PL200616B1 - Urządzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych - Google Patents

Abstract

1. Urz adzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych obejmuj ace podajnik odpadów, reaktor zaopa- trzony w skrobak i mieszad lo, polaczony z uk ladem grzew- czym, oraz zespó l usuwania zanieczyszcze n, znamienne tym, ze zawiera co najmniej jeden reaktor (2, 2 ') przep ly- wowy o kszta lcie rurowym, stanowi acy przeponowy wy- miennik ciep la, umieszczony korzystnie w pozycji pionowej i bezpo srednio polaczony z zamkni etym zbiornikiem (4) roztopionego polimeru (5), w którym s a zanurzone topielniki (6) z wyjmowalnymi koszami (7) doprowadzone do szczel- nej komory (8), suwliwie zamocowanej na prowadnicach (9) nad zbiornikiem (4) i sztywno po laczonej z transporterem (11) podajnika (12) o ruchu obrotowo-zwrotnym pomi edzy koszami (7) wymuszaj acym ustawianie transportera (11) nad jednym z koszy (7), przy czym reaktor (2, 2 ') i zbiornik (4) roztopionego polimeru (5) znajduj a si e we wspólnej os lonie (1) tworz ac kompaktow a konstrukcje, w której pomi edzy zbiornikiem (4) i os lon a (1) jest p laszczowy kana l (14) na obieg gazów spalinowych od uk ladu grzewczego do kolek- tora (15) wylotowego, a uk lad grzewczy stanowi zespó l palników (16) umieszczonych wzd luz reaktora (2, 2 '), zasi- lanych gazem i/lub gazami z rozk ladu pirolitycznego, z kolei reaktor (2) ma wlot (18) znajduj acy si e w pobli zu dna zbior- nika (4), a wylot (19) w górnej cz esci zbiornika (4) i jest zaopatrzony w mieszad lo (20, 20 ') skrobakowe sk ladaj ace si e z co najmniej dwóch skrobaków (21, 21 ') w kszta lcie listew o d lugo sci korzystnie równej d lugo sci reaktora…….. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem patentu jest urządzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych na paliwo płynne.

Dynamiczny rozwój produkcji poliolefin na całym świecie oraz ich szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach życia powoduje nadmierne powstawanie odpadów polimerowych, które najczęściej trafiają na składowiska zajmując znaczną objętość. Z ekologicznego punktu widzenia lepszym rozwiązaniem jest oddzielenie tych odpadów polimerowych i poddanie ich recyklingowi materiałowemu.

Znane i stosowane na świecie sposoby przetwarzania odpadów polimerowych oparte są na procesie pirolizy, jak opisano w polskim opisie patentowym nr 188 936. W przedstawionym sposobie surowiec poliolefinowy z dodatkiem katalizatora w ilości do 30% wagowych masy surowca poliolefinowego ogrzewa się i utrzymuje w temperaturze nie wyższej niż 600°C.

Katalizator jest wybrany z grupy substancji obejmującej cementy, krzemiany metali ciężkich oraz kalafoniany metali ciężkich, a także mieszaninę tych substancji. Rodzaj stosowanego katalizatora określają liczne zastrzeżenia zależne.

Omawiane zgłoszenie obejmuje również instalację do realizacji tego sposobu. Instalacja ta posiada co najmniej jeden reaktor zbiornikowy, zaopatrzony we właz zasypowy połączony z urządzeniem dozowania surowca poliolefinowego i katalizatora, króciec wylotowy spalin, króciec odbioru produktu. Reaktor stanowi pionowy zbiornik, w którym w górnej części jest zamocowana pozioma przegroda sitowa oraz mieszadło. Układ grzewczy reaktora stanowi otaczająca go od dołu komora spalinowa, ogrzewana co najmniej jednym palnikiem, zasilanym produktami reakcji. W komorze spalinowej na obwodzie reaktora symetrycznie w kilku rzędach są rozmieszczone przelotowe rury grzewcze, przechodzące przez wnętrze reaktora powyżej górnej krawędzi mieszadła i wyprowadzone przez przegrodę sitową do komory odlotowej spalin. Instalacja obejmuje ponadto kondensator produktów, zbiornik buforowy surowego produktu oraz kolumnę destylacyjną.

