NL1035140C2 - Werkwijze voor het drogen en zuiveren van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. - Google Patents
Werkwijze voor het drogen en zuiveren van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1035140C2 NL1035140C2 NL1035140A NL1035140A NL1035140C2 NL 1035140 C2 NL1035140 C2 NL 1035140C2 NL 1035140 A NL1035140 A NL 1035140A NL 1035140 A NL1035140 A NL 1035140A NL 1035140 C2 NL1035140 C2 NL 1035140C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- cellulose
- gaseous medium
- plastic waste
- mixture
- waste mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/18—De-watering; Elimination of cooking or pulp-treating liquors from the pulp
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/46—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/48—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
- F26B17/101—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis
- F26B17/102—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis with material recirculation, classifying or disintegrating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
- F26B17/106—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure, e.g. its axis, being substantially straight and horizontal, e.g. pneumatic drum dryers; the drying enclosure consisting of multiple substantially straight and horizontal stretches
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
-1 -
WERKWIJZE VOOR HET DROGEN EN ZUIVEREN VAN EEN MENGSEL VAN CELLULOSE/PLASTIC AFVALDEELTJES
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een methode voor het 5 verwerken van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes dat cellulose- en thermoplastische materialen omvat.
Cellulose/plastic afvalmengsels zijn bijvoorbeeld afkomstig van huishoudelijk, stads- of gemeentelijk afval en van industrieel afval, bijvoorbeeld afval van een papierrecyclingproces. In laatstgenoemd geval wordt het afvalmengsel, de 10 zogeheten reststromen (“reject”), verkregen na verpulping en scheiding van papierpulp in het papierrecyclingproces (uit bijvoorbeeld stads- of gemeentelijk afval) en omvat het naast plastic nog steeds papierresten en tot 50 gew.% water. Cellulose-/plastic afvalmengsels kunnen tot nuttige brandstof worden verwerkt, bij voorkeur secundaire brandstof die naast kolen als de primaire brandstof voor verbrandingsfornuizen wordt 15 gebruikt. De behandeling van het cellulose/plastic afvalmengsel teneinde een brandbaar materiaal te verkrijgen, omvat onder meer ontwaterings- en zuiveringsstappen. De conventionele wijze is om het merendeel van het water door persen en verdamping uit het cellulose/plastic afvalmengsel te verwijderen. Het gedroogde mengsel kan als zodanig worden verbrand (als pluizen - “fluff’), maar bij 20 voorkeur wordt dit mengsel omgezet in brandstofpellets, bijvoorbeeld volgens EP-A-1.083.212.
Ongeacht of de afvalstroom als fluff of in de vorm van pellets wordt gebruikt, voor gebruik als brandstof is het belangrijk dat slechts een geringe hoeveelheid asvormende afvalmaterialen aanwezig is en dat het product goed 25 gedroogd is. Het is een doel van de uitvinding om een geoptimaliseerde werkwijze te verschaffen ter verkrijging van een plastic/cellulose product dat een goede calorische waarde en een laag asgehalte heeft.
Dit doel wordt bereikt met een methode voor het verwerken van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes dat cellulose- en thermoplastische 30 materialen omvat, welke methode de stappen omvat van: (a) drogen van het cellulose/plastic afvalmengsel door behandeling met een heet gasvormig medium met een temperatuur in het gebied van 425 tot 525 K (152 tot 252°C) 1035140 -2- (b) aan een zuiveringsfase toevoeren van het gedroogde cellulose/plastic afvalmengsel en het gasvormige medium met een temperatuur van ongeveer 390 K (117°C) of lager, en (c) onderwerpen van het gedroogde cellulose/plastic afvalmengsel aan de werking 5 van de zuiveringsfase teneinde deeltjes die zwaarder zijn dan de van cellulose- en thermoplastische materialen gemaakte deeltjes, af te splitsen waarbij de zuiveringsfase een windscheider, een zeef of een combinatie daarvan omvat.
Korte beschrijving van de figuren: 10 Figuur 1 is een afbeelding van een droger en windscheider volgens de onderhavige uitvinding.
Figuur 2 is een afbeelding van een behandelingsschema voor afvalstromen teneinde fluff materiaal te verkrijgen dat als brandstof kan worden gebruikt of dat verder tot brandstofpellets kan worden verwerkt.
15 Het mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes voor gebruik bij de onderhavige methode kan elk afvalmengsel zijn dat cellulose- en thermoplastische materialen omvat. Meestal vormen de cellulose- en thermoplastische materialen het merendeel van de componenten van het afvalmengsel en bij voorkeur vormen zij in totaal ten minste 60 gew.% van het afvalmengsel, met meer voorkeur ten minste 70 20 gew.% en met de meeste voorkeur ten minste 80 gew.%, op basis van het totaal aan vaste componenten. Er kunnen echter voorbehandelde afvalstromen worden gebruikt, die ongeveer 90 gew.% of meer of zelfs ongeveer 95 gew.% cellulose/plastic afvalmateriaal bevatten. Als de afvalstroom aan gemeentelijk afval is ontleend, kan enig organisch materiaal aanwezig zijn dat voor de doeleinden van deze uitvinding als 25 equivalent aan cellulosevezel kan worden beschouwd. Bij voorkeur is de organische component (exclusief afval op cellulosebasis, zoals papier en karton) van het afvalmateriaal minder dan 20 gew.%, bij voorkeur minder dan 10 gew.% en met meer voorkeur minder dan 5 gew.%.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding 30 worden afvalstromen behandeld alvorens naar de drogingsstap te gaan.
Bij voorkeur wordt ten minste zwaar, groot en/of niet-brandbaar materiaal verwijderd, zoals grote stenen, beton, as, tapijten en dergelijke. Hiertoe kan zeven geschikt zijn, maar ook sorteren op een sorteerband. Bij papierreject -3- afvalstromen is deze stap in het algemeen niet nodig, Voorts zijn van afvalverwerkingsbedrijven afvalstromen verkrijgbaar die zulk materiaal niet omvatten.
In een verdere voorbehandelingsstap wordt het afval in een shredder behandeld om deeltjesmateriaal van een bepaalde grootte te krijgen, zoals 5 bijvoorbeeld alle delen kleiner dan 200 mm, bij voorkeur ongeveer 150 of minder, zoals bijvoorbeeld ongeveer 100, ongeveer 120 of ongeveer 80 mm. De grootte wordt in het algemeen als lengte opgegeven, wat inhoudt dat 95 gew.% van het materiaal een maximale grootte in één dimensie van de opgegeven lengte heeft. Het is mogelijk om het materiaal in nog kleinere stukken te snijden (bijvoorbeeld minder dan 20 mm), maar 10 dit heeft niet de voorkeur vanwege de aanwezigheid van vrij wat restanten hard materiaal zoals glas, steen enz., die de shredder kunnen beschadigen. In dit onderdeel van de werkwijze geschiedt het snijden in het algemeen tot stukken van ongeveer 60 mm of groter, bij voorkeur ongeveer 80 mm of groter. De afvalstroom zal vanzelfsprekend altijd nog kleinere delen bevatten, maar deze worden niet 15 noodzakelijkerwijze in de shredder versneden. Metaaldelen kunnen bij voorkeur in dit stadium met een magneet en een Eddy-current systeem worden verwijderd. In het algemeen is het cellulose/plastic afvalmengsel afkomstig van huishoudelijk afval (inclusief gemeentelijk en stadsafval) en/of industriële afvalstromen. Het cellulosemateriaal kan afkomstig zijn van bijvoorbeeld papier, karton, kartonnen 20 bekertjes, hout, luiers, verband en textiel, zoals katoen, viscose en rayon. Het cellulosemateriaal kan organisch materiaal, zoals brood-, vlees- en groenteresten enz. omvatten, die in feite als cellulosevezel worden behandeld.
