0,03 MPa (pression atmosphérique compose 0,101 MPa), qu'on controle selon les indications du capteur de pression 34. 10 La consommation de vapeur est controlée selon les indications du capteur de consommation 35. Comme dans le réacteur il y a 200 kg de déchets, au cours de 70 minutes il faut pomper pal le réacteur 200 kg de la vapeur d'eau. Cela signifie, que la consommation de la vapeur, qui est fixée à l'aide du robinet compteur de débit 16, est égal à: Gip ={200 kg/ 4200 c} x 3600 c = 171,4 kg /h.

A l'atteinte de la température de 290C, ce qui est controlé par les indications du capteur de température 36, il y a le procédé de la décomposition thermique de la matrice polymérique des déchets avec la formation des produits solides et gazeux, qui sont mélangés avec la vapeur d' e au circulant, en résultat le mélange de gaz-vapeur se forme.

Supposons dans notre cas que suite à la décomposition thermique de la matrice polymérique est formé 65 masse % de produits gazeux (mélange CO, CO2 et a.) et 35 masse % de carbone. Cela signifie qu'au cours de 70 minutes en résultat de décomposition thermique de la matrice polymérique est formée la quantité suivante des produits gazeux: Mg.p. = Mdech. x 0, 2 x 0,65 = 200kg x 0,13 = 26 kg, où M Mg.p. û la masse de produits gazeux, kg; Mdech.. û la masse des déchets, 200 kg; 15 coefficient 0,2 û la proportion de la matrice polymérique dans les déchets, 20 masse %; coefficient 0,65 û sortie des produits gazeux lors de la décomposition de la matrice polymérique , 65 masse %.

Comme le procédé de la décomposition thermique dure 70 minutes (4200 s), et la consommation de la vapeur compose 200 kg, au cours de cette période du procédé du réacteur 12 par le robinet compteur de débit 21 dans l'échangeur thermique 22 il faut évacuer 200 kg de la vapeur d'eau et 26 kg des produits de la décomposition de la matrice polymérique, c.à.d. 226 kg du mélange gaz-vapeur. De cette façon la consommation moyenne du mélange gaz-vapeur G cm, qu'on évacue du réacteur 12 dans l'échangeur thermique 22 compose : G cm = {226 kg / 4200 c }x 3600 c = 193,7 kg/h,

De cette façon au moment de début du procédé de décomposition (on détermine selon les indications du capteur de température) on ouvre le robinet compteur de débit 21 et avec la consommation de 193,7 kg/h on évacue le mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22. Simultanément du générateur de vapeur 15 par le robinet 16 dans le réchauffeur de gaz 17 avec la consommation 167,7 kg/h on fournit la vapeur d'eau pour la reconstitution de la perte de vapeur, qui est évacuée dans l'échangeur thermique 22.

Avec cela on controle la pression dans le réacteur selon les indications du capteur de pression 34 et le robinet compteur de débit 21 et le robinet 17 en réglant la valeur de leur ouverture, on fixe la pression dans le réacteur 12 égal à 0,03MPa (la pression atmosphérique est égale à 0,101 Mpa). Le mélange gaz-vapeur qui est évacué du réacteur 12 dans l'échangeur thermique 22 est refroidi par la voie de l'échange calorifique avec le ventilateur pompé 23 par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22 par l'air. Dans ce cas dans le réacteur 12 on fixe la pression moins de la pression atmosphérique, ce qui est conditionné par l'évacuation d'une partie du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22, qui dans ce cas (grace à la condensation de la vapeur) fonctionne comme la pompe, enlevant le mélange du réacteur 12, et crée dans le réacteur la dépression. 20 25 30 La température jusqu'à laquelle on refroidit le mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22, est controlée selon les indications du capteur de température 37 et on la fixe égale ou moins de 100 °C.

