NL1009664C2 - Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures - Google Patents
Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures Download PDFInfo
- Publication number
- NL1009664C2 NL1009664C2 NL1009664A NL1009664A NL1009664C2 NL 1009664 C2 NL1009664 C2 NL 1009664C2 NL 1009664 A NL1009664 A NL 1009664A NL 1009664 A NL1009664 A NL 1009664A NL 1009664 C2 NL1009664 C2 NL 1009664C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- zones
- different
- screw
- pressure
- sections
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
- C10B7/10—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with conveyor-screws
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
Abstract
Description
Korte aanduiding: Werkwijze voor gefaseerde warmtebehandeling en inrichting voor het uitvoeren van die werkwijze.Short designation: Method for phased heat treatment and device for carrying out that method.
De uitvinding heeft in de eerste plaats betrekking op een werkwijze voor het onderwerpen van een materiaal, dat ten minste voor een deel van organische aard is, aan een gefaseerde warmtebehandeling teneinde kraking tot 5 producten met lager molecuulgewicht te bewerkstelligen.The invention primarily relates to a method of subjecting a material, which is at least partly of an organic nature, to a phased heat treatment in order to effect cracking of products of lower molecular weight.
Een dergelijke werkwijze is op zich bekend uit Technisch Weekblad, nr. 44, 29 oktober 1992 waarin een werkwijze wordt beschreven voor het hercirculeren van kunststofafval, waarbij het kunststofafval wordt gesne-10 den, van metaaldelen ontdaan en vervolgens toegevoerd aan een extrusiepers. In de extrusiepers loopt de temperatuur van de kunststof op zodat een zachte rubberachtige substantie ontstaat; deze substantie komt in een hoge-temperatuur smeltketel om de kunststof zodanig 15 vloeibaar te maken dat deze kan worden verpompt. Vervolgens gaat de kunststofvloeistof naar een thermische-ont-ledings- of kraakketel waarin kraking plaatsvindt. De ontstane gassen en vloeibare producten worden gescheiden, gewonnen en verder verwerkt. Voor het gas houdt de 20 verwerking het behandelen in een reactieketel in in aanwezigheid van een zeoliet-type katalysator.Such a method is known per se from Technisch Weekblad, no. 44, 29 October 1992, which describes a method for recirculating plastic waste, wherein the plastic waste is cut, stripped of metal parts and then fed to an extrusion press. In the extrusion press, the temperature of the plastic rises to form a soft rubber-like substance; this substance enters a high-temperature melting kettle to liquefy the plastic so that it can be pumped. The plastic liquid then goes to a thermal decomposition or cracking bead in which cracking takes place. The resulting gases and liquid products are separated, recovered and further processed. For the gas, the processing involves treating in a reaction kettle in the presence of a zeolite type catalyst.
Uit het hiervoorgaande blijkt dat de werkwijze zich afspeelt in een aantal onderscheiden inrichtingen te weten een extrusiepers, een smeltketel, een kraakketel 25 en een reactor voor katalytische omzetting van het gekraakte product.From the foregoing it can be seen that the process takes place in a number of different devices, namely an extrusion press, a melting kettle, a cracking kettle 25 and a reactor for catalytic conversion of the cracked product.
Een dergelijke werkwijze is kostbaar ten aanzien van de toe te passen inrichtingen en de onderhavige uitvinding heeft ten doel een verbeterde werkwijze te 30 verschaffen die in een eenvoudiger inrichting kan verlopen .Such a method is expensive with regard to the devices to be used and the object of the present invention is to provide an improved method which can be carried out in a simpler device.
De onderhavige uitvinding wordt daartoe gekenmerkt doordat in een werkwijze van het aangegeven type het materiaal aan een extrusiebewerking wordt onderworpen 1009664 2 waarbij het materiaal thermisch gescheiden zones van verschillende temperatuur doorloopt.The present invention is therefore characterized in that in a method of the type indicated, the material is subjected to an extrusion process 1009664 2 in which the material passes through thermally separated zones of different temperatures.
Gebleken is namelijk dat de hiervoor geschetste processtappen uit de stand van de techniek in hoofdzaak 5 gezamenlijk kunnen worden uitgevoerd in een extrusiepro-ces mits men ervoor zorgt dat in de extrusiebewerking het te behandelen materiaal respectievelijk de producten uit de diverse stappen thermisch gescheiden zones van verschillende temperatuur doorlopen.It has been found that the above-described process steps from the prior art can mainly be carried out jointly in an extrusion process, provided that care is taken in the extrusion process for the material to be treated or the products from the various steps to be thermally separated zones of different temperature.
10 Ten aanzien van de temperatuur wordt doelmatig gewerkt in een temperatuursgebied tussen 40 en 1050°C; in het bijzonder vinden de diverse processtappen plaats bij temperaturen tussen 200 en 1000°C.With regard to the temperature, work is efficiently carried out in a temperature range between 40 and 1050 ° C; in particular, the various process steps take place at temperatures between 200 and 1000 ° C.
Met voordeel is in de werkwijze volgens de uitvin-15 ding, die in wezen een extrusiebewerking is, ervoor gezorgd dat het materiaal behalve zones van verschillende temperatuur eveneens zones van verschillende druk doorloopt. Op de wijze waarop een dergelijke drukinstel-ling plaatsvindt wordt later nog teruggekomen; voor dit 20 moment wordt volstaan met de aanduiding dat de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding niet alleen bij verschillende temperaturen in onderscheiden zones kan worden uitgevoerd maar dat het materiaal eveneens zones van verschillende druk doorloopt.Advantageously, in the method according to the invention, which is essentially an extrusion operation, it is ensured that, in addition to zones of different temperature, the material also passes through zones of different pressure. The manner in which such a pressure adjustment takes place will be discussed later; for this moment it suffices to indicate that the method according to the present invention can not only be carried out in different zones at different temperatures, but that the material also passes through zones of different pressures.