Het thermoplastische materiaal kan afkomstig zijn van bijvoorbeeld verpakkingsmateriaal zoals polymeervel- of -filmmateriaal. In principe kunnen alle 25 typen thermoplastische polymeren in het cellulose/plastic mengsel aanwezig zijn. Voorbeelden van thermoplastische polymeren die in het algemeen aanwezig zijn, zijn (gesubstitueerde) polyolefinen; polystyreen; polyesters, zoals polyetheentereftalaat (PET); polyamiden, en copolymeren en mengsels daarvan. Het thermoplastische materiaal kan tevens gehalogeneerde polymeren omvatten zoals poly(vinylchloride) 30 (PVC), al heeft dit niet de voorkeur. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het meeste chloorhoudende polymeermateriaal verwijderd.
De methode volgens de onderhavige uitvinding is vooral geschikt wanneer het thermoplastische materiaal in het cellulose/plastic afvalmengsel hoofdzakelijk is gebaseerd op polyetheenhomo- en/of -copolymeren. Meestal is het -4- thermoplastische materiaal voor ten minste 60 gew.%, bij voorkeur ten minste 70 gew.%, met meer voorkeur ten minste 75 gew.% en met de meeste voorkeur ten minste 80 gew.% polyetheenhomo- en/of-copolymeren. De methode volgens de onderhavige uitvinding is tevens zeer geschikt in situaties waarin het cellulosemateriaal 5 in het cellulose/plastic afvalmengsel hoofdzakelijk op basis van papier en/of karton is. Een voorbeeld van een industriële afvalstroom die ter verkrijging van een cellulose-/plasticafvalmengsel voor gebruik bij de onderhavige uitvinding kan worden verwerkt, is het "papier-reject" dat wordt verkregen na afsplitsing van de meerderheid van de papierpulp in het papierrecyclingproces. Evenals gemeentelijke afvalstromen, 10 bevat deze afvalstroom grote plasticfolies, stenen, metaal, zand en andere ongewenste materialen.
Meestal omvat het mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes voor gebruik bij de onderhavige methode 5 tot 85 gew.% thermoplastisch materiaal en 15 tot 95% cellulosemateriaal, bij voorkeur 10 tot 85 gew.% thermoplastisch materiaal en 15 15 tot 90% cellulosemateriaal, elk op basis van het totale drooggewicht van de cellulose-en thermoplastische materialen. De exacte samenstelingsgrenzen van het mengsel zijn afhankelijk van het aanvangsvochtgehalte van het mengsel en het gewenste streefvochtgehalte van het mengsel dat de droger verlaat.
In een bepaalde uitvoeringsvorm is de methode volgens de 20 onderhavige uitvinding nuttig voor een cellulose-/plasticafvalmengsel waarin een tekort aan thermoplastisch materiaal aanwezig is en dat bij voorkeur 5 tot minder dan 60 gew.% daarvan omvat (dus een celluloserijk mengsel). Bij voorkeur is de ondergrens voor thermoplastisch materiaal ten minste 10 gew.%, bij voorkeur ten minste 20 gew.% en met meer voorkeur ten minste 30 gew.% ten opzichte van het totale gewicht van het 25 afvalmengsel. Verrassenderwijs is gevonden dat het gasvormige medium door de interactie van de cellulose- en de plasticcomponenten in de droger aanzienlijk heter kan zijn dan het smeltpunt van ten minste een deel van de plasticcomponent (bijvoorbeeld polyetheen), zodat besmeurd raken van de apparatuuroppervlakken met plasticcomponent niet wordt waargenomen, terwijl tegelijkertijd een gedroogd 30 afvalmengsel met een laag vochtgehalte wordt geproduceerd. Bij dit aspect van de onderhavige uitvinding is de gewichtsverhouding cellulose tot plasticmateriaal bij voorkeur ten minste 2:3.
-5-
In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de methode volgens de onderhavige uitvinding nuttig voor cellulose-/plasticmengsels waarin het gehalte thermoplastisch materiaal ten minste 40 gew.% is.
Bij deze uitvoeringsvormen kan uit het cellulose-/plasticafvalmengsel 5 zowel een laagcalorische als een hoogcalorische brandstof worden verkregen. Het kan voordelig zijn om, voorafgaand aan de behandeling volgens de onderhavige uitvinding, potentieel waardevol thermoplastisch materiaal ten minste voor een deel te verwijderen uit een cellulose-/plasticafvalmengsel met een gehalte thermoplastisch materiaal van ten minste 40 gew.%, als gevolg waarvan een mengsel wordt verkregen dat minder 10 dan 40 gew.% thermoplastisch materiaal omvat. Omgekeerd kan het in sommige gevallen wenselijk zijn om, voorafgaand aan de behandeling volgens de onderhavige uitvinding, enig meestal chloorvrij thermoplastisch materiaal toe te voegen om de calorische waarde van de uit het cellulose-/plasticafvalmengsel verkregen brandstof te verhogen en/of om het chloorgehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel te 15 verlagen.
In nog een andere uitvoeringsvorm is de methode volgens de onderhavige uitvinding nuttig voor een cellulose-/plasticafvalmengsel waarin de cellulose 30 tot 60 gew.% vertegenwoordigt en het thermoplastische materiaal 70 tot 40 gew.% vertegenwoordigt. Er bestaat specifieke behoefte aan een efficiënte 20 behandeling van een dergelijke gemengde afvalstroom omdat het moeilijk is om cellulose of plastic op een efficiënte manier af te splitsen.
Behalve de cellulose- en thermoplastische materialen omvat het mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes voor gebruik bij de onderhavige methode ook andere materialen, zoals metalen, stenen, bijvoorbeeld zand, keramisch materiaal 25 of glas. Het is een voordeel van de onderhavige werkwijze dat deze verontreinigingen efficiënt kunnen worden verwijderd omdat zij de verdere verwerking van het cellulose-/plasticafvalmengsel kunnen hinderen, bijvoorbeeld een pelleteerstap en om nuttige brandstof te verkrijgen. Aangezien deze materialen niet kunnen branden (in het volgende ook "niet-brandbare materialen" genoemd), verlagen zij de calorische waarde 30 van de brandstof en verhogen zij het asgehalte. Het cellulose-/plasticafvalmengsel kan tevens thermohardende materialen bevatten, die meestal brandbaar zijn en dus niet behoeven te worden verwijderd.
Meestal bedraagt het watergehalte van het bij de onderhavige werkwijze te gebruiken mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes ongeveer 15 gew.% -6- of meer, op basis van het totale gewicht van het cellulose-/plasticafvalmengsel. In het algemeen bevatten de afvalstromen 20-65 gew.% water, meestal afhankelijk van de bron en de hoeveelheid cellulosemateriaal. Als het watergehalte van het mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes te laag is (bijvoorbeeld minder dan 15 gew.%), kan de 5 temperatuur van het afvalmengsel dat de droger verlaat, maken dat apparatuuroppervlakken met plastic besmeurd raken. Als het watergehalte van het mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes te hoog is, bijvoorbeeld, als het afkomstig is van een papierrecyclingproces, dan wordt het mengsel bij voorkeur voorbehandeld door mechanisch persen om het watergehalte voorafgaand aan de droging in stap (a) 10 te verlagen. Hierdoor wordt het gebruik van te veel warmte voor de verdamping van het water in stap (a) vermeden. Met een mechanische ontwateringsstap is ontwatering tot ongeveer 20-50 gew.% mogelijk. Bij voorkeur is het watergehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel dat stap (a) van de onderhavige methode ingaat, ten hoogste 45 gew.%, met meer voorkeur ten hoogste 40 gew.%, met nog meer voorkeur 15 ten hoogste 35 gew.% en met de meeste voorkeur ongeveer 30 gew.% of minder. Met mechanische behandeling van papierrejectstromen is het in het algemeen mogelijk om een vochtgehalte van ongeveer 45 gew.%, bij voorkeur 40 gew.% of lager en met meer voorkeur ongeveer 30 gew.%, bijvoorbeeld 25-35 gew.% te bereiken.
