PL177964B1

PL177964B1 - Sposób częściowego utleniania tworzyw sztucznych

Info

Publication number: PL177964B1
Application number: PL94313794A
Authority: PL
Inventors: Motasimur R. Khan; Christine C. Gorsuch; Stephen J. Decanio
Original assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 2000-02-29
Also published as: JP2727031B2; FI961366L; ATE191925T1; JPH09500686A; SK281760B6; CA2173245A1; BR9407746A; AU692796B2; EP0722480A1; EP0722480A4; DE69424059T2; US5827336A; FI961366A0; AU7963494A; EP0722480B1; DE69424059D1; GEP20002213B; SK41396A3; RO116295B1; PL313794A1

Abstract

1. Sposób czesciowego utleniania tworzyw sztucznych, znamienny tym, ze poddaje sie granulacji two- rzywa sztuczne w postaci folii, wtryskiwanych ksztaltek, wyprasek wzmocnionych tworzyw, laminatów i spie- nionych tworzyw, zawierajace nieorganiczny wypelniacz lub substancje wzmacniajaca, czesciowo uplynnia sie granulowane tworzywa sztuczne przez ogrzewanie w zamknietym autoklawie w temperaturze od okolo 205°C do 255°C pod cisnieniem z zakresu od okolo 10 kPa do 50 kPa, z jednoczesnym kontaktowaniem two- rzywa z nadajacym sie do pompowania cieklym rozpuszczalnikiem weglowodorowym w ilosci od okolo 1 do 5 czesci wagowych tego rozpuszczalnika na czesc wagowa tworzywa sztucznego, przy czym ogrzewanie konty- nuuje sie az do powstania nadajacej sie do pompowania zawiesiny, która po ochlodzeniu do temperatury poko- jowej i pod normalnym cisnieniem zawiera nastepujace skladniki w procentach wagowych: a. uplynnione tworzywo sztuczne 20 do 30 b. nieuplynnione tworzywo sztuczne 5 do 15 c. ciekly rozpuszczalnik weglowodorowy 45 do 55 d. oddzielona substancja nieorganiczna 1 do 15 e. nieoddzielona substancja nieorganiczna 5 do 15 oddziela sie oddzielona substancje nieorganiczna od pozostalosci zawiesiny oraz poddaje sie pozostalosc zawiesiny czesciowemu utlenianiu gazem zawierajacym wolny tlen w obecnosci moderatora temperatury w celu wytworzenia surowego gazu syntezowego, gazu opalowego lub gazu redukujacego oraz nietoksyczne- go zuzlu. P L 177964 B 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest bezpieczny dla środowiska sposób pozbywania się odpadów tworzyw sztucznych. Dokładniej, przedmiotem wynalazku, jest sposób przetwarzania odpadów tworzyw sztucznych w celu utworzenia nadającej się do pompowania zawiesiny ciekłego rozpuszczalnika węglowodorowego i częściowo upłynnionej odpadowej, zawierającej stałe węglowe tworzywa sztuczne substancji, wprowadzenie zawiesiny do częściowo utleniającego gazogeneratora w celu wytworzenia gazu syntezowego, gazu redukującego lub gazu opałowego.