25 De drukzones hebben drukken in een gebied tot 1000 bar,· in het algemeen zullen in de werkwijze volgens de uitvinding drukken tot 500 bar voldoende zijn om de meest gebruikelijke warmtebehandelingsprocessen aan producten van organische aard te volvoeren.The pressure zones have pressures in a range of up to 1000 bar. In general, in the method according to the invention pressures up to 500 bar will suffice to carry out the most usual heat treatment processes of products of an organic nature.
30 In een aantrekkelijke uitvoeringsvorm van de werk wijze volgens de uitvinding verloopt de werkwijze onder toevoegen van een katalysator. Deze katalysator kan aan het begin van het extrusieproces worden toegevoegd en verkrijgt zijn optimale werkzaamheid wanneer het (ge-35 deeltelijk) gekraakte materiaal van organische aard in de zone met de juiste temperatuur en druk is aangekomen, waarbij uiteraard de temperatuur ten aanzien van de 1009664 3 effectiviteit van de katalysator een zeer grote rol speelt.In an attractive embodiment of the method according to the invention, the process proceeds with the addition of a catalyst. This catalyst can be added at the beginning of the extrusion process and will obtain its optimum activity when the (partially) cracked material of organic nature has arrived in the zone with the correct temperature and pressure, of course the temperature with respect to 1009664 3 effectiveness of the catalyst plays a very large role.
De katalysatoren kunnen van onderscheiden aard zijn zoals silicaten, silicaathoudende materialen zoals zeolieten, en andere materialen. In de extrusiewerkwijze 5 volgens de uitvinding wordt de voorkeur gegeven aan aluminiumhoudende katalysatoren.The catalysts can be of various nature such as silicates, silicate-containing materials such as zeolites, and other materials. In the extrusion process according to the invention, preference is given to aluminum-containing catalysts.
In de hiervoor geschetste werkwijze, waarbij een extrusiebewerking wordt uitgevoerd ter behandeling van een materiaal dat ten minste voor een deel van organi-10 sche aard is bij onderscheiden zones van verschillende temperatuur alsmede onderscheiden zones van verschillende druk, kan met voordeel een aanvullend materiaal in de vorm van gesmolten glas aan de werkwijze worden toegevoerd om eventuele schadelijke stoffen in het glas op te 15 nemen en daarin, na stolling van het glas, in hoofdzaak onuitloogbaar in de glasmatrix op te nemen.In the method outlined above, in which an extrusion operation is carried out to treat a material which is at least partly of an organic nature at different zones of different temperature as well as different zones of different pressure, an additional material can advantageously be molten glass form are fed to the process to incorporate any harmful substances into the glass and, after solidification of the glass, to incorporate therein substantially leachable into the glass matrix.
Opgemerkt wordt dat het opnemen van gevaarlijke organische en anorganische chemische afvalproducten in glas op zich bekend is uit EP-A-0 139 321. In bedoelde 20 publicatie wordt een extrusiewerkwijze beschreven waarin organisch of anorganisch materiaal tezamen met gesmolten glas worden toegevoerd aan een extrusie-inrichting met het doel om het organische of anorganische materiaal, al dan niet onder kraken, op te nemen in het glas zodat het 25 materiaal na stolling van het glas ongevaarlijk en met name onuitspoelbaar wordt.It is noted that the incorporation of hazardous organic and inorganic chemical waste products into glass is known per se from EP-A-0 139 321. In said publication, an extrusion process is described in which organic or inorganic material together with molten glass are fed to an extrusion device with the aim of incorporating the organic or inorganic material into the glass, with or without cracking, so that the material becomes harmless and in particular cannot be rinsed out after the glass has solidified.
Deze publicatie beschrijft niet een extrusiewerkwij ze waarin het te behandelen materiaal tezamen met gesmolten glas wordt onderworpen aan een werkwijze waar-30 in het materiaal onderscheiden zones van verschillende temperatuur doorloopt en/of het te behandelen materiaal zones van verschillende druk doorloopt zoals het uitgangspunt vormt van de onderhavige uitvinding.This publication does not disclose an extrusion process in which the material to be treated together with molten glass is subjected to a method in which distinct zones of different temperatures pass through the material and / or the material to be treated passes through zones of different pressures as constituted by the present invention.
Bij voorkeur bezit het toegepaste glas katalysator-35 eigenschappen teneinde het proces van kraken respectievelijk omzetten van de kraakproducten in specifiek gewenste moleculaire producten te bevorderen. Doelmatig omvat het toegepaste glas ten minste een katalysatorbe-standdeel dat in de werkwijze volgens de onderhavige 1009664 4 uitvinding bijzonder goede diensten heeft bewezen. Een geschikt katalysatorbestanddeel omvat aluminium.Preferably, the glass used has catalyst properties to promote the process of cracking or converting the cracking products into specifically desired molecular products. Advantageously, the glass used comprises at least one catalyst component which has performed particularly well in the process of the present invention. A suitable catalyst component includes aluminum.
De hiervoor geschetste werkwijze voor het behandelen van materiaal dat ten minste voor een deel van orga-5 nische aard is kan overigens ook worden toegepast wanneer het materiaal ten minste voor een deel van anorganische aard is.The method outlined above for the treatment of material which is at least partly of an organic nature can incidentally also be applied if the material is at least partly of an inorganic nature.
