Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest urz adzenie do oczyszczania i/lub odka zania poliestrów. Chodzi tu zw laszcza o politereftalan etylenowy (zwany poni zej PET). PET jest jednym z najcz e- sciej stosowanych poliestrów. PET jest stosowany w wielu dziedzinach, najcz esciej jednak znajduje zastosowanie w przemy sle produkuj acym napoje jako materia l na butelki. Aby zw laszcza w przypadku butelek na napoje u zyty PET mo zna by lo po u zyciu butelek i/lub ich odka zeniu wykorzysta c ponownie, w ramach stanu techniki opracowane zosta ly sposoby, umo zli- wiaj ace odzyskiwanie poliestrów. Po przeprowadzeniu odzyskiwania oczyszczony wzgl ednie odka zo- ny poliester lub PET mo zna ponownie wykorzysta c do wytwarzania na przyk lad butelek na napoje. Tego typu sposoby s a ujawnione na przyk lad w w publikacji WO 00/18830. W tych znanych sposobach ponownie przetwarzany PET rozdrabnia si e najpierw na ma le p latki. Nast epnie rozdrob- niony PET wprowadza si e do wody, aby l zejsze materia ly, jak papier lub temu podobne, mo zna by lo oddzieli c od PET poprzez ich zdj ecie z powierzchni wody. Nast epnie PET suszy si e pod wp lywem ciep la. Po wysuszeniu obrabiany PET miesza si e z materia lem alkalicznym. Równie z t e mieszanin e suszy si e za pomoc a ciep la. W nast epuj acym dalej, centralnym etapie reakcji wymieszany w ten spo- sób z materia lem alkalicznym i wysuszony PET zmydla si e cz esciowo, przy jednoczesnym dalszym ciag lym suszeniu pod wp lywem ciep la. Nast epnie oddziela si e powsta le w wyniku zmydlania produkty reakcji, pozyskuj ac w ten sposób oczyszczony PET. Aby uzyska c zadowalaj ac a wydajno sc odzyskiwania PET za pomoc a powy zszego sposobu, centralny etap reakcji musi zachodzi c w otoczeniu w zasadzie wolnym od wody. Znane ze stanu tech- niki, stosowane do tego centralnego etapu reakcji, piece obrotowe, na przyk lad Rotary Calciner firmy Heyl & Patterson Inc., s a jednak w stanie tylko pod pewnymi warunkami zapewni c tego typu parametry. Z niemieckiego opisu patentowego DE-A-205 63 89 znany jest rurowy reaktor obrotowy, w któ- rym materia l reakcyjny jest utrzymywany w stanie kontrolowanym. Odbywa si e to za pomoc a sta lego elementu spi etrzaj acego, który ma posta c albo kraw edzi miski, usytuowanej po stronie wylotu, albo tarczy, osadzonej za pomoc a regulowanej prowadnicy na wylotowym ko ncu w obszarze nasypowym. Sta ly element spi etrzaj acy ma otwór przelotowy, stanowi acy przestrze n po sredni a pomiedzy tarcz a oraz kraw edzi a wylotowego otworu pieca i jest przeznaczony do zmiany stopnia wype lnienia pieca. Celem wynalazku jest udoskonalenie urz adzenia opisanego na wst epie rodzaju, zw laszcza ta- kie jego przekszta lcenie, aby by lo ono w stanie zapewni c w zasadzie bezwodne otoczenie do realiza- cji tego typu procesów. Urz adzenie do czyszczenia i/lub odka zania poliestrów, z zaopatrywanym w mieszanin e z polie- strów i materia lu alkalicznego, co najmniej cz esciowo ogrzewanym, rurowym piecem obrotowym do przeprowadzania reakcji zmydlania w mieszaninie, przy czym wewn atrz rurowego pieca obrotowego umieszczony jest, zamykaj acy co najmniej czesciowo wewn etrzn a komor e rurowego pieca obrotowe- go, element spi etrzaj acy, zaopatrzony w co najmniej jeden otwór przelotowy, os laniany co najmniej cz esciowo co najmniej jedn a os lon a, zmieniaj acy spi etrzaj ace dzia lanie elementu spi etrzaj acego dla zmiany stopnia wype lnienia rurowego pieca obrotowego, przy czym element spi etrzaj acy ma wycho- dz ace gwia zdziscie ze srodka elementu spi etrzaj acego, przelotowe otwory, odznacza si e wed lug wy- nalazku tym, ze przelotowe otwory s a co najmniej cz esciowo os laniane os lon a tak, ze zmieniaj a one stopie n wype lnienia rurowego pieca obrotowego poprzez zmian e spi etrzaj acego dzia lania elementu spi etrzaj acego, korzystnie stopniowo co 5% od 0 do oko lo 30%, korzystnie do oko lo 50%. Korzystnie element spi etrzaj acy jest umieszczony w obszarze przedniego, patrz ac w kierunku przep lywu, ko nca ogrzewanego obszaru pieca. Korzystnie element spi etrzaj acy ma 10 do 14, korzystnie 12, wychodz acych gwia zdzi scie ze srodka elementu spi etrzaj acego, przelotowych otworów. Korzystnie co najmniej jedna os lona zawiera przys lon e irysow a. Korzystnie przys lona irysowa ma regulacj e bezstopniow a. Korzystnie przys lona irysowa jest regulowana z zewn atrz rurowego pieca obrotowego. Korzystnie rurowy piec obrotowy tworzy w swym wn etrzu cylindryczn a komor e. Korzystnie komora ma co najmniej jeden otwór, prowadz acy na zewn atrz poprzecznie do osi. Korzystnie komora zawiera co najmniej jeden, usytuowany w s asiedztwie otworu, drugi element spi etrzaj acy. Korzystnie drugi element spi etrzaj acy jest usytuowany przed otworem, patrz ac w kierunku