PL219475B1

PL219475B1 - Method for recovering aluminum from post-production and packaging multimaterial waste containing plastic polyolefin group and aluminum and paper

Info

Publication number: PL219475B1
Application number: PL400156A
Authority: PL
Inventors: Piotr Moszczański; Karolina Kamińska-Wojteczek
Original assignee: Kamińska Wojteczek Karolina; Piotr Moszczański
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2015-04-30
Also published as: PL400156A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzysku aluminium z poprodukcyjnych odpadów wielomateriałowych i opakowaniowych zawierających tworzywa grupy poliolefin oraz aluminium i papier, znajdujący zastosowanie szczególnie w przemysłowej przeróbce i recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych.The subject of the invention is a method of aluminum recovery from multi-material and packaging post-production waste containing polyolefin group plastics as well as aluminum and paper, which is used especially in the industrial processing and recycling of plastic waste.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 209828 sposób przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, zwłaszcza poliolefinowych polegający na tym, że wsad stanowiący mieszaninę tworzyw po doprowadzeniu do reaktora upłynnia się i krakuje się w trakcie wymuszonego ruchu posuwisto-obrotowego skojarzonego z ogrzewaniem, przy czym frakcję gazowo-parową odprowadza się w sposób ciągły, natomiast zanieczyszczenia z procesu krakingu odprowadza się z reaktora okresowo. Część frakcji gazowo-parowej odprowadza się z reaktora drogą doprowadzającą do reaktora wsad i dopiero później tą część frakcji poddaje się schładzaniu, pozwala to na wykorzystanie ciepła frakcji gazowo-parowej do uplastycznienia wsadu. W najprostszym wykonaniu wynik ten uzyskuje się prowadząc część frakcji gazowo-parowej kanałem doprowadzającym wsad do reaktora przeciwprądowo względem ruchu wsadu na wybranym odcinku. Dla zachowania pewności ruchowej i ciągłości procesu poziom masy reakcyjnej w reaktorze w trakcie upłynniania i krakowania utrzymuje się zasadniczo na tym samym poziomie.A method of processing plastic waste, especially polyolefin waste, is known from the Polish patent specification PL 209828, which consists in the fact that the feed consisting of a mixture of plastics, after being fed to the reactor, liquefies and cracks during the forced reciprocating movement associated with heating, the fraction being gaseous The vapor is continuously discharged while the contaminants from the cracking process are discharged periodically from the reactor. Part of the gas-steam fraction is discharged from the reactor through the feed supply to the reactor, and only then this fraction is cooled, which allows the use of heat from the gas-steam fraction to plasticize the charge. In the simplest embodiment, this result is obtained by leading a part of the gas-steam fraction through the channel feeding the charge to the reactor countercurrently to the movement of the charge over a selected section. In order to maintain operational reliability and process continuity, the level of the reaction mass in the reactor during liquefaction and cracking is kept substantially at the same level.

W opisie patentowym PL 196880 opisany jest sposób przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, którego istota polega na tym, że z zasobnika wprowadza się do kosza zasypowego wytłaczarki lub innego urządzenia podającego rozdrobnione tworzywo sztuczne wraz z katalizatorem krakingowym, które kieruje się do dolnej części reaktora, w którym w temperaturze 380-500°C zachodzi kraking łańcuchów polimerycznych tworzywa i utworzenie węglowodorów lekkich, które kieruje się z reaktora do chłodnicy powietrznej, z której mieszanina parowo cieczowa dostaje się do separatora. Frakcja ciekła zawracana jest do krakingu w reaktorze, a faza parowa do chłodnicy wodnej, skąd po kondensacji kieruje się do separatora, z którego faza gazowa kieruje się do zbiornika gazu krakingowego, frakcje ciekłą rozdziela się w kolumnie destylacyjnej na frakcję benzynową, którą kieruje się do jednego zbiornika, a olej napędowy do drugiego zbiornika. Kierunek ruchu krakowanego tworzywa sztucznego i spalin podgrzewających go w reaktorze krakingu tworzyw jest przeciwprądowy.In the patent description PL 196880 a method of processing waste plastics is described, the essence of which is that from the hopper is introduced into the charging hopper of an extruder or other device for feeding shredded plastic together with a cracking catalyst, which is directed to the lower part of the reactor, in which at the temperature of 380-500 ° C cracking of the polymer chains of the material takes place and the formation of light hydrocarbons, which is directed from the reactor to the air cooler, from which the vapor-liquid mixture enters the separator. The liquid fraction is recycled to the cracking in the reactor, and the vapor phase to the water cooler, from where, after condensation, it is directed to the separator, from which the gaseous phase is directed to the cracking gas tank, the liquid fraction is separated in the distillation column into a gasoline fraction, which is directed to one tank and diesel fuel to the other tank. The direction of movement of the cracked plastic and the flue gas heating it in the cracking plastic reactor is countercurrent.