De uitvinding heeft derhalve eveneens betrekking op een werkwijze voor het gefaseerd met warmte behandelen 10 van een materiaal dat ten minste voor een deel van anorganische aard is welke werkwijze wordt gekenmerkt doordat de werkwijze een extrusiebewerking is waarbij het te behandelen materiaal thermisch gescheiden zones van verschillende temperatuur doorloopt en de bewerking 15 verloopt onder toevoer van gesmolten glas.The invention therefore also relates to a method for the phased heat treatment of a material which is at least partly of an inorganic nature, which method is characterized in that the method is an extrusion process in which the material to be treated is thermally separated zones of different temperature. and the operation 15 proceeds with the addition of molten glass.
Indien materiaal van anorganische aard wordt behandeld, waarbij het doel van de behandeling is het onschadelijk maken van dat materiaal van anorganische aard, wordt naast de extrusiebewerking van het betreffende 20 materiaal een toevoer van gesmolten glas naar de extrusiebewerking verzorgd zodat tijdens en volgend op de temperatuurbehandeling in de onderscheiden zones van verschillende temperatuur een opnamemogelijkheid van het anorganische bestanddeel in het gesmolten glas wordt 25 geboden.If material of an inorganic nature is treated, the purpose of the treatment being to render harmless that material of an inorganic nature, in addition to the extrusion operation of the material in question, a supply of molten glass to the extrusion operation is provided, so that during and after the temperature treatment in the different zones of different temperature, a possibility of absorption of the inorganic component in the molten glass is offered.
De temperaturen van de diverse temperatuurzones worden ingesteld in afhankelijkheid van het te behandelen anorganische materiaal; in het algemeen zullen temperaturen tussen 400 en 1050°C worden doorlopen.The temperatures of the various temperature zones are adjusted depending on the inorganic material to be treated; in general temperatures will pass between 400 and 1050 ° C.
30 In verband met de eventuele aanwezigheid van orga nisch kraakbaar materiaal naast het anorganisch aandeel doorloopt het te behandelen materiaal doelmatig eveneens zones van verschillende druk. De druk kan liggen in gebieden tot 1000 bar; in de regel zullen drukken tot 35 500 bar voorkomen.In connection with the possible presence of organically crackable material in addition to the inorganic part, the material to be treated expediently also passes through zones of different pressures. The pressure can be in areas up to 1000 bar; pressures up to 35 500 bar will generally occur.
De uitvinding heeft eveneens betrekking een inrichting voor het aan een gefaseerde warmtebehandeling onderwerpen van een materiaal welke inrichting wordt gekenmerkt doordat de inrichting een extruder is omvatten- 1009664 5 de ten minste èen invoer, een cilindrische mantel en ten minste een schroef waarbij in de extruder thermisch gescheiden zones van verschillende temperatuur aanwezig zijn.The invention also relates to a device for subjecting a material to a phased heat treatment, which device is characterized in that the device is an extruder comprising the at least one inlet, a cylindrical jacket and at least one screw, in which the extruder is thermally separate zones of different temperature are present.
5 Meer in detail is ten minste de cilindrische mantel in thermisch gescheiden secties opgebouwd welke secties met de diverse temperatuurzones overeenkomen. Door het opsplitsen van de cilindrische mantel van de extruder in gescheiden secties die met elkaar zijn gekoppeld wordt 10 al een gemakkelijker temperatuurinstelling van de diverse secties verkregen; voor verwarming kan gedacht worden aan weerstandsverwarming van het metaal van de secties; het aan de buitenzijde van de secties aanbrengen van verwarmingsmiddelen; inductieverwarming, etc.In more detail, at least the cylindrical jacket is constructed in thermally separated sections, which sections correspond to the various temperature zones. By splitting the cylindrical shell of the extruder into separate sections which are coupled together, an easier temperature setting of the various sections is already obtained; for heating, consider resistance heating of the metal of the sections; applying heating means to the outside of the sections; induction heating, etc.
15 Eveneens kan de schroef in thermisch gescheiden secties zijn opgedeeld.The screw can also be divided into thermally separated sections.
Teneinde de secties werkelijk in temperatuur van elkaar te scheiden wordt met veel voordeel koppeling van de secties tot stand gebracht onder tussenkomst van een 20 warmte-isolerende pakking en in het bijzonder een keramische pakking. Met name wanneer een keramische pakking tussen de secties van verschillende temperatuur aanwezig is kunnen tussen de secties grote temperatuurverschillen tot stand worden gebracht die de gewenste reactieomstan-25 digheden wat betreft de temperatuur tot stand kunnen brengen.In order to actually separate the sections from each other in temperature, coupling of the sections is advantageously effected by means of a heat-insulating gasket and in particular a ceramic gasket. Particularly when a ceramic gasket is present between the sections of different temperature, large temperature differences can be established between the sections which can achieve the desired reaction conditions in temperature.
In verband met de toegepaste temperaturen verdient het voordeel om het materiaal van de secties aan te passen bij een in de betreffende sectie te gebruiken 30 temperatuur respectievelijk de zich in deze sectie afspelende chemische processen respectievelijk de in deze sectie vrijkomende chemische stoffen.In view of the temperatures used, it is advantageous to adapt the material of the sections to a temperature to be used in the section concerned, respectively the chemical processes occurring in this section and the chemicals released in this section.