Inny sposób przetwarzania odpadów polimerowych za pomocą termicznego krakingu oraz aparatura do tego sposobu stanowi przedmiot zgłoszenia patentu europejskiego EP 0 675 189.

Aparatura zawiera pionowy reaktor zbiornikowy, który w górnej części jest zaopatrzony w naczynie w postaci sita oraz ma zamocowane mieszadło ze skrobakiem do usuwania osadów koksu z wewnę trznej ś cianki reaktora. Nad sitem w zbiorniku znajduje się otwór wlotowy, do którego z podajnika ślimakowego jest doprowadzany surowiec poliolefinowy w postaci zmiękczonej lub w stanie półpłynnym. W części zbiornika pod sitem gromadzi się płynny surowiec poliolefinowy wstępnie oddzielony od zanieczyszczeń mechanicznych pozostałych na oczkach sita. W tej części zachodzi proces krakingu przy temperaturze 350°C * 450°C.

Dno zbiornika reaktora ukształtowane stożkowo jest połączone z urządzeniem ślimakowym do odprowadzania pozostałości krakingu nagromadzonych w tej części zbiornika.

Ponadto aparatura zawiera kolumnę destylacji frakcjonowanej, do której są przekazywane produkty otrzymane z krakingu w komorze reaktora. W dwufrakcyjnej kolumnie są oddzielane gazy szkodliwe, lotne węglowodory i niskowrzące produkty od pozostałych o wysokiej temperaturze wrzenia, które są zawracane do systemu grzewczego reaktora i wykorzystywane do podtrzymywania procesu krakingu.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych obejmuje podajnik odpadów z topielnikiem, co najmniej jeden reaktor przepływowy, zaopatrzony w skrobak i mieszadło, połączony z układem grzewczym oraz zespół usuwania zanieczyszczeń. Reaktor o kształcie rurowym, stanowiący przeponowy wymiennik ciepła, umieszczony korzystnie w pozycji pionowej jest bezpośrednio połączony z zamkniętym zbiornikiem roztopionego polimeru i ma wlot w pobliżu dna zbiornika, a wylot w górnej części zbiornika. Reaktor jest zaopatrzony w mieszadło skrobakowe składające się z co najmniej dwóch skrobaków w kształcie listew o długości korzystnie równej długości reaktora. Skrobaki są zamocowane na obrotowym trzpieniu tak, że szczeliny pomiędzy brzegami roboczymi listew a ścianką reaktora wynoszą od 0,05 mm do 5 mm. Często stosuje się mieszadło skrobakowe wyposażone w co najmniej jeden zespół łopatek turbinowych dodatkowo wymuszających osiowy przepływ roztopionego polimeru w reaktorze. Z kolei w zbiorniku są zanurzone korzystnie dwa topielniki z wyjmowalnymi koszami, doprowadzone do wspólnej szczelnej komory. Komora ta jest suwliwie zamocowana na prowadnicach nad zbiornikiem i sztywno połączona z transporterem podajnika o ruchu obrotowo-zwrotnym pomiędzy koszami, wymuszającym ustawianie transportera nad każdym z koszy. Zwykle stosuje się wyposażenie urządzenia w topielniki rurowe i kosze z metalowej siatki