Znany jest również przykładowo z polskiego opisu patentowego PL 190053 sposób recyklingu termicznego mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych. Zgodnie z wynalazkiem wyodrębnione ze śmieci mieszanina tworzyw sztucznych, ewentualnie rozdrobnione do wielkości 0,1-20 mm podaje się do zbiornika zasobowego i miesza z organicznym rozpuszczalnikiem węglowodorowym i lub paliwem i ogrzewa do temperatury 70-430°C do uzyskania jednorodnego paliwa, przy czym składniki mogą być mieszane ze sobą naraz lub dozowane porcjami. Organiczny rozpuszczalnik węglowodorowy może być w trakcie ogrzewania oddestylowywany. W trakcie ogrzewania mieszaniny tworzyw sztucznych z rozpuszczalnikiem i lub paliwem w podwyższonej temperaturze zachodzi proces łagodnej inwersji i powolnej pirolizy tworzyw. W podanych warunkach tworzywa ulegają upłynnieniu. Uzyskane paliwo pozbawia się w sposób konwencjonalny, na filtrach, zanieczyszczeń stałych takich jak pyły mineralne, resztki papieru i folie metalowe, a następnie podaje do przewodów wtryskowych pompy wtryskowej. Przewody wtryskowe ogrzewa się ciepłem spalin do temperatury 300-800°C, a następnie paliwo rozpyla się w komorze spalania silnika wysokoprężnego.For example, from the Polish patent description PL 190053, a method of thermal recycling of a mixture of waste plastics is also known. According to the invention, the mixture of plastics separated from the garbage, possibly comminuted to a size of 0.1-20 mm, is fed to a storage tank and mixed with an organic hydrocarbon solvent or fuel and heated to a temperature of 70-430 ° C until a homogeneous fuel is obtained. ingredients can be mixed together or dispensed in portions. The organic hydrocarbon solvent can be distilled off on heating. During the heating of a mixture of plastics with a solvent and or fuel at an elevated temperature, the process of mild inversion and slow pyrolysis of plastics takes place. Under the given conditions, the plastics liquefy. The resulting fuel is conventionally removed from solid contaminants such as mineral dust, paper residues and metal foils on filters, and then fed to the injection lines of the injection pump. The injection lines are heated by the exhaust gas to a temperature of 300-800 ° C, and then the fuel is sprayed into the combustion chamber of the diesel engine.

W opisie patentowym PL 182199 przedstawiony jest sposób cieplno-mechanicznego krakingu i uwodorniania zwłaszcza węglowodorów w postaci ciekłej lub stałej, węglanów, łupek naftowych, piasku roponośnego, piasku bitumicznego, podawanego materiału rafineryjnego, pozostałości ropy naftowej z rafinerii i z den zbiorników nieprzerobionego surowca, pozostałości naftowych i tworzyw sztucznych, polegający na tym, że kraking i uwodornianie substancji w obecności chemikaliów uwalniających wodór jak woda, przeprowadza się w reaktorze zawierającym elementy cierne w mechanicznie ustalonym złożu fluidalnym o drobnoziarnistych cząstkach stałych oraz powoduje się, że działanie mechaniczne w złożu fluidalnym wytwarza ciepło biorące udział w krakingu.The patent description PL 182199 presents a method of thermo-mechanical cracking and hydrogenation, especially of hydrocarbons in liquid or solid form, carbonates, oil shale, oil sand, bituminous sand, fed refinery material, petroleum residues from refineries and the bottoms of unprocessed raw material tanks, petroleum residues. and plastics, where the cracking and hydrogenation of substances in the presence of chemicals that release hydrogen such as water are carried out in a reactor containing friction elements in a mechanically fixed fluidized bed with fine-grained solid particles, and the mechanical action in the fluidized bed is caused to generate heat absorbing participation in cracking.