prze- p lywu.PL 203 679 B1 3 Korzystnie drugi element spi etrzaj acy ma otwór przelotowy, umieszczony w s asiedztwie otworu, korzystnie równie z w s asiedztwie zewn etrznej scianki komory. Korzystnie zawiera element odchylaj acy, prowadz acy co najmniej czasowo na otwór. Korzystnie element odchylaj acy prowadzi na otwór tylko w dolnym martwym punkcie obrotu komory. Korzystnie element odchylaj acy jest uchylny wokó l osi obrotu, korzystnie pod dzia laniem si ly ciezko sci. Korzystnie o s obrotu jest tak usytuowana na drugim elemencie spi etrzaj acym, ze element od- chylaj acy prowadzi na otwór za otworem przelotowym, patrz ac w kierunku przep lywu, jedynie wów- czas, gdy komora znajduje si e w dolnym martwym punkcie obrotu. Korzystnie otwór jest co najmniej cz esciowo os loni ety przez urz adzenie sitowe. Korzystnie otwór prowadzi do urz adzenia wychwytuj acego dla materia lu przechodz acego przez otwór. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma na swej wewn etrznej powierzchni co najmniej jedn a, usta- wion a osiowo. Korzystnie 5 do 20, korzystniej 12, osiowych listew jest rozmieszczonych równomiernie wzd luz obwodu. Korzystnie co najmniej jedna osiowo ustawiona listwa rozci aga si e na tyle daleko w kierunku pro- mieniowym do wn etrza komory rurowego pieca obrotowego, ze w ca lym zakresie liczby obrotów ruro- wego pieca obrotowego wyeliminowane jest przewracanie si e mieszaniny w rurowym piecu obrotowym. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma srednic e od 2 m do 4 m, korzystnie 2,6 m, i d lugo sc cz esci ogrzewanej od 15m do 25 m, korzystnie 18 m. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma cylinder wlotowy o srednicy od 0,5m do 1,5 m, korzystnie 0,8 m. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma cylinder wylotowy o srednicy od 1 m do 3 m, korzystnie 1,8 m. Korzystnie cylinder wlotowy i/lub cylinder wylotowy dla mieszaniny s a po laczone, korzystnie stozkowym, przej sciem z rurowym piecem obrotowym, korzystnie poprzez uszczelke. Korzystnie przej scie pomi edzy rurowym piecem obrotowym i cylindrem wlotowym i/lub cylin- drem wylotowym zawiera co najmniej jeden element szczotkowy. Korzystnie element szczotkowy ma co najmniej jeden, zawieraj acy korzystnie szczotk e, element czyszcz acy. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma wewn atrz cylindra wylotowego dla mieszaniny spirale transportowe. Korzystnie na ko ncach cylindra wlotowego i/lub cylindra wylotowego umieszczone s a ko lnierze, w których obsadzone s a uszczelki. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma w swym wn etrzu, korzystnie oko lo sze sciu, kieszeni kieru- jacych. Korzystnie rurowy piec obrotowy jest nachylony wzgl edem poziomu. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma na wylotowym ko ncu lo zysko wahliwe, umo zliwiaj ace na- chylenie rurowego pieca obrotowego. Korzystnie nachylenie wynosi 10 mm/m do 20 mm/m, korzystnie 15 mm/m. Korzystnie wewn atrz rurowego pieca obrotowego znajduje si e, korzystnie 5 do 20, zw laszcza 10, termoelementów, które to termoelementy s a zamocowane wewn atrz rurowego pieca obrotowego na stalej wzgl edem tego pieca belce pomiarowej. Korzystnie na jedn a stref e grzejn a przypadaj a dwa termoelementy. Korzystnie w jednym punkcie osi rurowego pieca obrotowego umieszczone s a dwa termoele- menty, usytuowane wewn atrz rurowego pieca obrotowego w ró znych odst epach wzgl edem osi obrotu tego pieca. Korzystnie rurowy piec obrotowy zawiera dwie do pi eciu, korzystnie trzy, strefy procesowe wzd lu z swej wzd lu znej osi. Korzystnie rurowy piec obrotowy zawiera co najmniej trzy, korzystnie pi ec, korzystnie jednako- wej d lugo sci, stref grzejnych. Korzystnie poza rurowym piecem obrotowym umieszczone s a promienniki grzejne. Korzystnie rurowy piec obrotowy ma otwór oraz korzystnie ma drugi otwór.PL 203 679 B1 4 Korzystnie w rurowym piecu obrotowym wytwarzany jest za pomoc a dmuchawy, korzystnie z gor acego powietrza, zw laszcza z suchego gor acego powietrza, przeciwpr adowy strumie n powietrza, skierowany przeciwnie do kierunku ruchu mieszaniny. Korzystnie zawiera mieszalnik, zaopatrzony korzystnie w ogrzewane mieszad lo slimakowe. Korzystnie przed mieszalnikiem umieszczona jest suszarka wst epna. Wynalazek gwarantuje maksymaln a elastyczno sc rurowego pieca obrotowego, a co za tym idzie, optymalne dopasowanie spi etrzaj acego oddzia lywania elementu spi etrzaj acego do ilo sci i rodza- ju mieszaniny. Otwory przelotowe, a tak ze inne perforacje elementu spi etrzaj acego, zapobiegaj a po- nadto nadmiernemu gromadzeniu si e na elemencie spi etrzaj acym soli powsta lych w mieszaninie w wyniku zmydlania, a zatem zak lóceniom w przebiegu reakcji i/lub odprowadzania jej produktów. Zalety wynalazku polegaj a równie z na