JP2004521184A - Liquefaction of residue at normal pressure - Google Patents

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Abstract

本発明は、炭化水素を含有する残留物を常圧で液化するための方法および装置に関し、類似する触媒を使用する300〜430℃の温度範囲での油形成工程が記載され、その際添加剤が得られた油の分離、解毒および安定化を保証する。プラスチック、廃油、動物性生成物および脂肪および炭化水素を有する他の物質から得られた生成物品質は燃料の品質に類似し、ここで得られた生成物はきわめて純粋であり、有毒な物質を含まない。The present invention relates to a method and an apparatus for liquefying hydrocarbon-containing residues at normal pressure, which describes an oil-forming step in a temperature range from 300 to 430 ° C. using similar catalysts, wherein the additives Guarantees separation, detoxification and stabilization of the resulting oil. The product quality obtained from plastics, waste oils, animal products and other substances with fats and hydrocarbons is similar to the quality of fuels, where the products obtained are extremely pure and contain toxic substances. Not included.

Description

【0001】
本発明は高い炭化水素含量を有する生物または無機物の残留物を常圧で圧縮または液化する方法および装置に関する。その際生成物はほとんど炭化水素だけからなり、炭化水素はこの形でエネルギー技術および駆動技術に使用するために適している。その際残留する、液相に変換できない固形物は機械的、電気的および熱的乾燥および分離により有価物に処理される。
【0002】
燃焼し、気化し、燃焼煉瓦に圧縮し、残留物を熱分解する方法は公知である。この方法の欠点は小さい装置での電気エネルギーの低い収率である。発電機による炭化水素部分のディーゼルエンジン用燃料へのほぼ完全な変換によってのみ高い電気的効率が可能である。まさに小さい装置は、肉粉のような問題のある物質の場合には更に搬送のために燃料を消費するだけでなく、健康的な方法を生じさせる、ごみの飛散を阻止する。
【0003】
従って熱分解から出発して、残留物の炭化水素をほとんど完全に炭化水素濃縮液に変換し、残留する残留物からこれらの炭化水素をほとんど完全に分離する方法が探求された。これはすでに何万年も前に石油形成法により達成されていた。この方法は標準的に地上での酸素雰囲気の形成にもとづく。
【0004】
その際死滅した有機物が海から再び空中に搬送され、ここで消失されるだけでなく、沈殿し、地上で本来海の粘土物質と混合する。ここで1種のオイルシェールを形成する沈殿物が何万年もかけて平均約120℃の温度で変化し、液体の石油を形成した。油の液状、従って移動性状態のために、沈殿物から油を押し出し、供給するために十分な間隙容積を有する砂の層に変化し、これから現在搬送される。
【0005】
従って本発明の目的は、前記方法を、油および脂肪のような後で再生する残留物だけでなく、プラスチックおよび塩素含有油および木材成分の変換に使用できるように再形成し、変性することである。従って本発明の目的は、本来海の粘土物質に類似する添加剤を使用する方法を見出し、解毒し、薄い液状の炭化水素に分離し、分離の際に形成される目的物を変換することにより安定化する方法を見出すことである。その際安定化は形成される油の引き続く濃縮を阻止するために用いる。
【0006】
本発明の目的は更にこの方法を長い歴史的時間の代わりに秒の短い時間でおよびすべての汚染物質および泡形成剤のような添加剤にもかかわらず残留物の高い生成物品質を保証する形で実施することである。
【0007】
従ってこの方法は、泡形成剤として燐酸塩成分を有する廃油のような無機質の炭化水素生成物、PVCおよびテフロンのような塩素およびフッ素含有物質を有するプラスチックおよび廃脂肪および蒸留残留物のような複合炭化水素に適しているべきである。
【0008】
従って本発明の主要課題は、残留物を燃焼および気化せずに物質の形で使用できる形に変換する方法を提供することである。
【0009】
本発明により、前記課題を解決するために、これらの物質を300〜450℃の熱い油循環に表面活性添加剤と一緒に導入し、100〜350℃の沸騰範囲で油に変換することが用意される。この方法の有利な構成は従属請求項に記載される。
【0010】
意想外にも、120℃の石油形成温度を平均して390℃に高めることにより前記課題の完全な解決が見出され、これにより処理が秒の時間に短縮される。その際3つのすべての機能、解毒、分離および安定化を経済的に再生できるように可能にする粘土物質の種類は、Tricat社のA504の形のカルシウム−アルミニウム−シリケートである。
【0011】
前記解決のための構想は、循環が回転管形蒸発機に並列して、循環内に安全容器を有し、および煙道ガス側に後方に接続された回転蒸発機、返送管を有する蒸留装置を有し、および残留物側に排出した残留物のために押し出しスクリュー、残留油蒸発機を有し、および燐酸塩含有無機残留物のために電気分解を有することを特徴とする。
【0012】
完全な方法の実施は直接図1および2にもとづいて記載される。
【0013】
図1は本発明の方法を示す。回転蒸発機1内で、製造した炭化水素濃縮液の本来の分解および安定化を行う。煙道ガス側に後方に接続された蒸留蒸発機2はこうして製造した油をもう一度高い価値の油に蒸留する。390℃の反応温度を達成するために、油バーナー3の形の開始バーナーを用い、バーナー内で、製造した油を開始工程のために燃焼する。これは燃焼室4内で行われ、燃焼室は運転状態で真空ポンプ10からのガスで加熱される。運転状態でバーナー3からの運転が行われず、バーナーは運転中に燃焼空気のみを供給する。
【0014】
回転蒸発機1は両側にハネカムセラミック層5を有し、該層は燃焼室が安定に燃焼し、蒸発機管の加熱が熱媒体の高めた放射部分により最適に機能することを配慮する。その際添加されるカルシウム−アルミニウム−シリケートの分離作用の共同作用下で蒸発した炭化水素が安全蒸気容器6に集められる。この容器は可能な場合は泡形成剤により生じる泡が生成物に達しないために、大きく形成されている。蒸発しない部分は安全容器の底部に集められ、ここから再び回転蒸発機に戻り、これにより循環が形成される。
【0015】
2つの蒸発機、回転蒸発機1および蒸留蒸発機2は排出口7と結合しており、排出口は2つの蒸発機1および2から沈殿した固形物を除去する。生成物側に、蒸留カラム中で凝縮した蒸発した物質が2つの生成物容器8および9を介して排出される。その際容器8は回転蒸発機中の液面を維持するために油を中間貯蔵するための中間生成物タンクであり、容器9は最終生成物を貯蔵するための生成物タンクである。
【0016】
水を含有する導入物質の場合は中間生成物タンク8は本来の生成物タンクであり、生成物タンク9は水部分の取得に用いる。生成物タンク9および安全容器6からのガス状生成物は真空ポンプ10を介して燃焼室に吸引される。
【0017】
その際右側の真空ポンプは安全容器中の温度が吸引位置で水蒸気の形成により低下する場合にのみ接続する。これにより安全容器の雰囲気から水蒸気部分を分離する。固形物の排出はプレスシリンダー12を有するスクリュープレス11により行う。円錐状に細くなるプレスシリンダー12は油をしぼり出すことにより固形物濃度を高める。
【0018】
燃焼可能な油を用いるこれらの装置を取り扱うための安全技術は調節技術を介しておよび事故の場合は冷却水14の容積およびこの上に存在する圧搾空気15を有する加圧水冷却容器13を介して保証される。事故の場合は加圧水14で冷却することにより装置の下側に冷却水が集められ、従って冷却水保留槽16による地下水の汚染が回避される。
【0019】
導入され、形成される固形物の移動を完全にするために、撹拌装置17を用いる。その際反応器中の固形物の量が多くなりすぎて循環を妨げないことに配慮する。特別な実施態様では固形物を排出スクリューを介して吸い上げ管に搬送し、吸い上げ管は循環液の液面より上側の安全容器への導入口と結合している。この導入口の下側に分離ふるいが存在し、この上に固形物が滴下し、固形物がふるいから外部に開口および掻き出し機を介して周期的に排出される。
【0020】
この付加的な固形物の分離の利点は、管状導管を完全に開放して排出を進行することであり、導管は安全容器に対して付加的な分離する循環を形成する。この循環は形成される固形物の一定の分離を配慮し、これらの物質の液体循環に負担がかからない。これに対して底部排出口を介した分離は、下側の容器が反応器の内容物であふれることを避けるために正確な供給が必要であるので、装置を排出後に周期的にのみ行う。
【0021】
触媒により蒸発できない固形物の他の革新的な分離は、管状蒸発機と安全容器の間の循環内で、管状蒸発機から生じる生成物蒸気と蒸発しない液体の混合物が接線的に安全容器の下側でハイドロサイクロン48に流入するように接続し、ハイドロサイクロンが上に向かって安全容器に通じ、下に向かって液体容器49に通じ、液体容器が上側の部分で回転蒸発機の下側部分と結合しており、これにより循環を保証する。
【0022】
スクリュープレス11から排出される固形物は押し出しスクリュー12により排出スクリュー18に搬送し、ここで更に間接加熱により乾燥する。追い出された油蒸気はここから安全容器に達する。同様に煙道ガス流中に導入スクリュー19が存在し、導入スクリュー内で導入される物質は導入口20から煙道ガスにより間接加熱により乾燥し、引き続く導入管状導管により直ちに循環液にまで導入する。液体への導入はプリオンで汚染された肉粉のような微粒の導入物での蒸気の汚染を回避し、導入された問題物質の100%の変換を考慮する。
【0023】
こうして冷却した煙道ガスは煙道ガス管21を介して外部に達する。その際加熱状態で煙道ガス管21内で凝縮した凝縮液が形成され、中和装置22を有する凝縮液排出手段により外部に排出する。
【0024】
その際達成される煙道ガスは回転蒸発機中で450℃に、蒸留蒸発機中で350℃に、後乾燥機中で250℃に、および導入物質乾燥機で150℃に冷却する。開始段階のために乾燥機に付加的にバーナーが備えられ、バーナーは必要な最低温度を保証する。
【0025】
蒸留蒸発機2中の生成物の製造は泡抑制装置23により保護され、抑制装置は蒸留カラム24に泡の液体部分なしに蒸気のみが到達し、従って生成物が特に清潔に形成されることを配慮する。
【0026】
蒸留カラム24内で低沸点物がカラムの上側端部で形成され、導管25で取り出される。生成物はその下に存在する受け器で形成され、導管26で取り出される。蒸留カラムは有利にはベル型棚段カラムである。
【0027】
その際生成物の特性はそれぞれのカラム部分および受け器の沸点により決定され、生成物の制御に配慮される。これは凝縮器27およびソレノイド弁29により行われる。生成物の蒸発温度を低下するために、逆洗浄30を活性化する。凝縮器27の端部に真空導管28が取り付けられ、導管は生成物容器9に通じる。生成物排出の平均的沸点として調節される値はディーゼル油では270℃、燃料油では280℃、灯油では250℃、および高い芳香族割合の場合のガソリンでは160℃である。
【0028】
凝縮器は冷却水循環31により冷却水を得る。冷却水は凝縮器を向流で通過し、その後冷却水循環32に達する。冷却および真空ポンプにもかかわらず装置の圧力が調節した値をこえて上昇する場合は、過剰のガスが過圧弁33を介してトーチに達する。同様に加圧水開口、冷却水圧縮ノズル34は臨界的運転状態の制御に用いる。ここで冷却水流を用いて事故または臨界的運転状態の場合に390℃の装置のきわめて熱い帯域の温度を320℃未満の非臨界的下側点火温度に冷却する。
【0029】
導入口20で装置に供給手段により導入される導入物質は、残留物35、触媒36および石灰37である。触媒は、回転蒸発機中で均一に懸濁して存在するために、微細な粉末の形で導入される。カルシウム−マグネシウム−シリケートの代わりにナトリウム−アルミニウム−シリケートも使用される。この場合に石灰がイオン交換によりこのナトリウム−アルミニウム−シリケートをカルシウム−マグネシウム−シリケートに変換する。それとともにナトリウム−マグネシウム−シリケートの導入の場合にカルシウム−マグネシウム−シリケートが有効な物質である。
【0030】
この変換は特にプラスチック屑を使用する場合に、プラスチック屑に含まれるPVCがイオン交換により触媒のナトリウム部分から塩形成により取り出されるかまたは水素と交換するので、常に導入される。引き続く触媒と石灰または水酸化カルシウムの反応により触媒が常にカルシウム−マグネシウム−シリケートの形を取り、活性物質として作用する。石灰は真空ポンプにより、ガス中のpH測定を介して、pH値が低下する場合にpH7が再び達成されるまで供給を長く続けることにより供給する。石灰の代わりにソーダまたは苛性ソーダを導入することができる。
【0031】
バーナーに導入される生成物ガスを真空ポンプの前方で再生し、浄化するために、なお液体の成分を高速サイクロン38で分離する。
【0032】
このサイクロンは流入ノズルがベントリーノズルの形で延びているサイクロンからなる。ノズルは延長部分として流入口に先細り部分を有し、先細り部分で速度が約100m/sの値に高まり、かつ少なくとも5倍の直径を有する平行部分および3〜6倍の直径の6°の拡大部分を有する拡張部分を有する。その際安定化された流れは液体をより良好に分離する。排出口で押し出された油部分は重油ポンプ39により安全容器6に返送される。
【0033】
その際重油ポンプ39から搬送された油は中間生成物容器9からの油と同様に回転蒸発機1中の液面の維持に用いられ、その液体循環およびそれとともに信頼できる運転法は回転蒸発機と安全容器の間の油の循環が十分な液面で維持されることに依存する。
【0034】