PL 200 616 B1 o rozmiarze oczek równym lub niniejszym od wielkoś ci szczeliny pomię dzy ś cianką wewnę trzną reaktora a brzegiem roboczym listew skrobaka. Z kolei szczelna komora nad zbiornikiem ma kształt wycinka pierścienia o przekroju prostokątnym. Na górnej ściance komory nad koszami znajdują się dwie pokrywy do wyjmowania i opróżniania tych koszy. Reaktor na zewnątrz jest ożebrowany. Zwykle jest wyposażony w układ poprzecznych żeber w kształcie owalnym lub prostokątnym. Reaktor i zbiornik roztopionego polimeru znajdują się we wspólnej osłonie tworząc kompaktową konstrukcję, w której pomiędzy zbiornikiem i osłoną jest płaszczowy kanał na obieg gazów spalinowych od układu grzewczego do kolektora wylotowego. Układ grzewczy stanowi zespół palników umieszczonych wzdłuż reaktora, zasilanych gazem i/lub gazami z rozkładu pirolitycznego. Ponadto w zbiorniku znajduje się zespół usuwania zanieczyszczeń, który stanowi filtr stałych produktów pirolizy i drobnych zanieczyszczeń z króćcem zasysającym, umieszczonym w pobliżu dna. Filtr ma postać zbliżoną do poziomo usytuowanej strzykawki. Składa się z zespołu tłoczącego umieszczonego wewnątrz korpusu, którego stożkowy koniec sąsiaduje ze ścianką filtrującą. Drugi koniec korpusu jest zaopatrzony w otwór wlotowy z zaworem. Zespół tłoczący, oddzielający komorę zasysania polimeru od komory filtrowania składa się z popychacza oraz luźno osadzonego na nim tłoczka zaopatrzonego w otwór przelotowy. Tłoczek znajduje się pomiędzy cofaczem zamocowanym sztywno na popychaczu, a kołnierzem ruchomej tulejki z otworami. Tulejka jest dociskana sprężyną opartą o nieruchomą kryzę popychacza, którego koniec jest połączony z przewodem wylotowym, zaopatrzonym na obwodzie w kanaliki, przepuszczają ce osad do jego wnę trza poprzez otwory na ruchomej tulejce.

Działanie urządzenia do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych polega na przebiegu procesu pirolizy w reaktorze przy ciągłej cyrkulacji upłynnionego polimeru pomiędzy zbiornikiem wypełnionym gorącym, stopionym polimerem o temperaturze korzystnie w zakresie od 350° 450°C, a bezpośrednio połączonym z nim reaktorem, umieszczonym korzystnie w pozycji pionowej. Pirolityczny rozkład polimeru zachodzi w przepływowym reaktorze, zewnętrznie ożebrowanym, ogrzewanym równomiernie od zewnątrz ciepłem spalania gazów. Jako gaz opałowy często wykorzystuje się gazowe produkty pirolizy. W wysokich temperaturach polimer ulega pirolitycznemu krakingowi, a produkty tej reakcji tworzą fazę parowo - gazową i wydostają się nad powierzchnię stopionego polimeru. W zbiorniku wytwarza się niewielkie nadciśnienie i produkty stanowiące fazę parowo-gazową samoczynnie są wyprowadzane poprzez kanał wylotowy do kondensatora, gdzie skraplają się ciekłe produkty reakcji stanowiące paliwo płynne, a te produkty gazowe, które nie kondensują są kierowane do ogrzewania reaktora. Mieszadło zainstalowane wewnątrz reaktora wyposażone w listwowe skrobaki oraz łopatki, obracając się, wymusza przepływ stopionego polimeru, a poprzez mieszanie uśrednia temperaturę i zabezpiecza przed miejscowym przegrzewaniem. Ruch skrobaków powoduje usuwanie ciągle narastającej warstwy koksu i chroni reaktor przed jej niekorzystnym wpływem na proces. Polimer w zbiorniku jest w sposób ciągły uzupełniany świeżym odpadem podawanym poprzez topielniki z wyjmowalnymi koszami. Kosz i dolna część topielnika zanurzone są w roztopionym polimerze. Kawałki polimeru opadające z podajnika do kosza topią się i roztwarzają w gorącym, roztopionym polimerze. Strumień gazów spalinowych po przejściu przez strefę ogrzewania reaktora opływa zbiornik w przestrzeni utworzonej przez kanał płaszczowy wokół zbiornika. Ułatwia to rozruch urządzenia poprzez przyspieszenie topienia polimeru w zbiorniku, a podczas ciągłej pracy urządzenia stanowi dodatkową warstwę zabezpieczającą przed stratą ciepła ze zbiornika do otoczenia. W koszu zatrzymują się zanieczyszczenia mechaniczne, takie jak kamienie, żwir, kawałki metalu. Kosz jest wyjmowany co pewien czas w celu oczyszczenia, bez przerywania ciągłości pracy urządzenia. Znajdująca się nad koszami ruchoma komora przesuwając się na prowadnicach, umożliwia zasypywanie odpadów naprzemiennie do jednego i do drugiego kosza. Oczka siatki koszy są mniejsze od odległości pomiędzy skrobakiem a ścianką reaktora, co uniemożliwia wpadanie do zbiornika zanieczyszczeń blokujących ruch skrobaka w reaktorze. Drobne cząstki zanieczyszczeń, które unoszą się i krążą wraz ze stopionym polimerem wykazują tendencję do opadania i gromadzenia się na dnie zbiornika.

