HU230966B1

HU230966B1 - Kapcsolási elrendezés és eljárás települési szilárd hulladék és/vagy műanyag hulladék termolitikus bontására

Info

Publication number: HU230966B1
Application number: HU1600067A
Authority: HU
Inventors: Sándor Gábor 70% Tasnádi; Nagy Veronika 30% Hajdúné
Original assignee: RELABOR Kft.
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2019-06-28
Also published as: HU230966B8; HUP1600067A1

Description

Kapcsolási elrendezés és eljárás települési szilárd hulladék-és/vagy műanyag hulladék term ο 1 i t iku s bon tusára

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés települési szilárd hulladék és/vagy műanyag hulladék termo! itikus bontására.

A találmány tárgya továbbá eljárás települési szilárd hulladék és/vagy műanyag hulladék termolitikus bontására a találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmazásával.

A világon hatalmas mennyiségben keletkezik települési szilárd hulladék, amely jelentős mennyiségben műanyag hulladékot is tartalmaz.

Napjainkban a műanyagok igen fontos szerkezeti anyaggá váltak, ezért nagy mennyiségben keletkeznek műanyag hulladékok is.

A műanyagok felhasznált mennyisége a világon eléri, illetve meghaladja a 300 millió tonnát.

A műanyagok nagy részét csomagolásra használják fólia, illetve palackok formájában, amelyek elhasználódás után a települési hulladékokba kerülnek.

A műanyag hulladékok legnagyobb részét a poliolefínek teszik ki, de a hulladékok között jelentős mennyiségben PVC és PÉT is megtalálható.

A települési szilárd hulladékok jelentős hányada lerakásra (deponálásra) kerül .

A hulladék lerakók nagy része azonban néni felel meg a környezetvédelmi előírásoknak.

A hulladék lerakókban környezetet károsító gázok szabadulnak fel, azon kívül a lerakókból ki-szivárgó víz a talajvízbe és a felszíni vízbe kerül és ott környezeti szennyezést okoz.

Egy másik, megoldás szerint a település szilárd hulladékokat és/vagy a műanyag hulladékokat elégetik,

Sok esetben az égetés a. keletkezés: helyén kontrolálatlanul történik és a keletkező energiát sem hasznosítják.

A HU 164205 szabadalmi leírás szerint a települési szilárd hulladékot úgy ártalmatlanítják, hogy a szilárd halmazállapotú anyagot oxigén jelenlétében, aknaSZTNH-100152071 kemencében elégetik és így egyrészt fémtartalmú salakot, másrész tüzelőanyagként hasznosítható füstgázokat nyernek,

A HU227922 szabadalmi leírás szerint települési vegyes hulladékot úgy kezelnek, hogy abból az építési törmeléket, üveget, fémet eltávolítják, majd a vegyes hulladékot, amely jelentős mennyiségű műanyagot is tartalmaz, durva aprításnak vetik alá. Ezt rostálással szétválasztják, mossák, majd a mosott durva őrleményt finom aprításnak vetik alá,

A finom őrleményt kemencében hokezelik 420-550 ^!)€-on 0-50 Mbar nyomáson.

A hőkezelés során keletkező olajat, mint energia forrást, elkülönítik és a keletkező gázt a hőkezelő kemence fűtésére: használják.

A szilárd salak anyagot adalékokkal brikettálják.

A CA2282176 szabadalmi leírás települési szilárd hulladék, illetve műanyag hulladék kezelésére alkalmas berendezést ismertei, amely lényegi eleme a krakkoló reaktor, amelyben a krakkolást katalizátor jelenlétében végzik.

A krakkoló reaktorban, kontrollált reakció körülmények között, pirolitikus folyamat játszódik le, melynek során keletkező szilárd széntartalmú anyagot, a folyékony kátrány frakciót és a gáz frakciót elkülönítik,

A 1A 000633 számon közzétett magyar szabadalmi leírás szerint műanyagokat katalitikusán krakkóinak csöreaktorban. aktíváit természetes vagy mesterséges zeolit katalizátor jelenlétében 300-600 °C közötti hőmérsékleten, 1-2,5 bar nyomáson.

A krakkoiás urán gáz halmazállapotú szénhidrogén elegyet, benzinpárlatot, középpárlat olaj frakciót és nehézolaj frakciót különítenek el.

A lenti eljárásoknak a hátránya, hogy nem elég energia hatékonyak vagy amelyeknél az energia hatékonyság megfelelő, ott a hulladék krakkolása a csöreaktorban elhelyezett katalizátorban történik.

Az utóbbi eljárásoknál problémát jelent a katalizátor egyenletes eloszlása és a katalizátor aktivitásának azonos szinten tartása.