Odpady tworzyw sztucznych są stałymi organicznymi polimerami i są dostępne w postaci arkuszy, wtryskiwanych kształtek, formowanych kształtek, wzmacnianych tworzyw, laminatów i tworzyw spienianych. Na przykład samochody wytwarza się z coraz większym udziałem części z tworzyw sztucznych. Znaczna część tworzyw ląduje na wysypiskach. Chociaż tworzywa sztuczne stanowią tylko niewielką część zawartości wysypisk, to jest około 7% wagowych i około 20% objętościowych, ich usuwanie staje się coraz trudniejsze. Koszt zakopywania tych substancji w 1993 roku wynosi od 12 do 100 dolarów za tonę (poza kosztami przewozu) i ma tendencję rosnącą. Wysypiska nie sąpowszechnie uważane za właściwy, a nawet dopuszczalny sposób pozbywania się tworzyw sztucznych. Wskutek połączonego wpływu niepopularności dotychczasowych rozwiązań i potrzeby nowych terenów dla zapewnienia normalnego wzrostu populacji, tworzenie nowych wysypisk zostało zakazane w wielu regionach świata. Istniejące mają także ograniczną pojemność i czas funkcjonowania. Ponadto toksyczne pozostałości z zakopanych tworzyw sztucznych przeciekajądo wód gruntowych i zanieczyszczająto pospolite źródło naszej czystej wody. Spalanie lub spopielanie, będące alternatywnym sposobem pozbywania się tworzyw, nie jest chętnie stosowane, ponieważ prowadzi do ciężkiego zanieczyszczania powietrza szkodliwymi gazami i sadzą. Ponowne przetwarzanie tworzyw jest dopuszczalne ekonomicznie tylko w odniesieniu do około 1°% wagowych odpadów tworzyw sztucznych. Z powiedzianego wynika w oczywisty sposób, że pozbywanie się odpadów tworzyw sztucznych jestjednym z ważniej szych narodowych problemów ochrony środowiska.

Korzystnie, niniejszy dopuszczalny ze środowiskowego punktu widzenia sposób pozwala na częściowe upłynnienie wielu różnych wsadów z tworzyw sztucznych, zmniejszenie ich objętości i względnie tanie pozbywanie się ich przez częściowe utlenienie. Wytwarza się przydatny gaz syntezowy, gaz redukujący lub gaz opałowy. Ponadto wykorzystuje się średniej wielkości wartość opałową tworzyw sztucznych, do ogrzewania innych strumieni procesowych lub wytwarzania ubocznie gorącej wody lub pary.

Przedmiotem wynalazku jest dopuszczalny ze środowiskowego punktu widzenia sposób częściowego utleniania nadającej się do pompowania zawiesiny ciekłego rozpuszczalnika węglowodorowego i częściowo upłynnionej odpadowej, złożonej ze stałych węglowych tworzyw sztucznych substancji, zawierającej nieorganiczny wypełniacz lub substancje wzmacniającą, z wytworzeniem gazu syntezowego, gazu redukującego lub gazu opałowego, złożony z etapów:

177 964 (1) granulowania tworzywa sztucznego zawierającego nieorganiczny wypełniacz lub substancję wzmacniającą, (2) częściowego upłynniania granulowanego tworzywa sztucznego z (1) przez ogrzewanie w zamkniętym autoklawie w temperaturze od około 205°C do 255°C pod ciśnieniem z zakresu od około 10 kPa do 50 kPa, zjednoczesnym kontaktowaniem tworzywa z nadającym się do pompowania ciekłym rozpuszczalnikiem węglowodorowym w ilości od około 1 do 5 części wagowych tego rozpuszczalnika na część wagowątworzywa sztucznego, przy czym ogrzewanie kontynuuje się aż do powstania nadającej się do pompowania zawiesiny, która po ochłodzeniu do temperatury pokojowej i pod normalnym ciśnieniem zawiera następujące składniki w procentach wagowych:

a. upłynnione tworzywo sztuczne 20 do 30

b. nieupłynnione tworzywo sztuczne 5 do 15

c. ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy 45 do 55

d. oddzielona substancja nieorganiczna 1 do 15

e. nieoddzielona substancja nieorganiczna 5 do 15 (3) oddzielenia oddzielonej substancji nieorganicznej (2) (d) od pozostałości zawiesiny z (2), oraz (4) poddanie częściowemu utlenianiu gazem zawierającym wolny tlen w obecności moderatora temperatury pozostałości zawiesiny z (3) w celu wytworzenia surowego gazu syntezowego, gazu opałowego lub gazu redukującego.

Odpady tworzyw sztucznych usuwa się sposobem według wynalazku bez zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Jednocześnie powstają użyteczne produkty uboczne, nie zanieczyszczający środowiska gaz syntezowy, gaz redukujący lub gaz opałowy i bezpieczny żużel.