W celu ich usunięcia, w pobliżu dna zbiornika zainstalowano filtr, całkowicie zanurzony w roztopionym tworzywie. W korpusie filtra znajduje się zespół tłoczący, który poruszając się w lewo umożliwia przepływ filtrowanej cieczy z komory zasysania do komory filtrowania. Następnie ruch popychaczy w prawo powoduje sprężanie filtrowanej cieczy w komorze filtrowania i wypływ przefiltrowanej cieczy przez ściankę filtrującą na zewnątrz filtra do zbiornika. Na ściance filtrującej zatrzymują się cząstki zanieczyszczeń, które są zgarniane przesuwającym się tłoczkiem do stożkowej części komory filtrowania, gdzie gromadzi się zgarniany cyklicznie osad w postaci pasty. Tłoczek opierając się na osadzie, uciska sprężynę i przesuwa kołnierz ruchomej tulejki w lewo, co powoduje odsłonięcie kanalików

PL 200 616 B1 w popychaczu, przepuszczających osad i wypchnię cie przez nie porcji osadu z komory filtrowania do przewodu wylotowego. Następuje rozprężenie sprężyny, przesunięcie kołnierza ruchomej tulejki w prawo i ponowne zaniknię cie kanalików. Przesunięcie tłoczka w lewo powoduje niewielkie sprężenie filtrowanej cieczy w komorze zasysania. Zamyka się zawór wlotowy, filtrowana ciecz przepływa przez otwór w tłoczku z komory zasysania do komory filtrowania. Następnie ruch popychacza w prawo powoduje zasysanie porcji cieczy do komory zasysania, wyciskanie cieczy z komory filtrowania poprzez ściankę filtrującą do zbiornika, zagęszczenie zatrzymanego osadu i wypchnięcie jego porcji z filtra poprzez przewód wylotowy. Filtr może pracować w sposób ciągły.

Istotną zaletę rozwiązania według wynalazku stanowi kompaktowa konstrukcja urządzenia do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych, utworzona poprzez umieszczenie w jednej osłonie reaktora lub zespołu reaktorów bezpośrednio połączonych ze zbiornikiem roztopionego polimeru, w którym są zanurzone topielniki z wyjmowalnymi koszami, a także filtr stałych produktów pirolizy. Taka konstrukcja zapewnia utrzymanie ciągłości i wysokiej wydajności procesu, jak również znaczne ograniczenie przestrzeni zajmowanej przez urządzenie, w porównaniu do przestrzeni zajmowanej przez znane instalacje do pirolizy, składające się z kilku urządzeń zestawianych w linię. Kolejną ważną zaletą urządzenia jest możliwość przetwarzania odpadów bez konieczności dodawania katalizatorów do procesu pirolizy, których obecność w upłynnionych i poddawanych pirolizie odpadach zwykle powoduje nadmierne ścieranie się wewnętrznych powierzchni oraz zmniejszenie wydajności ze względu na objętość zajmowaną przez katalizator. Zastosowanie przepływowego reaktora, bezpośrednio połączonego z zamkniętym zbiornikiem roztopionego polimeru umożliwia cyrkulację upłynnionych poliolefin pomiędzy nimi, a mieszadło skrobakowe wewnątrz reaktora intensyfikuje wymianę ciepła zabezpieczając przed odkładaniem stałych produktów degradacji na ściankach. Z kolei umieszczenie wewnątrz zbiornika z roztopionym polimerem filtru usuwającego drobne zanieczyszczenia i stałe produkty pirolizy pozwala na zintensyfikowanie procesu przetwarzania odpadów, a także zapewnienie jego ciągłości, bez konieczności częstego i kłopotliwego czyszczenia zbiornika.