A HU228865 dokumentum eljárást ismertet PVC-t és egyéb, magas halogén tartalmú műanyag hulladékot tartalmazó elegyek termikus degradációjára.

.A fenti megoldás szerint a kezelendő műanyag hulladékot aprítják, dehalogénező reaktorba vezetik.

irt e

o

O

Ezután nehézolaj frakciót vezetnek hozzá és 1: .0,3-0,8 tömegarányban műanyag apríték: nehézolaj keveréket képeznek.

A reakcióelegyet 210-250 °C hőmérsékletre melegítik, a keletkező HCI gázt elvezetik. A reaktorban visszamaradó elegyet a depolimerizációs reaktorba, továbbítják, hőmérsékletét legalább 480 °'C-ra emelik. A keletkező szénhidrogén gázelegyei elvezetik, frakciókra szétválasztják, kondenzálják.

Az ismert megoldás szerint a. HCI gázt egy töltettel ellátott vizes ellenáramú abszorberbe vezetik sósav oldat előállítására.

Ezzel szemben megoldásunk szerint, a hulladék termikus bontását egy termikus reaktorban végezzük, amelyhez egy külső katalizátoros tálcás oszlop csatlakozik, az illékony komponensek további kezelése céljából.

Ezen vezetik át a reaktorban keletkező illékony komponenseket, amelyek a katalizátoros kezelés után kerülnek az 1. és Π. kerámia töltetet, tartalmazó frakcionáló oszlopra, ahol az elegyet nehézolaj frakcióra és diesel frakcióra bontják.

Ilyen megoldást nem ismertetnek a fenti dokumentumban.

A HU218853 dokumentum szerint műanyag kiindulási anyagokat, egy szivattyúzható, valamint egy illékony fázissá depolimerízálják. Az illékony fázist gáznemü fázisra és kondenzátumra választják szét.

A megoldás szempontjából kedvező depolimerizációs hőmérséklet 150-470 C fok, a tartózkodási idő 0,1-20 óra, az alkalmazott nyomás normál vagy 2 bar. A depolimerizációt inert gázban, pl. N2-ben, hajtják végre.

A kondenzátumból ammóniás oldattal kimossák a HCl-t, majd a kondenzátumot kiórtatanítják, a további klórtalanítás Ni/Mo katalizátoron történik.

Megoldásunk szerint a termikus bontást követően kezeljük az illékony fázist a reaktoron kívül elhelyezett katalizátoros tálcás oszlopon.

Célul tűztük ki egy olyan kapcsolási elrendezés és eljárás kidolgozását, amelynél a települési szilárd hulladékot és/vagy műanyag hulladékot egy zárt reaktorban termo!itikus kezelésnek vetjük.

A keletkezett nagy széntartalmú salakot elkülönítjük.

Megoldásunk lényege, a találmányi gondolat, amely a nem várt többlethatást eredményez az, hogy az illékony komponenseket a reaktorhoz kívülről hozzákapcsolt.

katalizátort tartalmazó tálcás oszlopon vezetjük át, amellyel a katalitikus termolízist olyan előnyösen tudjuk befolyásolni, hogy az a diesel olaj frakció mennyiségének növekedését eredményezi, továbbá a keletkező kondenzviz. mennyiségének csökkenését eredményezi (az eljárás hőmérlege kedvezőbb lesz).

Ezután a katalizátoros tálcás oszlopról elvezetett anyagot I.) és II.) töltetes oszlopokon nehézolaj frakcióra, diesel olaj frakcióra (középolaj frakció), illetve a gázkezelő tartályban benzin frakcióra (könnyű párlatra) és gáz frakcióra bontjuk.

Az olaj frakciókból hűtéssel különítjük el a viasz frakciót.

A reaktorban keletkező koksz- és korom tartalmú salakot fűtésre használhatjuk, az olaj frakciót szintén energia termelésre használhatjuk, míg a gáz frakciót kezelés után a reaktor gázégőjéhez visszavezetjük és a reaktor fűtésére használjuk.

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés települési szilárd hulladék és/vagy műanyaghulladék termolitikus bontására, amely elektromos szabályzó egységgel van vezérelve és amelynek közvetett fűtésű kettősfalú zárt reaktora van, a reaktorhoz egy hulladékbetápláló csonk kapcsolódik, amely a szelektált, tisztított és aprított szilárd hulladék betáplálására szolgál, a reaktor lütőkopennyel és a termolitikus kezelőtérbe benyúló, meghajtott ke verő vei, továbbá egy külső gázégővel van ellátva, a reaktor alján szilárd termék ürítő van kialakítva, míg reaktor egy közbenső elemen keresztül össze van kötve egy I.) töltetes oszloppal, amely kerámia töltettel van töltve, melynek tetején folyadék elosztó van kialakítva, az I.) töltetes oszlophoz az I.) folyékony olaj frakció szedő csatlakozik melynek kivezetése egy visszatáplálő reflux szivattyú révén van összekötve az I.) töltetes oszlop tetejével, melynek pára elvezető csöve egy 11.) töltetes oszlophoz csatlakozik, amelynek kialakítása azonos az I.) töltetes oszlop kialakításával, a II.) töltetes oszlop pára elvezető csöve egy hűtőköpennyel ellátott gázkezelő tartályhoz csatlakozik, amely csepplogóval, gázelvezető csonkkal és folyékony könnyűpárlat elvezetővei van ellátva és a gázelvezető csonk egy gázgyűjtő egységgel van összekapcsolva.