その際導入される物質との反応が行われ、循環液との反応が行われないので、循環中で重油が重要である。これは液体循環を得るために、十分に維持されるべきである。従って装置は最初に蒸発しにくい水の少ない油、サーモオイルを有する熱媒体に使用されるような、一種のサーモオイルで開始される。この油は現在、例えば残留物油のアスファルトのような導入物質の分離しにくいが、高めた触媒温度では分離する部分で補充される。
【0035】
蒸発機の下側端部での蒸発機中に沈殿した固形物の排出は弁または供給スクリュー、ソレノイド弁40により行う。その際熱電対43により信号が与えられ、熱電対は下側端部に沈積する場合に蒸発機内容物に対する温度の低下を排出物の信号として生じる。固形物が沈殿する場合は、これは、循環する液体に対する熱電対での温度の低下が配慮する。この温度低下がある値をこえた場合は、この値を再び下回るまで長く排出を活性化する。これにより周期的な連続的な排出が自動化される。
【0036】
中間生成物容器9、処理すべき廃油および残留物油のための付加的な残留物油容器および重油ポンプ39からの重油の供給は安全容器中の浮遊物開閉器41により付与される。必要な液面がある値より下に低下する場合に、この水準を再び達成するまで油を供給する。石灰36の供給のための信号は真空導管中のpH測定センサー42が生じる。温度制御のための信号は温度センサーおよび測定センサー43が生じる。その際これにより排出口で弁が制御するだけでなく、温度センサーが装置の熱発生の部品および添加される触媒量の量の測定センサーとして用いられる。
【0037】
管束の上側の回転蒸発機中の温度センサーは、温度の上昇とともに触媒量を増加し、それというのもこの場合に反応が増加し、温度が低下するからである。温度が低下する場合に、添加バーナーを始動する。反応温度に到達し、真空ポンプの回転数が十分になった、すなわちガス供給のために必要な真空ポンプの最低回転数に達した後で開始バーナーを中断する。その後温度が低下する場合に真空が高まり、温度が更に低下してはじめてバーナーを再び点火する。
【0038】
温度が更に上昇した場合に、装置を冷却する導入物量が増加する。導入物量により温度を制御する。更に上昇する場合にバーナーへのガス量をトーチへのガス流の開口の供給により減少する。その際エネルギー供給は安全容器中の形成される水蒸気の吸引により形成することができる。
【0039】
湿った導入の場合に、低い温度で形成される水蒸気部分および低沸点部分は安全容器の上側端部で水分離器44で排出し、液体部分を高速サイクロン38を介して乾燥し、燃焼室に導入する。
【0040】
その際この循環に接続された真空ポンプは、真空を損なわないために、非運転段階でソレノイド弁により分離する。凝縮器からおよび水分離器からの2つのガス流はガス導管45を介して燃焼室4に到達し、異なるエネルギーを供給せずに熱的に安定な運転を配慮する。その際全生成物量に対するガス量はエネルギー部分で約3〜7%である。導入物質または生成物に対して平均して約4.5%のガスが形成される。
【0041】
その際ガス量を装置のエネルギー需要に常に合わせた調節を考慮する。従って突然の過剰生産の場合にのみトーチへの安全導管46を開く。このガスエネルギーの改良された利用のために、蒸発機管は後方の部分にリブを備え、金属スポンジで被覆されるか、または火炎そらせ板47により改良されて流れる。このそらせ板は煙道ガス通路を増加し、蒸発機での改良された熱転移を考慮する。
【0042】
図2は本発明の装置を示す。回転蒸発機51は管束を有するシリンダー容器からなる。火炎の方向で見て管はリブがついていない。管の光線の陰で後方に存在する管はリブ、金属スポンジ注型品またはそらせ板のような表面が拡大する構造を有する。回転蒸発機51は管の下側および上側に収集室を有し、収集室はこの隣に存在する管を有する安全蒸気容器56と結合し、これにより循環を形成する。
【0043】
安全蒸気容器56の下側にハイドロサイクロン98が配置され、ハイドロサイクロンはこの下に存在する液体容器99および回転蒸発機とこの液体容器99の間の結合管状導管とともに循環を形成する。液体容器99の下側部分に固形物を排出するポンプが配置されている。
【0044】
回転蒸発機51の右隣に煙道ガス側に後方に接続された蒸留蒸発機52が存在し、蒸留蒸発機の上に蒸留カラムが配置されている。その左隣に油バーナー53の形の開始バーナーが存在し、バーナーはセラミック被覆された燃焼室54に取り付けられている。燃焼室にガス導管が通じ、ガス導管は真空ポンプ60と結合している。バーナー53は空気および油供給の分離した回路を有し、油供給は一時的に運転中に中断されるが、燃焼空気は運転中常に接続される。
【0045】
回転蒸発機51は両側にハネカムセラミック層を有し、該層は厚さ50〜100mmのハネカムセラミックブロックから構成されている。この材料は有利にはマグネシウム−アルミニウム−シリケート(コーディエライト)である。油バーナー53の上側に安全蒸気容器56が配置されている。
【0046】
これは大きく形成され、泡を阻止する部品を備えている。安全容器は回転蒸発機51への結合導管を有し、回転蒸発機とともに液体循環を形成する。
【0047】
2つの蒸発機、回転蒸発機51および蒸留蒸発機52はその下に配置される排出口57で結合している。排出口は2つの蒸発機51および52と結合している。上側に蒸留カラムが配置され、カラムは有利にはベル型棚段カラムからなる。カラムは受け器に排出口を有し、排出口は管状導管および流出容器と結合している。流出容器は2つの生成物容器58および59である。
【0048】
その際容器58は中間生成物タンク、有利にはシリンダー状常圧容器であり、容器は油の貯蔵が可能である。容器は安全蒸気容器と導管および搬送ポンプにより結合され、ポンプは液面開閉器を介して接続されている。容器59は最終生成物を貯蔵する生成物タンクであり、すなわち生成物容器は種々の導管と結合している。中間生成物容器58はポンプを介して安全容器と結合している。生成物容器58は消費者またはタンクと結合している。
【0049】
水含有導入物質の場合は、中間生成物タンク58は本来の生成物タンクであり、生成物タンク59は水部分の取得に用いる。生成物タンク59および安全容器56からのガス状生成物は真空ポンプ60を介して燃焼室に吸引される。その際右側の真空ポンプは、安全容器中の温度が吸引位置で水蒸気の形成により低下する場合にのみ接続する。これにより安全容器の雰囲気から水蒸気部分を分離する。
【0050】
固形物の排出はプレスシリンダー62を有するスクリュープレス61により行う。円錐状に細くなるプレスシリンダー62は油の押し出しにより固形物濃度を高める。燃焼可能な油を有するこれらの装置を取り扱う安全技術は調節技術によりおよび事故の場合は冷却水64の容積およびこの上に存在する圧搾空気65を有する加圧水冷却容器63により保証される。事故の場合は加圧水64で冷却することにより冷却水保留槽66による地下水の汚染を回避する。
【0051】
導入され、形成される固形物の移動を完全にするために、撹拌装置67を用いる。これは回転蒸発機に、攪拌機が管の1つを通り管の下側まで突出し、液体が管の下側に達するように取り付けられている。引き続き排出される固形物は押し出しスクリュー62により排出スクリュー68に搬送され、ここで更に間接加熱により乾燥する。排出された油蒸気はここから安全容器に達する。
【0052】
同様に端部に配置された煙突または排ガス管内に導入スクリュー69が存在する。導入スクリューは二重の壁を有する。中間壁に煙道ガスがスクリュー内容物から分離して供給される。スクリューは導入口70への結合導管を有する。煙道ガス導管は煙道ガス管71に移行する。煙道ガス管71の下側端部に中和器72を有する凝縮液排出手段が存在し、凝縮液排出管は外部に向かっている。
【0053】
蒸留蒸発機52中に泡抑制装置73が配置されている。これは重ねて配置されたふるいまたは金属スポンジ注型品からなり、蒸留カラム74の下側に存在する。蒸留カラム74中で導管75を介して低沸点部分を取り出す。生成物はこの下に存在する受け器で形成され、導管76で取り出され、導管内で受け器に取り付けられた管状導管が生成物容器と結合している。
【0054】
蒸留カラムの受け器の上側に温度センサーが配置され、温度センサーは電気的に液体流出ソレノイド弁で接続されている。生成物の品質が付与される決められた温度内で回路はソレノイド弁を開放する。その際生成物の特性はそれぞれのカラム部分および受け器の沸騰温度により決定され、生成物の制御を配慮する。これは凝縮器77およびソレノイド弁79により行われる。逆洗浄80およびソレノイド排出弁は生成物温度表示器への電気的結合導管とともに電気的に活性化される。凝縮器77の端部に真空導管78が取り付けられ、導管は生成物容器59に通じる。
【0055】
凝縮器は冷却水循環81により冷却水を得る。冷却水は凝縮器を向流で通過し、その後冷却水流出口82に達する。冷却および真空ポンプにもかかわらず装置の圧力が調節された値よりも上昇する場合は、過剰のガスが過圧弁83を介してトーチに達する。
【0056】
同様に冷却水加圧ノズル84がソレノイド弁と結合され、ソレノイド弁は電気的に火炎検出器および煙道ガス検出器と接続され、ここからその開口インパルスが得られる。こうして冷却水流を使用して事故の場合または臨界的な運転状態で390℃の装置のきわめて熱い帯域の温度を320℃未満の非臨界的な低い点火温度に冷却する。
【0057】
導入物質導入口70は供給手段を介して残留物85、触媒86および石灰87の導入口と結合している。その際残留物は炭化水素を含有し、肉粉、脂肪、廃油、真空残留物、プラスチック、木材粉またはゴムの形を有する。触媒は微細な粉末の形で導入され、粉末化されたカルシウム−マグネシウム−シリケートまたはナトリウム−アルミニウム−シリケートの化学構造を有する。その際引き続きこのナトリウム−アルミニウム−シリケートはイオン交換によりカルシウム−マグネシウム−シリケートに変化する。これによりナトリウム−マグネシウム−シリケートを導入する場合にカルシウム−マグネシウム−シリケートは有効な物質である。
【0058】
この変化は特にプラスチック屑を使用する場合に常に導入され、それというのもプラスチック屑に含まれるPVCがイオン交換により触媒から塩形成によりナトリウムを取り出すかまたは水素と交換するからである。この場合に触媒と石灰または水酸化カルシウムの反応により、触媒は常にカルシウム−マグネシウム−シリケートの形を取り、活性物質として作用する。石灰はガス中のpH測定を介して、pH値が低下した場合にpH7を再び達成するまで長く供給を続けることにより、真空ポンプにより供給される。石灰の代わりにソーダまたは苛性ソーダを導入することができる。
【0059】
バーナーガス導管は高速サイクロン88と結合している。これは、導入ノズルがベンチュリーノズルの形で延長しているサイクロンからなる。ノズルは延長部分として導入口に先細り部分を有し、先細り部分で速度が約100m/sの値に高まり、かつ少なくとも5倍の直径を有する平行な部分および6°の拡大部分および3〜6倍の直径を有する拡大した部分を有する。その際安定化された流れが液体をより良好に分離する。
【0060】
排出口57中に重油ポンプ89が配置され、重油ポンプは安全容器56と結合している。同様に中間生成物容器59と回転蒸発機51の間に結合導管が配置されている。回転蒸発機51中に蒸発しにくい水の少ない油、サーモ油を有する熱媒体に使用されるような、一種のサーモ油が含有される。
【0061】
蒸発機の下側端部での蒸発機中で沈殿した固形物は弁または供給スクリュー、ソレノイド弁90を介して排出する。これは電子機器中の調節器および弁の周波数変動モーターを介して熱電対93と電気的に接続されている。
【0062】
中間生成物容器59、残留物油容器および重油ポンプ89からの重油結合導管は安全容器中の浮遊物開閉器91に支配される。石灰87の供給の信号は真空導管中のpH測定センサーが生じる。温度調節の信号は温度センサーおよび測定センサー93が生じる。その際これにより排出口の弁を制御するだけでなく、装置の熱発生部品および供給される触媒量も制御する。
【0063】
管束の上側の回転蒸発器中の温度センサーは触媒量の供給装置と電気的に接続されている。温度が上昇するとともに、供給装置を多くの供給量に調節する。
【0064】
温度が低下した場合に、添加バーナーを始動する。反応温度に達し、真空ポンプがガス供給に必要な最低回転数を達成した場合に、添加バーナーを中断する。引き続き温度が低下した場合は、真空を高め、温度が更に低下した場合にはじめてバーナーを再び点火する。
【0065】
温度が更に上昇した場合に、装置を冷却する導入物量を増加する。導入物の量により温度を制御する。更に上昇した場合にトーチへのガス流の開口の供給によりバーナーへのガス量を減少する。その際エネルギー供給は安全容器での形成される水蒸気の吸引により形成される。湿った導入の場合に、低い温度で形成される水蒸気部分および低沸点物部分は安全容器の上側端部で水分離器94で排出し、液体部分を高速サイクロン88を介して乾燥して燃焼室に導入する。
【0066】
その際この循環内に接続される真空ポンプは、真空を損なわないために、非運転段階でソレノイド弁を介して分離される。凝縮器からおよび水分離器からの2つのガス流はガス導管95を介して燃焼室54に達し、異種エネルギーが供給されない熱的に安定した運転を配慮する。その際全生成物量に対するガス量はエネルギー部分では約3〜7%である。導入物質または生成物に対して平均して4.5%のガスが生じる。
【0067】
その際ガス量を装置のエネルギー需要に常に合わせる調節を配慮する。従って突然の過剰生産の場合にのみトーチへの安全導管96を開く。このガスエネルギーを良好に利用するために、蒸発機管は後方部分にリブを備え、金属スポンジで被覆されるかまたは火炎そらせ板97で改良されて流れる。安全導管96は0.2〜0.5バール過圧のための過圧弁を備えている。
【0068】
安全導管は容器の外部で過圧容器と結合し、過圧容器はサイクロンとして形成される。この容器の下側端部に液体分離器および凝縮容器が存在する。過圧容器のガス導管は場合によりトーチとして形成される。このために流動監視人に依存して点火装置が設置されている。
【0069】
本発明の方法を実施例により詳細に説明する。
【0070】
回転蒸発機1は500リットルの容積を有し、その隣に存在する蒸留蒸発機2は同様に500リットルの容積を有する。蒸発機内にそれぞれ100個の直径2インチの管および厚さ2cmのリブが配置されている。バーナーの方向で見て最初の3個の管はリブを有していない。
【0071】