tym, ze umieszczony wewn atrz rurowego pieca obroto- wego, zamykaj acy co najmniej cz esciowo wewn etrzn a komor e rurowego pieca obrotowego, element spi etrzaj acy, zapewnia sta ly czas przebywania mieszaniny w rurowym piecu obrotowym, niezale zny od natezenia przep lywu mieszaniny w rurowym piecu obrotowym. W nast epstwie tego z kolei poda- wana mieszanina reaguje w rurowym piecu obrotowym zawsze przy tych samych parametrach proce- sowych, jak temperatura i stopie n wysuszenia. W zwi azku z tym przy dowolnym przep lywie mo zna utrzyma c parametry procesowe, niezb edne do uzyskania maksymalnego uzysku przetworzonego poliestru. Korzystne jest, je zeli element spi etrzaj acy jest umieszczony w obszarze przedniego, patrz ac w kierunku przep lywu, ko nca ogrzewanego obszaru pieca. Dzia lanie elementu spi etrzaj acego jest w tym przypadku optymalne, poniewa z oddzia luje on na ca la d lugo sc ogrzewanego obszaru rurowego pieca obrotowego. Korzystne jest, je zeli element spi etrzaj acy ma, korzystnie 10 do 14, zw laszcza 12, wychodz a- cych gwia zdzi scie ze srodka elementu spietrzaj acego, przelotowych otworów. Umo zliwia to definiowa- nie przekroju, przez który przechodzi mieszanina. Szczególnie korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy tworzy w swym wn etrzu w zasadzie cy- lindryczn a komor e do umieszczenia mieszaniny. Korzystne jest przy tym, je zeli rurowy piec obrotowy ma na swej wewn etrznej powierzchni co najmniej jedn a, ustawion a osiowo listw e. Listwy te przyczy- niaj a si e w decyduj acym stopniu do poprawy dzia lania pieca w stosunku do pieców znanych ze stanu techniki. Listwy te zapobiegaj a przewracaniu si e mieszaniny w rurowym piecu obrotowym. Zmielony PET znajduje si e przy tym w mieszaninie w postaci sta lej. Na powierzchni zmielonego materia lu znaj- duje si e wysuszony lug sodowy. Podczas reakcji zmielonego materia lu z lugiem sodowym oba te re- agenty tworz a dwa nast epne produkty uboczne, mianowicie sól w postaci sta lej oraz glikol etylenowy w postaci gazowej. Przy obrocie pieca mieszanina ta wykazuje tendencj e do przewracania si e w pie- cu. Przewracanie mieszaniny w piecu powoduje wzbijanie py lu, który powstaje w wyniku tarcia o sie- bie cz astek zmielonego materia lu. To znane ze stanu techniki wytwarzanie py lu jest jednak bardzo niekorzystne z nast epuj acych, przedstawionych poni zej przyczyn: W wyniku ci ag lego odbierania wody w rurowym piecu obrotowym powstaj a gradienty wilgotno- sci; na pocz atku, to znaczy w przybli zeniu na wysoko sci wlotu produktu, wilgotno sc jest wy zsza ni z na ko ncu obrotowej rury, czyli w przybli zeniu na wysoko sci wylotu produktu. Przeciwnie do tego kszta ltuje sie przebieg powstawania py lu w rurowym piecu obrotowym. Je zeli silnie odwodniony py l zostanie wzburzony na ko ncu pieca, wówczas zostanie on przetransportowany wraz ze zu zytym powietrzem do przodu. Py l reaguje z lugiem sodowym i wynosi go w ramach odprowadzania zu zytego powietrza, poniewa z py l poch lania wod e. Ogólnie rzecz bior ac, dochodzi zatem do t lumienia powierzchniowej reakcji materia lu alkalicznego na poliestrze, poniewa z reakcja ta przebiega optymalnie jedynie bez udzia lu wody, co z kolei poci aga za sob a niekorzystne obni zenie uzysku oczyszczonego poliestru. Listwy wed lug wynalazku zapobiegaj a jednak przewracaniu si e mieszaniny, eliminuj ac tym sa- mym poch lanianie wody wzgl ednie lugu sodowego przez py l w piecu i zwi ekszaj ac uzysk oczyszczo- nego materia lu. Korzystne jest, je zeli 5 do 20, korzystnie 12, osiowych listew jest rozmieszczonych równomier- nie wzd lu z obwodu. Wówczas na ca lym obwodzie wewn etrznym zapobiega si e na sta le przewracaniu mieszaniny. Ponadto korzystne jest, je zeli co najmniej jedna osiowo ustawiona listwa rozci aga si e na tyle daleko w kierunku promieniowym do wn etrza komory rurowego pieca obrotowego, ze w ca lym zakre- sie liczby obrotów rurowego pieca obrotowego wyeliminowane jest przewracanie si e mieszaniny w rurowym piecu obrotowym.PL 203 679 B1 5 Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma srednic e od 2 do 4 m, korzystnie 2,6 m, i d lugosc cz esci ogrzewanej od 15 do 25 m, korzystnie 18 m. Mo zna wówczas osi agn ac potrzebne czasy reak- cji, wynosz ace ponad 2 godziny. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma do przyjmowania mieszaniny cylinder wlotowy o srednicy od 0,5 do 1,5 m, korzystnie 0,8 m. Korzystne jest przy tym, je zeli rurowy piec obrotowy ma do odprowadzania mieszaniny cylinder wylotowy o srednicy od 1 do 3 m, korzystnie 1,8 m. Oba wy- miary pasuj a zw laszcza do podanej wy zej, ca lkowitej d lugo sci pieca. Korzystne jest, je zeli cylinder wlotowy i/lub cylinder wylotowy dla mieszaniny s a po laczone sto z- kowym przej sciem z rurowym piecem obrotowym. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma wewn atrz cylindra wylotowego dla mieszaniny elementy wymuszajace transport mieszaniny, na przyk lad spirale transportowe, aby przy korzystnym zw ezeniu rury w obszarze uszczelki cylindra wylotowego zapobiec gromadzeniu si e materia lu i za- pewni c równomierny transport mieszaniny. Korzystne jest, je zeli na ko ncach cylindra wlotowego i/lub cylindra wylotowego umieszczone s a ko lnierze, w których obsadzone s a uszczelki do uszczelnienia rurowego pieca obrotowego wzgl edem powietrza. Uszczelki te s a szczególnie istotne, poniewa z zapobiegaj a przedostawaniu si e wody lub wilgoci do pieca. Zwi ekszaj a one zatem równie z wydajnosc. Uszczelka jest wa zna zw laszcza na wylo- cie, poniewa z przedostawanie si e wilgoci prowadzi loby do zachodzenia depolimeryzacji produktu. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma w swym wn etrzu, korzystnie oko lo sze sciu, kie- szeni kieruj acych, które transportuj a produkt do umieszczonego po stronie wylotu sto zka cylindra wy- lotowego dla mieszaniny, zw laszcza gdy zachodzi beztarciowy transport wymuszony. Korzystne jest, je zeli celem mechanicznego transportu mieszaniny rurowy piec obrotowy ma nachylenie wzgl edem poziomu. Nachylenie to odpowiada co najmniej takze za transport mieszaniny przez piec. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma na wylotowym ko ncu lo zysko wahliwe, umo zli- wiaj ace nachylenie rurowego pieca obrotowego poprzez uniesienie go od strony wlotu i przechylenie wokó l tego lo zyska wahliwego. Korzystne jest, je zeli nachylenie wynosi 10 mm/m do 20 mm/m, korzystnie 15 mm/m. Przy ta- kich warto sciach nachylenia osi aga si e optymalne szybko sci transportu mieszaniny w piecu. Korzystne jest, je zeli wewn atrz rurowego pieca obrotowego znajduje si e, korzystnie 5 do 20, zw laszcza 10, termoelementów do kontroli temperatury mieszaniny w rurowym piecu obrotowym, któ- re to termoelementy s a zamocowane wewn atrz rurowego pieca obrotowego na sta lej wzgl edem tego pieca belce pomiarowej. Pozwala to na dok ladn a kontrol e i ewentualne sterowanie zadan a temperatu- r a reakcji w piecu. Korzystne jest, je zeli na jedn a stref e grzejn a przypadaj a dwa termoelementy. Umo zliwia to in- dywidualne sterowanie dla ka zdego elementu grzejnego. Korzystne jest, je zeli w jednym punkcie osi rurowego pieca obrotowego umieszczone s a dwa termoelementy, usytuowane wewn atrz rurowego pieca obrotowego w ró znych odst epach wzgl edem osi obrotu tego pieca. To palisadowe rozmieszczenie czujników w piecu pozwala kontrolowa c tempe- ratur e na ró znych g leboko sciach reaguj acej mieszaniny, poniewa z termoelementy wchodz a w mie- szanin e na ró zn a gleboko sc. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy zawiera dwie do pi eciu, korzystnie trzy, strefy proce- sowe wzd lu z swej wzd lu znej osi. W ten sposób w jednym piecu mo zna przeprowadza c ró zne etapy procesu. Korzystne jest, je zeli ukszta ltowanie, d lugo sc i temperatura pierwszej strefy procesowej s a ta- kie, ze pozwalaj a na przeprowadzenie dalszego wst epnego suszenia mieszaniny, korzystnie od war- to sci pomi edzy 0,8 i 0,2%, zw laszcza od 0,4% zawarto sci wody, do warto sci pomi edzy 100 i 50 ppm, korzystnie do 80 ppm zawarto sci wody. Korzystne jest, je zeli ukszta ltowanie, d lugo sc i temperatura drugiej strefy procesowej s a takie, ze zachodzi reakcja powierzchniowa celem cz esciowego zmydlenia mieszaniny. Korzystne jest, je zeli ukszta ltowanie, d lugo sc i temperatura trzeciej strefy procesowej s a takie, ze zachodzi reakcja dyfuzji celem usuni ecia aromatycznych zanieczyszcze n z mieszaniny. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy zawiera co najmniej trzy, korzystnie pi ec, zw laszcza jednakowej d lugo sci, stref grzejnych. Pozwala to bardzo dok ladnie nastawi c zadan a temperatur e dla ka zdego odcinka pieca.PL 203 679 B1 6 Korzystne jest, je zeli poza rurowym piecem obrotowym umieszczone s a promienniki grzejne, za pomoc a których rurowy piec obrotowy jest ogrzewany od zewn atrz, w zwi azku z czym zachodzi po- srednie ogrzewanie mieszaniny w rurowym piecu obrotowym. Korzystne jest, je zeli rurowy piec obrotowy ma otwór do nap lywu gor acego powietrza do wn etrza rurowego pieca obrotowego oraz korzystnie ma drugi otwór do wyp lywu zu zytego gor acego powietrza. Korzystne jest, je zeli zastosowana jest wytwornica gor acego powietrza, której temperatura od- powiada w zasadzie temperaturze wewn atrz ogrzewanego rurowego pieca obrotowego. W ten sposób unika si e gradientów temperatury przy nap lywie powietrza do wn etrza pieca. Korzystne jest, je zeli zastosowana jest suszarka do suszenia gor acego powietrza, przeznaczo- nego do wn etrza rurowego pieca obrotowego. Dzi