Pour la condensation de 226 kg du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22 il frit avoir la quantité de l'air 7684 kg. De cette façon la consommation de l'air composera {7684 kg / ( 4200 c )}x 3600 c = 6586 kg/h. Avec cela l'air sera réchauffé de T= 15 °C à T= 80 °C.

A cette température la vapeur d'eau est condensée en quantité de 200 kg et une partie des produits gazeux de la décomposition (dans nos conditions û 5 kg), en résultat de cela est formé, la fraction liquide, qu'on fournit par le robinet 38 en quantité (200 kg + 5 kg = 205 kg) dans le séparateur 39. Dans le séparateur 39 on sépare 200 kg de l'eau des produits liquides de la décomposition. Par le robinet 40 l'eau est fournie dans le filtre 41, où on la purifie des impuretés organiques et ensuite par le robinet 42 l'eau purifiée on fournit clans le générateur de vapeur pour l'obtention de la vapeur d'eau.

Cela permet de prévenir la. formation des eaux polluées et de diminuer les dégagements des éléments polluants dans l'environnement. Les produits liquides de la décomposition du séparateur 39 par le robinet 43 en quantité de 5 kg on verse dans le réservoir de stockage 44. Les produits gazeux non-condensés provenant de la décomposition de la matrice polymérique en quantité de (26 kg û 5 kg) = 21 kg de l'échangeur thermique 22 par le robinet 25 on fournit dams le four 26 et on brule ensemble dans le mélange avec le combustible liquide.

La combustion des produits non-condensés de la décomposition permet de prévenir leur dégagement dans l'environnement et simultanément de diminuer la consommation de combustible pour chauffage du mélange gaz-vapeur dans le réchauffeur de gaz 17. Supposons que dans notre cas la chaleur de combustion spécifique des produits gazeux compose 5000 kJ/kg. 20 La combustion de 21 kg de ces produits permettra de diminuer la consommation du combustit le, fourni dans le four 26 de 2,2 kg/h, c.à.d. la consommation du combustible composera la valeur de: Mcombustible = 20 kg /h û 2,2 kg/h = 17, 8 kg/h

Selon les indications se l'analyseur de gaz 27 on controle la proportion de la vapeur d'eau dans le mélange de gaz-vapeur. Au cours du procédé de la décomposition de la matrce polymérique des déchets, la proportion des produits gazeux de la décomposition dans le mélange de gaz-vapeur augmente pendant la première période jusqu'à la valeur maximum, et après pendant la deuxième période diminue jusqu'à la valeur minimum (pratiquement à zéro). De cette façon la proportion de la vapeur d'eau dans le mélange gaz-vapeur au cours de la deuxième période augmente pratiquement jusqu'à 100 %, et la concentration des produits gazeux de la décomposition de la matrice baisse pratiquement à zéro, ce qu'on controle selon les indicaticns de l'analyseur de gaz 27.

A l'atteinte de la proportion de la vapeur d'eau pratiquement de 100 % dans le mélange gaz-vapeur on ouvre la fermeture d'écluse 10 et à l'aide du transporteur 11 on retire le conteneur 5 du réacteur 12 dans la chambre 6. Ensuite on ferme la fermeture 10.

Après l'enlèvement du conteneur 5 dans la chambre 6 du filtre 41 par le robinet compteur de débit 45 à l'aide de la pompe 46 dans les gicleurs 47 on fournit de l'eau et on la pulvérise au-dessus de la couche du résidu solide dans le conteneur 5 avec le débit de 90 kg/h pendant 30 minutes. 15 25 30 L'eau tombe sur le résidu solide et refroidit celui-ci en se vaporisant, et la vapeur d'eau qui se 5 forme passe par la soupape 48 de la chambre 6 dans le réacteur 12. La température du résidu solide dans le conteneur 5 est controlée selon les indications du capteur de température 49, et après 1' atteinte de T= 120 °C la pulvérisation d'eau est arrêtée.