De drogingsstap (a) omvat de stap van droging van het 20 cellulose-/plasticafvalmengsel door behandeling met een heet gasvormig medium met een temperatuur van ongeveer 525 K of lager, bij voorkeur ongeveer 500 K of lager.
De temperatuur van het hete gasvormige medium is ongeveer 425 K of hoger.
Deze stap in de werkwijze volgens de onderhavige methode kan in elke apparatuur worden uitgevoerd die geschikt is voor het drogen van een 25 waterhoudend mengsel van cellulose-/plasticdeeltjes met gebruikmaking van een heet gasvormig medium. In het algemeen wordt verhitting met gebruikmaking van een heet gasvormig medium als directe verhitting aangemerkt. Desgewenst kan naast directe verhitting indirecte verhitting (door middel van verhitting door de wand van het vat heen) worden gebruikt. Bij voorkeur worden het cellulose-/plasticafvalmengsel en het 30 gasvormige medium gelijkstrooms door een vat gevoerd. Het cellulose-/plasticafvalmengsel en het hete gasvormige medium komen meestal aan één zijde binnen en verlaten het vat in gecombineerde stromen aan de andere zijde.
Met meer voorkeur geschiedt het drogen in een bij benadering horizontaal georiënteerd buisvormig vat. "Bij benadering horizontale oriëntatie" omvat -7- horizontale oriëntatie van het vat en een lichte neerwaartse helling in de richting van de stroming van het gasvormige medium onder een hoek van maximaal 30°. Bij voorkeur is de helling tussen 5 en 10°. De lichte helling van het buisvormige vat maakt een eerste afsplitsing van niet-brandbare materialen mogelijk: deeltjes die zwaarder zijn en 5 die een beter rolgedrag hebben dan de van cellulose- en thermoplastisch materiaal gemaakte deeltjes, rollen en schuiven in het buisvormige vat naar beneden en kunnen aan de uitlaat van het buisvormige vat van het cellulose-/plasticafvalmengsel worden gescheiden. De exacte hellingshoek van het buisvormige vat wordt aangepast, afhankelijk van het type af te splitsen, niet-brandbare materiaal.
10 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de droger ontworpen om een verblijftijd van het deeltjesmateriaal van ongeveer 20 minuten, of met meer voorkeur ongeveer 40 minuten of meer, te bereiken. Om economische redenen wordt in het algemeen een verblijftijd van ongeveer 2 uur of minder gehanteerd.
15 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de verblijftijd van het hete gasvormige medium ongeveer 3 seconden of meer, bij voorkeur ongeveer 6 seconden of meer. In het algemeen wordt een verblijftijd van ongeveer 5 minuten of minder gebruikt om bruikbare droging te bereiken, bij voorkeur ongeveer 100 seconden of minder en met nog meer voorkeur ongeveer 30 seconden of minder. 20 Om optimale omstandigheden voor het verdampingsproces in de droogapparatuur te bereiken, wordt de inhoud bij voorkeur mechanisch gemengd en geroerd. Dit kan door het vat langs zijn horizontale as rond te draaien of door middel van een inwendige, roterende roerstaaf. Het vat kan bij voorkeur met keerschotten zijn uitgerust om menging van het gasvormige medium en de cellulose-/plasticdeeltjes te 25 bevorderen.
Het in drogingsstap (a) van de onderhavige methode gebruikte gasvormige medium heeft een temperatuur van ongeveer 525 K of lager. Bij voorkeur is de maximumtemperatuur van het gasvormige medium en het cellulose-/plasticafvalmengsel 500 K of lager, Meestal is de intreetemperatuur van het 30 gasvormige medium ten minste 425 K. Een temperatuur binnen deze bandbreedte resulteert in efficiënte droging terwijl ongewenst smelten van plastic materialen wordt voorkomen. Dit is zeer verrassend omdat de temperatuur van het hete medium ruimschoots boven de smelttemperatuur van met name polyetheen ligt. Ondanks deze hoge temperatuur wordt geen besmeuring waargenomen.
-8-
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft het gasvormige medium dat in stap (a) wordt gebruikt om het mengsel van cellulose-Zplasticafvaldeeltjes te verhitten, een lager zuurstofgehalte vergeleken met dat van lucht. Het zuurstofgehalte in het mengsel is bij voorkeur ongeveer 16 vol.% 5 of minder, bij voorkeur 15 vol.% of minder en met meer voorkeur ongeveer 14 vol.% of minder. Om praktische redenen en om vorming van giftig koolmonoxide te vermijden, is de hoeveelheid zuurstof in het algemeen groter dan 3 vol.%, bij voorkeur groter dan 5 vol.% en met meer voorkeur ongeveer 7 vol.% of meer. Een zuurstofgehalte van maximaal 16 vol.% waarborgt voorts een juiste voorwaarde om spontaan ontbranden 10 of exploderen van het cellulose-/plasticafvalmengsel in de drogingseenheid te vermijden. Om een volledig veilige werkwijze uit te voeren, heeft een iets geringere hoeveelheid, zoals 15 of 14% echter de voorkeur. Bewakingsmiddelen om dit zuurstofgehalte te beheersen, zijn als zodanig bekend en zijn middelen die voor procescontrole kunnen worden gebruikt. Bij voorkeur wordt het zuurstofgehalte 15 beheerst in het gasvormige medium dat het droogvat verlaat.
In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het effectieve zuurstofgehalte ongeveer 16% of lager. Bij voorkeur heeft het effectieve zuurstofgehalte de in de voorgaande alinea’s beschreven waarden. Het effectieve zuurstofgehalte is het zuurstofgehalte indien gemengd met alleen stikstof. Evenals bij 20 de onderhavige werkwijze, is het hete gasvormige medium echter een mengsel van kooldioxide, water, zuurstof en stikstof. In een dergelijk mengsel is explosie of brand minder waarschijnlijk. Daarom mag het feitelijke zuurstofgehalte hoger zijn, terwijl men nog steeds een verminderd of geen explosierisico heeft. Bijvoorbeeld, aan een gasmengsel van 9 vol.% kooldioxide, 19 vol.% water en 72 vol.% stikstof (samen 25 100%) kan men 18% zuurstof toevoegen en hetzelfde explosierisico hebben als 16% zuurstof en 84% stikstof.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het drogingsdeel uitgerust met meetapparatuur voor waterstof en/of koolmonoxide. Deze gassen kunnen in het proces voorkomen, vooral bij lage zuurstofniveaus, als de 30 brandstof in de brander voor het verhitten van het gasvormige medium niet volledig verbrandt. Het heeft de voorkeur dat de concentratie niet-verbrand gas, zoals waterstof of koolmonoxide, ongeveer 2 vol.% of lager is.
Oorsprong en samenstelling van het voor droging in stap (a) gebruikte gasvormige medium kunnen vrijelijk worden gekozen. Het spreekt vanzelf dat -9- het gasvormige medium bij voorkeur geen andere componenten bevat die met het cellulose-/plasticafvalmengsel kunnen reageren. Een geschikt gasvormig medium kan worden verkregen door verlaging van het zuurstofgehalte in lucht met als zodanig bekende middelen.