Odpadowe tworzywa sztuczne przetwarzane w opisany sposób na nadającą się do pompowania zawiesinę będącą wsadem do gazogeneratora częściowego utleniania zawierają co najmniej jedną węglową substancję termoplastyczną lub termoutwardzalną zawierającą towarzyszącą substancję nieorganiczną, np. wypełniacze i substancję wzmacniającą. W odpadach tworzyw sztucznych znajduje się często siarka. Odpady tworzyw sztucznych uzyskuje się z niepotrzebnych urządzeń, pojemników gospodarczych, opakowań, źródeł przemysłowych i złomowanych samochodów'. Mieszanina tworzyw ma różny wiek i skład. W obecności zmiennych ilości niepalnych substancji nieorganicznych związanych z tworzywami jako wypełniacze, katalizatory, pigmenty i środki wzmacniające, odzyskiwanie tworzywa sztucznego jest zwykle niepraktyczne. Ponadto całkowite spalanie może wyzwalać toksyczne-szkodliwe składniki obejmuj ące lotne metale i chlorowcowodory. Związana substancj a nieorganiczna w odpadach węglowych tworzyw sztucznych obejmuje wypełniacze, takie jak tlenek tytanu, talk, glinka, tlenek glinu, siarczan baru i węglany. Katalizatory i przyspieszacze do tworzyw termoplastycznych obejmują związki cyny dla poliuretanów, związki kobaltu i manganu dla poliestrów.. Obecne są także barwniki i pigmenty takie jak związki kadmu, chromu, kobaltu i miedzi, metale nieżelazne takie jak glin i miedź w odcinkach powlekanych tworzywem przewodów, folie metalowe, tkane i niektane włókno szklane, grafit, oraz borowe substancje wzmacniające, inserty stali, mosiądzu i niklu, oraz związki ołowiu z akumulatorów samochodowych. Mogą być także obecne inne ciężkie metale, np. kadm, bar, arsen, chrom, selen i rtęć. Nieorganiczne składniki występująw stałych węglowych tworzywach sztucznych w ilościach od śladowych do około 60% wagowych względem tworzywa, na przykład 1 do 20% wagowych. Odpady tworzyw sztucznych mogą mieć postać arkuszy, kształtek wtryskiwanych lub prasowanych, wzmacnianych tworzyw i spienianych tworzyw.

Środowisko zawiesiny zawiera nadający się do pompowania ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy w ilości od około 30 do 90% wagowych. Z definicji termin „ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy” stosuje się tutaj do opisywania ciekłych rozpuszczalników będących węglowodorowymi ciekłymi paliwami wybranymi z grupy obejmującej skroplony gaz z ropy naftowej, destylaty naftowe i pozostałości, benzynę, ciężką benzynę, naftę, surową ropę naftową, asfalt, olej gazowy, olej asfaltowy, olej bitumiczny, olej łupkowy, olej z węgla, aromatyczne we177 964 glowodory (takie jak benzen, toluen, frakcje ksylenowe), smoła węglowa, olej gazowy zawracany z krakingu katalitycznego, ekstrakt fiirfuralowy z oleju gazowego z koksownika oraz ich mieszaniny. Jako ciekły rozpuszczalnik można też stosować zużyty węglowodorowy olej samochodowy. Odpowiednie są oleje węglowodorowe o następujących właściwościach: temperatura początku destylacji atmosferycznej ponad 260°C, liczba zobojętniania, mg KOH/g 0,70 do 1,0, oraz punkt anilinowy °F 100 do 110. Inne odpowiednie oleje są zgodne ze specyfikacją ASTM D2226, typ 101 i 102. Wyrażenie „A i/lub B” stosuje się tutaj w zwykły sposób i oznacza ono A, lub B, lub A i B.