A l'aide du mécanisme de pivotement 50 on tourne le conteneur 5 et on le met le fond en haut, en résultat le résidu solide tombe sous l'action de propre poids du conteneur 5 sur le transporteur à bandes 51, qui à l'aide du moteur 52 est mis en marche et le résidu solide est déchargé dans le réservoir de stockage 53.

Après le déchargement on installe le conteneur 5 dans la position normale (le fond en bas), et on le charge comme il est décrit au-dessus et on répète le procédé du traitement des déchets.

Exemple 2.

- Du réservoir de stockage 1 à l'aide du transporteur 2 avec le doseur en poids 3 à la position de fermeture ouverte 4 dans le conteneur 5, placé dans la chambre 6 on charge les déchets des matériaux composites 7. Les déchets sont chargés jusqu'au remplissage du conteneur 5, et la quantité des déchets chargés (poids), on détermine selon les indications du doseur en poids 3. Supposons que dans notre cas on a chargé 300 kg des déchets des plastiques armés qui représentent la composition de la matrice bicarbone (30 masse %) et tissus carbone (70 masse %). La densité spécifique de telle matière est 1200 kg/m3, et la capacité thermique spécifique - 1,2 kJ/(kg C)

- Les déchets représentent tes morceaux des plaques de la forme géométriques irrégulières avec la dimension moyenne 200 mm et l'épaisseur 20 mm. Après le chargement des déchets on ouvre la fermeture 4 avec la commande 8 on la ferme. A l'aide de la commande 9 on ouvre la fermeture d'écluse 10 et après avoir mis en marche le transporteur 11, le conteneur 5 de la chambre 6 on fourni dans réacteur 12, après cela on ferme la fermeture 10. Avec cela le conteneur 5 dans le réacteur 12 est installé de telle façon que le raccord 13 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le conteneur 5 est joint au passage de gaz 14 de l'admission du mélange gaz-vapeur dans le réacteur 12.

- Du générateur de vapeur 15 par le robinet compteur de débit 16 avec le débit de 150 kg/h dans le réchauffeur de gaz 17 on fournit la vapeur d'eau à la température de 110 °C. Pour l'obtenti on de la quantité nommée de la vapeur d'eau dans le générateur de vapeur 15 on brule 15 kg/h de combustible (gasoil avec la capacité calorifique 40 kJ/kg). Simultanément avec l'admission de la vapeur dans le réchauffeur de gaz 17 on met en marche le ventilateur 18 et on réalise la circulation de la vapeur d'eau dans le circuit: le réchauffeur de gaz 17 - le raccord 13 l'admission du mélange gaz-vapeur - la couche des déchets dans le conteneur 5 -le passage de gaz 19 de l'évacuation du mélange gaz-vapeur du réacteur 12 - le ventilateur 18 - le réchauffeur de gaz 17. Avec cela la consommation de la vapeur d'eau par le ventilateur 18 est controlée selon les indications du robinet compteur de débit 20.

Au cours de la circulation de la vapeur d'eau on ouvre le robinet compteur de débit 21 et 30 partiellement avec le débit de 60 kg/h pendant 15 minutes la vapeur d'eau est reconduit dans l'échangeur thermique 22 et on condense la vapeur par la voie de refroidissement par l'air, qui avec le ventilateur 23 est pompé par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22. 10 15 20 25 Au cours de ce temps dans l'échangeur thermique 22 on évacuera 14 kg de la vapeur d'eau. Pour la condensation de 14 kg de la vapeur d'eau dans l'échangeur thermique 22 il faut la quantité de 5 l'air de 476 kg. De cette façon la consommation de l'air sera {476 kg / ( 900 c )} x 3600 c = 1904 kg/h. Avec cela l'air sera chauffé de T= 15 °C à T= 80 °C.