5 Het gasvormige medium wordt bij voorkeur verkregen door een koolwaterstof met luchtte verbranden. Dit resulteert in een verhit gasvormig medium met een verlaagd zuurstofgehalte, waarvan zowel de temperatuur als het zuurstofgehalte kan worden beheerst, zoals hierboven uiteengezet. Bij voorkeur is deze koolwaterstof aardgas of vloeibaar gemaakt petroleumgas (LPG). De temperatuur 10 van het gasvormige medium (425 tot 525 K) kan worden verkregen door een voorverhit gasvormig medium met gebruikmaking van stoom of een andere warmtebron door middel van conventionele warmtewisselingstechnieken te verhitten.
Een zuurstofvrij gasvormig medium kan eveneens worden gebruikt, bijvoorbeeld een verhit inert gas, zoals verhitte stikstof. Verhitting van een inert gas kan 15 door middel van een warmtewisselaar geschieden. Het gebruik van een zuurstofvrij gasvormig medium minimaliseert het brandgevaar en het risico van explosies nog verder.
In drogingsstap (a) wordt het watergehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel meestal verlaagd tot 15 gew.% of minder, bij voorkeur 20 wordt het watergehalte verlaagd tot een waarde van ongeveer 10 gew.% of minder, met nog meer voorkeur wordt het watergehalte verlaagd tot een waarde van ongeveer 7,5 gew.% of minder en met de meeste voorkeur tot een waarde van ongeveer 5 gew.% of minder. In het algemeen is de hoeveelheid water ongeveer 1% of meer, aangezien het uit economisch oogpunt niet aantrekkelijk is om nog verder te drogen.
25 Bij voorkeur is de hoeveelheid residuaal vocht ongeveer 2 gew.% of meer. Een nagenoeg droog product is belangrijk voor verdere behandeling van de afvalstroom. Door grondig drogen wordt het mogelijk om het afval doeltreffend in de verdere windscheidingsstap te reinigen.
Het gasvormige medium dat samen met het gedroogde mengsel van 30 cellulose-/plasticafvaldeeltjes de drogingseenheid verlaat, wordt naar de zuiveringsfase in stap (b) gevoerd.
De uitgangstemperatuur van het gasvormige medium hangt af van zijn intreetemperatuur en van het aanvankelijke en uiteindelijke watergehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel en is in het algemeen ongeveer 390 K (117°C) of lager.
-10-
Meestal is de uitgangstemperatuur van het gasvormige medium ten hoogste 380 K (107°C), en ligt zij bij voorkeur in het gebied van 325 K (52°C) tot 375 K (102°C), met meer voorkeur 340 K (67°C) tot 370 K (97°C).
De zuiveringsfase omvat een windscheider, een zeef of een 5 combinatie daarvan.
In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het afvalmengsel rechtstreeks de windscheider ingeblazen. Het afvalmengsel dat de droger verlaat, heeft in het algemeen een temperatuur van ten hoogste 370 K (97°C), in het algemeen ongeveer 360 K (87°C) of lager. Met een maximum temperatuur van het afvalmengsel in dit 10 gebied wordt vermeden dat apparatuuroppervlakken met polymeermateriaal besmeurd raken.
Het gasvormige medium is in hoofdzaak het dragergas in de windscheider. Dit heeft als voordeel dat enige verdere droging kan plaatsvinden en dat de hoeveelheid verse lucht kan worden beperkt tot de lucht die in de brander nodig is.
15 Op deze wijze wordt effluentgas eveneens verminderd, wat uit milieu- en kostenoogpunt de voorkeur heeft. Bij voorkeur wordt tussen de droger en de windscheider geen vers gasvormig medium toegevoegd.
De scheidingsstap (c) kan worden uitgevoerd in apparatuur voor windscheiding (aëroclassificatie) of met zeven, zoals bekend in de techniek. In de 20 windscheider wordt het mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes zodanig verdeeld dat deeltjes die zwaarder zijn (een hogere dichtheid hebben) dan de van cellulose- en thermoplastische materialen gemaakte deeltjes er als een zware fractie uitvallen, terwijl de van cellulose- en thermoplastische materialen gemaakte deeltjes een lichte fractie verschaffen die meestal wordt verzameld en in stap (d) van het gasvormige medium 25 wordt gescheiden door middel van een cycloon stroomafwaarts van de windscheider.
Of een afzonderlijk deeltje tot de lichte of de zware fractie behoort, wordt bepaald door de verhouding van de adhesiekrachten (afkomstig van het oppervlak ervan) tot zijn massa. De scheidingsgrens tussen lichte en zware fractie kan naar wens worden aangepast, bijvoorbeeld door de snelheid van de door de windscheider gevoerde 30 gasvormige stroom te regelen. Deskundigen kunnen de adequate snelheid van de gasstroom om een gewenste zware fractie af te splitsen, gemakkelijk proefondervindelijk bepalen. Als de snelheid van de uit de drogingsstap verkregen gasvormige stroom onvoldoende is, kan het nodig zijn om het totale volume gecirculeerd gas te verhogen. Ook is het mogelijk om de diameter van de windscheider -11 - te vernauwen en zo de snelheid van het gas te verhogen. De gassnelheid in de windscheider is bij voorkeur ongeveer 10 m/s of hoger, met nog meer voorkeur ongeveer 15 m/s. In het algemeen is de snelheid ongeveer 30 m/s of lager, bij voorkeur ongeveer 25 m/s of lager. Bij dergelijke snelheden, zoals bijvoorbeeld 16 m/sec, 17 5 m/sec of 18 m/sec, blijkt de scheiding optimaal. Het zware materiaal is in de meeste gevallen niet brandbaar en bestaat uit stenen, bijvoorbeeld gruis, metalen, keramisch materiaal, glas en mengsels daarvan. Voor het bereiken van een doorzet die hoog genoeg is, is het onpraktisch om al het niet-brandbare materiaal te verwijderen. In het bijzonder worden fijn zand of glasscherfjes door de scheider geblazen.
10 Bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het een belangrijk voordeel dat het deeltjesmengsel dat de windscheider of de zeefoperatie ingaat, droog is en dat het cellulosemateriaal vrijwel niet meer aan de overige materialen in het mengsel hecht. Dit maakt een goede afsplitsing mogelijk, zonder verlies van waardevol cellulose- of plasticmateriaal.
15 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt het gasvormige medium dat in stap (d) van het gezuiverde cellulose-/plasticmengsel wordt gescheiden, ten minste gedeeltelijk gehercirculeerd naar het gasvormige medium dat in stap (a) het proces ingaat. Deze hercirculering is gunstig om het zuurstofgehalte van het gasvormige medium te beheersen en is tevens bevorderlijk 20 voor de energiebalans van de onderhavige werkwijze, Naar keuze kan het watergehalte van de hercirculeringsgasstroom worden verlaagd voordat deze opnieuw het proces ingaat, wat een betere verwijdering van water uit het cellulose-/plasticafvalmengsel oplevert. Wanneer het voor de drogingsstap gebruikte gasvormige medium door verbranding van een koolwaterstof met lucht wordt 25 verkregen, kan het gehercirculeerde gas met de koolwaterstof worden gemengd.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de gascirculatie teweeggebracht doorgasverdringingsapparatuur, zoals ventilatoren, stroomopwaarts van de windscheider. Dit heeft als voordeel dat de droger en de windscheider gemakkelijk onder lichte onderdruk worden gehouden. Daardoor wordt 30 grotendeels voorkomen dat stof in de omgeving terechtkomt. De gasverdringingsapparatuur wordt bij voorkeur ergens tussen de windscheider en de gasuitspoellocatie opgesteld. Met meer voorkeur wordt de gasverdringingsapparatuur ergens tussen de windscheider en de productscheiders opgesteld.