A kapcsolási elrendezésre az jellemző, hogy a reaktorhoz kívülről egy katalizátoros, tálcás oszlop csatlakozik, amelyben katalizátor tartó tálcák vannak kialakítva melyeken katalizátor van elhelyezve, a .katalizátoros- tálcás oszlop tetejéhez pára > elvezető cső: csatlakozik.

A iA w

Az l,) folyékony olaj frakció szedő olaj elvezető csonkon a nehézolaj frakciót, a Π.) .folyékony olajfrakció szedő olaj elvezető csonkon a középolaj frakciót (diesel olajat), w gazkézeJö tartály folyékony könnyüpárlat elvezetőjén a benzint távolítsuk el.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a gázelvezető csonk össze van kapcsolva a gdzgyűjtő egység gázgyújtő tartályának külső gázórájával, a gázgyüjtö tartály eev nitiogen gázpalackkal van ellátva, amely egy nitrogén gáz bevezetőcsonkkal kapcsolódik a nitrogén gázpalackhoz,

A biztonsági szeleppel ellátott gázgyüjtö tartály gázkivezető csonkja egy kompresszorral van összekapcsolva, amelynek kompresszor kivezető csonkja egy komprimált gáz tartályhoz kapcsolódik.

A kompresszor össze van kapcsolva egy elektromos szabályozó egységgel.

A találmány tárgya továbbá eljárás települési szilárd hulladék és/vagy műanyaghulladék termolitikus bontására reaktorba betáplált szelektált, tisztított és aprított szilárd hulladék történő degradációjával.

Az eljárás szerint a fötőköpennyel és a termolitikus kezelőiéibe benyúló, meghajtott keverővei, továbbá egy külső gázégővel ellátott reaktort nitrogén gáz bevezetéssel oxigén-mentesitjük, majd 300 °C - 350 °C-ra fél tűrjük és beadagoljuk az előkezelt szilárd hulladékot és folyamatos keverés mellett a termolitikus kezelőteret 450 °C 340 °C-ra hevítjük miközben a keletkező illékony komponenseket ezután bevezetjük egy olyan I.) töltetes oszlopba amely kerámia töltettel van töltve, amely tetején iolyadékelosztóval rendelkezik, a reflux visszavezetése» 1.) töltetes oszlop aljához csatlakozó 1.) .folyékony olajfrakció szedőből elvezetjük az első folyékony olajfrakciót majd az I.) töltetes oszlopról származó fejterméket bevezetjük a reflux visszavezetéses II.) töltetes oszlopba, amelynek aljáról elvezetjük a II.) folyékony olaj frakciót, majd a tejterméket egy hötököpennyel ellátott gázkezelő: tartályba vezetjük, ennek .áljáról elvezetjük a folyékony könnyüpárlatot, míg gáz fejtermékét egy gázgyííjtő egységbe vezetjük ahol a gázt mérjük, komprimáljuk, majd egy gáz nyomás reduktoron átvezetve a reaktor gázégőjébe vissza vezetjük.

eljátas.t az jelleirrnzi, hogy a reaktorban keletkező illékony komponenseket eey ólján icaktOiOn kívül elhelyezett katalizátoros, tálcás oszlopba vezetjük, amelyben katalizátort tartalmazó tálcák vannak, a katalizátoros, tálcás oszlopon áthaladó anyag ennek tetejéhez csatlakozó pára elvezető csövön távozik.

A találmány szerinti termolitikus eljárást célszerűen 50-140 percig végezzük.

Az l.) és II.) töltetes oszlopban, a gázok és gőzök 6-12 m/s áramlási sebességgel ütköznek az oszlopok kerámia töltetébe, ahol párolgási hőjüket leadva folyadékként csepegnek az 1.) és Π.) folyékony olajfrakció szedőbe.

A gázkezelő tartályból elvezetett gáz tejtermék mennyiségéi gázórával mérjük és egy gázgyüjtö egységbe vezetjük, ahol azt kompresszorral 2-6 bar nyomásúra sűrítjük és a komprimált gáz tartályba vezetjük, ahonnan gáz reduktorrai 10-40 mbar nyomásra csökkentett nyomású gázt, a reaktor gázégőjébe vezetjük.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az 1. ábrán mutatjuk be.