- La vapeur d'eau en passant par la couche des déchets dans le réacteur, chasse l'air, qui avec le courant de la vapeur est détourné dans le réchauffeur 22. Comme l'air ne condense pas dans l'échangeur thermique 22, on l'amène (l'air) par le robinet 25 dans le four 26. La dérivation de la vapeur d'eau dans l'échangeur thermique 22 au cours de 15 minutes permet de diminuer la concentration de l'air dans le réacteur 12 jusqu'à 5 masse %. Après l'atteinte de la proportion de l'air dans le mélange gaz-vapeur en quantité de 5 masse % (on controle selon les indications de l'analyseur de gaz 27) la dérivation de ce mélange dans l'échangeur thermique 22 est arretée par la voie de la fermeture du robinet 21. Simultanément à l'aide de robinet 19 on arrête l'admission de la vapeur d'eau dans le réchauffeur de gaz.

Comme la dérivation de la vapeur d'eau du générateur de vapeur 15 est arrêtée, l'automatique du générateur de vapeur diminue la quantité du combustible brulé de 15 kg/h jusqu'au minimum (ce minimum est déterminé par le type de générateur de vapeur et dans notre cas compose 3 kg /h).

- Simultanément avec l'évacuation de l'air de l'échangeur thermique 22, du réservoir 28 dans le four 26 on est fournit le combustible liquide avec le débit de 30 kg/h et on le brute. Les produits de décomposition qui se forment avec le débit de 330 kg/h du four 26 est dirigé dans le corps du réchauffeur de gaz 17. En passant par le corps du réchauffeur de gaz 17 les produits de combustion à haute température (T' = 1400 °C) réchauffent la vapeur d'eau qui coule par les tuyaux du réchauffeur jusqu'à la température de T= 1100 °C, ce qu'on controle selon les indications du capteur de température 29. On fournit les produits de combustion refroidis jusqu'à la température de T = 1100 °C du corps de réchauffeur de gaz 17 dans le corps du réacteur l2. En passant par le corps du réacteur 12 les produits de combustion réchauffent le corps du réacteur jusqu'à la température de T = 1100 °C (on controle selon les indications du capteur de température 30), en résultat de cela se crée le courant radiant de chaleur du corps de réacteur 12 au conteneur 5 avec les déchets.

- L'intensité de transmission de chaleur par la voie de radiation (l'échange calorifique radiale) est quelques fois plus haute que la transmission de chaleur par la voie de convection. De cette 25 façon grace à l'échange calorifique radiale on intensifie la transmission de chaleur au conteneur avec les déchets et en résultat de cela on augmente la vitesse de la décomposition thermique de la matrice polymérique et la période du traitement des déchets raccourcit. Mais il est impossible d'assurer l'admission complète nécessaire de chaleur aux déchets grace à l'échange calorifique radiale, parce que par l'échange calorifique radiale la chaleur aux déchets est transmis seulement vers la surface tournée aux murs radiants du réacteur, mais vers les morceaux intérieurs dans le conteneur 5 la chaleur de la surface est transmise par l'échange calorifique. Cela baisse sensiblement (quelques fois) la vitesse de transmission de chaleur à partir de l'agent thermique aux déchets dans l'intérieur du conteneur. Pour écarter ce défaut on organise la transmission de la chaleur aux morceaux intérieurs des déchets par la voie de la filtration de l'agent thermique (la vapeur d'eau surchauffée) par la couche des déchets dans le conteneur 5. 3 0 Du corps du réacteur 12 les produits de combustion sont évacués dans le foyer du générateur de vapeur 15, où la chaleur des produits de combustion est utilisée pour l'obtention de la vapeur d'eau par la voie de refroidissement des produits de combustion de T =1100 °C à T= 200 °C (on controle selon les indications du capteur de température 31) et à cette température à l'aide de l'aspirateur de fumée 32 on les évacue dans le tuyau de fumée 33 10 t5 20 10 15 20 25 30 En résultat de refroidissement de 330 kg/h de produits de combustion de T = 1100 °C à T= 200 °C dans le générateur à vapeur on peut obtenir la quantité suivante de la vapeur d'eau active:

Mvapeur = { Qfr. } / q p = {Cp.c. x Mp.c. x (T2 - Ti) } / qp = = 1,2 kJ/kg °C x 330kg/h x ( 1100 °C ù 200°C ) / 3200 kJ/kg = 111,3 kg/h, où Mp.c. ùquantité des produits de combustion, 330 kg/h; T2 - la température initiale des produits de combustion, 1100 °C; Ti ù la température finale d.es produits de combustion, 200 °C.