-12-
Bij voorkeur wordt een deel van de gasstroom gehercirculeerd teneinde een verlaagd zuurstofgehalte te bereiken. In het algemeen wordt ongeveer 30% of meer van de gasstroom gehercirculeerd, met meer voorkeur ongeveer 50% van de gasstroom en met nog meer voorkeur ongeveer 60% van de gasstroom. In het 5 algemeen wordt ongeveer 5% of meer van de gasstroom uitgespoeld om 5% of meer verse lucht voor de brander toe te laten. Bij voorkeur wordt ongeveer 10% of meer van het gas uitgespoeld, met nog meer voorkeur wordt ongeveer 20% of meer van het gas uitgespoeld en met de meeste voorkeur wordt ongeveer 30% of meer van het gas uitgespoeld.
10 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het gascirculatiesysteem een warmtewisselaar om het gasvormige medium na afsplitsing van het deeltjesmateriaal af te koelen. In de warmtewisselaar kan verse lucht worden verhit. Afkoeling heeft het voordeel dat enig vocht condenseert en dat het gehercirculeerde gas een grotere drogingscapaciteit heeft. Op deze wijze kan de totale 15 hercirculering van gas worden verminderd.
Ofschoon het na stap (d) verkregen gedroogde en gezuiverde mengsel als zodanig kan worden gebruikt, bijvoorbeeld in plaatmateriaal voor bouwtoepassingen, wordt het bij voorkeur verder verwerkt tot nuttige brandstof, bij voorkeur secundaire brandstof.
20 Na droging en verwijdering van zwaardere deeltjes wordt de afvalstroom bij voorkeur tevens onderworpen aan een sorteerstap waarbij chloorhoudende polymeren zoals PVC en PVDC worden verwijderd of verder worden verwijderd. Dit kan worden bereikt met NIR-analyseapparatuur (near-infra-red), dat aan een automatisch verwijderingssysteem is gekoppeld. Bij de onderhavige uitvinding 25 heeft het een voordeel om deze stap op de gedroogde afvalstroom uit te voeren omdat de plastic- en cellulosematerialen dan niet tot grote brokken aaneenkleven, zodat sorteren zeer effectief is. Bij de onderhavige uitvinding heeft het de voorkeur om een brandstof met minder dan 0,4 gew.% chloor te verkrijgen.
Ofschoon verwijdering van fijn, niet-brandbaar materiaal met 30 gebruikmaking van alleen een zeefoperatie kan worden bereikt, heeft eerste behandeling van de afvalstroom met een windscheider de voorkeur. Een windscheider blijkt efficiënt bij het verwijderen van zware delen (waaronder ook PVC en PVDC) met een relatief gering oppervlak per massa. Glasscherfjes en kleine zanddeeltjes worden echter doeltreffender door middel van zeven uit de goed gedroogde afvalstroom -13- t verwijderd. Zeven blijkt niet zeer efficiënt bij een vochtige stroom, aangezien zand en vergruisde glasdeeltjes aan de cellulosematerialen blijven kleven. Zeven kan geschieden met een zeef met een maasbreedte van 5 mm of minder, bij voorkeur ongeveer 4 mm of minder en met meer voorkeur ongeveer 3 mm, ofschoon ook grotere 5 en kleinere maaswaarden kunnen worden gebruikt.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze een verdere metaalverwijderingsstap. In het gedroogde materiaal kunnen kleine metaaldeeltjes, zoals nietjes en paperclips nu doeltreffend worden verwijderd.
Afhankelijk van de grootte van de deeltjes in de afvalstroom, kan het 10 de voorkeur hebben om de deeltjes verder te verkleinen. Voor gebruik als secundaire brandstof bestaat het cellulose-/plasticafvalmengsel meestal uit deeltjes met een maximale deeltjesgrootte van 80 mm, bij voorkeur 50 mm en met meer voorkeur 30 mm. Grotere, van cellulose- of thermoplastisch materiaal gemaakte deeltjes, indien aanwezig, kunnen worden geshredderd of anderszins tot de gewenste deeltjesgrootte 15 worden teruggebracht.
Het met een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding verkregen brandstofmateriaal van gemengd afval heeft bij voorkeur een energie-inhoud van ongeveer 18 GJ/ton of meer, bij voorkeur ongeveer 20 GJ/ton of meer en met nog meer voorkeur ongeveer 22 GJ/ton of meer. In het algemeen is de calorische waarde 20 ongeveer 35 GJ/ton of minder, bij voorkeur ongeveer 32 GJ/ton of minder.
Verdere verwerking van het mengsel van cellulose-/plasticdeeltjes omvat onder meer compactering in stap (e) voorafgaand aan opslag. Deze compacteringswerkwijze wordt bij voorkeur uitgevoerd in een pelleteerinrichting, die pellets met een diameter van ten hoogste 10 mm, met meer voorkeur ten hoogste 8 25 mm en met de meeste voorkeur ten hoogste 6 mm produceert. Deze werkwijze wordt in detail beschreven in EP-A-1.083.212 alsook in US-A-5.342.418. De aldus verkregen pellets kunnen gemakkelijk worden bewaard en voor verder gebruik naar de locatie worden getransporteerd.
In een andere uitvoeringsvorm geschiedt compactering tot pellets met 30 een diameter van ongeveer 25 mm of minder, in de vorm van zachte pellets. Dergelijke pellets kunnen zeer goed worden getransporteerd en kunnen bijvoorbeeld in cementovens worden gebruikt. Als alternatief wordt het mengsel tot “fluff’ verkleind en rechtstreeks in het fornuis of de oven gevoerd.
-14 -
Bij voorkeur worden de aldus verkregen pellets als secundaire brandstof in een verbrandingseenheid gebruikt. Dit kan om het even welke eenheid zijn, maar een van de mogelijkheden die de voorkeur heeft, is het gebruik van deze pellets in een met poederkool als primaire brandstof gestookte elektriciteitscentrale.
5 Om als secundaire brandstof in combinatie met poederkool bruikbaar te zijn, moeten de pellets kleiner worden gemaakt. Daarom worden de pellets bij voorkeur in stap (f) verpulverd voordat zij als secundaire brandstof worden gebruikt. Het is voordelig om de pellets door middel van een luchtwervelingsmolen te vermalen.
Door het uitvoeren van een geïntegreerde werkwijze volgens de 10 onderhavige uitvinding worden de infrastructurele problemen van de behandeling van het fluff materiaal van het drogingsproces overwonnen: transportgemak van het gedroogde mengsel en gemakkelijke menging met de primaire brandstof van de verbrandingseenheid.
Een geïntegreerd voordeel van de onderhavige uitvinding kan worden 15 bereikt wanneer het drogingsproces en de verbrandingseenheid dicht bij elkaar in de buurt liggen. Dan kan een deel van de in de verbrandingseenheid gegenereerde warmte worden gebruikt voor voorverhitting van het cellulose-/plasticafvalmengsel en/of het gasvormige medium en/of de voeding die wordt gebruikt om genoemd gasvormig medium te verkrijgen. Ook kan een deel van het gedroogde 20 cellulose-/plasticmengsel zelf worden gebruikt als voeding voor de bereiding van het gasvormige medium waarmee het binnenkomende natte cellulose-/plasticafvalmengsel wordt gedroogd.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN: 25 Figuur 1 is een schematische tekening van de droger- en windscheidersectie volgens de onderhavige uitvinding. In Figuur 1 is (1) de ronddraaiende trommeldroger, die rechtstreeks is verbonden met de windscheider (2). In de brander (3) kan gas of olie worden verbrand, dat/die via lijn (6) binnenkomt, waarbij zuurstof aanwezig is in gehercirculeerd gasvormig medium (16) en verse lucht 30 (5). Het verhitte gasvormige medium gaat de trommel in, terwijl via lijn (4) een vochtige afvaldeeltjesstroom binnenkomt. Als gevolg van de droging en de windscheiding wordt door lijn (7) een stroom deeltjesmateriaal geblazen die van zwaar, niet-brandbaar materiaal is ontdaan. Zwaar, niet-brandbaar materiaal wordt deels van de bodem van de ronddraaiende trommeldroger (8) en deels van de bodem van de windscheider (9) -15- verzameld. De hoofdstroom wordt door de werking van het transportventilatiesysteem (10) getransporteerd. Het deeltjesmateriaal uit de stroom wordt in een of meer cyclonen (11) van het gasvormige medium gescheiden. De afvalstroom met droge en gezuiverde cellulose- en plasticdeeltjes wordt via lijn (12) verder verwerkt. Het 5 gasvormige medium (13) wordt in een of meer cyclonen (14) van stof ontdaan en een deel (16) ervan wordt naar de brander gehercirculeerd, terwijl deel (15) wordt gepurgeerd.