Zo kan bijvoorbeeld in een sectie waar zoutzuurgas uit bijvoorbeeld PVC-houdend materiaal vrijkomt gekozen 35 worden voor een legering die bestand is tegen zoutzuur terwijl in een sectie waar bedoeld zoutzuur reeds is afgevoerd met gebruikelijk genitreerd staal kan worden volstaan. Op die wijze wordt mogelijk gemaakt dat alleen 1009664 6 dure speciale materialen worden toegepast op de plaatsen in de inrichting waar zulks nodig is.For example, in a section where hydrochloric acid gas is released from, for example, PVC-containing material, an alloy can be chosen that is resistant to hydrochloric acid, while in a section where said hydrochloric acid has already been removed, conventional nitrated steel will suffice. In this way it is made possible to use only 1009664 6 expensive special materials at the places in the device where this is necessary.
De secties als zodanig kunnen uit verschillende materialen bestaan; ook kunnen de binnen- en buitenwand 5 uit verschillende materialen bestaan. Ook kan een sectie uit één materiaal aan de binnenzijde bekleed zijn met een geschikt bestendig materiaal.The sections as such can consist of different materials; the inner and outer wall 5 can also consist of different materials. Also, a single material section may be lined on the inside with a suitable resistant material.
Ten aanzien van het toepassen van zones van verschillende drukken kan de in de inrichting gebruikte 10 schroef (of schroeven) plaatselijk meer of minder worden opgevuld zodat de overblijvende vrije ruimte tussen de kern van de schroef en de wand van de cilinder vergroot of verkleind wordt in afhankelijkheid van de vulgraad. Het spreekt vanzelf dat de zones van drukvariatie die 15 verkregen worden door meer of minder vullen van de vrije ruimte tussen de as van de schroef en de buitenzijde van de schroef die nauw aansluit met de wand van de cilinder naar wens kan worden ingesteld waarbij de diverse zones van verschillende druk kunnen samenvallen met de zones 20 van verschillende temperatuur; ook kan echter het druk-patroon verschoven zijn ten opzichte van het tempera-tuurpatroon respectievelijk daarmee geen verband houden.With regard to applying zones of different pressures, the screw (or screws) used in the device may be locally filled more or less so that the remaining free space between the core of the screw and the wall of the cylinder is increased or decreased in dependence on the degree of filling. It goes without saying that the zones of pressure variation obtained by more or less filling of the free space between the shaft of the screw and the outside of the screw which closely adjoins the wall of the cylinder can be adjusted as desired, with the various zones of different pressure may coincide with zones 20 of different temperature; however, the printing pattern may also have shifted from the temperature pattern or be unrelated thereto.
Met voordeel werkt de inrichting samen met middelen om eventueel ontwikkelde gassen eraan te onttrekken, 25 bijv. een pomp.The device advantageously cooperates with means for extracting any evolved gases from it, eg a pump.
De uitvinding zal nu worden beschreven aan de hand van de tekening waarin: fig. 1 een schetsmatig doorsnedebeeld is van een pyrolyse-extruder volgens een eerste uitvoeringsvorm van 30 de uitvinding; fig. 2 een doorsnedebeeld is van een universele extruder volgens de uitvinding; fig. 3 een processchema is dat een werkwijze toont voor het verwerken van kabelafval; en 35 fig. 4 een schets is van een extrudercilinder vol gens de uitvinding die in secties is ingedeeld.The invention will now be described with reference to the drawing, in which: Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a pyrolysis extruder according to a first embodiment of the invention; Fig. 2 is a cross-sectional view of a universal extruder according to the invention; Fig. 3 is a process diagram showing a method for processing cable waste; and FIG. 4 is a sketch of an extruder cylinder according to the invention divided into sections.
In fig. l wordt een extruder in zijn algemeenheid met 1 aangeduid welke extruder een wand 2 bezit en een schroef 3. De wand 2 is in thermisch gescheiden zones 1009664 7 ingedeeld; scheiding vindt plaats door warmte-isolerend pakkingmateriaal 16 waarop in fig. 4 nog wordt teruggekomen. Voorts is een invoer 4 getoond met een invoer-schroef 5 welke een schroeflijnvormige schoep 6 omvat.In Fig. 1, an extruder is generally indicated by 1, which extruder has a wall 2 and a screw 3. The wall 2 is divided into thermally separated zones 1009664 7; separation is effected by heat-insulating gasket material 16, which is referred to in FIG. Furthermore, an inlet 4 is shown with an inlet screw 5 which comprises a helical blade 6.
5 In een eerste uitvoeringsvorm wordt met behulp van de invoerschroef 5 met spiraalvormige winding 6 een gesmol-ten-glasmateriaal vanuit een glasoven in de extruder binnengevoerd waarbij te zien is dat van boven naar beneden in de figuur de spoed van de windingen geringer 10 wordt zodat er sprake is van een geleidelijk toenemende druk. De hoge druk in combinatie met de hoge viscositeit van het glasmateriaal verzorgen een goede afsluiting tussen de cilinder en de schroef 3 zodat terugstroom van ontledingsgassen voorkomen wordt. Binnen de cilinder van 15 de extruder draait de schroef 3 met wikkelingen die in het hier geschetste voorbeeld over de hele lengte dezelfde spoed bezitten. In het glas op te nemen materiaal, bijvoorbeeld organisch of anorganisch materiaal, wordt geïnjecteerd bij 11 en gas wordt afgelaten bij 12, 20 waarbij bedoeld proces van invoeren en afvoeren van organisch materiaal en ontgassen bij 13 en 14 herhaald kunnen worden.In a first embodiment, a molten glass material is introduced from a glass furnace into the extruder by means of the helical winding feed screw 5, from which it is seen that the pitch of the windings decreases from the top downwards in the figure, so that there is a gradually increasing pressure. The high pressure in combination with the high viscosity of the glass material ensures a good seal between the cylinder and the screw 3, so that backflow of decomposition gases is prevented. Inside the extruder cylinder, the screw 3 rotates with windings which have the same pitch over the entire length in the example outlined here. Material to be incorporated into the glass, for example, organic or inorganic material, is injected at 11 and gas is vented at 12, 20 whereby said process of introducing and discharging organic material and degassing at 13 and 14 can be repeated.