Par la voie de circulation du mélange gaz-vapeur on intensifie la transmission de chaleur du réchauffeur de gaz 17 aux déchets dans le conteneur 5, ce qui mène en résultat à la diminution de la consommation de la vapeur d'eau pour le procédé du traitement des déchets, et de cette façon on diminue la dépense de l'énergie pour le traitement des déchets (pour l'obtention de la vapeur d'eau il faut bruler le combustible, c.à.d. gaspiller de l'énergie). Dans notre cas à l'aide du ventilateur 18 et du robinet compteur de débit 20 on fixe la quantité de cycles de circulation de la vapeur d'eau égal à 5 au cours de 120 minutes. Cela signifie que par le conteneur 5 avec les déchets 30 kg de la vapeur d'eau sera pompée 20 fois au cours de 120 minutes, c.à.d. la consommation par le robinet 20 est fixée égal à: G2p = {(30 kg x 20 ) / 7200 c }x3600c=300kg/h.

La consommation réelle de la vapeur fournie du générateur de vapeur. 15 pour le traitement de 30 kg de déchets sera égale à 30 kg, c.à.d. la consommation spécifique de vapeur compose 0,1 kg pour 1 kg de déchets.

En passant par la couche des déchets (filtration), la vapeur d'eau est refroidie, et les déchets se réchauffent. La vapeur d'eau est filtrée par la couche des déchets pendant 120 minutes et on fixe la consommation de la vapeur 0,1 kg pour 1 kg de déchets, et la pression dans le réacteur on maintient égale à 0,6 MPa, qu'on controle selon les indications du capteur de pression 34. La consommation de vapeur est controlée selon les indications du capteur de consommation 35. Comme dans le réacteur il y a 300 kg de déchets, au cours de 120 minutes il faut pomper par le réacteur 30 kg de la vapeur d'eau. Cela signifie, que la consommation de la vapeur, qui est fixée à l'aide du robinet compteur de débit 16, est égal à: Gip ={30 kg/ 7200 c} x 3600 c = 15 kg /h.

A l'atteinte de la température de 320 C, ce qui est controlé par les indications du capteur de température 36, il y a le procédé de la décomposition thermique de la matrice polymérique des déchets avec la formation des produits solides et gazeux, qui sont mélangés avec la vapeur d'eau circulant, en résultat se forme le mélange de gaz-vapeur.

Le procédé de décomposition thermique termine à la température de 1100 C. Supposons dans notre cas que suite à la décomposition thermique de la matrice polymérique est formé 70 masse % de produits gazeux (mélange CO, CO2 et a.) et 30 masse % de carbone. Cela signifie qu'au cours de 120 minutes en résultat de décomposition thermique de la matrice polymérique la quantité suivante des produits gazeux est formée: Mg.p. = Mdech. X 0, 3 x 0,1= 300 kg x 0,21 = 63 kg, où Mg.p. ù la masse de produits gazeux, kg; Mdech.. -- la masse des déchets, 300 kg; coefficient 0,3 ù la proportion de la matrice polymérique dans les déchets, 30 masse %; coefficient 0,7 ù sortie des produits gazeux lors de la décomposition de la matrice polymérique, 70 masse %.