390℃の反応温度を達成するために、200kWの出力を有する油バーナー3の形の開始バーナーが用いられ、バーナー内で開始工程のために製造された油が燃焼する。これは100リットルの容積を有する燃焼室4中で行われ、燃焼室は運転状態で最大16m/hの効率を有する真空ポンプ10からのガスを使用して0.2バールの減圧下で加熱される。運転状態でバーナー3からの運転は行われず、バーナーは運転中に200m/hの燃焼空気のみを供給する。
【0072】
回転蒸発機1は両側に厚さ100mmおよび面積150×150mmの4×4ハネカムからなるハネカムセラミック層5を有し、該層は燃焼室が安定に燃焼し、蒸発機管の加熱が熱媒体の増加した放射線部分により最適に機能することを配慮する。その際添加されるカルシウム−アルミニウム−シリケートの分離作用と共同して蒸発される炭化水素は容積5mの安全蒸気容器6内に集められる。
【0073】
この容器は、可能な場合は泡形成剤により生じる泡が生成物に達しないために、大きく形成される。蒸発しない部分は安全容器の底部に集められ、安全容器の下側の下側面でハイドロサイクロン中で分離し、ここから容積500リットルの液体およびスラリー分離容器を介して、DN200の結合管状導管を介して再び回転蒸発機に返送され、これにより循環か形成される。
【0074】
2つの蒸発機、回転蒸発機1および蒸留蒸発機2は容積0.5mの排出口7と結合し、排出口は2つの蒸発機1および2から沈殿した固形物を取り出す。生成物側で、直径0.4mmおよび高さ6mの蒸留カラム中で凝縮する蒸発した物質はそれぞれ容積1mの生成物容器8および9の上に排出される。その際容器8は回転蒸発機中の液面を維持するために油を中間貯蔵する中間生成物タンクであり、容器9は最終生成物を貯蔵する生成物タンクである。
【0075】
水を含有する導入物質の場合に、中間生成物タンク8は本来の生成物タンクであり、生成物タンク9は水部分の取得に用いる。生成物タンク9および安全容器6からのガス状生成物は真空ポンプ10を介して燃焼室に吸引される。その際右側の真空ポンプは、安全容器中の温度が吸引位置で水蒸気の形成により低下した場合にのみ接続する。これにより安全容器の雰囲気から水蒸気部分を分離する。
【0076】
固形物の排出はプレスシリンダー12を有するスクリュープレス11により行う。これは直径250mmを有し、80mmから50mmに先細りしたスクリュー高さを有する。円錐形に先細りしたプレスシリンダー12は油の押し出しにより固形物濃度を高める。スクリュープレスの周囲に直径1mmの孔を有する穿孔濾過シリンダーが存在する。排出量は、塩化カルシウム3%、カルシウム−アルミニウム−シリケートの形の触媒1%および残留油2%からなるPVC3%を有するプラスチックの場合は6%である。生成物量はプラスチック550kg/hの導入の場合は暖房油の沸騰範囲で油500kg/hである。
【0077】
燃焼可能な油を使用するこれらの装置を取り扱う安全技術は調節技術および事故の場合は冷却水14の内容物およびこの上に存在する圧搾空気15を有する全容積10mを有する加圧水冷却容器13により保証される。事故の場合は冷却水14で冷却することにより装置の下側に冷却水を集め、これにより20mの全容積を有する冷却水保留槽16による地下水の汚染を防ぐ。
【0078】
導入され、形成される固形物の移動を完全にするために、撹拌装置17を用いる。引き続き排出される固形物は押し出しスクリュー12により排出スクリュー18に搬送され、ここで更に間接加熱により乾燥する。排出スクリューは同様に直径250mmおよび長さ1mを有する。これは煙道ガス中空40mmを有して二重壁である。追い出された油蒸気はここから安全容器に達する。
【0079】
同様に煙道ガス流中に同様に直径250mm、長さ1mおよび煙道ガス中空40mmを有する導入スクリュー19が存在し、スクリュー内で導入口20から導入される物質は煙道ガスによる間接加熱により乾燥し、引き続く導入管状導管により直接循環液にまで導入する。液体への導入はプリオンで汚染された肉粉のような微粒の導入物での蒸気の汚染を回避し、導入される問題物質の100%変換を配慮する。
【0080】
こうして冷却した煙道ガスは直径250mmを有する煙道ガス管21を介して外部に達する。その際加熱状態で、煙道ガス管21内で凝縮した凝縮液が形成され、中和器22を有する凝縮液排出管により外部に排出される。その際達成される煙道ガスの冷却は回転蒸発機段階で450℃に、蒸留蒸発機中で350℃に、後乾燥機中で250℃に、導入物乾燥機中で150℃になる。開始段階で乾燥機は付加的なバーナーを有し、必要な最低温度を保証する。
【0081】
蒸留蒸発機2中の生成物形成は泡抑制手段23により保護され、抑制手段は蒸留カラム24に泡の液体部分なしに蒸気のみが到達し、生成物が特に清潔に形成されることを配慮する。泡抑制手段はアルミニウムからなるスポンジ注型品構造を有し、厚さ4mmを有する。それぞれ4個の受け器からなる5個の単位の20個の受け器および受け器間隔30mmを有する蒸留カラム24中でカラムの上側端部で低沸点物が形成され、導管25で取り出される。生成物はこの下に存在する受け器で形成され、導管26で排出する。蒸留カラムはベル形棚段カラムである。
【0082】
その際生成物の特性はそれぞれのカラム部分および受け器の沸騰温度により決定され、生成物の制御を配慮する。これは凝縮器27およびソレノイド弁29により行われる。生成物蒸発温度を低下するために、逆洗浄30を活性化する。
【0083】
凝縮器27の端部に真空導管28が取り付けられ、導管は生成物容器9に注ぐ。生成物排出口の平均沸騰温度として調節される値はディーゼル油で270℃であり、導入物質が大部分がPEおよびPPを有するプラスチックであるからである。
【0084】
凝縮器は最大200kWの水の冷却効率を有する。直径1.5インチの冷却水供給管31により冷却水が得られる。冷却水は凝縮器を向流で通過し、その後冷却水排出管32に到達する。冷却および真空ポンプにもかかわらず装置の圧力が調節された値より上昇する場合は、過圧弁33により過剰のガスがトーチに達する。
【0085】
臨界的な運転状態を阻止するために、同様に加圧水開口が冷却水加圧ノズル34による1および2分の間隔の100l/分の水排出のために用いられる。ここで事故の場合または臨界的な運転状態で冷却水流を使用して390℃の装置の最も熱い帯域の温度を320℃未満の臨界的でない下側点火温度に冷却する。
【0086】
導入口20で供給手段を介して装置に導入する導入物質は、残留物35、触媒36および石灰37である。触媒は、回転蒸発機に均一に懸濁して存在するために、微細な粉末の形で導入する。カルシウム−アルミニウム−シリケート6kg/hを使用する。1時間毎にpHゾンデを介して調節して石灰15kgを添加する。これによりナトリウム−マグネシウム−シリケートの導入の際にカルシウム−マグネシウム−シリケートが有効な物質である。
【0087】
バーナーに導入される生成物ガスを真空ポンプの前で選別し、浄化するために、高速サイクロン38中でなお液体の成分を排出する。高速サイクロンは、導入ノズルがベンチュリーノズルの形で延びているサイクロンからなる。ノズルは延長部分として流入口に先細り部分を有し、部分内で速度が約100m/sの値に高まり、かつ少なくとも5倍の直径を有する平行部分および6°の拡大および3〜6倍の直径を有する拡大部分を有する。その際安定化される流れは液体をより良好に分離する。サイクロンは直径300mmおよび15×25mmのベンチュリー流入部分で最も狭い直径を有する。
【0088】
排出口で押し出される油部分は、ポンプ効率50l/hを有する重油ポンプ39により安全容器6に返送する。その際これは、中間生成物容器9からの油と同様に、回転蒸発機1中の液面の維持に用いられ、回転蒸発機の液体循環およびこれにより信頼できる運転方式は、回転蒸発機と安全容器の間の油の循環が十分な液面で維持されることに依存する。
【0089】
その際導入される物質との反応が行われ、循環液との反応が行われないので、循環内で重油が重要である。これは液体循環を得るために、十分に維持される。従って装置は蒸発しにくい水が少ない油、サーモ油を有する熱媒体に使用するような一種のサーモ油で最初に始動する。この油は現在、例えば残留油のアスファルトのような導入物質の分離しにくいが、高い触媒温度で分離する部分により補充する。
【0090】
蒸発機の下側端部での蒸発機に沈殿した固形物の排出は弁または直径25mmを有する供給スクリュー、ソレノイド弁40により行う。その際熱電対43により信号が生じ、熱電対は下側端部で沈殿する際に蒸発機内容物に対する温度の低下を排出口の信号として生じる。
【0091】
固形物が沈殿する場合に、これは循環する液体に対する熱電対での温度の低下を配慮する。この温度低下がある値をこえる場合に、この値を再び下回るまで排出を活性化する。これにより周期的な連続する排出が自動化される。
【0092】
中間生成物容器9、処理すべき廃油および残留物油のための付加的な残留物油容器および重油ポンプ39からの重油の供給は安全容器中の浮遊物開閉器41により生じる。必要な液面がある値より下に低下した場合に、前記水準を再び達成するまで油を供給する。石灰36を供給するための信号は真空導管中のpH測定センサー42が生じる。温度制御のための信号は温度センサーおよび測定センサー43が生じる。その際これにより排出口の弁が制御されるだけでなく、温度電サーが装置の熱発生の部品および添加される触媒量の測定センサーとして用いられる。
【0093】
管束の上側の回転蒸発機中の温度センサーは、温度の上昇とともに触媒量を増加する、それというのはこの場合に反応が増加し、温度が低下するからである。温度が低下した場合に添加バーナーを始動する。反応温度を達成し、真空ポンプの十分な回転数に、すなわちガス供給のために必要な真空ポンプの最低回転数に達した後で、開始バーナーを中断する。引き続き温度が低下した場合に真空を高め、温度が更に低下した場合に初めてバーナーを再び点火する。ガスとの反応が自然に行われる限界温度はこの導入物質の場合は410℃である。
【0094】
温度が更に上昇した場合に、装置を冷却する導入物量を増加し、その際安全容器中で回転蒸発機より約100℃低い温度に調節する。導入物の量により温度を調節する。更に上昇する場合はトーチへのガス流を開放して供給することによりバーナーへのガス量を減少する。その際エネルギー供給は安全容器中の形成される水蒸気の吸引により形成される。湿った導入の場合に低い温度で形成される水蒸気部分および低沸点部分は安全容器の上側端部で水分離器44で排出され、液体部分は高速サイクロン38を介して乾燥して燃焼室に導入する。
【0095】
その際この循環内に接続される真空ポンプは非運転段階で、真空を損なわないために、ソレノイド弁により分離される。凝縮器および水分離器からの2つのガス流はガス導管45を介して燃焼室4に達し、異種エネルギーが供給されない熱的に安定した運転を配慮する。その際全生成物量に対する生じるガス量はエネルギー部分で導入物質または生成物に対してガス4.5%である。
【0096】
その際ガス量が装置のエネルギー需要に常に適合する調節を配慮する。従って突然の過剰生産の場合にのみトーチへの安全導管46を開く。このガスエネルギーを良好に利用するために、蒸発機管は後方の部分に金属スポンジで被覆され、火炎そらせ板47で改良されて流れる。このそらせ板は煙道ガス通路を増加し、蒸発機での改良された熱伝達を配慮する。
【0097】
他の実施態様により、本発明の装置を詳細に説明する。回転蒸発機51は直径2インチおよび高さ1200mmを有する100個の管からなる管束を有するシリンダー状容器からなる。下側端部および上側端部の収集室は高さ300mmを有する。火炎の方向で見て管はリブを有していない。管の光線の影の後方に存在する管はリブ、泡金属注型品またはそらせ板のような表面増加構造を有する。回転蒸発機51は管の下側および上側に収集室を有し、収集室はこの隣に存在する安全蒸気容器56と管で結合し、従って循環が形成される。
【0098】
安全蒸気容器の下側に、接線方向の流入管状開口DN150を有するハイドロサイクロンが存在し、安全蒸気容器の下側端部に直径600mmおよび高さ1mの液体容器が存在する。これは上側部分に回転蒸発機への結合導管DN250を有する。
【0099】
回転蒸発機の右隣に、煙道ガス側に後方に接続された蒸留蒸発機52が存在し、この上に蒸留カラムが配置されている。その左隣に出力200kWのHermann社の油バーナー53の形の開始バーナーが存在し、バーナーは直径500mmおよび長さ800mmを有するセラミック被覆された燃焼室54に取り付けられている。燃焼室に直径2.5インチおよび0.2バール減圧でガス吸入効率16m/hの真空ポンプ60を有するガス導管が通じる。
【0100】
バーナー53は空気200m/hおよび油供給20l/hのための分離した回路を有し、油供給は一時的に運転中に中断するが、運転中に燃焼空気気泡は常に接続する。
【0101】
回転蒸発機51は両側にハネカムセラミック層を有し、セラミック層は厚さ50〜100mmのハネカムセラミックブロックから形成される。ハネカムは断面積150×150mmの4×4のハネカムである。この物質は有利にはマグネシウム−アルミニウム−シリケート(コーディエライト)である。バーナー53の上側に直径2mmおよび高さ3mの安全蒸気容器56が配置される。これは大きく形成され、泡抑制部品を有する。容器は回転蒸発機51への結合導管を有し、これと共に液体循環を形成する。
【0102】
2つの蒸発機、回転蒸発機51および蒸留蒸発機52は両方とも同じに形成され、この下に配置される排出口57と結合している。排出口は2つの蒸発機51および52と結合している。上側に蒸留カラムが配置され、カラムは直径400mm、受け器間隔300mmおよび6×5個の単位を有するベル形棚段カラムからなり、すなわちそれぞれの単位は6個の受け器に加工されている。カラムは受け器に排出口を有し、排出口は管状導管および排出容器と結合している。これは直径それぞれ1500mmおよび高さ2mを有する2つの生成物容器58および59である。
【0103】
その際容器58は中間生成物タンク、有利にはシリンダー状常圧容器であり、容器は油の貯蔵が可能である。容器は安全蒸気容器と導管および1000l/hの効率を有する搬送ポンプにより結合しており、搬送ポンプは水準開閉器により開閉する。容器59は最終生成物を貯蔵する生成物タンクであり、すなわち生成物容器は種々の導管と結合している。中間生成物容器58は500l/hのポンプを介して安全容器と結合している。生成物容器58は使用者またはタンクと結合している。
【0104】