Zoals in de figuur te zien is is de diepte van de schroef bij 8 minder dan bij 9. Daarmee is de vulgraad 25 bij 8 lager. Het gebied bij 10 heeft bij benadering weer dezelfde schroefdiepte als bij 8. Door veranderen van de schroefdiepte wordt uitgaande van een bepaalde druk bij 8 de druk bij 9 sterk verhoogd; na 9 vindt weer drukver-laging plaats gepaard gaand met een invoer bij 11; voor-30 afgaande aan 12 is weer een gebied van het type 9 aanwezig zodat drukverhoging plaatsvindt, direct gevolgd door een expansiegebied met afvoer bij 12. De drukeffecten in samenhang met de vulgraad worden veroorzaakt door de zeer hoge viscositeit van het te behandelen (glas-) 35 materiaal waardoor drukverschillen niet snel vereffend worden. Dit effect kan ook worden bereikt door veranderen van de spoed van de schroef i.p.v. de diepte van de schroef. In dit geschetste geval is er sprake van drukverhoging en drukverlaging in afhankelijkheid van de 1009664 δ gewenste chemische processen en van een indeling in thermisch gescheiden zones van verschillende temperatuur. Door warmtetoevoer resp. warmteafvoer wordt voor een gewenst temperatuurprofiel over de lengte van de 5 cilinder zorggedragen. Aan het uiteinde van de extruder zijn in het algemeen middelen aanwezig om direct volgend op het uitvoeren van het glasmateriaal dit te koelen om dit materiaal de gewenste consistentie te verschaffen.As can be seen in the figure, the depth of the screw at 8 is less than at 9. As a result, the filling degree 25 at 8 is lower. The region at 10 again has approximately the same screwing depth as at 8. By changing the screwing depth, the pressure at 9 is strongly increased starting from a certain pressure at 8; after 9 pressure decreases again accompanied by an input at 11; before -30, a type 9 region is again present so that an increase in pressure takes place, immediately followed by an expansion region with discharge at 12. The pressure effects in connection with the degree of filling are caused by the very high viscosity of the material to be treated (glass ) 35 material so that pressure differences are not quickly equalized. This effect can also be achieved by changing the pitch of the screw instead of the depth of the screw. In this outlined case, pressure increases and pressure decreases depending on the desired chemical processes 1009664 δ and a division into thermally separated zones of different temperatures. By heat supply resp. heat dissipation ensures a desired temperature profile along the length of the 5 cylinder. Generally, means are provided at the end of the extruder to cool it immediately after discharge of the glass material to provide it with the desired consistency.
De hier geschetste pyrolyse-extruder kan uiteraard 10 ook worden gebruikt om bij 4 met behulp van de schroef 5 een volledig organisch materiaal zoals houtafval in verpulverde vorm toe te voeren om dit materiaal te behandelen onder sterke afschuiving en onder hoge druk als gevolg van de plaatselijke hoge vulgraad van de schroef 15 zodat op deze wijze een kraakwerking wordt verkregen. Het houtafval wordt op die wijze, onder uitsluiting van lucht, aan een pyrolyse onderworpen onder vorming van bijvoorbeeld een op houtskool gelijkend product dat uitstekend voor verwerking in een kolencentrale geschikt 20 is.The pyrolysis extruder outlined here can, of course, also be used to feed a completely organic material such as wood waste in a pulverized form at screw 4 to treat this material under high shear and high pressure due to the local high filling degree of the screw 15 so that a cracking effect is obtained in this way. The wood waste is thus subjected to pyrolysis, with the exclusion of air, to form, for example, a charcoal-like product which is excellent for processing in a coal-fired power plant.
Met 15 is een voeringmateriaal van de invoer en de cilindrische mantel aangegeven welk voeringmateriaal aangepast is bij de in de extruder te verwerken materialen en vrijkomende vloeibare en/of gasvormige materia-25 len.15 indicates a lining material of the inlet and the cylindrical jacket, which lining material is adapted to the materials to be processed in the extruder and liquid and / or gaseous materials released.