Znany jest z także polskiego opisu patentowego PL 194550 sposób recyklingu przedmiotu opartego na co najmniej jednym polimerze chlorku winylu, zwłaszcza recyklingu folii, opartych na polimerach chlorku winylu, który charakteryzuje się tym, że poddaje się przedmiot rozdrabnianiu na fragmenty o średnim wymiarze od 1 cm do 50 cm, w przypadku gdy przekracza on te wymiary, suche fragmenty przedmiotu rozpuszcza się w rozpuszczalniku zdolnym do rozpuszczenia chlorku winylu, zasadniczo bezwodnym, tworzącym z wodą azeotrop. Następnie wytrąca się polimer rozpuszczony w rozPL 219 475 B1 puszczalniku przez wstrzyknięcie pary wodnej, w ilości dającej duży nadmiar wody względem składu kompozycji azeotropowej i pozwalającej osiągnąć przez mieszaninę temperaturę wrzenia wody. Ponadto przeprowadza się destylację azeotropową rozpuszczalnik-woda do otrzymania mieszaniny składającej się zasadniczo z wody i stałych cząstek polimeru, po czym zbiera się cząstki polimeru, przy czym mieszaninę reakcyjną poddaje się mieszaniu. Sposób w korzystnym rozwiązaniu charakteryzuje się także tym, że rozpuszczanie wykonuje się w zbiorniku, w którym jest perforowany bęben rotacyjny. W sposobie tym stosuje się rozpuszczalnik z grupy obejmującej keton metylowo-etylowy ₅ (MEK), keton metylowo-izobutylowy i tetrahydrofuran. Rozpuszczanie pod ciśnieniem od 2x10⁵ Pa do 1x10⁶ Pa w ilości nie przekraczającej 200 g na litr rozpuszczalnika. W przypadku gdy przedmiot jest wzmacniany przez włókna wzmacniające, stosuje się taki rozpuszczalnik by włókna były w nim zasadniczo nierozpuszczalne, i przed wytrąceniem rozpuszczonego polimeru, oddziela się włókna od rozpuszczalnika zawierającego rozpuszczony polimer. Ponadto w odmianie wykonania wynalazku mieszaninę wody i cząstek polimeru ogrzewa się, zmniejszając ślady rozpuszczalnika, które jeszcze przenikałyby polimer i polepszając morfologię przed zebraniem polimeru. Do otrzymanego w ten sposób azeotropu dodaje się środek rozdzielający powodujący jego dekantację na fazę wodną i fazę złożoną zasadniczo z rozpuszczalnika. Jako środek rozdzielający stosuje się korzystnie sól nierozpuszczalną w rozpuszczalniku. Jako przedmiot stosuje się folię.Also known from the Polish patent specification PL 194550 is a method of recycling an object based on at least one vinyl chloride polymer, in particular the recycling of films based on vinyl chloride polymers, which is characterized by the fact that the object is shredded into fragments with an average size of 1 cm to 50 cm, where it exceeds these dimensions, the dry pieces of the article are dissolved in a substantially anhydrous vinyl chloride dissolving solvent, forming an azeotrope with water. The polymer, dissolved in the solvent by injection of steam, is then precipitated in an amount that produces a large excess of water relative to the composition of the azeotropic composition and allows the mixture to reach the boiling point of water. In addition, a solvent-water azeotropic distillation is performed to obtain a mixture consisting essentially of water and solid polymer particles, and the polymer particles are collected and the reaction mixture is stirred. The method is advantageously also characterized in that the dissolving is performed in the tank in which the rotary drum is perforated. In this method, a solvent from the group consisting of methyl ethyl ketone ₅ (MEK), methyl isobutyl ketone and tetrahydrofuran. Dissolution under pressure from 2x10 ⁵ Pa to 1x10 ⁶ Pa in an amount not exceeding 200 g per liter of solvent. In the case where the article is reinforced with reinforcing fibers, a solvent is used such that the fibers are substantially insoluble therein, and the fibers are separated from the solvent containing the dissolved polymer before precipitating the dissolved polymer. Moreover, in an embodiment of the invention, the mixture of water and polymer particles is heated, reducing traces of solvent that would still penetrate the polymer and improving the morphology before collecting the polymer. The resolving agent is added to the azeotrope thus obtained, causing it to be decanted into an aqueous phase and a phase consisting essentially of the solvent. The resolving agent is preferably a salt which is not soluble in a solvent. Foil is used as an object.