水を有する導入物質の場合は、中間生成物タンク58が本来の生成物タンクであり、生成物タンク59は水部分の取得に用いる。生成物タンク59および安全容器56からのガス状生成物は真空ポンプ60を介して燃焼室に吸引される。
【0105】
その際右側の真空ポンプは安全容器中の温度が吸入位置で水蒸気の形成により低下する場合にのみ開く。これにより安全容器の雰囲気から水蒸気部分を分離する。
【0106】
固形物の排出はプレスシリンダー62と直径250mmを有するスクリュープレス61により行う。円錐状に先細りするプレスシリンダー62は油の押し出しにより固形物濃度を高める。燃焼可能な油を有するこの装置を取り扱う安全技術は調節技術および事故の場合は10mの容積の冷却水64およびこの上に存在する圧搾空気65を有する加圧水冷却容器63により保証される。事故の場合は冷却水64での冷却により20mを有する冷却水保留槽66による地下水の汚染を回避する。
【0107】
導入され、形成される固形物の移動を完全にするために、攪拌機67を用いる。攪拌機は、攪拌機が管の1つを通り管の下側まで突出し、管の下側に液体が到達するように回転蒸発機に取り付けられている。引き続き排出される固形物は押し出しスクリュー62により排出スクリュー68に搬送され、ここで更に間接加熱により乾燥する。排出される油蒸気はここから安全容器に到達する。
【0108】
同様に端部に配置された、直径250mmの煙突または排ガス管中に直径250mmを有する導入スクリュー69が存在する。導入スクリューは50mmの中空を有する二重壁を有する。中間壁中で煙道ガスがスクリュー内容物から分離して導入される。スクリューは導入口70への結合導管を有する。煙道ガス導管は煙道ガス管71に移行する。煙道ガス管71の下側端部に凝縮物排出器が凝縮物排出管を有する中和器72を有して外部に向かって存在する。
【0109】
蒸留蒸発器52中に泡抑制器73が配置されている。泡抑制器は6個の重なって配置されたふるいからなり、蒸留カラム74の下側に存在する。蒸留カラム74中に低沸点部分が直径1インチの導管75を介して取り出される。生成物はこの下に存在する受け器で形成され、導管76で取り出され、受け器に取り付けられた管状導管が生成物容器と結合している。
【0110】
蒸留カラムの受け器の上側に温度センサーが配置され、温度センサーは電気的に直径1インチの液体排出ソレノイド弁と接続している。生成物の品質が決定される所定の温度内で開閉器がソレノイド弁を開く。その際生成物の特性はそれぞれのカラム部分および受け器の沸騰温度により決定され、生成物の調節を配慮する。
【0111】
これは1.5インチソレノイド弁を有する1.5インチ導管中の凝縮器77およびソレノイド弁79により行われる。逆洗浄80およびソレノイド弁を生成物温度表示器への電気的結合導管で電気的に活性化する。凝縮器77の端部に真空導管78が取り付けられ、導管は生成物容器59に通じる。
【0112】
直径1インチを有する20個の冷却管および200kWの冷却効率を有する凝縮器は冷却水供給管81により冷却水を取得する。冷却水は凝縮器を向流で通過し、その後冷却水排出管82に達する。冷却および真空ポンプにもかかわらず装置の圧力が調節された値をこえる場合は、過剰のガスが過圧弁83を介してトーチに達する。同様に冷却水加圧ノズル84がソレノイド弁と結合し、ソレノイド弁は火炎および煙道ガス検出器と電気的に接続され、ここからその開放インパルスが得られる。
【0113】
事故の場合または臨界的運転状態の場合に、冷却水で390℃の装置の最も熱い帯域の温度を320℃未満の非臨界的下側点火温度に冷却する。
【0114】
プラスチック600kg/hの効率を有する導入物質導入器70が供給装置を介して残留物の導入部85、6kg/hの触媒86および15kg/hの石灰87と結合している。その際残留物は炭化水素を含有し、プラスチックの形を有する。触媒は微細な粉末の形で導入し、粉末化したカルシウム−マグネシウム−シリケートの化学構造を有する。
【0115】
この変換は特にプラスチック屑を使用する場合に、プラスチック屑に含まれるPVCがイオン交換により触媒からナトリウムを塩形成により取り出すかまたは水素と交換するので常に行われる。触媒と石灰または水酸化カルシウムとの反応により触媒は常にカルシウム−マグネシウム−シリケートの形を取り、活性物質として作用する。石灰は、ガス中のpH調節により、pH値が低下した場合に、pH7を再び達成するまで供給することにより真空ポンプにより供給する。石灰の代わりにソーダまたは苛性ソーダを導入することができる。
【0116】
バーナーガス導管は高速サイクロン88と結合している。高速サイクロンは直径300mmを有するサイクロンからなり、サイクロンの導入ノズルがベンチュリーノズルの形で延びている。ノズルは延長部分として導入口に高さ15×25mmの先細り部分、長さ75mmの平行な部分および長さ60mmの6°の拡大部分を有する拡大部分を有する。その際安定化された流れが液体をより良好に分離する。
【0117】
排出口57中に搬送能力100l/hを有する重油ポンプ89が配置され、安全容器56と結合している。同様に中間生成物容器59と回転蒸発器51の間に結合導管が配置されている。
【0118】
回転蒸発器51中に蒸発しにくい水の少ない油、サーモ油を有する熱媒体に使用されるような、一種のサーモ油が含まれる。
【0119】
蒸発器の下側端部での蒸発器中に沈殿した固形物の排出は弁または直径250mmを有する供給スクリュー、ソレノイド弁90により行う。ソレノイド弁は熱電対93と電子部品中の調節器および弁の周波数変動モーターを介して接続される。
【0120】
中間生成物容器58、残留物容器および重油ポンプ89からの重油結合導管は安全容器中の浮遊物開閉器91により付与される。石灰87を供給する信号は真空導管中のpH測定センサー92が生じる。
【0121】
温度調節のための信号は温度および測定センサー93が生じる。その際センサーにより排出口の弁を調節するだけでなく、装置の熱発生部品および添加される触媒量を調節する。
【0122】
管束の上側の回転蒸発器中の温度センサーは触媒の供給装置と電気的に接続している。温度が上昇すると共に供給装置を多くの添加に調節する。温度が低下した場合に添加バーナーを始動する。反応温度に達し、真空ポンプがガス供給に必要な最低回転数に達した場合に、これを中断する。引き続き温度が低下した場合に真空を高め、温度が更に低下した場合にはじめてバーナーを再び点火する。
【0123】
温度が更に上昇する場合に、装置を冷却する導入物量を増加する。導入ガスの量により温度を調節する。更に上昇する場合にバーナーへのガス量を、トーチへのガス流の供給の開放により減少する。その際エネルギー供給を安全容器中で形成される水蒸気の吸引により生じることができる。湿った導入の場合に、低い温度で生じる水蒸気および低沸点物部分は安全容器の上側端部で水分離器94で排出し、液体部分が高速サイクロン88を介して乾燥して燃焼室に導入する。
【0124】
その際この循環に接続される真空ポンプは、真空を損なわないために、非運転状態でソレノイド弁を介して分離する。凝縮器および水分離器からの2つのガス流はガス導管95を介して燃焼室54に達し、異種エネルギーを供給しない熱安定な運転を配慮する。その際全生成物量に対するガス量はエネルギー部分で約3〜7%である。導入物質または生成物に対して平均して4.5%のガスが生じる。
【0125】
その際ガス量が装置のエネルギー需要に常に適合している調節を配慮する。従って突然の過剰生産の場合にトーチへの安全導管96を開く。このガスエネルギーを良好に利用するために、蒸発器管が後方部分にリブを備え、金属スポンジで被覆されるかまたは火炎そらせ板97により良好に流れる。安全導管96は0.2〜0.5バール過圧の過圧弁を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の液化処理を実施する第1の作業工程図である。
【図2】
本発明の液化処理を実施する第2の作業工程図である。
【符号の説明】
1 回転蒸発器
2 蒸留蒸発器
3 油バーナー
4 燃焼室
5 触媒
6 安全蒸気容器
7 排出口
8 生成物容器/中間生成物タンク
9 生成物容器/生成物タンク
10 真空ポンプ
11 スクリュープレス
12 プレスシリンダー/押し出しスクリュー
13 過圧水冷却容器
14 冷却水
15 圧搾空気
16 冷却水保留槽
17 撹拌装置
18 排出スクリュー
19 導入スクリュー
20 導入口
21 排ガス管/煙道ガス管
22 中和器を有する凝縮物排出器
23 泡抑制器
24 蒸留カラム
25 導管
26 導管
27 凝縮器
28 真空導管
29 ソレノイド弁
30 逆洗浄
31 冷却水供給管
32 冷却水排出管/冷却水逆流管
33 安全弁/過圧弁
34 冷却水過圧ノズル
35 残留物
36 触媒
37 石灰
38 高速サイクロン
39 重油ポンプ
40 ソレノイド弁
41 浮遊物開閉器
42 pH測定センサー
43 温度および測定センサー/熱電対
44 水分離器
45 ガス導管
46 安全導管
47 火炎そらせ板
48 サイクロン装置
49 沈殿容器
50 油ポンプ
51 回転蒸発器
54 燃焼室
55 触媒
56 安全蒸気容器
57 排出口
58 生成物容器/中間生成物タンク
59 生成物容器/生成物タンク
60 真空ポンプ
61 スクリュープレス
62 プレスシリンダー/押し出しスクリュー
63 過圧水冷却容器
64 冷却水
65 圧搾空気
66 冷却水保留槽
67 撹拌装置
68 排出スクリュー
69 導入スクリュー
70 導入口
71 排ガス管/煙道ガス管
72 中和器を有する凝縮物排出器
73 泡抑制器
74 蒸留カラム
75 導管
76 導管
77 凝縮器
78 真空導管
79 ソレノイド弁
80 逆洗浄
81 冷却水供給管
82 冷却水排出管/冷却水逆流管
83 安全弁/過圧弁
84 冷却水加圧ノズル
85 残留物
86 触媒
87 石灰
88 高速サイクロン
89 重油ポンプ
90 ソレノイド弁
91 浮遊物開閉器
92 pH測定センサー
93 温度および測定センサー/熱電対
94 水分離器
95 ガス導管
96 安全導管
97 火炎そらせ板
98 サイクロン装置/ハイドロサイクロン
99 沈殿容器/液体容器
100 ポンプ
[0001]
The present invention relates to a method and a device for compressing or liquefying biological or inorganic residues having a high hydrocarbon content at normal pressure. The product consists almost exclusively of hydrocarbons, which are suitable in this form for use in energy and drive technology. The remaining solids, which cannot be converted to the liquid phase, are processed into valuables by mechanical, electrical and thermal drying and separation.
[0002]
Methods for burning, vaporizing, compressing into combustion bricks and pyrolyzing the residue are known. The disadvantage of this method is the low yield of electrical energy in small devices. High electrical efficiency is only possible by the almost complete conversion of the hydrocarbon portion into diesel engine fuel by the generator. Just a small device prevents the debris from scattering, which in the case of problematic substances like meat flour not only consumes more fuel for transport, but also creates a healthy way.
[0003]
Thus, starting from pyrolysis, methods were sought to convert the residual hydrocarbons almost completely to hydrocarbon concentrates and to separate these hydrocarbons almost completely from the residual residues. This was already achieved tens of thousands of years ago by the Oil Formation Act. This method is typically based on the formation of an oxygen atmosphere above ground.
[0004]
At that time, the dead organic matter is transported from the sea to the air again, where it is not only lost, but also settles and mixes with the natural clay material on the ground. Here, the sediment forming one type of oil shale changed at an average temperature of about 120 ° C. over tens of thousands of years, forming liquid petroleum. Due to the liquid state of the oil, and thus the mobile state, it transforms from the sediment into a layer of sand with sufficient void volume to extrude and supply the oil, from which it is now conveyed.