Wynalazek jest bliżej wyjaśniony w dwóch przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w I przykładzie wykonania w widoku aksonometrycznym z częściowym wykrojem, fig. 2 - urządzenie w II przykładzie wykonania w widoku aksonometrycznym z częściowym wykrojem, fig. 3 - filtr w przekroju podłużnym, fig. 4 - reaktor z ożebrowaniem owalnym w przekroju podłużnym, fig. 5 - reaktor z ożebrowaniem owalnym w widoku z góry, fig. 6 - reaktor z ożebrowaniem prostokątnym w przekroju podłużnym, fig. 7 - reaktor z ożebrowaniem prostokątnym w widoku z góry.

P r z y k ł a d I

Kompaktowe urządzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych, zwłaszcza poliolefin, takich jak polipropylen i polietylen, z wydajnością około 10 kg/h przedstawione w ogólnym widoku aksonometrycznym na fig. 1 jest wykonane w prostopadłościennej osłonie 1 stalowej. Wewnątrz osłony 1 znajduje się pionowy reaktor 2 przepływowy o kształcie rurowym, zewnętrznie ożebrowany w postaci układu poprzecznych żeber 3 o kształcie owalnym oraz bezpośrednio z nim połączony zbiornik 4 roztopionego polimeru 5, w którym są zanurzone dwa rurowe topielniki 6 z wyjmowalnymi koszami 7, wykonanymi z metalowej siatki o rozmiarze oczek wynoszącym 0,5 mm. Topielniki 6 są podłączone do szczelnej komory 8 suwliwie zamocowanej na prowadnicach 9 nad zbiornikiem 4. Komora 8 ma kształt wycinka pierścienia o przekroju prostokątnym. Nad koszami 7 na górnej ściance tej komory 8 znajdują się dwie pokrywy 10 do wyjmowania i opróżniania tych koszy 7. Komora 8 jest sztywno połączona z transporterem 11 podajnika 12 o ruchu obrotowo-zwrotnym pomiędzy koszami 7, wymuszającym ustawianie wyjścia 13 transportera 11 nad jednym z koszy 7. W urządzeniu kompaktowym pomiędzy osłoną 1, a zbiornikiem 4 jest płaszczowy kanał 14 na obieg gazów spalinowych od układu grzewczego do kolektora 15 wylotowego. Układ grzewczy stanowi zespół palników 16 gazowych umieszczonych wzdłuż reaktora 2, zasilanych przez przewód 17 gazem i dodatkowo gazami z rozkł adu pirolitycznego. Z kolei reaktor 2 ma wlot 18 znajdują cy się w pobliż u dna zbiornika 4, a wylot 19 w górnej cz ęści zbiornika 4. Wewną trz reaktora 2 znajduje się mieszadł o 20 składają ce się z trzech skrobaków 21 w kształcie listew o długości równej długości reaktora 2. Skrobaki 21 są zamocowane na obrotowym trzpieniu 22 tak, że szczeliny pomiędzy brzegami roboczymi listew a ścianką reaktora 2 wynoszą 0,5 mm. Ponadto w zbiorniku 4 znajduje się filtr 23 stałych produktów pirolizy i drobnych zanieczyszczeń umieszczony w pobliżu dna zbiornika 4. Filtr 23 ma postać zbliżoną do poziomo usytuowanej strzykawki i składa się z zespołu 24 tłoczącego umieszczonego wewnątrz korpusu 25, którego stożkowy koniec 26 sąsiaduje ze ścianką 27 filtrującą. Drugi koniec korpusu 25 jest zaopatrzony w króciec 28 zasysający z zaworem 29. Zespół 24 tłoczący oddziela komorę 30 zasysania

PL 200 616 B1 polimeru 5 od komory 31 filtrowania i składa się z popychacza 32 oraz luźno osadzonego na nim tłoczka 33 z otworem 34 przelotowym. Tłoczek 33 znajduje się pomiędzy cofaczem 35 zamocowanym sztywno na popychaczu 32, a kołnierzem 36 ruchomej tulejki 37 z otworami 38. Tulejka 37 jest dociskana sprężyną 39 opartą o nieruchomą kryzę 40 popychacza 32. Koniec popychacza 32 jest połączony z przewodem 44 wylotowym, zaopatrzonym na obwodzie w kanaliki 42 przepuszczające osad do jego wnętrza poprzez otwory 38 na ruchomej tulejce 37.