W opisie patentowym PL 205 867 opisany jest sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych, powszechnie nazywanych tetra-pakami, przeznaczonych do przechowywania cieczy. Wielowarstwowe opakowania mogące zawierać dodatkowo makulaturę, zakrętki i zatyczki plastikowe a także torby i folie oraz taśmy spinające, ewentualnie wstępnie rozdrobnione i/lub wysuszone, poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego o temperaturze wrzenia 60-200°C. Jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się węglowodory aromatyczne, korzystnie toluen, ksylen lub dwuetylobenzen, węglowodory aromatyczne podstawione chlorowcem, a także chlorobenzen, węglowodory cykloalifatyczne, węglowodory cykloalifatyczne podstawione chlorowcem, w tym cyklochloroheksan, chlorowcopochodne węglowodory alifatyczne, korzystnie 1,2-dwuchloropropan, 1,2-dwuchloroetan lub trójchloroetylen. Można również stosować mieszaniny w/w rozpuszczalników. W zależności od stosowanego rozpuszczalnika i jego temperatury wrzenia proces ekstrakcji można prowadzić pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego tzn. niższym lub wyższym od atmosferycznego. Proces ekstrakcji prowadzi się w temperaturze nie przekraczającej temperatury wrzenia stosowanego rozpuszczalnika. W przypadku stosowania surowca bez wstępnego procesu suszenia oddestylowuje się azeotrop wodarozpuszczalnik. Następnie oddziela się fazę organiczną zawierającą tworzywa sztuczne a pozostałość korzystnie poddaje się działaniu kolejnych porcji rozpuszczalnika aż do założonego poziomu zawartości tworzyw sztucznych w pozostałości poekstrakcyjnej. Uzyskane fazy organiczne kieruje się do dalszego przerobu a mieszaninę zawierającą folię aluminiową oraz karton rozdziela się. Rozdział ten może być prowadzony metodą separacji powietrznej po uprzednim usunięciu rozpuszczalnika lub metodą separacji w rozpuszczalniku. W drugim przypadku karton od opadających ku dołowi zgniecionych kawałków folii aluminiowej można oddzielić na sitach lub siatkach a rozpuszczalnik usuwa się z każdego odzyskanego surowca oddzielnie. Proces ekstrakcji tworzyw sztucznych może być prowadzony metodą periodyczną lub ciągłą. Przy stosowaniu metody ciągłej opakowania wielowarstwowe kontaktuje się z rozpuszczalnikiem w przeciwprądzie. Sposobem tym uzyskuje się ilościowo osobno tekturę i osobno aluminium oraz prawie ilościowo tworzywa, które następnie mogą być rozdzielone według gatunku w zależności od potrzeb.The patent description PL 205 867 describes a method of recovering raw materials from multi-layer packages, commonly called tetra-packs, intended for storing liquids. Multilayer packaging, which may additionally contain waste paper, screw caps and plastic plugs, as well as bags, foils and strapping tapes, possibly pre-shredded and / or dried, are treated with an organic solvent with a boiling point of 60-200 ° C. The organic solvent used is aromatic hydrocarbons, preferably toluene, xylene or diethylbenzene, halogen-substituted aromatic hydrocarbons, as well as chlorobenzene, cycloaliphatic hydrocarbons, halogen-substituted cycloaliphatic hydrocarbons, including cyclochlorohexane, halogenated aliphatic hydrocarbons, preferably 1,2-dichloropropane, 1,2 -dichlorethane or trichlorethylene. Mixtures of the above-mentioned solvents can also be used. Depending on the solvent used and its boiling point, the extraction process can be carried out at a pressure other than atmospheric, i.e. below or above atmospheric pressure. The extraction process is carried out at a temperature not exceeding the boiling point of the solvent used. If the raw material is used