[0005]
It is therefore an object of the present invention to reform and modify the process so that it can be used for the conversion of plastics and chlorine-containing oils and wood components, as well as residues that are later regenerated, such as oils and fats. is there. It is therefore an object of the present invention to find a way to use additives which are originally similar to marine clay substances, to detoxify them, separate them into thin liquid hydrocarbons and to convert the products formed during the separation. Find a way to stabilize. Stabilization is used here to prevent subsequent concentration of the oil formed.
[0006]
The object of the present invention is furthermore to make the process in a short time of seconds instead of a long historical time and in a manner which guarantees a high product quality of the residue despite all contaminants and additives such as foam formers. It is to be implemented in.
[0007]
The process is therefore suitable for mineral hydrocarbon products such as waste oils having a phosphate component as foam formers, for plastics with chlorine and fluorine containing substances such as PVC and Teflon and for composites such as waste fats and distillation residues. Should be suitable for hydrocarbons.
[0008]
Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a method for converting a residue into a usable form without burning and vaporizing.
[0009]
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, it is provided that these substances are introduced together with a surface-active additive into a hot oil circulation at 300 to 450 ° C and converted into oil in a boiling range of 100 to 350 ° C. Is done. Advantageous configurations of the method are described in the dependent claims.
[0010]
Surprisingly, a complete solution of the above problem has been found by increasing the petroleum formation temperature of 120 ° C. to 390 ° C. on average, which reduces the processing to a time of seconds. A class of clay materials which makes it possible to economically regenerate all three functions, detoxification, separation and stabilization, is a calcium-aluminum-silicate in the form of A504 from Tricat.
[0011]
The concept for the solution is that the circulation is parallel to the rotary evaporator, with a safety container in the circulation, and a rotary evaporator connected downstream at the flue gas side, a distillation apparatus with a return pipe And having an extruder screw, a residual oil evaporator for the residue discharged on the residue side, and having electrolysis for the phosphate-containing inorganic residue.
[0012]
The implementation of the complete method is described directly on the basis of FIGS.
[0013]
FIG. 1 illustrates the method of the present invention. In the rotary evaporator 1, the original decomposition and stabilization of the produced hydrocarbon concentrate are performed. A distillation evaporator 2 connected downstream of the flue gas distills the oil thus produced again into high-value oil. In order to achieve a reaction temperature of 390 ° C., a starting oil burner in the form of an oil burner 3 is used, in which the produced oil is burned for the starting step. This takes place in the combustion chamber 4, which is heated in operation by gas from the vacuum pump 10. In the operating state, the operation from the burner 3 is not performed, and the burner supplies only the combustion air during the operation.
[0014]
The rotary evaporator 1 has a honeycomb ceramic layer 5 on both sides, which takes into account that the combustion chamber burns stably and that the heating of the evaporator tubes works optimally with the increased radiant part of the heating medium. The hydrocarbons which evaporate under the combined action of the calcium-aluminum-silicate separation added here are collected in the safety steam container 6. This container is large, if possible, because the foam generated by the foam-forming agent does not reach the product. The portion that does not evaporate is collected at the bottom of the safety container, from where it returns to the rotary evaporator, whereby a circulation is formed.
[0015]
The two evaporators, the rotary evaporator 1 and the distillation evaporator 2, are connected to an outlet 7, which removes solids precipitated from the two evaporators 1 and 2. On the product side, evaporated material condensed in the distillation column is discharged via two product containers 8 and 9. In this case, the container 8 is an intermediate product tank for temporarily storing oil to maintain the liquid level in the rotary evaporator, and the container 9 is a product tank for storing the final product.
[0016]
In the case of an introduced substance containing water, the intermediate product tank 8 is the original product tank and the product tank 9 is used for obtaining the water portion. The gaseous products from the product tank 9 and the safety container 6 are sucked into the combustion chamber via the vacuum pump 10.
[0017]
The vacuum pump on the right is only connected if the temperature in the safety container drops at the suction position due to the formation of water vapor. This separates the water vapor portion from the atmosphere in the safety container. The discharge of the solid is performed by a screw press 11 having a press cylinder 12. The conical press cylinder 12 increases the solids concentration by squeezing out the oil.
[0018]
Safety techniques for handling these devices with combustible oil are ensured via regulating techniques and, in the event of an accident, via a pressurized water cooling vessel 13 having a volume of cooling water 14 and compressed air 15 present thereon. Is done. In the event of an accident, cooling by the pressurized water 14 collects cooling water below the device, thus avoiding contamination of groundwater by the cooling water storage tank 16.
[0019]
A stirring device 17 is used to complete the movement of the solids introduced and formed. At that time, care should be taken that the amount of solids in the reactor does not become too large to prevent circulation. In a special embodiment, the solids are conveyed via a discharge screw to a suction pipe, which is connected to an inlet to a safety container above the level of the circulating liquid. There is a separation sieve below this inlet, on which solids drip and which are discharged periodically from the sieve through openings and scrapers.
[0020]
The advantage of this additional solids separation is that the tubular conduit is completely open and the drainage proceeds, the conduit forming an additional separating circuit to the safety container. This circulation allows for a constant separation of the solids formed and does not impose a liquid circulation on these substances. Separation via the bottom outlet, on the other hand, only takes place periodically after the device has been discharged, since a precise supply is necessary to prevent the lower vessel from overflowing with the contents of the reactor.
[0021]
Another innovative separation of solids that cannot be evaporated by the catalyst is that in the circulation between the tubular evaporator and the safety vessel, a mixture of the product vapor from the tubular evaporator and the non-evaporating liquid is tangentially below the safety vessel. Side is connected to flow into the hydrocyclone 48, the hydrocyclone communicates upwards to the safety container and downwards to the liquid container 49, the liquid container being in the upper part with the lower part of the rotary evaporator. Coupled, thereby ensuring circulation.
[0022]
The solid matter discharged from the screw press 11 is conveyed to the discharge screw 18 by the extrusion screw 12, where it is further dried by indirect heating. The expelled oil vapor reaches the safety container from here. Similarly, an introduction screw 19 is present in the flue gas stream, and the substance introduced in the introduction screw is dried by indirect heating with the flue gas from the inlet 20 and is immediately introduced into the circulating liquid by means of a subsequent introduction tubular conduit. . The introduction into the liquid avoids the contamination of the vapor with a finely divided introduction, such as meat powder contaminated with prions, and allows for a 100% conversion of the problem substances introduced.
[0023]
The thus cooled flue gas reaches the outside via the flue gas pipe 21. At this time, condensed liquid condensed in the flue gas pipe 21 in a heated state is formed, and is discharged outside by a condensed liquid discharging means having a neutralizing device 22.
[0024]
The flue gas achieved in this case is cooled to 450 ° C. in a rotary evaporator, to 350 ° C. in a distillation evaporator, to 250 ° C. in a post-dryer and to 150 ° C. in a feed dryer. For the start-up phase, the dryer is additionally equipped with a burner, which guarantees the required minimum temperature.
[0025]
The production of the product in the distillation evaporator 2 is protected by a foam suppressor 23, which ensures that only the vapor reaches the distillation column 24 without the liquid part of the foam, and that the product is thus formed particularly clean. consider.
[0026]
In the distillation column 24 low boilers form at the upper end of the column and are removed in a conduit 25. The product is formed in the underlying reservoir and is withdrawn in conduit 26. The distillation column is preferably a bell tray column.
[0027]
The properties of the product are determined by the boiling point of the respective column section and the receiver, taking into account the control of the product. This is performed by a condenser 27 and a solenoid valve 29. Activate backwash 30 to reduce the product evaporation temperature. At the end of the condenser 27 is attached a vacuum conduit 28, which leads to the product container 9. The values adjusted for the average boiling point of the product emissions are 270 ° C. for diesel oil, 280 ° C. for fuel oil, 250 ° C. for kerosene and 160 ° C. for gasoline at high aromatics.
[0028]
The condenser obtains cooling water by a cooling water circulation 31. The cooling water passes counter-currently through the condenser before reaching the cooling water circulation 32. If the pressure of the device rises above the adjusted value despite the cooling and vacuum pumps, excess gas reaches the torch via the overpressure valve 33. Similarly, the pressurized water opening and the cooling water compression nozzle 34 are used to control critical operating conditions. Here, a cooling water stream is used to cool the temperature of the very hot zone of the device at 390 ° C. to a non-critical lower ignition temperature of less than 320 ° C. in case of accident or critical operating conditions.
[0029]
The introduced substances introduced into the apparatus by the supply means at the inlet 20 are residues 35, catalyst 36 and lime 37. The catalyst is introduced in the form of a fine powder, since it is present in a homogeneous suspension in the rotary evaporator. Sodium-aluminum-silicate is used instead of calcium-magnesium-silicate. In this case, the lime converts this sodium-aluminum-silicate to calcium-magnesium-silicate by ion exchange. In addition, calcium-magnesium silicate is an effective substance for the introduction of sodium-magnesium silicate.
[0030]
This conversion is always introduced, especially when using plastic waste, as the PVC contained in the plastic waste is removed by salt formation from the sodium portion of the catalyst by ion exchange or exchanges with hydrogen. Due to the subsequent reaction of the catalyst with lime or calcium hydroxide, the catalyst always takes the form of calcium-magnesium silicate and acts as active substance. The lime is fed by means of a vacuum pump, via a pH measurement in the gas, by a long running feed until pH 7 is again achieved in case of a drop in the pH value. Soda or caustic soda can be introduced instead of lime.
[0031]
In order to regenerate and purify the product gas introduced into the burner in front of the vacuum pump, the still liquid components are separated in a high-speed cyclone 38.
[0032]
This cyclone consists of a cyclone whose inlet nozzle extends in the form of a Bentley nozzle. The nozzle has, as an extension, a taper at the inlet, where the speed increases to a value of about 100 m / s, and a parallel section having at least 5 times the diameter and a 6 ° expansion of 3 to 6 times the diameter. An extension having a portion. The stabilized stream then separates the liquid better. The oil portion pushed out at the discharge port is returned to the safety container 6 by the heavy oil pump 39.
[0033]
The oil conveyed from the heavy oil pump 39 is used for maintaining the liquid level in the rotary evaporator 1 like the oil from the intermediate product container 9, and the liquid circulation and the reliable operation thereof are performed by the rotary evaporator. It depends on the oil circulation between the oil and the safety container being maintained at a sufficient level.
[0034]
At that time, heavy oil is important in the circulation because the reaction with the substance to be introduced is performed and the reaction with the circulating liquid is not performed. This should be maintained well to obtain liquid circulation. The device is therefore initially started with a kind of thermo-oil, such as is used for heat medium with thermo-oil, which is a water-poor oil that is difficult to evaporate. This oil is currently replenished where it is difficult to separate introduced substances such as asphalt in residual oils, but at elevated catalyst temperatures where it separates.
[0035]
Discharge of solids precipitated in the evaporator at the lower end of the evaporator is performed by a valve or a supply screw and a solenoid valve 40. A signal is then provided by the thermocouple 43, which, when deposited on the lower end, causes a temperature drop to the evaporator contents as a signal of the effluent. If solids settle, this is due to the temperature drop in the thermocouple to the circulating liquid. If this temperature drop exceeds a certain value, the exhaust is activated longer until it falls below this value again. This automates the periodic continuous discharge.
[0036]
The intermediate product container 9, additional residue oil containers for the waste oil to be treated and the residual oil and the supply of heavy oil from the heavy oil pump 39 are provided by a float switch 41 in a safety container. If the required level drops below a certain value, supply oil until this level is reached again. The signal for the supply of lime 36 is generated by a pH measuring sensor 42 in a vacuum conduit. A signal for temperature control is generated by the temperature sensor and the measurement sensor 43. In this case, not only is the valve controlled at the outlet, but also a temperature sensor is used as a sensor for measuring the heat-generating components of the device and the amount of catalyst added.
[0037]
The temperature sensor in the rotary evaporator above the tube bundle increases the amount of catalyst with increasing temperature, because in this case the reaction increases and the temperature decreases. If the temperature drops, start the addition burner. The starting burner is interrupted after the reaction temperature has been reached and the speed of the vacuum pump has reached a sufficient level, that is to say the minimum speed of the vacuum pump required for gas supply has been reached. If the temperature subsequently decreases, the vacuum increases and the burner is ignited again only after the temperature has further decreased.
[0038]
As the temperature further increases, the amount of feed to cool the device increases. The temperature is controlled by the amount of the substance introduced. As it rises further, the amount of gas to the burner is reduced by providing a gas flow opening to the torch. The energy supply can be formed by suction of the water vapor formed in the safety container.
[0039]
In the case of wet introduction, the water vapor and low-boiling parts formed at low temperatures are discharged at the upper end of the safety vessel by means of a water separator 44, the liquid part is dried via the high-speed cyclone 38 and passed to the combustion chamber Introduce.
[0040]
In this case, the vacuum pump connected to the circulation is separated by a solenoid valve in a non-operational stage so as not to lose the vacuum. The two gas streams from the condenser and from the water separator reach the combustion chamber 4 via the gas line 45, allowing for thermally stable operation without supplying different energies. In this case, the amount of gas relative to the total amount of products is about 3 to 7% in the energy part. On average about 4.5% of the gas is formed relative to the input material or product.
[0041]
In doing so, consideration must be given to adjusting the amount of gas constantly to the energy demands of the device. The safety conduit 46 to the torch is therefore opened only in case of sudden overproduction. For improved utilization of this gas energy, the evaporator tubes are provided with ribs in the rear part and are coated with a metal sponge or modified with a flame deflector 47 to flow. This baffle increases the flue gas path and allows for improved heat transfer in the evaporator.