Działanie urządzenia przedstawionego w przykładzie I polega na przebiegu procesu pirolizy w reaktorze 2 przy ciągłej cyrkulacji polimeru 5 pomię dzy zbiornikiem 4, a bezpośrednio połączonym z nim reaktorem 2, ogrzewanym równomiernie od zewną trz ciepł em spalania gazów. W temperaturze około 450°C polimer 5 ulega pirolitycznemu krakingowi, a produkty tej reakcji tworzą fazę parowogazową i wydostają się nad powierzchnię stopionego polimeru 5. W zbiorniku 4 wytwarza się niewielkie nadciśnienie i produkty stanowiące fazę parowo-gazową samoczynnie są wyprowadzane poprzez kanał 44 wylotowy do kondensatora, gdzie skraplają się ciekłe produkty reakcji stanowiąc paliwo płynne, a te produkty gazowe, które nie kondensują są kierowane do ogrzewania reaktora 2. Mieszadło 20 wyposażone w listwowe skrobaki 21 obracając się, miesza polimer 5 uśredniając jego temperaturę. Ruch skrobaków 21 powoduje usuwanie ciągle narastającej warstwy koksu chroniąc reaktor 2 przed jej niekorzystnym wpływem na proces. Polimer 5 w zbiorniku 4 jest w sposób ciągły uzupełniany świeżym odpadem podawanym poprzez topielniki 6 z wyjmowalnymi koszami 7. Kosze 7 i dolna część topielników 6 zanurzone są w roztopionym polimerze 5. Kawałki polimeru 5 opadające z wyjścia 13 podajnika 12 do kosza 7 topią się i roztwarzają w gorącym roztopionym polimerze 5. Strumień gazów spalinowych po przejściu przez strefę ogrzewania reaktora 2 opływa zbiornik 4 w przestrzeni utworzonej przez kanał 14 płaszczowy wokół zbiornika 4. Ułatwia to rozruch urządzenia poprzez przyspieszenie topienia polimeru 5 w zbiorniku 4, a podczas ciągłej pracy urządzenia stanowi dodatkową warstwę zabezpieczającą przed stratą ciepła ze zbiornika 4 do otoczenia. W koszu 7 zatrzymują się zanieczyszczenia mechaniczne, takie jak kamienie, żwir, kawałki metalu. Kosz 7 jest wyjmowany co pewien czas w celu oczyszczenia, bez przerywania ciągłości pracy urządzenia. Znajdująca się nad koszami 7 ruchoma komora 8 przesuwając się na prowadnicach 9, umożliwia zasypywanie odpadów naprzemiennie do jednego i do drugiego kosza 7. Oczka siatki koszy 7 są mniejsze od odległości pomiędzy skrobakiem 21 a ścianką reaktora 2, co uniemożliwia wpadanie do zbiornika 4 zanieczyszczeń blokujących ruch skrobaka 2 w reaktorze 2. Drobne cząstki zanieczyszczeń, które unoszą się i krążą wraz ze stopionym polimerem 5, wykazują tendencję do opadania i gromadzenia się na dnie zbiornika 4. W celu ich usunięcia, w pobliż u dna zbiornika 4 zainstalowano filtr 23. W korpusie filtra 23 znajduje się zespół 24 tłoczący, który poruszając się w lewo umożliwia przepływ filtrowanej cieczy z komory 30 zasysania do komory 31 filtrowania. Następnie ruch popychacza 32 w prawo powoduje sprężanie filtrowanej cieczy w komorze 31 filtrowania i wypływ przefiltrowanej cieczy przez ściankę 27 filtrującą na zewnątrz filtra 23 do zbiornika 4. Na ściance 27 filtrującej zatrzymują się cząstki zanieczyszczeń, które są zgarniane przesuwającym się tłoczkiem 33 do stożkowej części komory 31 filtrowania, gdzie gromadzi się zgarniany cyklicznie osad w postaci pasty. Tłoczek 33 opierając się na osadzie, uciska sprężynę 39 i przesuwa kołnierz 36 ruchomej tulejki 37 w lewo, co powoduje odsłonięcie kanalików 42 w popychaczu 32, przepuszczają cych osad i wypchnię cie przez nie porcji osadu z komory 31 filtrowania do przewodu 41 wylotowego. Następuje rozprężenie sprężyny 39, przesunięcie kołnierza 36 ruchomej tulejki 37 w prawo i ponowne zamknięcie kanalików 42. Przesunięcie tłoczka 33 w lewo powoduje niewielkie sprężenie filtrowanej cieczy w komorze 30 zasysania. Zamyka się zawór 29 wlotowy, filtrowana ciecz przepływa przez otwór 34 w tłoczku 33 z komory 30 zasysania do komory 31 filtrowania. Następnie ruch popychacza 32 w prawo powoduje zasysanie porcji cieczy do komory 30 zasysania i wyciskanie tej cieczy z komory 31 filtrowania poprzez ściankę 27 filtrującą do zbiornika 4, zagęszczenie zatrzymanego osadu i wypchnięcie jego porcji z filtra 23 poprzez przewód 41 wylotowy. Filtr 23 może pracować w sposób ciągły.