Tabela 1 przedstawia przekrój sprzedaży w 1991 roku w Stanach Zjednoczonych Ameryki stałych węglowych tworzyw sztucznych.

Tabela 1

Substancja	części wagowych 1991
Akrylobutadienostyren	1 225
Akrylowe	672
Alkid	315
Celulozowe	840
Epoksydowe	428
Nylon	536
Fenolowe	2 556
Poliacetal	140
Poliwęglan	601
Poliester, termoplastyczny	2 549
Poliester, nienasycony	1 081
Polietylen, wysokiej gęstości	9 193
Polietylen, niskiej gęstości	12 143
Stopy polifenylowe	195
Polipropylen i kopolimery	8 155
Polistyren	4 877
Inne styreny	1 180
Poliuretan	2 985
Polichlorek winylu i kopolimery	9 130
Inne winylowe	120
Styrenoakrylonitryl (SAN)	117
Elastomery termoplastyczne	584
Mocznik i melamina	1 487
Inne	345
Łącznie	60 598

Substancję zawierającą tworzywo sztuczne poddaje się granulacji w konwencjonalny sposób do maksymalnych rozmiarów cząstek około 1/4”, np. 1/8”. Granulowanie jest korzystnym sposobem obniżania rozmiarów tworzywa. Można zastosować dowolny granulator tworzyw i młyn. Na przykład granulator z łatwościązgniecie i zmiele stałe cząstki tworzywa do rozmiarów przechodzących przez ASTM E 11 Altemative Sieve Designation 1/4” lub mniejsze. Młyn może przejąć produkt z granulatora (np. 1 /4”) i łatwo przekształcić w mniejsze cząstki (1/8” lub mniej), przechodzące przez ASTM Eli Altemative Sieve Designation nr 7. Na przykład odpowiedni jest

177 964 granulator i młyn z Enteleter Inc., 251 Welton St., Hamden, CT 06517. Zawartość popiołu w otrzymanej granulowanej próbce pozostałości tworzyw ze zgniatacza samochodowego (ACR) wynosi 58,2% wagowych.

Granulowane stałe węglowe tworzywa sztuczne miesza się ze stałym środowiskiem tworzącym zawiesinę złożonym z ciekłego rozpuszczalnika węglowodorowego w celu wytworzenia nadającej się do pompowania zawiesiny o zawartości ciała stałego od około 15 do 50% wagowych i minimalnej wyższej wartości opałowej.

Nadającą się do pompowania zawiesinę prowadza się do zamkniętego autoklawu, w którym granulowane tworzywo sztuczne styka się bezpośrednio i ogrzewa przy pomocy nadającego się do pompowania ciekłego rozpuszczalnika węglowodorowego w ilości od około 1 do 5 części wagowych rozpuszczalnika na część wagową tworzywa sztucznego. Temperatura autoklawu wynosi od 205°C do 255°C. Ciśnienie w autoklawie wynosi od 10 kPa do 50 kPa. W tych warunkach unika się powstawania kondensatu wskutek krakowania i powstawania pozostałości wskutek koksowania. Upłynnianie części tworzywa sztucznego w zetknięciu z gorącym rozpuszczalnikiem węglowodorowym zachodzi w czasie od około 20 minut do 6,0 godzin, na przykład w czasie 30 minut. Częściowe upłynnienie granulowanego tworzywa zachodzi aż do powstania nadającej się do pompowania zawiesiny, która po ochłodzeniu do temperatury pokojowej i pod normalnym ciśnieniem zawiera następujące składniki w procentach wagowych:

a. upłynnione tworzywo sztuczne 20 do 30

b. nieupłynnione tworzywo sztuczne 5 do 15

c. ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy 45 do 55

d. oddzielona substancja nieorganiczna 1 do 15

e. nieoddzielona substancja nieorganiczna 5 do 15

Upłynnione tworzywo sztuczne jest tą częścią tworzywa sztucznego, która uległa upłynnieniu w zetknięciu z ciekłymi rozpuszczalnikami węglowodorowymi. Nieupłynnione tworzywo sztuczne jest tączęściągranulowanego tworzywa sztucznego, która pozostaje nierozpuszczona po potraktowaniu rozpuszczalnikiem. Oddzielona substancja nieorganiczna jest częścią substancji nieorganicznej powstającej przy upłynnianiu rozpuszczalnikiem granulowanego tworzywa sztucznego, którą można łatwo oddzielić od pozostałości zawiesiny przez osiadanie, odsiewanie, sączenie lub odwirowanie. Gęstość oddzielonej substancji nieorganicznej jest większa niż 1,2. Typowa oddzielona substancja nieorganiczna pochodzi z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, węglan wapnia i ich mieszaniny. Wchodzą tu także tlenki i siarczki Na, Ca, Mg, Fe i ich mieszaniny. W jednej z odmian co najmniej część oddzielonej substancji nieorganicznej zawraca się do autoklawu w celu dodatkowego ogrzania węglowodorowego ciekłego rozpuszczalnika.

Nieoddzielona substancja nieorganiczna jest tą częścią substancji nieorganicznej powstającej przy upłynnianiu rozpuszczalnikiem granulowanego tworzywa sztucznego, która pozostaje w zawiesinie i nie może być łatwo oddzielona przez osiadanie, odsiewanie, sączenie lub odwirowanie. Typowa nieoddzielona substancja nieorganiczna pochodzi z grupy obejmującej mieszaniny tlenków i/lub siarczków następuj ących pierwiastków: Al, Ba, Ca, Cu, F e, K, Mg, Mn, Ni, P, Pb, Si, Sr i Ti. Rozmiary cząstek nieoddzielonej substancji nieorganicznej są mniejsze niż 0,2 mm, czyli mniejsze niż rozmiary cząstek oddzielonej substancji nieorganicznej.

Nadającą się do pompowania zawiesinę granulowanej węglowej zawierającej tworzywo sztuczne substancji i ciekłe środowisko zawiesiny, moderator temperatury, np. H2O, CO₂ i strumień gazu zawierającego wolny tlen wprowadza się do strefy reakcji w pionowym zbiorniku o stalowych ściankach, wykładzinie ogniotrwałej, ze swobodnym przepływem, w którym zachodzi reakcja częściowego utleniania z wytworzeniem gazu syntezowego, gazu redukującego lub gazu opałowego. Typowy gazogenerator pokazano i opisano we wspólnym opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3544291, dołączanym niniejszym jako odnośnik literaturowy.

Palinik dwu-, trzy lub czterostrumieniowy typu pierścieniowego, pokazany i opisany we wspólnych opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3847564 i 4525175,

177 964 dołączanych niniejszym jako odnośniki literaturowe, można stosować do wprowadzania strumieni wlotowych do gazogeneratora częściowego utleniania. Zgodnie z opisem patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 847564, gaz zawieraj ący wolny tlen, na przykład w mieszaninie z parą wodną, można przepuszczać równocześnie przez kanał centralny 18 i zewnętrzny pierścieniowy kanał 14 palnika. Gaz zawierający wolny tlen wybiera się z grupy obejmującej zasadniczo czysty tlen, to jest zawierający ponad 95% molowych O2, powietrze wzbogacone w tlen, to jest zawierające ponad 21% molowych O2, oraz powietrze. Gaz zawierający wolny tlen dostarcza się w temperaturze od około 38°C do 540°C. Nadającą się do pompowania zawiesinę granulowanej węglowej zawierającej tworzywo sztuczne substancji i ciekły węglowodorowy rozpuszczalnik przepuszcza się do strefy reakcji gazogeneratora częściowego utleniania przez pośredni kanał pierścieniowy 16 w temperaturze od pokojowej do 350°C.

Palnik wprowadzony jest w dół przez górny port wlotowy niekatalitycznego generatora gazu syntezowego. Palnik sięga wzdłuż centralnej osi gazogeneratora z końcem wyprowadzającym wielofazową mieszaninę paliwa, gazu zawierającego wolny tlen i moderatora temperatury takiego jak woda, para wodna lub CO2 bezpośrednio do strefy reakcji.