[0042]
FIG. 2 shows the device of the present invention. The rotary evaporator 51 comprises a cylinder container having a tube bundle. The tube is not ribbed when viewed in the direction of the flame. The tube lying behind it in the shadow of the tube's rays has an enlarged surface structure such as a rib, metal sponge casting or baffle. The rotary evaporator 51 has a collection chamber on the lower and upper side of the tube, which is connected to a safety vapor container 56 having a tube next to it, thereby forming a circulation.
[0043]
A hydrocyclone 98 is arranged below the safety vapor container 56, which forms a circulation with the underlying liquid container 99 and the connecting tubular conduit between the rotary evaporator and the liquid container 99. A pump for discharging solids is arranged in a lower portion of the liquid container 99.
[0044]
On the right side of the rotary evaporator 51, there is a distillation evaporator 52 connected rearward on the flue gas side, and a distillation column is arranged on the distillation evaporator. To the left is a starting burner in the form of an oil burner 53, which is attached to a ceramic-coated combustion chamber 54. A gas conduit communicates with the combustion chamber, and the gas conduit is connected to a vacuum pump 60. The burner 53 has a separate circuit for air and oil supply, oil supply is temporarily interrupted during operation, but combustion air is always connected during operation.
[0045]
The rotary evaporator 51 has a honeycomb ceramic layer on both sides, and the layer is formed of a honeycomb ceramic block having a thickness of 50 to 100 mm. This material is preferably magnesium-aluminum-silicate (cordierite). A safety steam container 56 is arranged above the oil burner 53.
[0046]
It is large in size and has components to block bubbles. The safety container has a connection conduit to the rotary evaporator 51 and forms a liquid circulation with the rotary evaporator.
[0047]
The two evaporators, the rotary evaporator 51 and the distillation evaporator 52, are connected by an outlet 57 arranged below. The outlet is connected to two evaporators 51 and 52. A distillation column is arranged on the upper side, which column advantageously comprises a bell tray column. The column has an outlet in the receiver, the outlet being associated with the tubular conduit and the outlet vessel. The outflow vessels are two product vessels 58 and 59.
[0048]
In this case, the container 58 is an intermediate product tank, preferably a cylindrical atmospheric container, which is capable of storing oil. The vessel is connected to the safety vapor vessel by a conduit and a transport pump, the pump being connected via a level switch. Vessel 59 is a product tank for storing the final product, i.e., the product container is connected to various conduits. The intermediate product container 58 is connected to the safety container via a pump. Product container 58 is associated with a consumer or tank.
[0049]
In the case of a water-containing introduction substance, the intermediate product tank 58 is the original product tank, and the product tank 59 is used for obtaining a water portion. The gaseous products from the product tank 59 and the safety container 56 are sucked into the combustion chamber via the vacuum pump 60. The vacuum pump on the right-hand side is then only connected if the temperature in the safety container drops due to the formation of water vapor at the suction position. This separates the water vapor portion from the atmosphere in the safety container.
[0050]
The discharge of the solid is performed by a screw press 61 having a press cylinder 62. The conical press cylinder 62 increases the solids concentration by extruding the oil. Safety techniques for handling these devices with combustible oil are ensured by regulating techniques and in the event of an accident by a volume of cooling water 64 and a pressurized water cooling vessel 63 with compressed air 65 present thereon. In the case of an accident, the groundwater is prevented from being contaminated by the cooling water storage tank 66 by cooling with the pressurized water 64.
[0051]
A stirring device 67 is used to complete the movement of the solids introduced and formed. It is mounted on a rotary evaporator such that a stirrer projects through one of the tubes to the underside of the tube and the liquid reaches the underside of the tube. The solid discharged subsequently is conveyed by the extrusion screw 62 to the discharge screw 68, where it is further dried by indirect heating. The discharged oil vapor reaches the safety container from here.
[0052]
An introduction screw 69 is also present in the chimney or exhaust gas tube, which is arranged at the end. The introduction screw has double walls. Flue gas is supplied to the intermediate wall separately from the screw contents. The screw has a coupling conduit to inlet 70. The flue gas conduit transitions to a flue gas pipe 71. At the lower end of the flue gas pipe 71 there is a condensate discharge means having a neutralizer 72, the condensate discharge pipe facing out.
[0053]
A foam suppressing device 73 is arranged in the distillation evaporator 52. It consists of sieve or metal sponge castings arranged one on top of the other and is located below the distillation column 74. The low-boiling fraction is removed in distillation column 74 via conduit 75. The product is formed in an underlying receiver and is withdrawn in conduit 76 where a tubular conduit attached to the receiver is associated with the product container.
[0054]
A temperature sensor is located above the receptacle of the distillation column, and the temperature sensor is electrically connected by a liquid bleed solenoid valve. Within a determined temperature at which product quality is imparted, the circuit opens the solenoid valve. The properties of the product are determined by the boiling temperature of the respective column section and the receiver, taking into account the control of the product. This is performed by a condenser 77 and a solenoid valve 79. Backwash 80 and solenoid discharge valve are electrically activated with an electrical connection conduit to the product temperature indicator. At the end of the condenser 77 is attached a vacuum conduit 78, which leads to a product container 59.
[0055]
The condenser obtains cooling water by a cooling water circulation 81. The cooling water passes counter-currently through the condenser and then reaches the cooling water outlet 82. If the pressure of the device rises above the regulated value despite the cooling and vacuum pumps, excess gas reaches the torch via the overpressure valve 83.
[0056]
Similarly, a cooling water pressurizing nozzle 84 is coupled to a solenoid valve, which is electrically connected to a flame detector and a flue gas detector, from which its opening impulse is obtained. The cooling water stream is thus used to cool the temperature of the very hot zone of the device at 390 ° C. to a non-critical low ignition temperature of less than 320 ° C. in the event of an accident or in critical operating conditions.
[0057]
The inlet substance inlet 70 is connected to the inlet for the residue 85, the catalyst 86 and the lime 87 via a supply means. The residue contains hydrocarbons and has the form of meat flour, fat, waste oil, vacuum residue, plastic, wood flour or rubber. The catalyst is introduced in the form of a fine powder and has a chemical structure of powdered calcium-magnesium-silicate or sodium-aluminum-silicate. The sodium-aluminum silicate is subsequently converted into calcium-magnesium silicate by ion exchange. Thus, calcium-magnesium-silicate is an effective substance when introducing sodium-magnesium-silicate.
[0058]
This change is always introduced, in particular when using plastic waste, because the PVC contained in the plastic waste removes sodium by salt formation from the catalyst by ion exchange or exchanges with hydrogen. In this case, due to the reaction of the catalyst with lime or calcium hydroxide, the catalyst always takes the form of calcium-magnesium silicate and acts as active substance. The lime is supplied by means of a vacuum pump via pH measurement in the gas by continuing to supply for a long time until the pH 7 is again reached if the pH value drops. Soda or caustic soda can be introduced instead of lime.
[0059]
The burner gas conduit is connected to the high speed cyclone 88. It consists of a cyclone whose introduction nozzle extends in the form of a Venturi nozzle. The nozzle has a taper at the inlet as an extension, at which the speed increases to a value of about 100 m / s, and a parallel part with a diameter of at least 5 times and a 6 ° enlargement and 3-6 times Having an enlarged portion having a diameter of The stabilized stream then separates the liquid better.
[0060]
A heavy oil pump 89 is disposed in the outlet 57, and the heavy oil pump is connected to the safety container 56. Similarly, a connecting conduit is arranged between the intermediate product container 59 and the rotary evaporator 51. The rotary evaporator 51 contains a kind of thermo oil which is hardly evaporated and has a low water content, and is used as a heating medium having thermo oil.
[0061]
Solids precipitated in the evaporator at the lower end of the evaporator are discharged via a valve or feed screw, solenoid valve 90. It is electrically connected to a thermocouple 93 via a regulator and a frequency-varying motor in the electronics.
[0062]
The intermediate product container 59, the residual oil container and the heavy oil connection conduit from the heavy oil pump 89 are controlled by a float switch 91 in the safety container. The signal of the supply of lime 87 is generated by a pH measuring sensor in a vacuum conduit. The temperature adjustment signal is generated by the temperature sensor and the measurement sensor 93. This controls not only the outlet valve, but also the heat generating components of the device and the amount of catalyst supplied.
[0063]
The temperature sensor in the rotary evaporator on the upper side of the tube bundle is electrically connected to the supply device for the amount of catalyst. As the temperature rises, the feeder is adjusted to a higher feed rate.
[0064]
If the temperature drops, start the addition burner. When the reaction temperature has been reached and the vacuum pump has achieved the minimum number of revolutions required for gas supply, the addition burner is interrupted. If the temperature continues to drop, the vacuum is increased and the burner is ignited again only when the temperature drops further.
[0065]
If the temperature rises further, the amount of feed to cool the device is increased. The temperature is controlled by the amount of feed. When further raised, the gas flow to the torch reduces the amount of gas to the burner by providing an opening for the gas flow. The energy supply is generated by suction of the water vapor formed in the safety container. In the case of wet introduction, the water vapor and low boiler fractions formed at low temperatures are discharged at the upper end of the safety vessel by means of a water separator 94 and the liquid fraction is dried via a high-speed cyclone 88 to form a combustion chamber. To be introduced.
[0066]
In this case, the vacuum pump connected to the circulation is disconnected via a solenoid valve in a non-operational stage in order to maintain the vacuum. The two gas streams from the condenser and from the water separator reach the combustion chamber 54 via the gas conduit 95, allowing for thermally stable operation without dissimilar energy supply. In this case, the gas amount in the energy part is about 3 to 7% based on the total product amount. On average 4.5% of gas is produced relative to the input material or product.
[0067]
At that time, consideration should be given to adjusting the amount of gas to always match the energy demand of the device. The safety conduit 96 to the torch is therefore opened only in case of sudden overproduction. To make good use of this gas energy, the evaporator tubes are provided with ribs in the rear part and are coated with a metal sponge or modified with a flame deflector 97 to flow. The safety conduit 96 is provided with an overpressure valve for 0.2-0.5 bar overpressure.
[0068]
The safety conduit is connected to the overpressure vessel outside the vessel, the overpressure vessel being formed as a cyclone. At the lower end of this vessel is a liquid separator and a condensation vessel. The gas conduit of the overpressure vessel is optionally formed as a torch. For this purpose, an ignition device is provided depending on the flow observer.
[0069]
The method of the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0070]
The rotary evaporator 1 has a volume of 500 liters and the neighboring distillation evaporator 2 has a volume of 500 liters as well. Disposed in the evaporator are one hundred two inch diameter tubes and two cm thick ribs. The first three tubes, viewed in the direction of the burner, have no ribs.
[0071]
To achieve a reaction temperature of 390 ° C., a starting burner in the form of an oil burner 3 having a power of 200 kW is used, in which the oil produced for the starting process burns. This takes place in a combustion chamber 4 having a volume of 100 liters, the combustion chamber operating at a maximum of 16 m. 3 / H under a reduced pressure of 0.2 bar using gas from a vacuum pump 10 having an efficiency of / h. The operation from the burner 3 is not performed in the operation state, and the burner is 200 m during the operation. 3 / H of combustion air only.
[0072]
The rotary evaporator 1 has, on both sides, a honeycomb ceramic layer 5 composed of 4 × 4 honeycombs having a thickness of 100 mm and an area of 150 × 150 mm. To function optimally due to the increased radiation part. The hydrocarbons which evaporate in conjunction with the separating action of the calcium-aluminum-silicate added here have a volume of 5 m. 3 Is collected in the safety steam container 6.
[0073]
This container is large, if possible, because the foam generated by the foam-forming agent does not reach the product. The non-evaporable part is collected at the bottom of the safety container and separates in the hydrocyclone on the underside of the lower side of the safety container, from there via a 500 liter liquid and slurry separation container via the connecting tubular conduit of the DN200. Again to the rotary evaporator, whereby a circulation is formed.
[0074]
Two evaporators, rotary evaporator 1 and distillation evaporator 2, have a volume of 0.5 m 3 And the outlet removes the precipitated solids from the two evaporators 1 and 2. On the product side, the evaporated material condensing in a distillation column 0.4 mm in diameter and 6 m in height has a volume of 1 m each. 3 Is discharged onto the product containers 8 and 9. In this case, the container 8 is an intermediate product tank for temporarily storing oil in order to maintain the liquid level in the rotary evaporator, and the container 9 is a product tank for storing the final product.
[0075]
In the case of an introduced substance containing water, the intermediate product tank 8 is the original product tank and the product tank 9 is used for obtaining the water portion. The gaseous products from the product tank 9 and the safety container 6 are sucked into the combustion chamber via the vacuum pump 10. In this case, the vacuum pump on the right is connected only when the temperature in the safety container has dropped due to the formation of water vapor at the suction position. This separates the water vapor portion from the atmosphere in the safety container.
[0076]
The discharge of the solid is performed by a screw press 11 having a press cylinder 12. It has a diameter of 250 mm and has a screw height tapering from 80 mm to 50 mm. The conical tapered press cylinder 12 increases the solids concentration by extruding the oil. There is a perforated filtration cylinder with a 1 mm diameter hole around the screw press. The emissions are 6% for plastics with 3% PVC consisting of 3% calcium chloride, 1% catalyst in the form of calcium-aluminum-silicate and 2% residual oil. The product amount is 500 kg / h of oil in the boiling range of the heating oil when 550 kg / h of plastic is introduced.
[0077]
The safety technology dealing with these devices using combustible oils is regulation technology and, in the event of an accident, a total volume of 10 m with the contents of the cooling water 14 and the compressed air 15 present thereon. 3 Is ensured by the pressurized water cooling vessel 13 having In the case of an accident, the cooling water is collected at the lower side of the device by cooling with the cooling water 14, whereby 3 To prevent groundwater contamination by the cooling water holding tank 16 having the total volume of
[0078]
A stirring device 17 is used to complete the movement of the solids introduced and formed. The solids subsequently discharged are conveyed to the discharge screw 18 by the extrusion screw 12, where they are further dried by indirect heating. The discharge screw also has a diameter of 250 mm and a length of 1 m. It is a double wall with a 40 mm flue gas hollow. The expelled oil vapor reaches the safety container from here.