In fig. 2 is een extruder getoond waarin zich twee invoeren bevinden,· een invoer 36 en een invoer 40 waarbij bijvoorbeeld de invoer 40 kan dienen voor het toevoeren van gesmolten glas en de invoer 36 voor het in-30 voeren van organisch of anorganisch afvalmateriaal of mengsels daarvan in geschikt fijnverdeelde vorm. De extruder 30 omvat een cilindrische mantel 31 en een schroef met windingen 32 en 33 waarbij duidelijk te zien is dat ter plaatse van de windingen 32 de spoed groter 35 is dan ter plaatse van de windingen 33. Uiteraard wordt door variatie van de spoed ook een drukeffect verkregen dat nog verder kan worden versterkt door variatie van de vulgraad van de schroef zoals is aangeduid bij 34 respectievelijk 35. Ook de invoeren 36 en 40 bezitten 1009664 9 schroeven 37 eft 41 die zoals te zien is bij 38, 39 en 42, 43 een verkleining van de spoed van boven naar beneden bezitten om daardoor reeds een drukverhoging te verschaffen die helpt bij het inbrengen van de materia-5 len glas en organisch/anorganisch afval danwel mengsels daarvan in de extruder. Ook deze inrichting heeft weer een bekledingsmateriaal 46 aan de binnenzijde van de cilinder en de binnenzijde van de twee invoerkanalen om een geschikte bestendigheid tegen de te verwerken mate-10 rialen te verschaffen.Fig. 2 shows an extruder in which there are two inlets, an inlet 36 and an inlet 40, in which for example the inlet 40 can serve for the supply of molten glass and the inlet 36 for the introduction of organic or inorganic waste material or mixtures thereof in suitably finely divided form. Extruder 30 comprises a cylindrical jacket 31 and a screw with windings 32 and 33, where it can clearly be seen that the pitch at the location of the turns 32 is greater than at the location of the turns 33. Naturally, due to variation of the pitch, a pressure effect obtained which can be further enhanced by varying the filling degree of the screw as indicated at 34 and 35, respectively. Inputs 36 and 40 also have 1009664 9 screws 37 eft 41 which can be seen at 38, 39 and 42, 43 having a pitch reduction from top to bottom to thereby already provide an increase in pressure which aids in the introduction of the glass and organic / inorganic waste materials or mixtures thereof into the extruder. This device, too, again has a coating material 46 on the inside of the cylinder and the inside of the two input channels in order to provide a suitable resistance to the materials to be processed.
Naast een variërende vulgraad van de schroef kan de schroef ook plaatselijk onderbroken zijn t.b.v. menging (34, 45) ,· eveneens kan een op zich bekend afschuivingop-wekkend element (Scherelement) aanwezig zijn (tussen 46 15 en 34).In addition to a varying degree of filling of the screw, the screw may also be locally interrupted for mixing (34, 45), and a shearing generating element (cutting element) known per se (between 46, 15 and 34) may also be present.
Ook in dit geval is de cilinder in thermisch van elkaar gescheiden secties ingedeeld; thermische scheiding vindt plaats m.b.v. thermisch isolerend pakkingma-teriaal 47.In this case too, the cylinder is divided into thermally separated sections; thermal separation takes place by means of thermally insulating gasket material 47.
20 In fig. 3 is schetsmatig een processchema getoond voor het verwerken van kabelafval. Het kabelafvalmate-riaal wordt ingevoerd bij 50 in een versnipperingsin-richting 51 en vandaar toegevoerd aan een zeefinrichting 52. Het op de zeef achterblijvende koper en ijzer uit 25 het kabelafval wordt afgevoerd bij 53 terwijl het kunst-stofmateriaal wordt toegevoerd aan een transportband 54 en daar wordt vermengd in 56 met katalysatormateriaal dat wordt toegevoerd uit een houder 57 met behulp van transportmiddelen 55. Het katalysatormateriaal wordt 30 tezamen met het kunststofaandeel van het kabelafval toegevoerd aan een extruder 58 volgens de uitvinding die voorzien is van een koelsectie 60 waarbij de afgevoerde warmte met behulp van een warmtewisselaar wordt onttrokken bij 59. Het uit de extruder 58 tredende mengsel van 35 vaste stof en vloeistof wordt gescheiden in een schei-dingsinrichting 61; de vaste stoffen die onder andere de katalysator omvatten worden in bijvoorbeeld een cycloon 62 gescheiden; het katalysatormateriaal wordt via 63 en 65 teruggevoerd naar het katalysatorvoorraadvat terwijl 1009664 10 eventuele metalen worden afgevoerd bij 64. De vloeistof-uitscheidingsinrichting 61 wordt gescheiden in een gas-fractie 66 die bijvoorbeeld chloor kan bevatten wanneer het kabelafval PVC bevat of andere gasvormige producten 5 met laag molecuulgewicht. Bij 67 komt een olie vrij die voor verbrandingsdoeleinden kan worden gebruikt doch die ook verder aan katalytisch kraken of omzetten kan worden onderworpen ter winning van gewenste producten.Fig. 3 schematically shows a process diagram for processing cable waste. The cable scrap material is fed at 50 into a shredder 51 and from there supplied to a sieve device 52. The copper and iron remaining on the screen from the cable scrap is discharged at 53 while the plastic material is fed to a conveyor 54 and there it is mixed in 56 with catalyst material which is supplied from a container 57 by means of transport means 55. The catalyst material, together with the plastic part of the cable waste, is supplied to an extruder 58 according to the invention which is provided with a cooling section 60 in which the heat dissipated is extracted at 59 by means of a heat exchanger. The mixture of solids and liquid exiting from extruder 58 is separated in a separator 61; the solids including the catalyst are separated in, for example, a cyclone 62; the catalyst material is returned to the catalyst reservoir via 63 and 65 while 1009664 any metals are discharged at 64. The liquid separator 61 is separated into a gas fraction 66 which may contain, for example, chlorine when the cable waste contains PVC or other gaseous products 5 with low molecular weight. At 67, an oil is released which can be used for combustion purposes but which can also be further subjected to catalytic cracking or conversion to recover desired products.