Względne proporcje paliwa, gazu zawierającego wolny tlen i moderatora temperatury w strumieniu wsadowym do gazogeneratora są starannie regulowane w celu konwersji znacznej części węgla w zawiesinie, np. do około 90% wagowych lub więcej, na tlenki węgla i w celu utrzymania temperatury strefy samorzutnej reakcji około 980°C do 1915°C. Korzystnie temperatura w gazogeneratorze mieści się w zakresie od około 1310°C do około 1520°C, przy czym powstaje stopiony żużel. Ciśnienie w strefie reakcji częściowego utleniania wynosi od 0,1 do 3,0 MPa. Ponadto stosunek wagowy H2O do węgla we wsadzie wynosi od 0,2-3,0 do 1,0, na przykład 0,5-2,0 do 1,0. Stosunek atomowy wolnego tlenu do węgla we wsadzie wynosi od około 0,8-1,5 do 1,0, na około 0,9-1,2 do 1,0. Dzięki takim warunkom pracy powstaje w strefie reakcji redukująca atmosfera zawierająca H2 i CO oraz nietoksyczny żużel.

Czas przebywania w strefie reakcji częściowego utleniania wynosi od około 1do 15 s, a korzystnie od 2 do 8 s. Przy podawaniu czystego tlenu do gazogeneratora, skład gazów wylotowych z gazogeneratora w % molowych w przeliczeniu na suchy gaz może być następujący: H210 do 60, CO 20 do 50, CO2 5 do 60, CH₄ 0 do 5, H2S+COS 0 do 5. N2 0 do 5, Ar 0 do 1,5. Przy podawaniu powietrza do gazogeneratora., skład gazów wylotowych z gazogeneratora w % molowych w przeliczeniu na suchy gaz może być następujący: H2 2 do 20, CO 5 do 35, CO2 5 do 25, CH4 0 do 2, N2 45 do 80, Ar 0,5 do 1,5. W gazie wylotowym znajduje się nieprzekształcony węgiel, popiół lub stopiony żużel. W zależności od składu i zastosowania, gaz wylotowy jest określany nazwą gazu syntezowego, gazu redukującego lub gazu opałowego. Na przykład gaz syntezowy składa się z mieszanin H2 + CO, które można stosować do syntezy chemicznej, gaz redukujący jest bogaty w H2 + CO i stosuje się go do reakcji redukcji, a gaz opałowy zawiera mieszaniny H2 + Co i może też zawierać CH4. Korzystnie w niezwykle gorącej redukującej atmosferze gazogeneratora toksyczne składniki substancji nieorganicznej ze stałej węglowej zawierającej tworzywo sztuczne substancji są przechwytywane przez niepalne składniki i pzekształcane w nietoksyczny nieługowalny żużel. Pozwala to na sprzedawanie żużlu jako przydatnego produktu ubocznego. N a przykład ochłodzony żużel można zmielić i pokruszyć do niewielkich rozmiarów cząstek, np. mniejszych niż 1/8” i stosować jako podkłady drogowe lub składniki płyt budowlanych.

Gorący strumień gazów wylotowych ze strefy reakcji generatora gazu syntezowego ochładza się szybko do temperatury niższej od temperatury reakcji, z zakresu od około 130°C do 370°C, zalewając go bezpośrednio wodą, lub dokonując pośredniej wymiany ciepła np. z wodą, wytwarzając parę wodną w chłodnicy gazu. Ochłodzony strumień gazowy można oczyścić w konwencjonalny sposób. Na przykład można tego dokonać jak we wspólnym opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4052176, dołączonym jako odnośnik literaturowy, omazwiającym usuwanie H2S, COS i CO2. Korzystnie przy zgazowywaniu tworzyw sztucznych awierających halogenki, takichjak poli(chlorek winylu), politetrafluoroetylen, w procesie częściowego utleniania, halogenekjest uwalnianyjako chlorowcowodór (to jestHCl, HF) ijest wypłukiwany z gazu syntezowego wodą zawierającą amoniak i inne substancje zasadowe. Tworzywa

177 964 zawierające bromowe środki opóźniające palenie można przetwarzać podobnie. Jako odnośnik literaturowy dołącza się opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4468376.