Figuur 2 is een afbeelding van een behandelingsschema voor afvalstromen teneinde fluff materiaal te verkrijgen dat als brandstof kan worden 10 gebruikt of dat verder tot brandstofpellets kan worden verwerkt. Gelijke verwijzingsnummers hebben gelijke betekenissen als in Figuur 1. Aan de Inlaatzijde staat (17) voor de binnenkomende afvalstroom, die in shredder (18) wordt verkleind tot bijvoorbeeld een deeltjesgrootte van minder dan 150 mm, bij voorkeur minder dan 100 mm. Daarna wordt de stroom onderworpen aan afsplitsing van metaal met magneten 15 (19) en een Eddy-current systeem (20). Achteraan wordt de stroom (12) gezeefd over een zeef (21) met mazen van 3-4 mm, die zand en glasscherfjes (22) van het cellulose-/plasticmengsel (23) scheidt. Het cellulose-/plasticmengsel kan worden onderworpen aan PVC-sortering door middel van een automatische sorteerinrichting (24). Het nu zeer schone mengsel kan als zodanig worden gebruikt, maar wordt bij 20 voorkeur in shredder (25) verder verkleind tot deeltjes van bijvoorbeeld minder dan 30 mm of minder dan 40 mm. Tevens kan een additionele metaalverwijderingssstap (niet afgebeeld) worden opgenomen. De aldus verkregen fluff stroom (26) kan als zodanig worden gebruikt, maar kan ook met zeer veel voordeel worden gebruikt in een pelleteerwerkwijze zoals bijvoorbeeld beschreven in EP 1083212.
25 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden, die niet als een beperking van de uitvinding mogen worden opgevat.
VOORBEELDEN 1-4
Een hoofdzakelijk uit verontreinigd papier en plastic bestaande 30 voeding, die was ontleend aan gemeentelijk afval, werd verkleind tot stukken van ongeveer 100 mm of kleiner. De afvalstroom werd door een magneet en een Eddy-current systeem gevoerd om metalen eruit te verwijderen. De stroom werd naar een ronddraaiende trommeldroger getransporteerd. Het vat helde 5° ten opzichte van de horizontaal (de inlaat hoger dan de uitlaat). Hierdoor vallen de zware deeltjes van -16- enkele centimeters er aan het uiteinde uit. Het verhitte inlaatgas heeft in het algemeen een temperatuur van meer dan ongeveer 423 K (150 °C) of hoger en ongeveer 523 K (250 °C) of lager. Het gedroogde afval werd rechtstreeks in een windscheider gevoerd. Het met plastic besmeurd raken van de apparatuuroppervlakken werd niet 5 waargenomen. Zware deeltjes werden op de bodem verzameld, terwijl de lichtere fractie, hoofdzakelijk bestaande uit cellulosevezels en plastic, in twee cyclonen werd verzameld. Als droger werd een vat van ongeveer 20 meter lang en een diameter van 4 m met binnenwerk gebruikt. De brander werd ingesteld op een verbruik van 640 kubieke meter methaangas per uur, bij een luchttoevoer van 33,360 kubieke meter. De 10 productuitlaat was ongeveer 12,3 ton/h. Gas uit de twee hoofdproductcyclonen werd over stofcyclonen gereinigd en afgesplitst. De ene gasstroom werd gepurgeerd en een ander deel werd naar de brander gehercirculeerd. Dit heeft het voordeel dat het zuurstofgehalte wordt verlaagd, wat de kans op explosie of brand aanzienlijk verkleint. Ten tweede is de gehercirculeerde gasstroom erg warm, wat de warmtetoevoer voor 15 het verkrijgen van de benodigde temperatuur verlaagt. Tabel 1 vermeldt enkele proefgegevens. De afgesplitste fractie is het deel van het afgas dat wordt uitgespoeld. In de cijfers is inert materiaal buiten beschouwing gelaten, aangezien de warmtecapaciteit van het inerte materiaal zeer laag is en het in het algemeen geen vocht omvat.
-17-
Tabel 1
Parameter Vb. 1 Vb. 2 Vb. 3 Vb. 4
Producttoevoer
Papier (gew.%) 36,25 36,25 36,25 36,25
Vocht (gew.%) 3tÖ 3^0 3^0 3^0
Plastic (gew.%) 32,75 32,75 32,75 32,75
Droaertoevoer
Gastemp. (°C) 2Ö0 25Ö 15Ö Ï8Ö
Stroming (1000 ton/h) 131 95 240 156
Zuurstof (%) Ï5/7 Ï6/Ï 15^2 15^5
Waterstroming (t/h) 9,4 5,1 22,3 12,7
Splitsingsfactor (%) 47 64 26 39
Drogeruitlaat
Producttemperatuur (°C) 73 72 75 74
Gastemperatuur (°C) ÏÖ2 ÏÖ4 1ÖÖ ÏÖ2
Vocht (%) 4^6 4^8 4A 4^5
Aan de bodem van de droger werd ongeveer 1 gew.% (ten opzichte van de vaste materialen) zware materialen verzameld. De afvalstroom werd 5 rechtstreeks in een verticale pijp van 20 m hoog en een diameter van 1,7 m geblazen. De gasstroming was ongeveer 18 m/s. Aan de bodem werd ongeveer 1 gew.% zwaar materiaal verzameld. De hoeveelheden verzameld zwaar materiaal hangen af van de voorbehandeling van de afvalstroom en de hoeveelheid kan hoger of lager zijn. In ieder geval maakt het droge mengsel efficiënte afsplitsing van zwaar materiaal mogelijk.
10 Het mengsel van gas en afval werd met behulp van twee transportventilatoren tot stromen gedwongen. Vervolgens werd de hoofdafvalstroom in twee opeenvolgende cyclonen van de gasstroom gescheiden.
Klein, niet-brandbaar materiaal werd uit de afvaldeeltjesstroom verwijderd door de aldus verkregen stroom over een zeef te voeren, waarvoor een 15 bewegende zeef met mazen van 3 mm werd gebruikt. Ongeveer 2 gew.% fijn zand en glasscherfjes werd afgesplitst. Vervolgens werd de afvalstroom naar een shredder gevoerd, die de deeltjes in stukken van een lengte en breedte van maximaal ongeveer 30 mm sneed.
-18-
De aldus verkregen schone afvalstroom werd in vaste deeltjes omgezet door middel van persen door een matrijs met een effectieve verhouding gatlengte (L) tot gatdiameter (D) van meer dan 5 en bij voorkeur meer dan 7, waarbij de temperatuur van het mengsel werd verhoogd tot ongeveer 100-115°C of zelfs 120 5 °C, afhankelijk van de afvalstroom en de snelheid van de pers. De aldus verkregen pellets bestonden voor ongeveer 97 gew.% of meer, in het algemeen ongeveer 98 gew.% of meer, uit (half gesmolten) plastic en organisch/cellulosevezelmateriaal.