without the initial drying process, the water-solvent azeotrope is distilled off. Then, the organic phase containing plastics is separated and the residue is preferably treated with successive portions of the solvent up to the assumed level of plastics content in the extraction residue. The organic phases obtained are sent for further processing and the mixture containing aluminum foil and cardboard is separated. This separation can be carried out by air separation after removal of the solvent, or by separation in a solvent. In the latter case, the carton can be separated from the crumpled pieces of aluminum foil falling downwards on screens or meshes, and the solvent is removed from each recovered raw material separately. The process of extracting plastics can be carried out either periodically or continuously. When using the continuous method, the multilayer packaging is in countercurrent contact with the solvent. With this method, the individual quantitatively of cardboard and aluminum, and almost quantitatively, of plastics, which can then be separated by grade depending on the needs.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że uzyskana uplastyczniona i częściowo upłynniona mieszanina odpadów jest przetłaczana do reaktora głównego i podgrzana do temperatury nie przekraczającej 200°C a następnie w reaktorze głównym pozostałe nierozpuszczone wcześniej cząsteczki stałe tworzywa są rozpuszczane w otoczeniu płynnych węglowodorów aromatycznych, które po nasyceniu przepływają układem rurowym do reaktora kompensacyjnego. Nadmiar frakcji ciekłej poliolefin, będącej przedmiotem krakingu z obu reaktorów, jest przesyłany rurociągiem do reaktora separacyjnego a wydzielające się w trakcie procesu we wszystkich reaktorach frakcje lotne węglowodorów, są kierowane rurociągami do skrubera celem ich skroplenia. Dodatkowo nieskroplone gazy, przepuszczone przez filtr wodny, są magazynowane w zbiorniku gazów technologicznych, przy czym połączenia rurociągowe odprowadzające frakcje lotne poliolefin z każdego z reaktorów i połączenie zwrotne skrubera z reaktorem kompensacyjnym, poprzez blok zaworów, stanowią zabezpieczenie przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia w układzie i zapewniają ciągłe uzupełnienie ubytków węglowodorów aromatycznych niezbędnych do realizacji procesu krakingu w reaktorach w zamkniętym cyklu.The essence of the solution according to the invention is that the resulting plasticized and partially liquefied waste mixture is forced into the main reactor and heated to a temperature not exceeding 200 ° C, and then in the main reactor the remaining solid particles, undissolved, are dissolved in the vicinity of liquid aromatic hydrocarbons, which after saturated, they flow through the piping system to the compensation reactor. The excess of the liquid fraction of polyolefins, which is subject to cracking from both reactors, is sent through a pipeline to the separation reactor, and the volatile hydrocarbon fractions released during the process in all reactors are directed through pipelines to the scrubber for condensation. In addition, non-condensable gases, passed through the water filter, are stored in the process gas tank, while the pipeline connections discharging volatile fractions of polyolefins from each of the reactors and the return connection of the scrubber with the compensation reactor, through the valve block, protect against uncontrolled pressure increase in the system and ensure continuous replenishment of losses of aromatic hydrocarbons necessary for the implementation of the cracking process in closed-cycle reactors.