Comme le procédé de la décomposition thermique dure 120 minutes (7200 s), et la consommation de la vapeur compose 30 kg, au cours de cette période du procédé du réacteur 12 par le robinet compteur de débit 21 dans l'échangeur thermique 22 il faut évacuer 30 kg de, la vapeur d'eau et 63 kg des produits de décomposition de la matrice polymérique, c.à.d. 93 kg du mélange gaz-vapeur. De cette façon la consommation moyenne du mélange gaz-vapeur G cm, qu'on évacue du réacteur 12 dans l'échangeur thermique 22 compose : G cm. = {93kg / 7200 c }x 3600 c = 46,5 kg/h,

De cette façon au moment de début du procédé de décomposition (on détermine selon les indications du capteur de température) on ouvre le robinet compteur de débit 21 et avec la consommation de 46,5 kg/h on évacue le mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22. Simultanément du générateur de vapeur 15 par le robinet 16 dans le réchauffeur de gaz 17 avec la consommation 46,5 rcr/'r kg/h on fournit la vapeur d'eau pour la reconstitution de la perte de vapeur, qui est évacuée dans l'échangeur thermique 22. Avec cela on controle la pression dans le réacteur selon les indications du capteur de pression 34 et le robinet compteur de débit 21 et le robinet 17 en règlant la valeur de leur ouverture, on fixe la pression dans le réacteur 12 égal 0,6MPa. Le mélange gaz-vapeur qui est évacué du réacteur 12 dans l'échangeur thermique 22 est refroidi par la voie de l'échange calorifique avec le ventilateur pompé 23 par la chemise 24 de l'échangeur thermique 22 par l'air.

Dans ce cas dans le réacteur 12 on fixe la pression moins de la pression atmosphérique, ce qui est conditionné par l'évacuation d'une partie du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22, qui dans ce cas (grace à la condensation de la vapeur) fonctionne comme la pompe, enlevant le mélange du réacteur 12, et crée dans le réacteur la dépression.

La température jusqu'à laquelle on refroidit le mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22, est controlée selon les indications du capteur de température 37 et on la fixe égale ou moins de 100 °C.

Pour la condensation de 93 kg du mélange gaz-vapeur dans l'échangeur thermique 22 il faut avoir la quantité de l'air 3162 kg. De cette façon la consommation de l'air composera {3162 kg / ( 7200 c )} x 3600 c = 1581 kg/h. Avec cela l'air sera réchauffé de T= 15 °C à T= 80 °C.

A cette température la vapeur d'eau est condensée en quantité de 30 kg et une partie des produits gazeux de la décomposition (dans nos conditionsù 10 kg), en résultat de cela est formé la fraction liquide, qu'on fournit par le robinet 38 en quantité (30 kg + 10 kg = 40 kg) dans le séparateur 39. Dans le séparateur 39 on sépare 30 kg de l'eau des produits liquides de la décomposition. Far 30 le robinet 40 l'eau est fournie dans le filtre 41, où on la purifie des impuretés organiques et ensuite par le robinet 42 l'eau purifiée on fournit dans le générateur de vapeur pour l'obtention de la vapeur d'eau. Cela permet de prévenir la formation des eaux d'égout polluées et de celte façon de diminuer les dégagements des éléments polluants dans l'environnement.25 Les produits liquides de la décomposition du séparateur 39 par le robinet 43 en quantité de 10 kg on verse dans le réservoir de stockage 44. Les produits gazeux non-condensés provenant de la décomposition de la matrice polymérique en quantité de (63 kg û 10 kg) = 53 kg de l'échangeur thermique 22 par le robinet 25 on fournit dans le four 26 et on brule ensemble dans le mélange avec le combustible liquide.

La combustion des produits non-condensés de la décomposition permet de prévenir leur dégagement dans l'environnement et simultanément de diminuer la consommation de combustible pour chauffage du mélange gaz-vapeur dans le réchauffeur de gaz 17. Supposons que dans notre cas la chaleur de combustion spécifique des produits gazeux compose 7000 kJikg. La combustion de 53 kg de ces produits permettra de diminuer la consommation du combustible, fourni dans le four 26 de 4,6 kg/h, c.à.d. la consommation du combustible composera la valeur de: Mcombustible = 30 kg/h û 4,6 kg/h = 25, 4 kg/h.