eki temu równie z gor ace powietrze nie mo ze wnosi c do pieca szkodliwej wilgoci. Korzystne jest, je zeli w rurowym piecu obrotowym wytwarzany jest za pomoc a dmuchawy, ko- rzystnie z gor acego powietrza, zw laszcza z suchego gor acego powietrza, przeciwpr adowy strumie n powietrza, skierowany przeciwnie do kierunku ruchu mieszaniny. Takie ustawienie dmuchawy, aby powietrze p lyn elo w kierunku przeciwnym do ruchu mieszaniny w piecu, sprawia, ze do ko ncowego odcinka pieca, zawieraj acego ju z oczyszczony poliester, dochodzi stale maksymalnie czyste i suche gor ace powietrze, dzi eki czemu ten pe lnowarto sciowy produkt jest optymalnie chroniony przed oddzia- lywaniem wilgoci. Korzystne jest, je zeli zastosowany jest mieszalnik do mieszania mieszaniny przed wej sciem do rurowego pieca obrotowego, zaopatrzony korzystnie w ogrzewane mieszad lo slimakowe. To rozwi a- zanie równie z zapobiega gradientom temperatury mieszaniny przy wchodzeniu do pieca. Korzystne jest, je zeli przed mieszalnikiem umieszczona jest suszarka wst epna do suszenia po- liestru przeznaczonego do mieszalnika. W ten sposób równie z zapobiega si e wnikaniu szkodliwej wilgoci do pieca. Korzystne jest, je zeli moc grzejna suszarki wst epnej do suszenia jej zawarto sci jest wi eksza ni z moc wentylacji suszarki wst epnej do suszenia jej zawarto sci. Zapobiega to odprowadzaniu nieprzere- agowanego lugu sodowego. Korzystne jest, je zeli w suszarce wst epnej wytwarzany jest przeciwpr adowy strumie n powietrza, skierowany przeciwnie do kierunku ruchu materia lu suszonego w suszarce wst epnej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przyk ladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rurowy piec obrotowy w widoku z boku, fig. 2 - element spietrzaj acy rurowego pieca obro- towego z fig. 1 w widoku z przodu, fig. 3 - urz adzenie z rurowym piecem obrotowym z fig. 1, w sche- matycznym widoku z boku, fig. 4 - widok z fig. 1 z przedstawionymi schematycznie termoelementami, fig. 5 - dwa termoelementy strefy grzejnej, w widoku szczegó lowym, fig. 6 - listwy w rurowym piecu obrotowym z fig. 1, w schematycznym widoku szczegó lowym, fig. 7 - otwory w rurowym piecu obroto- wym z fig. 1, w schematycznym widoku szczegó lowym, oraz fig. 8 - szczotki rurowym piecu obroto- wym z fig. 1, w schematycznym widoku szczegó lowym. Na fig. 1 ukazany jest w widoku z boku rurowy piec obrotowy 1. Rurowy piec obrotowy 1 ma cy- lindryczny p laszcz 3 i jest za pomoc a obr eczy 6 wzgl ednie 8, usytuowanych w obszarze jego czo lo- wych powierzchni 2 wzgl ednie 4, osadzony obrotowo na nie przedstawionych lozyskach. P laszcz 3 zawiera komor e 5 do umieszczenia nie przedstawionej, przeznaczonej do obróbki mieszaniny. Czo lowa powierzchnia 4 stanowi koniec wylotowy, za s czo lowa powierzchnia 2 stanowi koniec wlotowy rurowego pieca obrotowego 1. Rurowy piec obrotowy 1 jest nap edzany przez umieszczony w obszarze czo lowej powierzchni 4 wieniec z ebaty 10, nap edzany przez z ebnik 12, który z kolei jest nap edzany przez nie przedstawiony silnik. Liczb e obrotów rurowego pieca obrotowego 1 mo zna regu- lowa c pomi edzy 0,5 i 5,0 obrotów/minut e. Od strony wlotu czo lowa powierzchnia 2 ma wspó losiowy cylinder wlotowy 14. S lu zy on w rurowym piecu obrotowym 1 jako wlot mieszaniny. Cylinder wlotowy 14 ma mniejsz a srednic e ni z p laszcz 3, z którym jest po laczony za pomoc a sto zkowego przej scia 16. Po stronie wylotu czo lowa powierzchnia 4 ma równie z wspó losiowy cylinder wylotowy 18. S lu zy on w rurowym piecu obrotowym 1 jako wylot mieszaniny. Cylinder wylotowy 18 ma mniejsz a srednic e ni z p laszcz 3, natomiast wi eksz a ni z cylinder wlotowy 14, i jest polaczony z p laszczem 3 za pomoc a stozkowego przej scia 20, które z uwagi na mniejsz a w stosunku do strony wlotowej ró znic e srednic pomi edzy cylindrem 18 i p laszczem 3 przy sta lym nachyleniu jest krótsze ni z przej scie 16 na czo lowej powierzchni 2.PL 203 679 B1 7 W obszarze wylotowej powierzchni czo lowej 4, natomiast w kierunku ruchu mieszaniny jeszcze przed przej sciem 20, umieszczony jest gwia zdzisty element spi etrzaj acy 22. Ten element spi etrzaj acy 22 rozci aga si e w kierunku promieniowym od osi obrotu 24 rurowego pieca obrotowego 1 do wewn etrznej strony p laszcza 3. W elemencie spi etrzaj acym 22 znajduj a si e otwory przelotowe 26 dla mieszaniny. Na fig. 2 ukazany jest element spi etrzaj acy 22 rurowego pieca obrotowego 1 z fig. 1 w widoku z przodu. Na fig. 2 w elemencie spi etrzaj acym 22 widocznych jest dwana scie, wychodz acych gwia z- dzi scie z zamkni etego obszaru centralnego 28, otworów przelotowych 26. Otwory 26 mo zna indywi- dualnie zamyka c za pomoc a os lon 30 w postaci blach zamykaj acych. Na fig. 3 ukazane jest w schematycznym widoku z boku urz