P r z y k ł a d II

Figura 2 rysunku przedstawia przemysłowe urządzenie według wynalazku o dużej wydajności wynoszącej 100 kg/h.

Urządzenie jest wyposażone w zespół sześciu pionowych reaktorów 2' przepływowych, z których każdy jest zewnętrznie ożebrowany w postaci układu poprzecznych żeber 3' o kształcie prostokątnym. Reaktory 2' są bezpośrednio połączone ze zbiornikiem 4 roztopionego polimeru 5. Wewnątrz każdego reaktora 2' znajduje się mieszadło 20' skrobakowe wyposażone w dwa skrobaki 21' w kształcie listew o długości równej długości reaktora 2'. Skrobaki 21' są zamocowane na obrotowym trzpieniu

PL 200 616 B1

22' tak, że szczeliny pomiędzy brzegami roboczymi listew, a ścianką reaktora 2' wynoszą 0,3 mm. Ponadto obrotowy trzpień 22' mieszadła 20' jest zaopatrzony w zespół dwóch łopatek 43 turbinowych, wymuszających osiowy przepływ roztopionego polimeru 5 w reaktorze 2'. Pozostałe elementy konstrukcyjne tego urządzenia są analogiczne, jak opisane w I przykładzie wykonania.

Działanie urządzenia przedstawionego w II przykładzie wykonania polega na przebiegu procesu pirolizy w sześciu reaktorach 2' przy ciągłej cyrkulacji upłynnionego polimeru 5 pomiędzy zbiornikiem 4, a bezpośrednio połączonymi z nim reaktorami 2'. Mieszadło 20' zainstalowane wewnątrz każdego z reaktorów 2' wyposażone w listwowe skrobaki 21' oraz łopatki 43 turbinkowe obracając się, wymusza przepływ stopionego polimeru 5, a poprzez mieszanie uśrednia temperaturę i zabezpiecza przed miejscowym przegrzewaniem. Ruch skrobaków 21' powoduje usuwanie ciągle narastającej warstwy koksu i chroni reaktory 2' przed jej niekorzystnym wpływem na proces. Pozostałe etapy procesu i działanie zespołów wchodzących w skład urządzenia zachodzi analogicznie jak w przykładzie I.