A 2. ábrán a gázgyüjtö és kezelő egységet ábrázoljuk.

Az 1 ábrán látható a kapcsolási elrendezés zárt 1 reaktorához, amelynek 3 termolitikus kezel ötere van, egy l a) hulladékbetápláló csonk kapcsolódik, amely a szelektált, tisztított és aprított szilárd hulladék betáplálására szolgál.

Az 1 reaktor 2 fütőköpennyel és a 3 termolitikus kezelötérbe benyúló, meghajtott 4 keverővel, továbbá egy külső 5 gázégővel van ellátva.

Az I reaktor alján 6 szilárd termék ürítő van kialakítva, míg az 1 reaktor tetejéhez kívülről egy 8 katalizátoros, tálcás oszlop csatlakozik.

Ebben 9 katalizátor tartó tálcák vannak kialakítva, melyeken 10 katalizátor van elhelyezve.

A 8 katalizátoros, tálcás oszlop tetejéhez 11 pára elvezető cső csatlakozik, amely össze van kötve egy 12 I.) töltetes oszloppal, amelyben 14 kerámia töltet van elhelyezve, a 12 I.) töltetes oszlop tetején folyadékelosztó (13) van kialakítva.

A töltet célszerűen kerámia anyagú Raschig-gyűrü.

Katalizátor célszerűen AI2O3 rács, de egyéb ismert katalizátorok is alkalmazhatók.

Az 12 I.) töltetes oszlophoz 15 I.) folyékony olaj frakció szedő csatlakozik, amelynek kivezetése egy visszatápláló 15b) reflux szivattyú révén össze van kötve a 12 I.) töltetes oszlop tetejével.

to to to to

El to

Ennek 11 pára elvezető csöve a 16 II.) töltetes oszlop tetejéhez csatlakozik, amelynek kialakítása azonos a 12 1.) töltetes oszlop kialakításával.

A 16 II.) töltetes oszlop 1.1 pára elvezető csöve egy 19 hűtőköpennyel ellátott 18 gázkezelő tartályhoz csatlakozik, amely 20 cseppfogóval, 21 gázelvezető csonkkal és 22 folyékony könnyűpárlat elvezetőve] van ellátva.

A 19 hüiököpeny hőmérséklete 6-10 °C.

A 15 I.) .folyékony olajfrakció szedő 15a) olaj elvezető csonkkal, a 17 II.) .folyékony olajfrakció szedő 17a) olaj elvezető csonkkal, a 18' gázkezelő tartály 22 folyékony könnyüpárlat elvezetővei van ellátva.

A 15 I.) .folyékony olaj frakció szedő I'5a) olaj elvezető csonkján keresztül a nehézolaj frakciót, a 17 II.) .folyékony olaj frakció szedő 17a) olaj elvezető csonkján keresztül a középolaj frakciót (diesel olajat), a 18 gázkezelő tartály 22 folyékony könnyüpárlat elvezetöjén a benzint vezetjük el.

A 21 gázelvezető csonk egy 23 gázgyüjtö egységgel vart összekapcsolva.

A kapcsolási elrendezést egy 31 elektromos szabályzó egység működteti.

Az 1 reaktort a szilárd hulladék betáplálása előtt nitrogén gázzal oxigén-mentesítjük.

A 2. ábra a 23 gázgyüjtö és kezelő egység kapcsolási rajzát mutatja be.

A 23 gázgyüjtö és kezelő egység az alábbi részegységekből áll.

A 21 gázelvezető csonk össze van kapcsolva a 23 gázgyüjtö egység 24 gázgyüjtö tartályának külső 25 gázórájával,

A 21 gázelvezető csonkon ál távozó gáz forráspontja 40 °C alatti.

A 25 gázóra és a 24 gázgyüjtö tartály egy 24a) gázbevezető csonkkal van összekapcsolva, .A 24 gázgyüjtö tartály egy külső 26 nitrogén gázpalackkal van ellátva, amelyek egy 26a) nitrogén gáz bevezetőcsonkkal vannak összekapcsolva.

A 32 biztonsági szeleppel ellátott 24 gázgyűjtő tartály 27 gázkivezető csonkja egy 2.8 kompresszorral van összekapcsolva, amelynek 2$) kompresszor kivezető csonkja egy 30 komprimált gáz tartállyal van összekapcsolva, amely 29a) komprimált gáz bevezető c s on kka 1 re n de 1 kéz i k.

A 28 kompresszor egy 31 elektromos szabályzó egységgel van Összekapcsolva.

A 23 gázgyűjtö tartályban a nyomás fokozatosa emelkedik 45 mbar nyomásig. Ekkor automatikusan indul a háromfokozatú 28 kompresszor működése.