PL 219 475 B1PL 219 475 B1

Korzystnym jest gdy nadmiar upłynnionych poliolefin ze wszystkich reaktorów jest odprowadzany bezpośrednio lub poprzez zbiornik odsączający do zbiornika podstawowego. Istotnym także jest to, że reaktor kompensacyjny jest dodatkowo zasilany w płynne poliolefiny ze zbiornika podstawowego. Ponadto frakcje stałe odpadów wraz z aluminium osadzone na dnie reaktora głównego są transportowane podajnikiem upłynnionych węglowodorów do zbiornika odsączającego i poddawane procesowi segregacji na odpady stałe i czyste aluminium składowane w zbiorniku. Także frakcje stałe wraz z aluminium są dodatkowo wytrącane i osadzają się na dnie w reaktorze separacyjnym i poddawane dalszemu procesowi segregacji na odpady stałe i czyste aluminium. Korzystnym jest także gdy reaktor separacyjny jest oddzielnie zasilany w mieszaninę odpadów z tworzyw sztucznych.It is preferred that the excess of liquefied polyolefins from all reactors is discharged directly or via a drain tank to the primary vessel. It is also essential that the compensating reactor is additionally supplied with liquid polyolefins from the primary tank. Moreover, solid fractions of waste together with aluminum deposited at the bottom of the main reactor are transported by the feeder of liquefied hydrocarbons to the filtration tank and subjected to the process of segregation into solid waste and pure aluminum stored in the tank. Also, solid fractions together with aluminum are additionally precipitated and deposited at the bottom in the separation reactor and further segregated into solid waste and pure aluminum. It is also advantageous if the separation reactor is separately fed with the plastic waste mixture.

Zaletą rozwiązania sposobu według wynalazku jest to, że proces krakingu i separacji aluminium odbywa się w cyklu zamkniętym w sposób ciągły, bez konieczności zasilania procesu w płynne węglowodory z zewnętrznego źródła zasilania. Nadmiar uzyskanych w wyniku procesu upłynnionych węglowodorów może być poddawany dalszemu procesowi uzdatniania w zależności od przeznaczenia np. jako olej opałowy KTS do zasilania układów grzewczych lub napędowych urządzeń.The advantage of the solution of the method according to the invention is that the process of aluminum cracking and separation takes place in a continuous closed cycle, without the need to supply the process with liquid hydrocarbons from an external source. The excess of liquefied hydrocarbons obtained as a result of the process may be subjected to a further treatment process, depending on the intended use, e.g. as KTS fuel oil to supply heating systems or drive devices.