Claims (6)

1. Urządzenie do pirolitycznego przetwarzania odpadów polimerowych obejmujące podajnik odpadów, reaktor zaopatrzony w skrobak i mieszadło, połączony z układem grzewczym, oraz zespół usuwania zanieczyszczeń, znamienne tym, że zawiera co najmniej jeden reaktor (2, 2') przepływowy o kształcie rurowym, stanowiący przeponowy wymiennik ciepła, umieszczony korzystnie w pozycji pionowej i bezpośrednio połączony z zamkniętym zbiornikiem (4) roztopionego polimeru (5), w którym są zanurzone topielniki (6) z wyjmowalnymi koszami (7) doprowadzone do szczelnej komory (8), suwliwie zamocowanej na prowadnicach (9) nad zbiornikiem (4) i sztywno połączonej z transporterem (11) podajnika (12) o ruchu obrotowo-zwrotnym pomiędzy koszami (7) wymuszającym ustawianie transportera (11) nad jednym z koszy (7), przy czym reaktor (2, 2') i zbiornik (4) roztopionego polimeru (5) znajdują się we wspólnej osłonie (1) tworząc kompaktową konstrukcję, w której pomiędzy zbiornikiem (4) i osłoną (1) jest płaszczowy kanał (14) na obieg gazów spalinowych od układu grzewczego do kolektora (15) wylotowego, a układ grzewczy stanowi zespół palników (16) umieszczonych wzdłuż reaktora (2, 2'), zasilanych gazem i/lub gazami z rozkładu pirolitycznego, z kolei reaktor (2) ma wlot (18) znajdujący się w pobliżu dna zbiornika (4), a wylot (19) w górnej części zbiornika (4) i jest zaopatrzony w mieszadło (20, 20') skrobakowe składające się z co najmniej dwóch skrobaków (21, 21') w kształcie listew o długości korzystnie równej długości reaktora (2, 2'), zamocowanych na obrotowym trzpieniu (22, 22') tak, że szczeliny pomiędzy brzegami roboczymi skrobaków (21, 21') a ścianką reaktora wynoszą od 0,05 mm do 5 mm, ponadto w zbiorniku (4) znajduje się zespół usuwania zanieczyszczeń, który stanowi filtr (23) stałych produktów pirolizy i drobnych zanieczyszczeń z króćcem (28) zasysającym umieszczonym korzystnie w pobliżu dna zbiornika (4).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że reaktor (2, 2') jest zewnętrznie ożebrowany.

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że reaktor ma układ poprzecznych żeber (3, 3') o kształcie owalnym lub prostokątnym.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że mieszadło (20, 20') skrobakowe jest wyposażone w co najmniej jeden zespół łopatek (43) turbinowych dodatkowo wymuszających osiowy przepływ roztopionego polimeru (5) w reaktorze (2, 2').

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w dwa rurowe topielniki (6) i kosze (7) z metalowej siatki o rozmiarze oczek równym lub mniejszym od wielkości szczeliny pomiędzy ścianką wewnętrzną reaktora (2) a brzegiem roboczym listew skrobaka (21), z kolei szczelna komora (8), nad zbiornikiem ma kształt wycinka pierścienia o przekroju prostokątnym, przy czym nad koszami (7) na górnej ściance komory (8) znajdują się dwie pokrywy (10) do wyjmowania i opróżniania tych koszy (7).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że filtr (23) ma postać zbliżoną do poziomo usytuowanej strzykawki, i składa się z zespołu (24) tłoczącego umieszczonego wewnątrz korpusu (25), którego stożkowy koniec (26) sąsiaduje ze ścianką (27) filtrującą, a drugi koniec korpusu (25) jest zaopatrzony w króciec (28) zasysający z zaworem (29), przy czym zespół (24) tłoczący, oddzielający komorę (30) zasysania polimeru (5) od komory (31) filtrowania, składa się z popychacza (32) oraz luźno osadzonego na nim tłoczka (33) z otworem (34) przelotowym, tak że tłoczek (33) znajduje się pomiędzy cofaczem (35) zamocowanym sztywno na popychaczu (32), a kołnierzem (36) ruchomej

PL 200 616 B1 tulejki (37) z otworami (38), która jest dociskana sprężyną (39) opartą o nieruchomą kryzę (40) popychacza (32), z kolei koniec popychacza (32) jest połączony z przewodem (41) wylotowym zaopatrzonym na obwodzie w kanaliki (42) przepuszczające osad do wnętrza przewodu (41) wylotowego poprzez otwory (38) na ruchomej tulejce (37).