A 30 komprimált gáz tartályban a. gáz. nyomás 0,25-6 bar közöttire állítható be a 28 kompresszorra telepített 31 elektromos szabályzó egységgel.

A gáz a 33 gáz kivezető csonkon keresztül távozik, egy reduktor keresztül, melynek révén nyomása 13-40 mbar-ra csökken.

A csökkentett nyomású gázt az 5 gázégőhöz vezetjük.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel végzett termolitikus bontási eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be.

1. példa

a) Hulladék előkészítése ;

A feldolgozandó terepülési vegyes hulladékból -előzetesen válogatással és vizes mosással elválasztjuk a szervetlen szilárd részeket (beton, tégla, üveg), valamint fémdarabokat és a papír jelentős részét.

Ezután a szerves anyagban és a műanyag-hulladékban, dúsult, előválogatott hulladékot fedett szín alatt tároljuk a légszáraz állapot eléréséig, majd késes aprítóberendezésben aprítjuk és dobrostán átengedve olyan frakcióvá alakítjuk, melynek darabjai a leghosszabb méretet tekintve 20-150 mm közötti értékűek.

b) Termolitikus bontás 8 katalizátoros, tálcás oszlop alkalmazásával:

.Az elektronikus központi irányító egység által vezérelt 1 reaktort nitrogén gáz bevezetésével oxigén-rnentesítiük.

Ezután az_: 1 reaktor 3 termolitikus kezelöterét 300 °C hőmérsékletre melegítetjük az 1 reaktor 2 fűtőköpenyébe épített külső 5 gázégő forró füstgázainak átvezetésével.

Ezt követően a 4 keveröt 40/perc fordulaton. járatva a 3 termolitikus kezelötérbe beadagolunk 30 kg tömegű előzetesen kezelt és válogatott települési vegyes hulladékot és azt levegőtől elzártam folyamatos, keverés mellet 450 ^uC-ra melegítve tartjuk 2 órán kereszíük ·$*····..

iky·24 írt ki ®irt

Az 1 reaktor 6 szilárd termék ürítőjén keresztül távolitjuk el a szilárd égésterméket, amely kokszot és kormot tartalmaz.

Az 1 reaktorból távozó illékony komponenseket átvezetjük a 8 katalizátoros tálcás oszlopon, amelyben AI2O3 katalizátor rács van elhelyezve.

Az illékony komponenseket átvezetjük a 12 I.) töltetes oszlopon, továbbá 16 II.) töltetes oszlopon és a 19 hütököpennyel ellátott 1.8 gázkezelő tartályon.

így az illékony komponenseket frakcionáljuk és a kapott szilárd folyadék frakciók mennyiségét és gáz mennyiségét mérjük.

Az összes olaj frakcióból, amely a 15 I.) folyékony ólajfrakció: szedőből kinyert nehézolaj párlatból és a 17 II.) folyékony olajfrakció szedőből elvezetett középolaj párlatból (diesel frakció) áll, A 18 hütököpennyel ellátott 18 gázkezelő tartály aljáról a könnyűpárlatot, a benzint, vezetjük el.

Az olaj frakciókból a viaszt hűtéssel távolitjuk el. A nehézolaj párlat nagy mennyiségű viaszt tartalmaz.

Az 1 reaktorból kilépő párlat mennyiséget a fűtés intenzitásával szabályozzuk, a 12 I.) töltetes oszlop és a 16 II.) töltetes oszlop hőmérsékletéi pedig a refluxált folyadék mennyiségével állítjuk be a kívánt hőmérsékletre.

Működési paraméterek:

- az 1 reaktor töltési szintje: 30kg (2/3-os terhelés)

- az 1 reaktor üzemi hőmérséklete· 450 ^aC

- a 4 keverő fordít lat száma: 40/perc

- hőkezelés ideje: 2 óra

- a 8 katalizátoros, tálcás oszlop tölteteié: alurninioxíd

- páraáram az 1 reaktor kimenetén: 0,6-1.3 kg/perc között

- párahömérsékletek az oszlopkimeneten:

a 8 katalizátoros tálcás oszlopon: 400 °C felett a 121.) töltetes oszlopon: max. 300 °C (nehézolaj); reflux 0,5-1.,2 kg/perc a 16 II.) oszlopon: max. 200 °C (diesel olaj); reflux 0,5-1,2 kg/perc a 18 gázkezelő tartály: max. 60 ^ÖC (benzin frakció);

a 19 hűtőköpeny hőmérséklet; 10 °C

A /4

O •-Sx··

A 30 kg hulladék termikus bontásával kapott termékek mennyisége az alábbi volt: nehézolaj frakció (a 12 I.) töltetes oszlopból): 4,2 kg diesel olaj frakció ( a 16 11.) töltetes oszlopból ):6.2 kg benzin frakció (a 18 gázkezelő tartályból): 2,8 kg gáz (gázórán mérve) : 3,7 Nm³ szilárd (koksz) maradék: 6 kg.