[0079]
Similarly, in the flue gas stream there is an inlet screw 19, also having a diameter of 250 mm, a length of 1 m and a flue gas hollow of 40 mm, in which the substance introduced from the inlet 20 is indirectly heated by the flue gas. It is dried and introduced directly into the circulating fluid by means of a subsequent inlet tubular conduit. The introduction into the liquid avoids the contamination of the vapor with finely divided inputs such as meat powder contaminated with prions and allows for a 100% conversion of the problem substances introduced.
[0080]
The flue gas thus cooled reaches the outside via a flue gas pipe 21 having a diameter of 250 mm. At that time, the condensed liquid condensed in the flue gas pipe 21 in the heated state is formed and discharged to the outside by the condensed liquid discharge pipe having the neutralizer 22. The cooling of the flue gas achieved is 450 ° C. in the rotary evaporator stage, 350 ° C. in the distillation evaporator, 250 ° C. in the post-dryer and 150 ° C. in the inlet dryer. At the start, the dryer has an additional burner to ensure the required minimum temperature.
[0081]
Product formation in the distillation evaporator 2 is protected by foam suppression means 23, which takes into account that only the vapor reaches the distillation column 24 without the liquid part of the foam, and that the product is particularly cleanly formed. . The foam suppressing means has a sponge casting structure made of aluminum and has a thickness of 4 mm. A low boiler is formed at the upper end of the column in a distillation column 24 having 20 receivers of 5 units each having 4 receivers and a receiver spacing of 30 mm and is removed in a conduit 25. The product is formed in the underlying receiver and is discharged in conduit 26. The distillation column is a bell tray column.
[0082]
The properties of the product are determined by the boiling temperature of the respective column section and the receiver, taking into account the control of the product. This is performed by a condenser 27 and a solenoid valve 29. Activate backwash 30 to reduce product evaporation temperature.
[0083]
At the end of the condenser 27 a vacuum conduit 28 is attached, which pours into the product container 9. The value adjusted as the average boiling temperature at the product outlet is 270 ° C. for diesel oil, since the input material is mostly plastics with PE and PP.
[0084]
The condenser has a cooling efficiency of water up to 200 kW. Cooling water is obtained by a cooling water supply pipe 31 having a diameter of 1.5 inches. The cooling water passes counter-currently through the condenser and then reaches the cooling water discharge pipe 32. If the pressure of the device rises above the regulated value despite the cooling and vacuum pumps, the overpressure valve 33 will cause excess gas to reach the torch.
[0085]
In order to prevent critical operating conditions, pressurized water openings are likewise used for 100 l / min water discharge by cooling water pressurizing nozzles 34 at 1 and 2 minute intervals. Here, in the event of an accident or in critical operating conditions, a cooling water stream is used to cool the temperature of the hottest zone of the device at 390 ° C. to a non-critical lower ignition temperature of less than 320 ° C.
[0086]
The substances introduced into the apparatus via the supply means at the inlet 20 are residues 35, catalyst 36 and lime 37. The catalyst is introduced in the form of a fine powder, since it is present in a homogeneous suspension in the rotary evaporator. 6 kg / h of calcium-aluminum-silicate are used. Every hour, 15 kg of lime are added, adjusted via a pH probe. Thus, calcium-magnesium-silicate is an effective substance when introducing sodium-magnesium-silicate.
[0087]
The still gaseous components are discharged in a high-speed cyclone 38 in order to sort and purify the product gas introduced into the burner in front of a vacuum pump. Fast cyclones consist of cyclones in which the inlet nozzle extends in the form of a Venturi nozzle. The nozzle has, as an extension, a taper at the inlet, a speed in the section increasing to a value of about 100 m / s, and a parallel section having at least 5 times the diameter and a 6 ° expansion and 3 to 6 times the diameter Having an enlarged portion having The stabilized stream then separates the liquid better. The cyclone has the narrowest diameter at the venturi inlet section of 300 mm diameter and 15 × 25 mm.
[0088]
The oil portion extruded at the outlet is returned to the safety container 6 by the heavy oil pump 39 having a pump efficiency of 50 l / h. It is used here to maintain the liquid level in the rotary evaporator 1 as well as the oil from the intermediate product container 9 and the liquid circulation of the rotary evaporator and thus the reliable operating mode is It relies on maintaining a sufficient level of oil circulation between the safety containers.
[0089]
At that time, heavy oil is important in the circulation, since the reaction with the substance to be introduced takes place and the reaction with the circulating liquid does not take place. This is maintained sufficiently to obtain liquid circulation. Therefore, the apparatus is first started with a low-oil-evaporating oil, a kind of thermo-oil such as that used for heat transfer media with thermo-oil. This oil is currently replenished by parts which are difficult to separate, e.g. asphalt in residual oil, but which separate at high catalyst temperatures.
[0090]
The discharge of solids settled in the evaporator at the lower end of the evaporator is performed by a valve or a supply screw having a diameter of 25 mm, a solenoid valve 40. A signal is then generated by the thermocouple 43, which, when settling at the lower end, produces a drop in the temperature of the evaporator contents as a signal at the outlet.
[0091]
This allows for a drop in temperature at the thermocouple to the circulating liquid if solids settle. If this temperature drop exceeds a certain value, the discharge is activated until it falls below this value again. As a result, periodic continuous ejection is automated.
[0092]
The supply of heavy oil from the intermediate product container 9, additional waste oil containers for the waste oil to be treated and the residual oil and the heavy oil pump 39 is effected by a float switch 41 in the safety container. If the required level drops below a certain value, supply oil until the level is reached again. The signal for supplying lime 36 is generated by a pH measuring sensor 42 in a vacuum conduit. A signal for temperature control is generated by the temperature sensor and the measurement sensor 43. In this case, not only is the outlet valve controlled, but also the temperature sensor is used as a sensor for measuring the heat-generating components of the device and the amount of catalyst added.
[0093]
The temperature sensor in the rotary evaporator above the tube bundle increases the amount of catalyst with increasing temperature, because in this case the reaction increases and the temperature decreases. Start the addition burner when the temperature drops. After the reaction temperature has been reached and the full speed of the vacuum pump has been reached, ie the minimum speed of the vacuum pump required for the gas supply, the starting burner is interrupted. If the temperature continues to drop, the vacuum is increased and the burner is ignited again only when the temperature drops further. The limit temperature at which the reaction with the gas takes place naturally is 410 ° C. for this introduced substance.
[0094]
If the temperature rises further, the amount of feed to cool the device is increased, with the safety vessel being adjusted to a temperature about 100 ° C. lower than the rotary evaporator. The temperature is adjusted according to the amount of feed. If it rises further, the amount of gas to the burner is reduced by releasing and supplying the gas flow to the torch. The energy supply is generated by suction of the water vapor formed in the safety container. The water vapor and low boiling parts formed at low temperature in the case of wet introduction are discharged at the upper end of the safety vessel at the water separator 44 and the liquid part is dried via the high speed cyclone 38 and introduced into the combustion chamber. I do.
[0095]
In this case, the vacuum pump connected to this circuit is separated by a solenoid valve in the non-operational stage so as not to lose the vacuum. The two gas streams from the condenser and the water separator reach the combustion chamber 4 via the gas conduit 45, allowing for thermally stable operation without dissimilar energy being supplied. The amount of gas generated relative to the total product is 4.5% gas in the energy part with respect to the introduced substance or product.
[0096]
In doing so, care must be taken to adjust the gas volume to always meet the energy demands of the device. The safety conduit 46 to the torch is therefore opened only in case of sudden overproduction. In order to make good use of this gas energy, the evaporator tubes are covered with metal sponge on the rear part and are improved with a flame deflector 47 to flow. This baffle increases the flue gas path and allows for improved heat transfer in the evaporator.
[0097]
According to another embodiment, the device of the present invention will be described in detail. The rotary evaporator 51 consists of a cylindrical vessel having a tube bundle of 100 tubes having a diameter of 2 inches and a height of 1200 mm. The collecting chambers at the lower and upper ends have a height of 300 mm. The tube has no ribs when viewed in the direction of the flame. The tube lying behind the shadow of the tube's rays has a surface-enhancing structure such as a rib, foam metal casting or deflector. The rotary evaporator 51 has a collecting chamber on the lower and upper side of the tube, which is connected by a tube with the safety vapor container 56 located next to it, so that a circulation is formed.
[0098]
Below the safety vapor container there is a hydrocyclone with a tangential inflow tubular opening DN150, and at the lower end of the safety vapor container there is a liquid container 600 mm in diameter and 1 m high. It has a connecting conduit DN250 to the rotary evaporator in the upper part.
[0099]
On the right side of the rotary evaporator, there is a distillation evaporator 52 connected downstream on the flue gas side, on which the distillation column is arranged. To the left is a starting burner in the form of a Hermann oil burner 53 with a power of 200 kW, mounted on a ceramic-coated combustion chamber 54 having a diameter of 500 mm and a length of 800 mm. Gas suction efficiency 16m at 2.5 inch diameter and 0.2 bar reduced pressure in the combustion chamber 3 / H, a gas conduit with a vacuum pump 60 of / h.
[0100]
Burner 53 is 200m in air 3 / H and a separate circuit for 20 l / h of oil supply, the oil supply is temporarily interrupted during operation, but the combustion air bubbles are always connected during operation.
[0101]
The rotary evaporator 51 has a honeycomb ceramic layer on both sides, and the ceramic layer is formed of a honeycomb ceramic block having a thickness of 50 to 100 mm. The honeycomb is a 4 × 4 honeycomb having a cross-sectional area of 150 × 150 mm. This material is preferably magnesium-aluminum-silicate (cordierite). Above the burner 53, a safety steam container 56 having a diameter of 2 mm and a height of 3 m is arranged. It is large and has foam suppression components. The container has a connection conduit to the rotary evaporator 51, with which a liquid circulation is formed.
[0102]
The two evaporators, the rotary evaporator 51 and the distillation evaporator 52, are both identically formed and are connected to an outlet 57 arranged below. The outlet is connected to two evaporators 51 and 52. The distillation column is arranged on the upper side and consists of a bell tray column with a diameter of 400 mm, a receiver spacing of 300 mm and 6 × 5 units, ie each unit is processed into 6 receivers. The column has an outlet in the receiver, the outlet being associated with the tubular conduit and the outlet vessel. This is two product containers 58 and 59, each having a diameter of 1500 mm and a height of 2 m.
[0103]
In this case, the container 58 is an intermediate product tank, preferably a cylindrical atmospheric container, which is capable of storing oil. The vessel is connected to the safety steam vessel by a conduit and a transport pump having an efficiency of 1000 l / h, the transport pump being opened and closed by a level switch. Vessel 59 is a product tank for storing the final product, i.e., the product container is connected to various conduits. The intermediate product container 58 is connected to the safety container via a 500 l / h pump. Product container 58 is associated with a user or tank.
[0104]
In the case of an introduced substance having water, the intermediate product tank 58 is the original product tank and the product tank 59 is used for obtaining the water portion. The gaseous products from the product tank 59 and the safety container 56 are sucked into the combustion chamber via the vacuum pump 60.
[0105]
The vacuum pump on the right then opens only if the temperature in the safety container drops due to the formation of water vapor at the suction position. This separates the water vapor portion from the atmosphere in the safety container.
[0106]
The discharge of the solid is performed by a press cylinder 62 and a screw press 61 having a diameter of 250 mm. The conical tapered press cylinder 62 increases the solids concentration by extruding the oil. The safety technology for handling this device with combustible oil is regulation technology and 10m in case of accident 3 Of cooling water 64 and a pressurized water cooling container 63 having compressed air 65 present thereon. In the case of an accident, 20m by cooling with cooling water 64 3 To prevent groundwater from being contaminated by the cooling water storage tank 66.
[0107]
A stirrer 67 is used to complete the transfer of the solids introduced and formed. The stirrer is mounted on the rotary evaporator such that the stirrer projects through one of the tubes to the underside of the tube and the liquid reaches the underside of the tube. The solid discharged subsequently is conveyed by the extrusion screw 62 to the discharge screw 68, where it is further dried by indirect heating. From here the discharged oil vapor reaches the safety container.
[0108]
Also located at the end is an inlet screw 69 having a diameter of 250 mm in a chimney or exhaust gas pipe of diameter 250 mm. The introduction screw has a double wall with a hollow of 50 mm. Flue gas is introduced separately from the screw contents in the intermediate wall. The screw has a coupling conduit to inlet 70. The flue gas conduit transitions to a flue gas pipe 71. At the lower end of the flue gas pipe 71 a condensate discharge is present towards the outside with a neutralizer 72 having a condensate discharge pipe.
[0109]
A bubble suppressor 73 is disposed in the distillation evaporator 52. The foam suppressor consists of six superimposed sieves and is located below the distillation column 74. The low boiling point portion is removed into distillation column 74 via a 1 inch diameter conduit 75. The product is formed in an underlying receptacle, removed in conduit 76, and a tubular conduit attached to the receptacle is associated with the product container.
[0110]
A temperature sensor is located above the receiver of the distillation column and is electrically connected to a 1 inch diameter liquid discharge solenoid valve. A switch opens the solenoid valve within a predetermined temperature at which product quality is determined. The properties of the product are determined by the boiling temperature of the respective column section and the receiver, taking into account the regulation of the product.