Sposób według wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku w postaci schematu ideowego, na którym wstępnie rozdrobnione i wymieszane tworzywa sztuczne zawierające aluminium, składowane w silosie, kierowane są ze zbiornika magazynowego 1, poprzez podajnik 2 do zasypu grzanego podajnika ślimakowego 3, w którym następuje mieszanie i upłynnienie surowca. Tak przygotowana mieszanina tworzywa, aluminium i innych odpadów, podgrzana wstępnie do temperatury ok. 120°C, jest przetłaczana do reaktora głównego 4 i podgrzana za pomocą grzałek 16 do temperatury nie przekraczającej 200°C. W reaktorze głównym 4 pozostałe nierozpuszczone wcześniej cząsteczki stałe tworzywa są rozpuszczane w otoczeniu płynnych węglowodorów aromatycznych, które po nasyceniu przepływają układem rurowym do reaktora kompensacyjnego 5. Nadmiar frakcji ciekłej poliolefin, będącej przedmiotem krakingu z obu reaktorów, jest przesyłany rurociągiem do reaktora separacyjnego 8, a także do zbiornika podstawowego 13, który połączony jest także za pomocą rurociągu z reaktorem separacyjnym 8. Wydzielające się w trakcie procesu we wszystkich reaktorach frakcje lotne węglowodorów, są kierowane rurociągami do skrubera 7 celem ich skroplenia. Stałą temperaturę procesu technologicznego zapewniają grzałki 16, odpowiednio rozmieszczone w wewnętrznym płaszczu każdego reaktora. Dodatkowo nieskroplone gazy, przepuszczone przez filtr wodny 14, są magazynowane w zbiorniku gazów technologicznych 15. Połączenia rurociągowe odprowadzające frakcje lotne poliolefin z każdego z reaktorów i połączenie zwrotne skrubera 7 z reaktorem kompensacyjnym 5, poprzez blok zaworów 19 stanowią zabezpieczenie przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia w układzie i zapewniają ciągłe uzupełnienie ubytków węglowodorów aromatycznych niezbędnych do realizacji procesu krakingu w reaktorach w zamkniętym cyklu. W przykładzie wykonania reaktor separacyjny 8 posiada dodatkowo niezależne zasilanie w surowiec w postaci zbiornika magazynowego 1, podajnika 2 i grzanego podajnika ślimakowego 3, w którym następuje mieszanie i upłynnienie surowca. Ponadto reaktor kompensacyjny 5 jest dodatkowo zasilany w płynne poliolefiny ze zbiornika podstawowego 13, co zapewnia ciągłość procesu technologicznego bez konieczności uzupełniania frakcji ciekłych poliolefin w procesie krakingu z zewnętrznego źródła zasilania. Mieszadło 17 zapewnia dodatkowo ujednorodnianie procesu upłynniania poliolefin w reaktorze kompensacyjnym 5. Substancje nierozpuszczone tj. aluminium, papier oraz inne pozostałości za pomocą mieszadeł 18 są kierowane do części spustowych reaktorów głównego 4 i separacyjnego 8. W chwili napełnienia się reaktorów głównego 4 i/lub separacyjnego 8 substancjami stałymi (aluminium, papier, kwarc) do określonego poziomu, wyłączany jest grzany podajnik ślimakowy 3. Zostają zamknięte automatycznie wszystkie bloki zaworów 6, a otwarty zostaje zawór spustowy 20 i podajnikiem 10, wspomaganym mieszadłem 18, zanieczyszczone aluminium zostaje usunięte z reaktora i skierowanie do zbiornika odsączającego 11 w celu wypłukania pozostałości rozpuszczonych poliolefin. Osuszone i oczyszczone aluminium jest przetłaczane do zbiornika aluminium 12. Odseparowane zanieczyszczenia są usuwane systematycznie na zewnątrz urządzenia. Poliolefiny gromadzone w zbiorniku podstawowym 13 i mogą być poddawane dalszemu procesowi uzdatniania w zależności od przeznaczenia.The method according to the invention has been illustrated in an exemplary embodiment in the form of a schematic diagram, in which pre-crushed and mixed aluminum-containing plastics stored in a silo are directed from the storage tank 1 through the feeder 2 to the charging of the heated screw conveyor 3, where mixing and liquefying the raw material. The mixture of plastic, aluminum and other waste prepared in this way, preheated to a temperature of about 120 ° C, is forced into the main reactor 4 and heated by means of heaters 16 to a temperature not exceeding 200 ° C. In the main reactor 4, the remaining solid particles, undissolved, are dissolved in the environment of liquid aromatic hydrocarbons, which, after saturation, flow through the pipeline system to the compensation reactor 5. The excess liquid fraction of polyolefins, which is subject to cracking from both reactors, is sent through the pipeline to the separation reactor 8, and also to the primary vessel 13, which is also connected via a pipeline to the separation reactor 8. The volatile hydrocarbon fractions released during the process in all reactors are directed through pipelines to the scrubber 7 for condensation. The constant temperature of the technological process is ensured by heaters 16, appropriately distributed in the inner jacket of each reactor. In addition, non-condensable gases, passed through the water filter 14, are stored in the process gas tank 15. Pipeline connections discharging volatile fractions of polyolefins from each of the reactors and the return connection of the scrubber 7 with the compensation reactor 5, through the valve block 19, provide protection against uncontrolled pressure increase in the system and ensure continuous replenishment of the losses of aromatic hydrocarbons necessary for the cracking process in closed-cycle reactors. In an exemplary embodiment, the separation reactor 8 additionally has an independent feed in the form of a storage tank 1, a feeder 2 and a heated screw feeder 3, in which the feed is mixed and liquefied. In addition, the compensating reactor 5 is additionally supplied with liquid polyolefins from the primary tank 13, which ensures continuity of the technological process without the need to replenish the liquid polyolefin fraction in the cracking process from an external power source. The agitator 17 additionally ensures homogenization of the polyolefin liquefaction process in the compensation reactor 5. Undissolved substances, i.e. aluminum, paper and other residues, are directed to the tapping parts of the main 4 and separating reactors 8 by means of agitators 18. 8 solids (aluminum, paper, quartz) to a certain level, the heated screw feeder 3 is turned off. All valve blocks 6 are closed automatically, and the drain valve 20 and the feeder 10, assisted by the agitator 18 are opened, the contaminated aluminum is removed from the reactor and directing to drainage tank 11 to rinse residual dissolved polyolefins. The dried and cleaned aluminum is forced into the aluminum 12 tank. The separated impurities are systematically removed outside the device. The polyolefins are collected in the primary tank 13 and can be subjected to a further treatment process depending on the intended use.