összes kondenzvíz mennyisége 4,2 kg

2. (összehasonlító) példa

Mindenben az 1. példában leírtak szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy olyan tálcás oszlopot alkalmazunk az '1 reaktor kimenetnél, amely nem tartalmaz alti m ín i urn o xid kata I i zátor t

Működési param érek:

- reaktor töltési szintje: 30kg (2/3-os terhelés)

- reaktor üzemi hőmérséklete: 450 °C

- keverő fördulaiszáma: 40/perc

- hőkezelés ideje; 2 óra

-a külső tálcás oszlop: katalizátortöltet nélkül

- páraáram a reaktorkimeneten: 0,6-1,3 kg/pere között

- párahőmérsékletek az oszlopkimeneten:

a tálcás oszlopom 400 ^ÖC felett a 121.) töltetes oszlopon: max. 300 °C (nehézolaj); reflux 0,5-1,2 kg/perc a 16 II.) oszlopon: max. 200 °C (dízelolaj); reflux 0,5-1,2 kg/perc a 18 gázkezelő tartály: max. 60 °C (benzin frakció);

a 19 hütököpeny hőmérséklet: 10 °C

A 30 kg hulladék termikus bontásával kapott termékek mennyisége az alábbi volt:

nehézolaj frakció (a 12 1.) töltetes oszlopból): 7.8 kg diesel olaj frakció (a 16 II.) töltetes oszlopból)-.2,2 kg benzin frakció (a 18 gázkezelö tartályból): 3,6 kg gáz (gázórán mérve) ; 4,7 Nm³ szilárd (koksz, salak) maradék: 7,1kg összes kondenzvíz mennyisége 7,2 kg

Az eredményekből látható, hogy a termolitikus bontás termékeinek arányát jelentősen petolyásoija az, hogy a reaktor kimeneti tálcás oszlopban van-e katalizátor, vagy nincs. A 10 katalizátor hiányában a dieselfrakció lényegesen kevesebb és megnő mind a nehéz frakció, mind pedig a könnyű frakció (a benzinszerű és gáztermék egyaránt) mennyisége, továbbá a kondenzvíz mennyisége is emelkedik.

f ontos körülmény, hogy a kondenzvíz mennyiségének növekedése nehézségeket okoz az egyes folyadék frakciók további feldolgozása során, ugyanakkor a termolitikus lebontás hő szükségletét is növeli.

Ezért a 10 katalizátor alkalmazása a külső tálcás oszlopon egyértelműen előnyös, mivel segíti a nagyobb mennyiségű diesel frakció képződését és a gazdaságosabbá teszi a termolitikus bontás hömériegét is.

3. példa

a) Hulladék előkészítése .*

A feldolgozandó vegyes műanyag (főként pofi olefin) hulladékból előzetesenválogatással és vizes mosassa] elválasztjuk a szervetlen szilárd részeket, az esetleges fémdarabokat és a papír jelentős részét.

Ezután az előválogatott hulladékot fedett szín alatt tároljuk a légszáraz állapot eléréséig, majd késes aprítóberendezésben, aprítjuk és dobrostán átengedve olyan frakcióvá alakítjuk, melynek darabjai a leghosszabb méretet tekintve 20-150 mm közötti értékűek.

b) Iermolitikus bontás 8 katalizátoros, tálcás oszlop alkalmazásával:

Az elektronikus központi irányító egység által vezérek 1 reaktort nitrogén gáz be v e zetésé ve 1 ox igén - men tes í t j ük .·

Ezután az 1 reaktor 3 termolitikus kezelőlerét 350 °C hőmérsékletre melegitetjük az 1 reaktor 2 földköpenyébe épített külső 5 gázégő forró füstgázainak átvezetésével.

Ezt követően a 4 kévéről; 35/perc fordulaton járatva a 3 termolitikus kezelőtérbe beadagolunk 30 kg tömegű előzetesen kezelt és válogatott vegyes műanyag hulladékot és azt levegőtől elzártam folyamatos keverés mellet 500 °C-ra melegítve tartjuk 135 percen keresztül.

Az 1 reaktor 6 szilárd termék ürítőjén keresztül távolítjuk el a szilárd égésterméket, amely kokszot és kormot tartalmaz.

Az 1 reaktorból távozó illékony komponenseket átvezetjük a 8 katalizátoros, tálcás oszlopon, amelyben .aluminíum-.öxid katalizátor rács van elhelyezve.