adzenie 100 z rurowym piecem ob- rotowym 1 z fig. 1. Cz esci, odpowiadaj ace cz esciom na fig. 1 i 2, s a opatrzone takim samymi odno snikami. Ponadto na fig. 3 wida c, co nast epuje: Otaczaj acy rurowy piec obrotowy 1 tunel grzejny z elektrycznym urz adzeniem grzejnym 34, otacza- jacy osiowo p laszcz 3 pieca. Tunel grzejny 32 nie obraca si e wraz z piecem i jest zaopatrzony w 5, regulowanych oddzielnie, stref grzejnych 36. Ka zda strefa grzejna 36 ma w lasny promiennik grzejny 49, który emituje od zewn atrz ciep lo na p laszcz 3 rurowego pieca obrotowego 1. Korpus wlotowy 38 i wylotowy 40, zamykaj ace od strony czo lowych powierzchni komor e 5 (utworzon a przez p laszcz 3 pieca). Oba korpusy 38 i 40 s a stacjonarne. Wlotowe i wylotowe uszczelki Burgmanna, 42 i 44, które uszczelniaj a komor e 5 pomi edzy obra- caj acym si e p laszczem 3 pieca i stacjonarnym korpusem wlotowym i wylotowym 38 i 40. Przyrz ady 46, 48 do pomiaru temperatur produktu i temperatur p laszcza, przewidziane odr ebnie dla ka zdej z regulowanych stref grzejnych 36 wzgl ednie regulacji temperatury. Przyrz ady do pomiaru temperatur produktu wzgl ednie mieszaniny zawieraj a stacjonarne termoelementy 50, umieszczone w komorze 5. Na ka zd a stref e grzejn a przypadaj a dwa termoelementy 50. Rurowy piec obrotowy 1 ma otwór 70 oraz korzystnie ma drugi otwór 72. Urz adzenie wed lug wynalazku na wlocie zawiera mieszalnik 74, zaopatrzony korzystnie w ogrze- wane mieszad lo slimakowe 76. Przed mieszalnikiem 74 umieszczona jest suszarka wst epna. Na fig. 4 ukazany jest widok z fig. 1 z przedstawionymi schematycznie termoelementami 50. Termoelementy s a zamocowane na centralnej belce pomiarowej 52. Na fig. 5 ukazane s a w szczegó lach dwa termoelementy 50 strefy grzejnej 36. Wida c, ze oba termoelementy 50a i 50b s a umieszczone w ró znej odleg lo sci od centralnej belki pomiarowej 52, wskutek czego wchodz a one na ró zn a g leboko sc w mieszanin e. Na fig. 6 ukazane s a schematycznie w szczegó lach listwy 60 w rurowym piecu obrotowym 1 z fig. 1. Piec obrotowy 1 obraca si e zgodnie ze strza lk a 62. Listwy 60 zapobiegaj a przewracaniu si e mieszaniny 64 podczas obrotu rurowego pieca obrotowego 1. Podczas obrotu pieca mieszanina 64 ze slizguje si e do ty lu wskutek obecno sci listew 60 zgodnie ze strza lk a 66, nie przewracaj ac si e. Sposób dzia lania przedstawionego rurowego pieca obrotowego 1 jest opisany poni zej. Ogrzewany po srednio rurowy piec obrotowy 1 s lu zy do wst epnej obróbki mieszaniny 64 (tutaj odzyskany PET w postaci zmielonej), który doprowadza si e do komory 5 w stanie wst epnie wysuszo- nym (resztkowa wilgotno sc maksymalnie 0,4 % masowych wody). Podawany materia l zawiera ponad- to NaOH (maksymalnie 10 % masowych w 50%-owego NaOH), który w warunkach temperaturowych rurowego pieca obrotowego 1 reaguje powierzchniowo z PET - powstaje granulat PET, który po dal- szych etapach sposobu nadaje si e ponownie do wytwarzania opakowa n artyku lów spo zywczych. Do- puszczenie do zastosowania w opakowaniach artyku lów spo zywczych oparte jest na tym, ze czas przebywania PET w temperaturze powy zej 400 K wynosi co najmniej dwie godziny. Podczas uruchamiania pieca 1 nale zy najpierw dostosowa c gwia zdzisty element spi etrzaj acy 22 do parametrów technologicznych. W tym celu istotna jest znajomo sc faktu, ze funkcja utrzymywania na stalym poziomie czasu przebywania produktu (w ogrzewanym obszarze pieca) niezale znie od nateze- nia przep lywu jest realizowana w sposób bezwzgl edny jedynie wówczas, gdy utrzymywane s a sta le mechaniczne parametry produktu oraz liczba obrotów i nachylenie pieca. Mechaniczne parametry produktu (niezale znie od nat ezenia przep lywu) pozostaj a sta le w zasadzie wówczas, gdy nie zmienia sie rozk lad wielko sci ziarna i ogólny kszta lt cz astek PET w postaci zmielonej. Regulacja gwia zdzistego elementu spi etrzaj acego 22 odbywa si e poprzez otwieranie lub zamykanie parabolicznych otworów przelotowych 26 w gwia zdzistym elemencie spi etrzaj acym 22 - w tym celu 12 otworów 26 zaopatrzo- nych jest we wkr ecane os lony 30 w postaci blach zamykaj acych.PL 203 679 B1 8 Prace zwi azane z regulacj a nale zy przeprowadza c w zimnym stanie pieca, korzystnie wed lug nast epuj acego planu: Uruchomienie przy sze sciu otwartych otworach 26, zalecanej liczbie obrotów (propozycja 4 min -1 ) oraz sta lego (wynosz acego na przyk lad po low e) nat ezenia przep lywu reprezentatywnego materia lu podawanego. Odczekanie do ustalenia stacjonarnego stanu roboczego (10 - 15 godzin) i kontrola stanu na- pe lnienia produktem na gwia zdzistym elemencie spi etrzaj acym 22 przy nieruchomym piecu 1. Przy- puszczalnie istniej acy stan nape lnienia przy tej pierwszej kontroli nie b edzie jeszcze odpowiada l zadane- mu stanowi