Tenslotte is in fig. 4 schetsmatig een extruderci-10 linder 71 getoond die opgedeeld is in secties 73, 74 en 75 die met elkaar zijn gekoppeld en van elkaar zijn gescheiden middels warmte-isolerende pakking 76, 77. Een dergelijke warmte-isolerende pakking is bijvoorbeeld een keramische pakking die een zodanig hoog warmte-isolatie-15 vermogen bezit dat warmte-uitwisseling tussen de cilin-derdelen 73, 74 en 75 te verwaarlozen tot zeer gering is. Door toepassing van deze sectiegewijze opbouw van de cilinder van de inrichting volgens de uitvinding wordt een uitermate goede temperatuurbeheersing van de diverse 20 secties verkregen waardoor processen goed beheersbaar zijn. Voor een uitermate goede temperatuurbeheersing kan, behalve het in thermisch gescheiden secties opdelen van de cilinder, ook de schroef in overeenkomstige secties zijn opgedeeld. Elk van de aldus gevormde schroef-25 secties kan apart verwarmd danwel gekoeld worden al naar gelang het totale gewenste temperatuurprofiel.Finally, in Fig. 4, an extruder cylinder 10 is shown schematically divided into sections 73, 74 and 75 which are coupled together and separated from each other by heat insulating gasket 76, 77. Such a heat insulating gasket is for example, a ceramic gasket which has such a high heat insulation capacity that heat exchange between the cylinder parts 73, 74 and 75 is negligible to very low. By applying this section-wise construction of the cylinder of the device according to the invention, an extremely good temperature control of the various sections is obtained, as a result of which processes are well controllable. For extremely good temperature control, apart from dividing the cylinder into thermally separated sections, the screw can also be divided into corresponding sections. Each of the screw sections thus formed can be heated or cooled separately according to the total desired temperature profile.
De inrichting volgens fig. 1 werd toegepast voor het aan een pyrolysebewerking onderwerpen van PVC. De invoer 4 met schroef 5 werd in dat geval gebruikt voor 30 het transporteren van uitsluitend PVC en in een eerste zone, die overeenkomt met verlaagde vulgraad aangegeven met 8, zorgde men ervoor dat de temperatuur beneden 300°C bleef. Dit werd gedaan om te voorkomen dat zout-zuurgas in deze eerste zone reeds vrij zou komen en 35 eventueel zou weglekken door de invoer 4. Na een eerste zone lager dan 300°C werd vervolgens de temperatuur snel verhoogd tot boven 300°C hetgeen met name optreedt na het eerst gebied van hoge druk dat aangegeven is met 9 en samenvalt met de schroefaanduiding 3. De plaatselijke 1009664 11 temperatuurverhoging is mogelijk door de aanwezigheid van warmte-isolerend pakkingmateriaal 16 tussen de thermisch gescheiden secties van de cilinder 2. Door de sterk verhoogde temperatuur vindt kraking en afgeven van 5 zoutzuur plaats; het zoutzuur kan bij 11 worden afge-voerd waarbij 11 in plaats van een invoerfunctie een gasafvoerfunctie verkrijgt. Naast vrijkomen van zoutzuur komen ook hogere koolwaterstoffen vrij, vanaf C15 tot C20. De totale ontleding vindt binnen enkele minuten na 10 de zone van temperatuur lager dan 300°C plaats; voor PVC behoeven geen temperaturen hoger dan 400°C te worden gebruikt.The device of FIG. 1 was used to pyrolyze PVC. In that case, the input 4 with screw 5 was used for transporting only PVC and in a first zone, corresponding to reduced filling degree indicated by 8, the temperature was made to remain below 300 ° C. This was done to prevent that hydrochloric acid gas would already be released in this first zone and possibly leak out through the inlet 4. After a first zone lower than 300 ° C, the temperature was then quickly increased to above 300 ° C, which was In particular, occurs after the first high pressure region indicated by 9 and coinciding with the screw designation 3. The local 1009664 11 temperature increase is possible due to the presence of heat insulating packing material 16 between the thermally separated sections of the cylinder 2. Due to the strong elevated temperature, cracking and release of hydrochloric acid take place; the hydrochloric acid can be discharged at 11 with 11 obtaining a gas discharge function instead of an input function. In addition to the release of hydrochloric acid, higher hydrocarbons are also released, from C15 to C20. The total decomposition takes place within a few minutes after 10 the zone of temperature below 300 ° C; temperatures above 400 ° C need not be used for PVC.
Bij verwerking van polyethyleen treedt in een eerste temperatuurzone van 140 tot 150°C een smeltfase 15 plaats; tot een opwarming van 400°C is er nauwelijks sprake van enigerlei afbraak. Pas bij temperaturen in het gebied van 500 tot 600°C vindt er afbraak tot hoog-moleculair gewicht koolwaterstoffen, C1Q tot C2Q plaats. Na afvoeren van deze hoog-moleculair gewicht gasvormige 20 stoffen blijft een stroopachtige massa over die verder kan worden verwerkt.When polyethylene is processed, a melting phase takes place in a first temperature zone of 140 to 150 ° C; there is hardly any degradation up to a temperature of 400 ° C. Only at temperatures in the range of 500 to 600 ° C does decomposition to high molecular weight hydrocarbons, C1Q to C2Q, take place. After removal of this high molecular weight of gaseous substances, a syrup-like mass remains which can be further processed.