Az illékony komponenseket átvezetjük a 12 I.) töltetes oszlopon, továbbá 16 II.) töltetes oszlopon és a I9^: hűtőköpennyel ellátott 18 gázkézelő tartályon.

így az illékony komponenseket .frakciónáljuk és a kapott szilárd folyadék frakciók mennyiségét és gáz mennyiségét mérjük.

Az Összes olaj frakcióból, amely a 15 I.) folyékony olajfrakció szedőből kinyert nehézolaj párlatból és a 17 II.) folyékony olaj frakció szedőből elvezetett középolaj párlatból (diesel frakció) áll, A 18 hűtőköpennyel ellátott 18 gázkezelö tartály aljáról a könnyüpárlatot, a benzint vezetjük el.

Az olaj frakciókból a viaszt hűtéssel távolítjuk el. A nehézolaj párlat nagy mennyiségű viaszt tartalmaz.

Az 1 reaktorból kilépő párlat mennyiséget a fűtés· intenzitásává! szabályozzuk, a 12 I.) töltetes oszlop és a 16 II.) töltetes oszlop hőmérsékletét pedig a reflux ált folyadék mennyiségével állítjuk be a kívánt hőmérsékletre.

Működési paraméterek;

- az 1 reaktor töltési szintje: 30kg (2/3-os terhelés)

- az 1 reaktor üzemi hőmérséklete: 500 °C

- a 4 keverő fordidatszáma: 35/perc

- hőkezelés ideje: 135 perc

- a 8 katalizátoros, tálcás oszlop töltete: aluminium-oxid

- páraáram az 1 reaktor kimenetén: 0,7-1,4 kg/perc között

- párahömérsékletek az oszlopkimeneten:

a 8 katalizátoros, tálcás oszlopon: 400 °C felett a 12 I,) töltetes oszlopon: max. 300 °C (nehézolaj); reflux 0,5-1,2 kg/pere a 16 II,) oszlopon: max. 200 °C (diesel ólai); reflux 0,5-1,2 kg/perc a 18 gázkezelő tartály: máx. 60 °C (benzin frakció):

a 19 h ütőköpeny hőmérséklet: 12 °C

A 30 kg hulladék termikus bontásával kapott termékek mennyisége az alábbi volt: nehézolaj frakció (a 12 I.) töltetes oszlopból): 2,1 kg diesel olaj frakció ( a 17 II.) töltetes oszlopból ):9,4 kg:

benzin frakció (a 18. gázkezelő tartályból): 2,3 kg gáz (gázórán mérve) : 2,7 Nm·’ szilárd (koksz) maradék: 4,5 kg összes kondenzvíz mennyisége 3,2 kg

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés és eljárás előnyei az alábbiak.

Nagyobb mennyiségű középolaj frakció (diesel olaj frakció) nyerhető, mint az ismert berendezések és eljárások esetén.

Gazdaságosabb a termo! itikus bontás, hőmérlege, mivel kevesebb a keletkező ko nd enzví z m e η n v i s é ae.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Kapcsolási elrendezés települési szilárd hulladék és/vagy műanyaghulladék termolitikus bontására, amely elektromos szabályzó egységgel (31) van vezérelve és amelynek közvetett fűtésű kettősfalú zárt reaktora (1) van, a reaktorhoz (!) egy huliadékbetápláló csonk (la) kapcsolódik, amely a szelektált, tisztított és aprított szilárd hulladék betáplálására szolgák a reaktor (1) fütőköpennyel (2) és a termolitikus kezel ötérbe (3) benyúló, meghajtott keverővei (4), továbbá egy külső gázégővel (5) van ellátva, a reaktor (1) alján szilárd termék ürítő (6) van kialakítva, míg reaktor (j) egy közbenső elemen keresztül össze van kötve egy I.) töltetes oszloppal (12), amely kerámia töltettel (14) van töltve, melynek tetején folyadék elosztó (13) van kialakítva, az 1.) töltetes oszlophoz (12) az I.) folyékony olajfrakcíó szedő (15) csatlakozik melynek kivezetése egy visszatápláló reflux szivattyú (15b) révén van összekötve az