nape lnienia dla wybranego nat ezenia przep lywu. Je zeli jest on zbyt niski, wówczas nale zy zamknac kilka otworów 26, je zeli natomiast jest zbyt wysoki, nale zy otworzy c nast epne otwory 26 - - odpowiedni a ich ilo sc mo zna obliczy c za pomoc a prostej regu ly trzech. Ponowne uruchomienie nap edu pieca i podawania produktu przy wybranych powy zej ustawie- niach. Po ponownym odczekaniu do ustalenia stacjonarnego stanu roboczego (oko lo 10 godzin) nale- zy ponownie sprawdzi c stan nape lnienia produktem na gwia zdzistym elemencie spi etrzaj acym 22 przy nieruchomym piecu 1 - teraz warto sc zadana i wartosc rzeczywista powinny by c zgodne (je zeli nie, konieczne jest ponowne dopasowanie). Je zeli zostanie to uznane za konieczne, mo zna nast epnie sprawdzi c, czy warunki te s a prawi- d lowe tak ze przy zmienionym nat ezeniu przep lywu. Celowe mo ze by c równie z sprawdzenie wp lywu zmiany liczby obrotów, pozwalaj ace na wyrów- nanie ewentualnych niedostatków funkcji gwia zdzistego elementu spi etrzaj acego 22 (na przyk lad przy zmianie rozk ladu wielko sci ziarna w zale zno sci od nat ezenia przep lywu) za pomoc a (nieznacznych) dopasowa n liczby obrotów. Je zeli kiedykolwiek nast api ca lkowita zmiana rodzaju produktu, wówczas gwia zdzisty element spi etrzaj acy 22 nale zy od nowa nastawi c na ten produkt - to samo dotyczy ca lkowitej zmiany standar- dowej liczby obrotów lub sytuacji po zmianie nachylenia pieca. Po zako nczeniu ustawiania gwia zdzistego elementu spi etrzaj acego 22 (i ewentualnie po jednym ca lkowitym przej sciu pieca 1 na pusto) mo zna rozpoczyna c nagrzewanie. Wa zne s a tutaj nast epuj ace informacje: Do kontroli dla ka zdej strefy grzejnej 36 wzgl ednie regulacji temperatury jest do dyspozycji przy- rz ad 48 w postaci pirometru radiacyjnego do bezdotykowego pomiaru temperatury scianki b ebna, dwa podwójne termoelementy 50 do pomiaru temperatury produktu (700 mm wzglednie 200 mm odst epu od scianki stanowi acej p laszcz 3 b ebna) oraz kilka podwójnych termoelementów do kontroli zbyt nad- miernej temperatury elektrycznych elementów grzejnych. Pomiar temperatury produktu odbywa si e (jak wspomniano powy zej) w dwóch ró znych odst epach od scianki stanowi acej p laszcz 3 b ebna, to znaczy 1 x wysoko w nasypowym produkcie i 1 x nisko w na- sypowym produkcie. Le zace nisko punkty pomiarowe b ed a zawsze styka ly si e z produktem, gdy sto- pie n wype lnienia pieca b edzie wy zszy ni z 3,5%; w przypadku le zacych wy zej punktów pomiarowych ma to miejsce dopiero przy stopniach wype lnienia wy zszych ni z 21,5%. Nale zy zauwa zy c, ze lezace wysoko punkty pomiarowe wskazuj a czesciowo nie temperatur e produktu, lecz temperatur e gazu. Moc grzejn a mo zna regulowa c w sposób ci ag ly od zera do maksimum dla ka zdej strefy regulacji temperatury, korzystnie z uwzgl ednieniem indywidualnego dopasowania do konkretnych wymaga n. Regulacja mocy grzejnej zachodzi automatycznie poprzez wprowadzenie zadanej temperatury p lasz- cza b ebna dla ka zdej strefy grzejnej 36 i pomiar rzeczywistej temperatury p laszcza b ebna za pomoc a przyrz adu 48 do pomiaru temperatury w postaci pirometru radiacyjnego. Moc grzejna jest w ka zdym przypadku ograniczona przez kontrol e maksymalnie dopuszczalnej temperatury elementów grzejnych za pomoc a wspomnianych wy zej podwójnych termoelementów. Przy doborze temperatur scianek b ebna nale zy wzi ac pod uwag e fakt, ze temperatura topnienia PET wynosi oko lo 250°C (obecno sc zanieczyszcze n mo ze jednak równie z obni za c t e warto sc). Badania praktyczne i teoretyczne pokaza ly, ze dla temperatur produktu poni zej 180°C mo zna stosowa c temperatu- ry scianek b ebna co najwy zej 280°C, bez obawy przywarcia produktu do p laszcza 3 b ebna wskutek stopienia - warunkiem tego jest jednak wystarczaj aco szybkie mieszanie produktu w postaci mieszani- ny 64; dlatego te z zaleca si e, aby liczba obrotów b ebna wynosi la co najmniej 4 min -1 . Przy temperatu- rze produktu powy zej 180°C temperatura scianek b ebna powinna le ze c poni zej temperatury topnienia (to znaczy <250°C), za s przy temperaturze produktu powy zej 220°C temperatur e scianek nale zy dla bezpiecze nstwa obni zy c do <230°C (z uwagi na ewentualno sc obni zenia temperatury topnienia wskutekPL 203 679 B1 9 obecno sci zanieczyszcze n w PET). Jako miar e rzeczywistych temperatur produktu nale zy przy tym przyjac w zasadzie wskazania ni zej po lo zonych punktów pomiarowych (patrz wy zej). Aby zapobiec hydrolizie PET w wysokich temperaturach, przez komor e 5 przepuszcza si e wy- suszone (i podgrzane wst epnie do 220°C), gor ace powietrze - aby odparowana w obszarze wlotowym resztka wilgoci nie styka la si e z dalej nagrzewanym PET w obszarze wylotowym, powietrze prowadzi sie przez piec 1 w przeciwpr