Selon les indications se l'analyseur de gaz 27 on controle la proportion de la vapeur d'eau dans le mélange de gaz-vapeur. Au cours de la procédé de la décomposition de la matrice polymérique des déchets, la proportion des produits gazeux de la décomposition dans le mélange de gaz-vapeur augmente jx ndant la première période jusqu'à la valeur maximum, et après pendant la deuxième période diminue jusqu'à la valeur minimum (pratiquement à zéro). De cette façon la proportion de la vapeur d'eau dans le mélange gaz-vapeur au cours de la deuxième période augmente pratiquement jusqu'à 100 %, et la concentration des produits gazeux dei la décomposition de la matrice baisse pratiquement à zéro, ce qu'on controle selon les indications de l'analyseur de gaz 27. A l'atteinte de la proportion de la vapeur d'eau pratiquement de 100 % dans le mélange gaz-vapeur on ouvre la fermeture d'écluse 10 et à l'aide du transporteur 11 on retire le conteneur 5 du réacteur 12 dans la chambre 6. Ensuite on ferme la fermeture 10.

Après l'enlèvement du conteneur 5 dans la chambre 6 du filtre 41 par le robinet compteur de débit 45 à l'aide de la pompe 46 dans les gicleurs 47 on fournit de l'eau on la pulvérise au-dessus de la couche du résidu solide dans le conteneur 5 avec le débit de 100 kg/h pendant 30 minutes. L'eau tombe sur le résidu solide et refroidit celui-ci en se vaporisant, et la vapeur d'eau qui se forme passe par la soupape 48 de la chambre 6 dans le réacteur 12. La température du résidu solide dans le conteneur 5 est controlée selon les indications du capteur de température 49, et après 1' atteinte de T= 120 °C la pulvérisation d'eau est arrêtée.

A l'aide du mécanisme de pivotement 50 on tourne le conteneur 5 et on le met le fond en haut, en résultat le résidu solide tombe sous l'action de propre poids du conteneur 5 sur le transporteur 25 à bandes 51, qui à l'aide du moteur 52 est mis en marche et le résidu solide est déchargé dans le réservoir de stockage 53. Après le déchargement on installe le conteneur 5 dans la position normale (le fond en bas), et on le charge comme il est décrit au-dessus et on répète le procédé du traitement des déchets.

De cette façon l'invention déposée se distingue des antériorités par des dépenses énergétiques plus basse, pour le traitement des déchets des matériaux composites, par le dégagement très bas dans l'environnement et par la haute qualité des produits de traitement des déchets obtenus, qui peuvent être recyclés pour la fabrication des matériaux composites. 10 15 20 30 15

Claims

REVENDICATIONS1. Méthode de traitement des déchets des matériaux composites caractérisée en ce qu'elle inclut l'introduction dans le réacteur des déchets , la chauffe et la décomposition thermique des déchets avec un agent thermique , l'évacuation du réacteur des produits de décomposition solides et gazeux , la combustion des gaz , qui se distingue par ce que la chauffe des déchets est effectuée jusqu'à la température de 280 ù 1100° C par la voie de l'addition de chaleur par la radiation du corps radiant du réacteur et par la voie de filtration de l'agent thermique par la couche des déchets au cours de 70 ù 120 min.
2. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que les produits gazeux du traitement des déchets sont brulés et les produits de combustion sont utilisés pour la chauffe du corps du réacteur jusqu'à la température de 600 à 1100° C et pour la création du courant radiant de chaleur du corps aux déchets.
3. Méthode selon la revendication 2 caractérisée en ce que les produits de combustion après leur utilisation pour la chauffe du corps de réacteur sont utilisés en qualité de l'agent thermique pour l'obtention de la vapeur d'eau. 20