1. ) töltetes oszlop (12) tetejével, melynek pára elvezető csöve (11) a II.) töltetes oszlophoz (16) csatlakozik, amelynek kialakítása azonos az I.) töltetes oszlop (12) kialakításával, a Π.) töltetes oszlop (16) pára elvezető csöve (11) egy hűtőköpennyel (19) ellátott gázkezelő tartályhoz (18) csatlakozik, amely cseppfogóval (20), gázéIvezetö csonkkal (21) és folyékony könnyűpárlat elvezetővei (22) van ellátva és a gázelvezető csonk (21) egy gázgyüjtö egységgel (23) van összekapcsolva a z z a 1 jellem e z v e, hogy a reaktorhoz (1) kívülről egy katalizátoros, tálcás oszlop (8) csatlakozik, amelyben katalizátor tartó tálcák (9) vannak kialakítva, melyeken katalizátor (10) van elhelyezve, a katalizátoros, tálcás oszlop (8) tetejéhez pára elvezető cső (11) csatlakozik.
2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés a z z a 1. jeli e m e z v e, hogy az L) folyékony olaj frakció szedő (15) olaj elvezető csonkkal (15a), a II.) .folyékony olajfrakcíó szedő (17) olaj elvezető csonkkal (17a), a gázkezelő tartály (18) folyékony könnyűpárlat elvezetővei (22) van ellátva.
3. Az I. vagy 2. igénypont bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés a z z a 1 jeli e m e z v e,, hogy a gázéi vezető csonk (21) össze van kapcsolva a gázgyüjtö

SZTNH-10Ö152072 egység (23) gázgyüjtő tartályának (24) külső gázórájával (25), a gázgyüjtő tartály (24) egy külső nitrogén, gázpalackkal (26) van ellátva, amely egy nitrogén gáz bevezeiöcsonkkal (26a) kapcsolódik a nitrogén gázpalackhoz (261.
4. Az 1-3, igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés azzal j e 1 1 e m e z v e, hogy a biztonsági szeleppel (32) ellátott gázgyüjtő tartály (24) gázkivezető csonkja (27) egy kompresszorral (28) van összekapcsolva, amelynek kompresszor kivezető csonkja (29) egy komprimált gáz tartállyal (30) van összekapcsolva, amely komprimált gáz bevezető csonkkal (29a) rendelkezik, a kompresszor (28) össze van kapcsolva egy elektromos szabályozó egységgel (3 i),
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés ázz a I jellemezve, hogy a komprimált gáztartály (30) biztonsági szeleppel (32) és gázki vezető csonkkal (33) van ellátva.
6. Eljárás települési szilárd hulladék és/vagy műanyaghulladék termolitikus bontására reaktorba (1) betáplált szelektált, tisztított és aprított települési szilárd hulladék és/vagy műanyag hulladék degradáeiójával, amelynél a fütőköpennyel (2) és a termolitikus .kezelőtérbe (3) benyúló, meghajlott keverővei (4), továbbá egy külső gázégővel- (5) ellátott reaktort (1) nitrogén gáz bevezetéssel oxigén-mentesíljük, majd 300 °C - 350 °C-ra íélfütjük és beadagoljuk az előkezelt szilárd hulladékot és folyamatos keverés mellett a termoliiikus kezelőieret (3.) 450 °C - 540 °C-ra hevítjük, a reaktorból (I) távozó illékony komponenseket bevezetjük egy olyan 1.) töltetes oszlopba (12) amely kerámia töltettel (14) van töltve melynek teteje folyadék elosztóval (13) rendelkezik, a reflux visszavezetéses I.) töltetes oszlop (12) aljához csatlakozó I.) folyékony olaj frakció szedőből (15) elvezetjük az első folyékony olajfrakciót, majd a tejterméket bevezetjük a reflux visszavezetéses II.) töltetes oszlopba (16), amelynek aljáról elvezetjük a II.) folyékony olaj frakciót, majd a tejterméket egy híítököpennyel (19) ellátott gázkezelő tartályba (18) vezetjük, ennek aljáról elvezetjük a folyékony könnyüpárlatot, míg gáz fejtermékét egy gázgyüjtő egységbe (23) vezetjük ahol a párlatot mérjük, komprimáljuk, majd egy gáz nyomás redukforon átvezetve, a reaktor (1.) gázégőjébe (5) vissza vezetjük, azzal j e 1 1 e m e z v e, hogy a reaktorban (I) keletkező illékony komponenseket egy olyan reaktoron (.1) kívül elhelyezett katalizátoros, tálcás oszlopba (8) vezetjük, amelyben katalizátort (10) tartalmazó tálcák (9) vannak, a katalizátoros, tálcás oszlopon (8) áthaladó anyag ennek tetejéhez csatlakozó pára elvezető csövön (11.) távozik.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás azzal j e I I e m e z v e, hogy a reaktorban (1) végzett termolitikus bontást célszerűen 50-140 percig végezzük.
8. A 6-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a gázkezelő tartályból (18) elvezetett gáz fej termék mennyiségét gázórával (25) mérjük és egy gázgyűjtő egységbe (23) vezetjük ahol azt kompresszorral (28) 2-6 bar nyomásúra sűrítjük és a komprimált gáz tartályba (30) vezetjük, ahonnan egy gáz reduktorrai 10-40 mbar-ra csökkentett nyomású gázt a reaktor (1) gázégőjébe (5) vezetjük.