Poniższe przykłady ilustrująprzedmiot wynalazku i nie powinny ograniczać jego zakresu. Przykład 1.4 tony dziennie mieszaniny zawierającej kilka typów tworzyw sztucznych spotykanych w samochodach, w tym z wypełniaczami, bez wypełniaczy, ze wzmacniaczem, wytworzonych z polistyrenu, poliamidu, poliuretanu, poli(chlorku winylu), polipropylenu i innych miele się do rozmiarów cząstek mniejszych niż około 1/8” i miesza z 4 tonami dziennie odpadowego oleju silnikowego o temperaturze początku destylacji atmosferycznej od około 130°C do 260°C. Końcową analizę chemiczną mieszaniny tworzyw pokazuje tabela I. Analizę popiołu w mieszaninie tworzyw sztucznych pokazuje tabela II.

Tabela I

Analiza suchej masy mieszaniny tworzyw sztucznych w przykładzie 1.

	% wagowych
c	23,8
H	4,2
N	0,9
S	0,5
O	12,3
Popiół	58,3

Tabela II

Analiza chemiczna popiołu z mieszaniny tworzyw sztucznych w przykładzie 1.

	% wagowych
SiO2	33,20
A1₂Os	6,31
Fe₂O₃	22,00
CaO	29,20
MgO	0,94
Na₂O	1,27
K2O	0,43
T1O2	0,89
P₂O₃	0,92
^Cr2^O3	0,28
ZnO	2,31
PbO	0,09
BaO	0,80
CuO	0,89
NiO	0,47

177 964

Powyższą nadającą się do pompowania wodną zawiesinę odpadów tworzyw sztucznych i odpadowego olejupoddaje się częściowemu upłynnieniu w zamkniętym autoklawie w temperaturze 255°C i pod ciśnieniem 33 kPa przez 30 minut. Nadającąsię do pompowania wodną zawiesinę z autoklawu przesącza się w celu usunięcia nadającej się do oddzielenia substancji nieorganicznej, a pozostałość poddaje się reakcji z 7 tonami dziennie tlenu metodą częściowego utleniania w konwencjonalnym niekatalitycznym gazogeneratorze w temperaturze około 1310°C i pod ciśnieniem około 33 kPa. Powstaje gaz syntezowy zawierający H2 + CO oraz około 3 tony żużlu. Po ochłodzeniu żużel jest grubą, szklistą nie nadającąsię do ługowania substancją. Jeśli jednak tę samąmieszaninę tworzyw sztucznych spali się na powietrzu, żużel może zawierać składniki toksyczne, np. chrom w postaci możliwej do wyługowania.

Można dokonywać innych modyfikacji i zmian w wynalazku, j ak opisano powyżej, nie odchodząc od ducha i zakresu wynalazku, a więc na wynalazek można nałożyć tylko takie ograniczenia, jakie są wskazane w załączonych zastrzeżeniach.

\ΊΊ 964

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób częściowego utleniania tworzyw sztucznych, znamienny tym, że poddaje się granulacji tworzywa sztuczne w postaci folii, wtryskiwanych kształtek, wyprasek wzmocnionych tworzyw, laminatów i spienionych tworzyw, zawierające nieorganiczny wypełniacz lub substancję wzmacniającą, częściowo upłynnia się granulowane tworzywa sztuczne przez ogrzewanie w zamkniętym autoklawie w temperaturze od około 205°C do 255°C pod ciśnieniem z zakresu od około 10 kPa do 50 kPa, zjednoczesnym kontaktowaniem tworzywa z nadaj ącym się do pompowania ciekłym rozpuszczalnikiem węglowodorowym w ilości od około 1 do 5 części wagowych tego rozpuszczalnika na część wagową tworzywa sztucznego, przy czym ogrzewanie kontynuuje się aż do powstania nadającej się do pompowania zawiesiny, która po ochłodzeniu do temperatury pokoj owej i pod normalnym ciśnieniem zawiera następujące składniki w procentach wagowych:

a. upłynnione tworzywo sztuczne 20 do 30

b. nieupłynnione tworzywo sztuczne 5 do 15

c. ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy 45 do 55

d. oddzielona substancja nieorganiczna 1 do 15

e. nieoddzielona substancja nieorganiczna 5 do 15 oddziela się oddzieloną substancję nieorganiczną od pozostałości zawiesiny oraz poddaje się pozostałość zawiesiny częściowemu utlenianiu gazem zawierającym wolny tlen w obecności moderatora temperatury w celu wytworzenia surowego gazu syntezowego, gazu opałowego lub gazu redukującego oraz nietoksycznego żużlu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulowane stałe węglowe tworzywa sztuczne miesza się z ciekłym rozpuszczalnikiem węglowodorowym w celu wytworzenia nadającej się do pompowania zawiesiny, którą wprowadza się do autoklawu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy wybrany z grupy obejmującej destylaty naftowe i pozostałości, surową ropę naftową, asfalt, olej gazowy, olej asfaltowy, olej bitumiczny, olej łupkowy, olej z węgla aromatyczne węglowodory, smołę węglową, olej gazowy zawracany z fluidalnego krakingu katalitycznego, ekstrakt furfuralowy z oleju gazowego z koksownika oraz ich mieszaniny.

.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się nadający się do pompowania ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy spełniający wymagania specyfikacji ASTM D2226, typ 101 i 102.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje ciekły rozpuszczalnik węglowodorowy będący olejem węglowodorowym o następujących właściwościach: temperatura początku destylacji atmosferycznej ponad 260°C, liczba zobojętniania, mg KOH/g 0,70 do 1,0, oraz punkt anilinowy °F 100 do 110.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się tworzywo sztuczne wybrane z grupy obejmującej poliestry, poliuretan, poliamid, polistyren, octan celulozy, polipropylen i ich mieszaniny.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się tworzywo sztuczne granulowane do rozmiarów cząstek przechodzących przez ASTM E 11 Alternative Sieve Designation nr 7 lub mniejsze.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogrzewanie trwa przez okres od około 20 minut do 6 godzin.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielona substancja organiczna ma gęstość 1,2.
10. SposóS wsólug zdstg.l, zn amż^i^i^y tym, ży oddzieloną substancjs arganiczgąoddziela się od reszty zawiesiny przez osiadanie, odsiewanie lub odwirowanie.

177 964
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzieloną substancję organiczną wybiera się z grupy obejmującej krzemionkę, tlenek glinu, węglan wapnia, tlenki i/lub siarczki żelaza, magnezu, wapnia i sodu oraz ich mieszaniny.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje dodatkowo etap zawracania co najmniej części oddzielonej substancji organicznej do autoklaw w celu dodatkowego ogrzania ciekłego węglowodorowego rozpuszczalnika.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pozostałość zawiesiny poddaje się reakcji z gazem zawierającym wolny tlen metodą częściowego utlenienia w pionowym zbiorniku o wykładzinie ogniotrwałej, ze swobodnym przepływem, w temperaturze od około 980°C do 1915°C, pod ciśnieniem od około 0,1 do 30,0 MPa, przy stosunku atomowym O/C w zakresie od około 0,8-1,5 do 1,0 i stosunku wagowym H₂O do węgla we wsadzie od 0,2-3,0 do 1,0, w celu wytworzenia gorącego strumienia gazów wylotowych zawierających H₂, CO, CO₂, H₂O, H₂S, COS i ewentualnie N2.