Oznaczenia rysunkoweDrawing markings

1. Zbiornik magazynowy - Silos1. Storage tank - Silo

2. Podajnik2. Feeder

3. Podgrzewany podajnik ślimakowy3. Heated screw feeder

4. Reaktor główny4. Main reactor

PL 219 475 B1PL 219 475 B1

5. Reaktor kompensujący5. Compensating reactor

6. Blok zaworów reaktora głównego i separacyjnego6. Valve block of the main and separation reactor

7. Skruber - skraplacz węglowodorów gazowych7. Scrubber - condenser of gaseous hydrocarbons

8. Reaktor separacyjny8. Separation reactor

9. Blok zaworów reaktora kompensacyjnego9. Compensating reactor valve block

10. Podajnik zanieczyszczonego aluminium10. Feeder of contaminated aluminum

11. Zbiornik odsączający11. Drain tank

12. Zbiornik aluminium12. Aluminum tank

13. Zbiornik podstawowy13. Primary tank

14. Filtr wodny14. Water filter

15. Zbiornik gazów technologicznych15. Process gas tank

16. Grzałki16. Heaters

17. Mieszadło17. Agitator

18. Mieszadło18. Stirrer

19. Blok zaworów19. Valve block

20. Zawór spustowy.20. Drain valve.

Claims

Patent claims

1. Method of recovering aluminum from post-production multi-material and packaging waste containing plastics, polyolefin groups as well as aluminum and paper, in which pre-shredded and / or dried waste, preheated to a temperature not exceeding 120 ° C, mixed and plasticized in a heated screw conveyor, liquefaction is then subjected to thermal and / or catalytic-thermal cracking at ambient pressure, and finally the resulting gaseous-liquid fraction and the recovered aluminum are discharged and subjected to a final segregation process, characterized in that the resulting plasticized and partially fluidized waste mixture is forced into the reactor main (4) and heated to a temperature not exceeding 200 ° C, and then in the main reactor (4), the remaining solid particles, undissolved, are dissolved in the vicinity of liquid aromatic hydrocarbons, which, after saturation, flow through the piping system to the compensating reactor (5), The excess of the liquid fraction of polyolefins, which is subject to cracking from both reactors, is sent through a pipeline to the separation reactor (8), and the volatile hydrocarbon fractions released during the process in all reactors are directed through pipelines to the scrubber (7) for condensation, additionally non-condensing gases passed through the water filter (14) are stored in the process gas tank (15), with pipeline connections discharging volatile polyolefin fractions from each of the reactors and the return connection of the scrubber (7) with the compensating reactor (5) through the valve block (19) provide protection against uncontrolled pressure increase in the system and ensure continuous replenishment of the losses of aromatic hydrocarbons necessary for the cracking process in closed-cycle reactors.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that excess liquefied polyolefins from all reactors are discharged directly or via a drainage vessel (11) to the primary vessel (13).

3. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the compensating reactor (5) is additionally fed with liquid polyolefins from the primary vessel (13).

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the solid fractions of waste together with aluminum deposited at the bottom of the main reactor (4) are transported by the feeder (10) of liquefied hydrocarbons to the draining tank (11) and subjected to the process of segregation into solid waste and pure aluminum stored in the tank (12) .

5. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the solid fractions together with aluminum are additionally precipitated and deposited at the bottom in the separation reactor (8) and subjected to a further process of segregation into solid waste and pure aluminum.

6. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the separation reactor (8) is separately fed with the plastic waste mixture.