adzie do produktu. Szczególnego znaczenia nabieraj a wówczas uszczelki Burgmanna, które tworz a obszar przej sciowy pomi edzy obracaj acym si e p laszczem 3 pieca obroto- wego oraz sta lym korpusem wlotowym 38 i wylotowym 40. Nale zy uniemo zliwi c wnikanie w tych miej- scach powietrza z otoczenia do komory 5 wzgl ednie wychodzenie py lu lub gazu z pieca 1. Aby to sku- tecznie osi agn ac, do uszczelek Burgmanna powinno si e równie z doprowadza c wysuszone (i nagrzane wst epnie do 220°C) powietrze. Ci snienie dostarczanego powietrza powinno by c tak du ze, aby gazy procesowe nie by ly wt laczane w uszczelk e Burgmanna, za s py l by l utrzymywany z dala od powierzch- ni uszczelniaj acych („wydmuchiwany”) - w zasadzie mo zna to najpro sciej i najskuteczniej osi agnac wówczas, gdy w komorze 5 b edzie utrzymywane lekkie podci snienie (-0,1 · 10 3 do -1 · 10 2 Pa). Poza- dane jest ograniczenie strumienia objeto sci dostarczanego powietrza - co mo zna kontrolowa c za po- moc a lokalnego wska znika strumienia obj eto sciowego i zaworu nastawczego. W razie awarii g lównego nap edu pieca (na przyk lad w wyniku uszkodzenia silnika lub awarii pr adu) nale zy zadba c o to, aby (dopóki p laszcz 3 pieca jest gor acy) stosowa c nap ed awaryjny (na przyk lad silnik pomocniczy na szynie zasilania awaryjnego) i od laczy c promienniki grzejne 49. Dalszy (powolny) obrót pieca 1 jest potrzebny, aby zapobiec przyklejaniu produktu do p laszcza pieca. Srodki te stanowi a korzystnie cz es c blokady urz adzenia i powinny nast epowa c automatycznie. Na fig. 7 ukazane s a w schematycznym widoku szczegó lowym otwory 80 w rurowym piecu ob- rotowym 1 z fig. 1. Otwory 80 przechodz a poprzecznie do osi przez p laszcz 3 na zewn atrz. Komora 5 ma w s asiedztwie otworu 80 drugi element spi etrzaj acy 82. Drugi element spi etrzaj acy 82 jest usy- tuowany przed otworem 80, patrz ac w kierunku przep lywu. Drugi element spi etrzaj acy 82 ma otwór przelotowy 84, usytuowany w s asiedztwie otworu 80 i w s asiedztwie zewn etrznej scianki stanowi acej p laszcz 3 komory 5. Ponadto zastosowany jest element odchylajacy 86 w postaci blachy, który co najmniej czasowo prowadzi w zasadzie na otwór 80. Element odchylaj acy 86 w postaci blachy obraca si e pod dzia la- niem si ly ci ezko sci wokó l osi obrotu 88, przy czym o s obrotu 88 jest tak usytuowana na drugim ele- mencie spi etrzaj acym 82, ze element odchylaj acy 86 w postaci blachy prowadzi na otwór 80 za otwo- rem przelotowym 84, patrz ac w kierunku przep lywu, jedynie wówczas, gdy komora 5 przy obrocie rurowego pieca obrotowego 1 znajduje si e w dolnym martwym punkcie obrotu pieca. Jest to przed- stawione w dolnej cz esci fig. 7. Dodatkowo otwór 80 jest co najmniej cz esciowo os loni ety sitem 90, s lu zacym jako urz adzenie sitowe, przy czym otwór 80 prowadzi do urz adzenia wychwytuj acego 92 materia l, przechodz acy przez otwór 80. Zasada dzia lania otworu 80 jest nast epuj aca: Je zeli materia l znajduje si e w dolnej cz esci rurowego pieca obrotowego 1, wówczas element odchylaj acy 86 jest zamkni ety pod dzia laniem si ly ciezko sci. Gruboziarnisty materia l przechodzi przez element spi etrzaj acy 82, za s oddzielony materia l drobnoziarnisty, zwany podziarnem, przechodzi przez dolne otwory 80 na zewn atrz. Po wyj sciu drobnoziarnistego materia lu nast epuje odsianie przez sito 90, umieszczone pier scieniowo na obwodzie scianki 3 pieca. Sito 90 nie musi w zasadzie stano- wi c ca lo sci. Podziarno z tego odsiewania jest oddzielane przez urz adzenie wychwytuj ace 92. Pozosta- le na sicie 90 nadziarno transportuje si e wraz z towarzysz acym materia lem. Otwór 80 stwarza zatem mo zliwo sc oddzielenia podziarna poprzez zainstalowanie ustawionych wcze sniej, mniejszych elemen- tów spi etrzaj acych 82. Je zeli rurowy piec obrotowy 1 ma by c zastosowany do oczyszczania PET, wówczas w przypadku podziarna chodzi o sole i drobne ziarna PET, które mo zna oddzieli c dzi eki otworom, co podwy zsza jako sc produktu ko ncowego. Na fig. 8 ukazane s a w schematycznym widoku szczegó lowym szczotki 96 w rurowym piecu ob- rotowym 1 z fig. 1. Przej scie 20 pomi edzy rurowym piecem obrotowym 1 i cylindrem wylotowym 18 ma dwie szczotki 96 do wygarniania materia lu wnikaj acego do przej scia 20. Szczotki 96 zapobiegaj a od- k ladaniu si e py lu w tych miejscach, poniewa z py ly wnikaj ace do uszczelki 98 pomi edzy cylindrem wylotowym 18 i rur a obrotow a 1 s a ci agle odgarniane. Szczotki 96 s a tak obracane, ze materia l wnika- jacy do przej scia 20 jest wygarniany z powrotem do cylindra wylotowego 18, w stron e odwrotn a doPL 203 679 B1 10 uszczelki 98, czyli do cylindra wylotowego 18. Stamt ad py ly s a odprowadzane albo przez uk lad odsy- sania powietrza, albo razem ze strumieniem materia lu. PL