[0111]
This is done by a condenser 77 and a solenoid valve 79 in a 1.5 inch conduit having a 1.5 inch solenoid valve. The backwash 80 and solenoid valve are electrically activated with an electrical connection conduit to the product temperature indicator. At the end of the condenser 77 is attached a vacuum conduit 78, which leads to a product container 59.
[0112]
20 cooling pipes having a diameter of 1 inch and a condenser having a cooling efficiency of 200 kW obtain cooling water through a cooling water supply pipe 81. The cooling water passes counter-currently through the condenser and then reaches the cooling water discharge pipe 82. If the pressure of the device exceeds the regulated value despite the cooling and vacuum pumps, excess gas will reach the torch via the overpressure valve 83. Similarly, a cooling water pressurizing nozzle 84 is coupled to the solenoid valve, which is electrically connected to the flame and flue gas detector, from which its open impulse is obtained.
[0113]
In the event of an accident or in critical operating conditions, cooling water cools the temperature of the hottest zone of the device at 390 ° C to a non-critical lower ignition temperature of less than 320 ° C.
[0114]
An introduction substance introducer 70 having an efficiency of 600 kg / h of plastic is connected via a feed device with a residue introduction 85, a 6 kg / h catalyst 86 and a 15 kg / h lime 87. The residue contains hydrocarbons and has the form of a plastic. The catalyst is introduced in the form of a fine powder and has a chemical structure of powdered calcium-magnesium-silicate.
[0115]
This conversion is always carried out, especially when using plastic waste, since the PVC contained in the plastic waste removes sodium from the catalyst by salt exchange or exchanges with hydrogen for ion exchange. Due to the reaction of the catalyst with lime or calcium hydroxide, the catalyst always takes the form of calcium-magnesium silicate and acts as active substance. Lime is supplied by a vacuum pump by supplying pH until pH 7 is again achieved if the pH value is reduced by adjusting the pH in the gas. Soda or caustic soda can be introduced instead of lime.
[0116]
The burner gas conduit is connected to the high speed cyclone 88. The fast cyclone consists of a cyclone having a diameter of 300 mm, the introduction nozzle of the cyclone extending in the form of a Venturi nozzle. The nozzle has, as an extension, a tapered portion at the inlet at the height of 15 × 25 mm, a parallel portion with a length of 75 mm and an enlarged portion with a 6 ° enlarged portion with a length of 60 mm. The stabilized stream then separates the liquid better.
[0117]
A heavy oil pump 89 having a transfer capacity of 100 l / h is arranged in the discharge port 57 and is connected to the safety container 56. Similarly, a connecting conduit is arranged between the intermediate product container 59 and the rotary evaporator 51.
[0118]
The rotary evaporator 51 includes a kind of thermo-oil, such as oil used in water with low water evaporation and thermo-oil containing thermo-oil.
[0119]
The discharge of the solids precipitated in the evaporator at the lower end of the evaporator is effected by means of a valve or a supply screw having a diameter of 250 mm, a solenoid valve 90. The solenoid valve is connected to the thermocouple 93 via a regulator in the electronics and a frequency varying motor of the valve.
[0120]
The intermediate product container 58, the residue container and the heavy oil coupling conduit from the heavy oil pump 89 are provided by a float switch 91 in the safety container. The signal supplying lime 87 is generated by a pH measuring sensor 92 in a vacuum conduit.
[0121]
A signal for temperature control is generated by a temperature and measurement sensor 93. In this case, not only the exhaust valve is adjusted by the sensor, but also the heat generating components of the apparatus and the amount of catalyst added.
[0122]
A temperature sensor in the rotary evaporator above the tube bundle is in electrical communication with the catalyst supply. As the temperature increases, the feeder is adjusted to more additions. Start the addition burner when the temperature drops. This is interrupted when the reaction temperature has been reached and the vacuum pump has reached the minimum speed required for gas supply. If the temperature continues to drop, the vacuum is increased and the burner is ignited only when the temperature drops further.
[0123]
If the temperature rises further, the amount of feed to cool the device is increased. The temperature is adjusted according to the amount of gas introduced. As it rises further, the amount of gas to the burner is reduced by opening the gas flow supply to the torch. The energy supply can then be generated by suction of the water vapor formed in the safety container. In the case of wet introduction, the water vapor and low boiler fractions which form at lower temperatures are discharged at the upper end of the safety vessel by means of a water separator 94 and the liquid fraction is dried via a high speed cyclone 88 and introduced into the combustion chamber. .
[0124]
In this case, the vacuum pump connected to the circulation is disconnected via a solenoid valve in a non-operation state so as not to impair the vacuum. The two gas streams from the condenser and the water separator reach the combustion chamber 54 via a gas conduit 95, allowing for a thermally stable operation without supplying dissimilar energy. In this case, the amount of gas relative to the total amount of products is about 3 to 7% in the energy part. On average 4.5% of gas is produced relative to the input material or product.
[0125]
In doing so, care must be taken to ensure that the gas volume is always adapted to the energy demands of the device. Thus, in the event of a sudden overproduction, the safety conduit 96 to the torch is opened. To make good use of this gas energy, the evaporator tubes are provided with ribs in the rear part and are covered with a metal sponge or flow better through the flame deflector 97. The safety conduit 96 has a 0.2-0.5 bar overpressure overpressure valve.
[Brief description of the drawings]
FIG.
It is a 1st work process figure which implements liquefaction processing of the present invention.
FIG. 2
It is a 2nd work process figure which performs liquefaction processing of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Rotary evaporator
2 Distillation evaporator
3 Oil burner
4 Combustion chamber
5 Catalyst
6 Safety steam container
7 outlet
8 Product container / intermediate product tank
9 Product container / product tank
10 Vacuum pump
11 Screw press
12 Press cylinder / Extrusion screw
13 Overpressure water cooling vessel
14 Cooling water
15 Compressed air
16 Cooling water storage tank
17 stirrer
18 Discharge screw
19 Introduction screw
20 Inlet
21 Exhaust gas pipe / flue gas pipe
22 Condensate discharger with neutralizer
23 foam suppressor
24 distillation column
25 conduit
26 conduit
27 Condenser
28 Vacuum conduit
29 solenoid valve
30 Backwash
31 Cooling water supply pipe
32 Cooling water discharge pipe / cooling water reverse flow pipe
33 Safety valve / overpressure valve
34 Cooling water overpressure nozzle
35 residue
36 catalyst
37 lime
38 High speed cyclone
39 Fuel Oil Pump
40 solenoid valve
41 Floating switch
42 pH measurement sensor
43 Temperature and measurement sensors / thermocouples
44 Water separator
45 gas conduit
46 Safety conduit
47 Flame deflector
48 cyclone device
49 Settling vessel
50 oil pump
51 Rotary evaporator
54 Combustion Chamber
55 catalyst
56 Safety steam container
57 outlet
58 Product container / intermediate product tank
59 Product container / product tank
60 vacuum pump
61 Screw Press
62 Press Cylinder / Extrusion Screw
63 Overpressure water cooling container
64 cooling water
65 compressed air
66 Cooling water storage tank
67 Stirrer
68 Discharge screw
69 Introduction screw
70 Inlet
71 Exhaust gas pipe / flue gas pipe
72 Condensate discharger with neutralizer
73 foam suppressor
74 distillation column
75 conduit
76 conduit
77 condenser
78 Vacuum conduit
79 Solenoid valve
80 Backwash
81 Cooling water supply pipe
82 Cooling water discharge pipe / Cooling water reverse flow pipe
83 Safety valve / Overpressure valve
84 Cooling water pressurizing nozzle
85 residue
86 catalyst
87 lime
88 High speed cyclone
89 Fuel Oil Pump
90 solenoid valve
91 Floating switch
92 pH measurement sensor
93 Temperature and measurement sensors / thermocouples
94 Water separator
95 gas conduit
96 Safety conduit
97 Flame deflector
98 cyclone equipment / hydrocyclone
99 sedimentation container / liquid container
100 pumps

Claims (15)

高い炭化水素含量を有する残留物を常圧で液化する方法において、この物質を300〜450℃の熱い油循環に表面活性添加剤と一緒に導入し、100〜350℃の沸騰範囲で油に変換することを特徴とする残留物を常圧で液化する方法。In a process for liquefying residues having a high hydrocarbon content at normal pressure, this substance is introduced together with surface-active additives into a hot oil circulation at 300-450 ° C. and converted to oil in the boiling range of 100-350 ° C. A method of liquefying a residue under normal pressure. 表面活性添加剤がカルシウム−アルミニウム−シリケートの作用物質中の土質鉱物であるかまたは循環油に石灰を添加することによりこの物質に変換する請求項1記載の方法。2. The process according to claim 1, wherein the surface-active additive is a soil mineral in the calcium-aluminum-silicate active substance or is converted to this substance by adding lime to the circulating oil. 導入物質が三成分炭化水素含有残留物、カルシウム−アルミニウム−シリケートの形の粘土鉱物またはこの形に変換可能なナトリウム−アルミニウム−シリケートおよび石灰からなる請求項1または2記載の方法。3. The process as claimed in claim 1, wherein the introduction material comprises a ternary hydrocarbon-containing residue, a clay mineral in the form of calcium-aluminum-silicate or sodium-aluminum-silicate and lime convertible into this form. 循環液または循環油に管を介して直接供給し、供給管が液体上または液体中で終了する請求項3記載の方法。4. The method according to claim 3, wherein the circulating liquid or oil is fed directly via a pipe, the feed pipe ending on or in the liquid. 装置が真空ポンプによりわずかな減圧下で維持され、導入口の圧力が大気圧に近い請求項1記載の方法。The method of claim 1 wherein the apparatus is maintained under slight vacuum by a vacuum pump and the pressure at the inlet is near atmospheric. 生じる分離ガスにより循環の温度を添加バーナーにより高め、真空を高め、物質供給および過剰ガス流出により低下する請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。6. The process as claimed in claim 1, wherein the temperature of the circulation is increased by an additional burner, the vacuum is increased and the supply is reduced and the excess gas is released by the resulting separation gas. 安全容器の下側にハイドロサイクロンおよび分離容器が取り付けられ、これらが回転蒸発機への循環を閉鎖し、固形物を連続的に分離する請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。7. The method according to claim 1, wherein a hydrocyclone and a separation vessel are mounted below the safety vessel, which close off the circulation to the rotary evaporator and continuously separate the solids. 添加剤および石灰またはソーダのようなその他の再生物質のイオン交換作用により生成物塩素およびフッ素の有害物形成を阻止する請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。7. The process as claimed in claim 1, wherein the formation of harmful products of chlorine and fluorine is prevented by ion exchange of additives and other regenerated substances such as lime or soda. 分離反応および安定化反応を1つの油循環で行い、循環内に触媒が懸濁しており、循環を分離ガスからの加熱および導入した物質による冷却により行う請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。The separation reaction and the stabilization reaction are carried out in one oil circulation, the catalyst is suspended in the circulation, and the circulation is carried out by heating from the separation gas and cooling by the introduced substance. The described method. 炭化水素含有残留物を常圧で液化する方法を実施するための装置において、管束蒸発機内で油の分離、解毒、安定化を実施する循環および液体成分を返送する調整容器および安全容器からなる容器系が分離ガスを燃焼する燃焼室と結合していることを特徴とする炭化水素含有残留物を常圧で液化する方法を実施するための装置。A device for carrying out a method for liquefying hydrocarbon-containing residues at normal pressure, comprising a circulating vessel for separating, detoxifying and stabilizing oil in a tube bundle evaporator and a regulating vessel and a safety vessel for returning liquid components, Apparatus for carrying out a method for liquefying hydrocarbon-containing residues at normal pressure, characterized in that the system is combined with a combustion chamber for burning the separation gas. 装置の分離部品と並んでバーナーから離れた面に煙道ガスで加熱された蒸留装置が存在し、蒸留装置は生成物側で分離装置の蒸発空間と結合している請求項10記載の装置。11. The apparatus according to claim 10, wherein a flue gas-heated distillation apparatus is present on the side remote from the burner alongside the separation parts of the apparatus, the distillation apparatus being connected on the product side to the evaporation space of the separation apparatus. 蒸留装置の後方に残留物および導入物質の加熱装置を有する煙道ガス管が接続されている請求項10または11記載の装置。12. The apparatus according to claim 10, wherein a flue gas pipe having a heating device for the residue and the introduced substance is connected to the rear of the distillation apparatus. 乾燥および加熱後の固形物排出口の後方に電気分解が接続され、電気分解が動物性残留物の処理からの溶解しない燐酸カルシウム残留物を、可溶性燐酸一カルシウムまたは燐酸に変換する請求項10から12までのいずれか1項記載の装置。An electrolysis is connected behind the solids outlet after drying and heating, the electrolysis converting the insoluble calcium phosphate residue from the treatment of animal residues to soluble monocalcium phosphate or phosphoric acid. 13. The device according to any one of the preceding items, up to 12. 固形物を蒸発機の下側部分から、例えば搬送スクリューのような搬送機構を介して吸い上げ管に排出し、吸い上げ管は装置の液面の上側に部品の1つに導かれ、この部品が導入開口の下側に分離ふるいを有する請求項10記載の装置。The solids are discharged from the lower part of the evaporator to a suction pipe via a transfer mechanism, for example a transfer screw, which is led to one of the parts above the liquid level of the device, where this part is introduced. 11. The device according to claim 10, comprising a separating sieve below the opening. 安全容器の下側にハイドロサイクロンおよび液体容器が配置され、これらが管状導管を介して回転蒸発機51と結合している請求項10から14までのいずれか1項記載の装置。15. Apparatus according to claim 10, wherein a hydrocyclone and a liquid container are arranged below the safety container, which are connected to the rotary evaporator 51 via a tubular conduit.
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