10096641009664
Claims (23)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1009664A NL1009664C2 (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1009664A NL1009664C2 (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures |
| NL1009664 | 1998-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1009664C2 true NL1009664C2 (en) | 2000-01-18 |
Family
ID=19767504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1009664A NL1009664C2 (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1009664C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405895A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-07 | Danieli Corus Technical Services BV | Apparatus and process for the treatment of a material under pyrolytical conditions, and use thereof |
| GB2443428A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-07 | Fu Chin Yang | Machine comprising a rotary screw conveyor for drying washed plastic |
| WO2012136344A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Olabil Vermögensverwaltungsgesellschaft Mbh | Conveying element for conveying a product, and method for carrying out a pyrolytic process using such a conveying element |
| GB2574833A (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-25 | Waste To Energy Tech Ltd | Pyrolysis system and method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0139321A2 (en) * | 1983-09-09 | 1985-05-02 | Openbare Afvalstoffenmaatschappij voor het Vlaamse Gewest | Process and apparatus for rendering harmless, dangerous chemical waste material |
| US4695240A (en) * | 1984-04-04 | 1987-09-22 | Allied Corporation | Apparatus for extruding small quantities of material |
| EP0510800A1 (en) * | 1991-04-24 | 1992-10-28 | Cabot Plastics Limited | Process for the treatment of mixtures of halogenated and non-halogenated polymers |
| WO1995025779A1 (en) * | 1994-03-18 | 1995-09-28 | Osvald Minghi | Method and device for producing fuel by continuously pyrolysing crushed or pasty waste |
| FR2720753A1 (en) * | 1994-06-02 | 1995-12-08 | Raso Jean Baptiste | Treatment of domestic and industrial solid hydrocarbon wastes |
| FR2735707A1 (en) * | 1995-06-20 | 1996-12-27 | Minghi Osvald | Rehabilitation process for treating polluted soils in-situ |
-
1998
- 1998-07-15 NL NL1009664A patent/NL1009664C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0139321A2 (en) * | 1983-09-09 | 1985-05-02 | Openbare Afvalstoffenmaatschappij voor het Vlaamse Gewest | Process and apparatus for rendering harmless, dangerous chemical waste material |
| US4695240A (en) * | 1984-04-04 | 1987-09-22 | Allied Corporation | Apparatus for extruding small quantities of material |
| EP0510800A1 (en) * | 1991-04-24 | 1992-10-28 | Cabot Plastics Limited | Process for the treatment of mixtures of halogenated and non-halogenated polymers |
| WO1995025779A1 (en) * | 1994-03-18 | 1995-09-28 | Osvald Minghi | Method and device for producing fuel by continuously pyrolysing crushed or pasty waste |
| FR2720753A1 (en) * | 1994-06-02 | 1995-12-08 | Raso Jean Baptiste | Treatment of domestic and industrial solid hydrocarbon wastes |
| FR2735707A1 (en) * | 1995-06-20 | 1996-12-27 | Minghi Osvald | Rehabilitation process for treating polluted soils in-situ |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405895A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-07 | Danieli Corus Technical Services BV | Apparatus and process for the treatment of a material under pyrolytical conditions, and use thereof |
| WO2004031324A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Danieli Corus Technical Services Bv | Apparatus and process for the treatment of a material under pyrolytical conditions, and use thereof |
| GB2443428A (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-07 | Fu Chin Yang | Machine comprising a rotary screw conveyor for drying washed plastic |
| WO2012136344A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Olabil Vermögensverwaltungsgesellschaft Mbh | Conveying element for conveying a product, and method for carrying out a pyrolytic process using such a conveying element |
| GB2574833A (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-25 | Waste To Energy Tech Ltd | Pyrolysis system and method |
| GB2574833B (en) * | 2018-06-19 | 2021-02-17 | Waste To Energy Tech Ltd | Pyrolysis system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4098649A (en) | Conversion of organic waste material | |
| US9376632B2 (en) | Apparatus for conducting thermolysis of plastic waste and method of thermolysis in continuous manner | |
| US5151026A (en) | Apparatus for removing liquids from solids | |
| US5856599A (en) | Process for continuously preparing oil from waste plastics and apparatus therefor | |
| NL1009664C2 (en) | Pyrolysis of plastic or glass material, comprising an extrusion process where the material is passed through thermally distinct zones with different temperatures | |
| JPS61243898A (en) | Method and apparatus for extracting fat from animal material | |
| KR102278494B1 (en) | Method for the continuous thermal hydrolysis of sludge with a high dryness value | |
| WO2013171510A1 (en) | Processing waste polymeric material | |
| EP2545745A1 (en) | Advanced microwave system for treating radioactive waste | |
| US20060283799A1 (en) | Method and device for pressing | |
| KR20230118994A (en) | Process of depolymerizing waste plastic materials | |
| US8079304B2 (en) | Method and device for pressing | |
| KR102532868B1 (en) | Method of processing and/or recovering and/or reutilizing residues, especially from refinery processes | |
| CA2998025A1 (en) | Hydrothermic liquefaction outputs and fractions thereof | |
| JPS5822042B2 (en) | Method for manufacturing rubber melt | |
| US20230265348A1 (en) | Method for pyrolysis of waste material in an industrial process | |
| JPH11140225A (en) | Waste plastic decomposer | |
| EP1550536B1 (en) | Method for recycling foamed polystyrol resin | |
| EP3155069A1 (en) | Method for thermal decomposition of plastic waste and/or biomass and apparatus for process management | |
| CZ351692A3 (en) | Process of sterilizing a material and apparatus for making the same | |
| CN116018203A (en) | Plastic conversion feeding system | |
| KR100817738B1 (en) | Method and apparatus for producing oil from waste plastic | |
| CN1680015A (en) | Pyrolytical reactor and use thereof | |
| JP2002317072A (en) | Apparatus for treating waste plastic | |
| JPH11106558A (en) | Method for treating waste chlorinated plastic such as polyvinyl chloride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20030201 |