VOORBEELDEN 5-8 10 Op analoge wijze als bij voorbeelden 1-4 werden verdere processen uitgevoerd. De drogingsstap wordt getoond in tabel 2. In voorbeelden 7 en 8 was de gebruikte hoeveelheid aardgas 580, respectievelijk 510 Nm3/h. In Voorbeelden 5 en 6 werd vocht van het productvoedingsmengsel zodanig aangepast dat in het productvoedingsmengsel een totaal vochtgehalte van 31 gew.% werd gehandhaafd.
15 Experimenten waarbij gebruik van een verlaagd vochtgehalte werd gemaakt, leidden tot een temperatuurverhoging van product en gasvormig medium aan de drogeruitlaat. Experimentele waarnemingen gaven aan dat, bij de specifieke gebruikte procesparameters, een vochtgehalte van ten minste 15 gew.% de voorkeur heeft om te waarborgen dat de uitlaattemperatuur van het product niet hoog genoeg is om 20 besmeurd raken van de apparatuuroppervlakken te veroorzaken.
-19-
Tabel 2
Parameter Vb. 5 Vb. 6 Vb. 7 Vb. 8
Producttoevoer
Papier (gew.%) 5^5 65^0 36,25 36,25
Vocht (gew.%) 3TÖ 3ÏTÖ 3ÏTÖ 31^0
Plastic (gew.%) 64^0 4$ 32,75 32,75
Droqertoevoer
Gastemp. (°C) 200 2ÖÖ Ï57 Ï32
Stroming (1000 ton/h) 119 140 156 168
Zuurstof (%) Ï5/7 “ Ï5/7 ÏÜ3 Ï5^j
Waterstroming (t/h) 8,5 9,8 13,9 16,3
Splitsingsfactor (%) 51 43 30 25
Drogeruitlaat
Producttemperatuur (°C) 67 77 66 61
Gastemperatuur (°C) 84 104 81 66
Vocht (%) Ö6 5^6 4~5 6^5 ” 1035140
Claims (37)
1. Methode voor het verwerken van een mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes dat cellulose- en thermoplastische materialen 5 omvat, welke methode de volgende stappen omvat: (a) drogen van het cellulose-/plasticafvalmengsel door behandeling met een heet gasvormig medium met een temperatuur in het gebied van 425 tot 525 K, (b) aan een zuiveringsfase toevoeren van het gedroogde 10 cellulose-/plasticafvalmengsel en het gasvormige medium met een temperatuur van ongeveer 390 K of lager, en (c) onderwerpen van het gedroogde cellulose-/plasticafvalmengsel aan de werking van de zuiveringsfase teneinde deeltjes die zwaarder zijn dan de van cellulose- en thermoplastische materialen gemaakte deeltjes af 15 te splitsen, waarbij de zuiveringsfase een windscheider, een zeef of een combinatie daarvan omvat.
2. Methode volgens conclusie 1, waarbij het cellulose-/plasticafvalmengsel en het gasvormige medium in stap (a) gelijkstrooms door een vat worden 20 gevoerd.
3. Methode volgens conclusie 2, waarbij het in stap (a) gebruikte vat een buisvormig vat is dat bij benadering horizontaal is georiënteerd.
4. Methode volgens conclusie 3, waarbij het buisvormige vat langs zijn horizontale as wordt rondgedraaid.
5. Methode volgens conclusies 3 of 4, waarbij de horizontale as van het buisvormige vat onder een hoek van maximaal 30° neerwaarts helt in de stromingsrichting van het gasvormige medium en waarbij deeltjes die zwaarder zijn en een beter rolgedrag hebben dan het cellulose- en thermoplastische materiaal in het buisvormige vat naar beneden rollen en 30 schuiven en aan de uitlaat van het buisvormige vat van het cellulose-/plasticafvalmengsel worden gescheiden.
6. Methode volgens een der conclusies 1-5, waarbij het hete gasvormige medium een zuurstofgehalte van meer dan 3 vol.% heeft. 1035140 -21 -
7. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij de materialen die zwaarder zijn dan het cellulose- en thermoplastische materiaal metalen, stenen, keramisch materiaal, glas of thermohardende plastics omvatten.
8. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, die voorts omvat (d), 5 scheiden van het gezuiverde cellulose-/plasticmengsel en het gasvormige medium door de werking van een cycloon.
9. Methode volgens conclusie 8, waarbij het afgesplitste, uit stap (d) verkregen gasvormige medium ten minste gedeeltelijk naar het in stap (a) gebruikte gasvormige medium wordt gehercirculeerd.
10. Methode volgens conclusie 9, waarbij het watergehalte van het gehercirculeerde gasvormige medium wordt verlaagd.
11. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het gasvormige medium dat stap (a) ingaat, een temperatuur in het gebied van 425 tot 500 K heeft.
12. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het gasvormige medium dat de drogingsstap verlaat en naar de windscheider in stap (b) wordt gevoerd een temperatuur in het gebied van 325 tot 370 K heeft.
13. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het in stap (a) gebruikte gasvormige medium een zuurstofgehalte van 5 tot 16 vol.% heeft.
14. Methode volgens conclusie 13, waarbij het gasvormige medium wordt verkregen door een koolwaterstof met lucht te verbranden.
15. Methode volgens conclusie 14, voor zover die van conclusie 9 of 10 afhangt, waarbij de gehercirculeerde gasfase met de koolwaterstof wordt gemengd.
16. Methode volgens conclusies 14 of 15, waarbij de koolwaterstof aardgas of 25 vloeibaar gemaakt petroleumgas (LPG) is.
17. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het watergehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel in stap (a) tot 15 gew.% of minder wordt verlaagd.
18. Methode volgens conclusie 17, waarbij het watergehalte van het 30 cellulose-/plasticafvalmengsel in stap (a) tot een waarde van ongeveer 2 gew.% of meer wordt verlaagd.
19. Methode volgens conclusie 17 of 18, waarbij het watergehalte van het cellulose-/plasticafvalmengsel in stap (a) tot 5 gew.% of minder wordt verlaagd. -22-
20. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het cellulose-/plasticafvalmengsel voorafgaand aan stap (a) door middel van mechanisch persen wordt voorbehandeld om het watergehalte te verlagen.
21. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het 5 cellulose-/plasticafvalmengsel 5 tot minder dan 40 gew.% thermoplastisch materiaal omvat, op basis van het totale drooggewicht van cellulose- en thermoplastische materialen.
22. Methode volgens een der conclusies 1-20, waarbij het cellulose-/plasticafvalmengsel 40 tot 85 gew.% thermoplastisch materiaal 10 omvat, op basis van het totale drooggewicht van cellulose- en thermoplastische materialen.
23. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het cellulosemateriaal in het cellulose-/plasticafvalmengsel hoofdzakelijk van papier en/of karton afkomstig is.
24. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het thermoplastische materiaal in het cellulose-/plasticafvalmengsel hoofdzakelijk op basis van polyetheen is.
25. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het cellulose-/plasticafvalmengsel, alvorens stap (a) in te gaan, uit deeltjes met 20 een deeltjesgrootte van maximaal ongeveer 150 mm of minder bestaat.
26. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij het cellulose-/plasticafvalmengsel na stap (d) wordt verkleind tot deeltjes met een maximale deeltjesgrootte van minder dan 50 mm, bij voorkeur minder dan 40 mm en met meer voorkeur minder dan 30 mm.
27. Methode volgens een der conclusies 1-26, die voorts (e), compactering van het gezuiverde cellulose-/plasticmengsel, omvat.
28. Methode volgens conclusie 27, waarbij de compactering in stap (e) geschiedt in een pelleteerinrichting die pellets met een diameter van maximaal 10 mm produceert.
29. Methode volgens conclusies 27 of 28, die voorts (f), verpulvering van de uit stap (e) verkregen pellets, omvat teneinde een poeder te verkrijgen.
30. Methode volgens stap 29, waarbij de pellets in stap (f) door middel van een luchtwervelingsmolen worden vermalen. -23-
31. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij de zuiveringsstap een windscheider omvat.
32. Methode volgens een der voorafgaande conclusies, waarbij de temperatuur van het hete gasvormige medium wordt verkregen door een voorverhit 5 gasvormig medium met gebruikmaking van stoom te verhitten.
33. Methode voor het drogen van een mengsel van cellulose-/plasticafvaldeeltjes dat cellulose- en thermoplastische materialen en enig niet-brandbaar materiaal omvat, welke methode de stap van drogen van het cellulose-/plasticafvalmengsel omvat door behandeling met een heet 10 gasvormig medium met een temperatuur in het gebied van 425 tot 525 K, waarbij het gasvormige medium dat de drogingsstap verlaat, een temperatuur in het gebied van 390 K of lager heeft.
34. Methode volgens conclusie 33, waarbij het hete gasvormige medium een zuurstofgehalte van 3 vol.% of meer heeft.
35. Methode volgens conclusie 33, waarbij de gewichtsverhouding cellulose tot plasticafval ten minste 2:3 is.
36. Methode volgens conclusie 33, waarbij het vochtgehalte van het afvalmengsel voorafgaand aan de drogingsstap 15 gew.% of meer is.
37. Methode volgens conclusie 33, zoals verder in detail beschreven volgens een 20 der conclusies 2-7 en 11-25. 1035140
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP2007001955 | 2007-03-07 | ||
EP2007001955 | 2007-03-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1035140A1 NL1035140A1 (nl) | 2008-08-13 |
NL1035140C2 true NL1035140C2 (nl) | 2010-09-08 |
Family
ID=38846835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1035140A NL1035140C2 (nl) | 2007-03-07 | 2008-03-07 | Werkwijze voor het drogen en zuiveren van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2134820B1 (nl) |
AT (1) | ATE525451T1 (nl) |
DK (1) | DK2134820T3 (nl) |
ES (1) | ES2373759T3 (nl) |
NL (1) | NL1035140C2 (nl) |
PL (1) | PL2134820T3 (nl) |
WO (1) | WO2008107044A1 (nl) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8444721B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-05-21 | Re Community Energy, Llc | Engineered fuel feed stock |
JP2011526324A (ja) | 2008-06-26 | 2011-10-06 | キャセラ ウェイスト システムズ インク | 人工燃料原料 |
NL1035778C2 (nl) * | 2008-07-31 | 2009-06-03 | Qlyte Technologies B V | Werkwijze voor het verwerken van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. |
MX2012007370A (es) | 2009-12-22 | 2012-10-05 | Re Community Energy Llc | Cargas de alimentación de combustible diseñadas que contienen adsorbente. |
SE1050033A1 (sv) * | 2010-01-14 | 2011-07-15 | Skellefteaa Kraftaktiebolag | Pneumatisk ångtork för framställning av bränslepelletar samt förfarande för detta |
CN102213540B (zh) * | 2010-04-02 | 2016-03-23 | 杨波 | 一种塑料干燥方法及其装置 |
US8246788B2 (en) * | 2010-10-08 | 2012-08-21 | Teal Sales Incorporated | Biomass torrefaction system and method |
SI2807238T1 (sl) | 2012-01-26 | 2019-01-31 | Accordant Energy, Llc | Zmanjševanje škodljivih zgorevalnih emisij z uporabo sorbenta, ki vsebuje surovine za gorivo |
CN105021009B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-03-29 | 广西农垦糖业集团良圻制糖有限公司 | 利用甘蔗渣制板前对甘蔗渣进行烘干的系统 |
US11912903B1 (en) | 2022-12-23 | 2024-02-27 | Aladdin Manufacturing Corporation | Latex additive from recycled plastic |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3256614A (en) * | 1961-05-29 | 1966-06-21 | D & S Engineering Ltd | Plant for drying of finely divided material, especially wood pulp and cellulose |
CA1092804A (en) * | 1977-10-06 | 1981-01-06 | Courtaulds Limited | Drying wood pulp |
US4298350A (en) * | 1979-09-17 | 1981-11-03 | Occidental Research Corporation | Method of embrittling waste |
GB8820905D0 (en) * | 1988-09-06 | 1988-10-05 | Courtaulds Plc | Production of cellulose acetate |
SE466156B (sv) * | 1989-04-12 | 1992-01-07 | Erecta Ag | Saett och anlaeggning foer tillverkning av motorsprit av cellulosahaltiga avfalls- och restmaterial |
US5342418A (en) | 1990-04-25 | 1994-08-30 | Jesse Albert H | Method of making pelletized fuel |
AUPQ022599A0 (en) * | 1999-05-06 | 1999-06-03 | Slrg Drying Co. Pty Ltd | Method and apparatus for drying material |
NL1013007C2 (nl) | 1999-09-09 | 2001-03-12 | Dsm Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van brandstofkorrels. |
-
2008
- 2008-01-24 EP EP08707246A patent/EP2134820B1/en not_active Not-in-force
- 2008-01-24 PL PL08707246T patent/PL2134820T3/pl unknown
- 2008-01-24 WO PCT/EP2008/000535 patent/WO2008107044A1/en active Application Filing
- 2008-01-24 AT AT08707246T patent/ATE525451T1/de active
- 2008-01-24 DK DK08707246.8T patent/DK2134820T3/da active
- 2008-01-24 ES ES08707246T patent/ES2373759T3/es active Active
- 2008-03-07 NL NL1035140A patent/NL1035140C2/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK2134820T3 (da) | 2012-01-16 |
EP2134820A1 (en) | 2009-12-23 |
ATE525451T1 (de) | 2011-10-15 |
EP2134820B1 (en) | 2011-09-21 |
WO2008107044A1 (en) | 2008-09-12 |
ES2373759T3 (es) | 2012-02-08 |
NL1035140A1 (nl) | 2008-08-13 |
PL2134820T3 (pl) | 2012-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1035140C2 (nl) | Werkwijze voor het drogen en zuiveren van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. | |
NL1035778C2 (nl) | Werkwijze voor het verwerken van een mengsel van cellulose/plastic afvaldeeltjes. | |
DK2027233T3 (en) | Process for the preparation of solid fuels by roasting (torrefaction) as well as that achieved solid fuel and use of this fuel | |
US4761893A (en) | Sludge treatment process | |
EA012098B1 (ru) | Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов | |
WO2008107042A2 (en) | Improved combustibility of a waste plastic based fuel source | |
RU2374009C2 (ru) | Способ и устройство для обработки муниципальных твердых отходов и материал из биомассы, полученный посредством их | |
CN106414678B (zh) | 将煤或焦炭与第二燃料一起使用来烧工业炉的方法 | |
US4860671A (en) | Odor control for a sludge treatment process | |
ITMI972890A1 (it) | Composizione combustibile solida | |
US4953478A (en) | Odor control for a sludge treatment process | |
US5536371A (en) | Papermaking sludge recovery process and apparatus | |
JP3562092B2 (ja) | 一般ゴミの固形燃料化方法 | |
EP3317231B1 (en) | Process for producing cement using a secondary fuel | |
EP2129753B1 (en) | Plastic based fuel source with improved combustibility | |
EP1060233A1 (en) | Method for producing fuel from the biomass component of organic wet fraction (owf) | |
NL1026414C1 (nl) | Werkwijze en installatie voor het verwerken van afval, alsmede daarbij toe te passen opwerkingsinrichting. | |
GB2082628A (en) | Waste material treatment | |
JP2005066417A (ja) | 溶融前処理装置及び溶融装置 | |
SE470405B (sv) | Förfarande för framställning av bränsleagglomerat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
SD | Assignments of patents |
Effective date: 20150323 |
|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20170401 |