PL223779B1

PL223779B1 - Method for pyrolysis of plastics waste

Info

Publication number: PL223779B1
Application number: PL401930A
Authority: PL
Inventors: Izabella Bogacka; Stanisław Lewandowski; Bartosz Szczytowski
Original assignee: Izabella Bogacka; Stanisław Lewandowski; Bartosz Szczytowski
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL401930A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób pirolizy odpadowych tworzyw sztucznych, nadający się zwłaszcza do stosowania w urządzeniach kontenerowych.The subject of the invention is a method of pyrolysis of waste plastics, which is particularly suitable for use in container devices.

Proces pirolizy, a zwłaszcza pirolizy odpadowych tworzyw sztucznych jest procesem wymagającym dostarczenia dużych ilości energii. Z tego powodu większość znanych dotychczas reaktorów do pirolizy ogrzewanych jest przeponowo poprzez zewnętrzny płaszcz grzejny, ogrzewany gorącymi spalinami. W reaktorach tych dąży się do jak największej powierzchni grzejnej w celu jak najszybszego ogrzania mieszaniny tworzyw sztucznych do wysokiej temperatury, rzędu 400 do 500°C. Przyjęto zasadę, że powierzchnia grzejna powinna być jak największa. Proces rozkładu, fragmentacji węglowodorów jest silnie endotermiczny - bardzo energochłonny. Dlatego prowadzi się go w podwyższonej temperaturze przy możliwie dużej różnicy temperatur między ścianką elementu grzejnego a masą reagujących węglowodorów co sprzyja intensywnemu przepływowi ciepła. Jednakże przekroczenie temperatury 500°C sprzyja tworzeniu się koksu i tendencja ta ostro nasila się ze wzrostem temperatury i wydłużeniem czasu jej trwania. Proces koksowania jest szczególnie istotny w przypadku pirolizy węglowodorów zawierających wielkocząsteczkowe polimery, których niewielki już dodatek gwałtownie zwiększa lepkość masy i w efekcie, przy intensywnym przepływie ciepła, sprzyja narastaniu koksu na ściance przekazującej ciepło. Hamuje to proces pirolizy, mimo intensywnego mieszania, a jednocześnie zmienia skład produktów pirolizy.The pyrolysis process, and especially the pyrolysis of waste plastics, is a process that requires the supply of large amounts of energy. For this reason, most pyrolysis reactors known to date are diaphragm-heated by an external heating mantle heated by the hot exhaust gas. In these reactors, the aim is to achieve the largest possible heating surface in order to heat the plastic mixture to a high temperature as quickly as possible, in the order of 400 to 500 ° C. The principle was adopted that the heating surface should be as large as possible. The process of decomposition and fragmentation of hydrocarbons is strongly endothermic - very energy-consuming. Therefore, it is carried out at an elevated temperature with the largest possible temperature difference between the wall of the heating element and the mass of reacting hydrocarbons, which promotes intense heat flow. However, exceeding the temperature of 500 ° C promotes coke formation and this tendency increases sharply with increasing temperature and its duration. The coking process is particularly important in the case of the pyrolysis of hydrocarbons containing high-molecular polymers, the small addition of which rapidly increases the viscosity of the mass and, as a result, with intense heat flow, promotes the growth of coke on the heat transferring wall. This inhibits the pyrolysis process, despite intensive mixing, and at the same time changes the composition of the pyrolysis products.

Znane jest z opisu GB 2274908 urządzenie do pirolizy odpadowych opon samochodowych. Urządzenie to zawiera wewnątrz komory reakcyjnej krzywoliniową rurę grzewczą do przeponowego ogrzewania wnętrza reaktora. Źródłem ciepła jest gorące powietrze wytwarzane przez palnik. Powietrze to ma temperaturę na wlocie do rury około 1300°C. Temperatura panująca w reaktorze maksymalnie może wynosić 400°C, a więc proces prowadzony jest poniżej temperatury powstawania koksu.A device for pyrolysis of waste car tires is known from GB 2274908. The device comprises a curved heating tube inside the reaction chamber for diaphragm heating of the reactor interior. The heat source is the hot air produced by the burner. This air has a pipe inlet temperature of approximately 1300 ° C. The temperature in the reactor may not exceed 400 ° C, so the process is carried out below the coke formation temperature.

Reaktor przystosowany jest do pracy okresowej.The reactor is adapted to periodic operation.

Znane jest z opisu EP 0947573 urządzenie do otrzymywania olejów z odpadowych tworzyw sztucznych. Urządzenie zawiera dwukrotnie wygiętą rurę grzewczą oraz dwie strefy grzania. Rura zasilana jest gorącym powietrzem wytwarzanym w generatorze. Powietrze to na wejściu do rury grzejnej ma temperaturę około 1300°C, temperatura powietrza w trakcie jego przepływu przez rurę spada liniowo. W trakcie przenikania przez ściany rury grzejnej i ogrzewania wnętrza reaktora temperatura we wnętrzu reaktora wynosi 400°C w części górnej rury i 250°C w części dolnej rury. Proces ten jest prowadzony poniżej temperatury powstawania koksu. Stosunek długości rury do jej średnicy wynosi co najmniej 10. Reaktor zaopatrzony jest w dozownik odpadowych tworzyw sztucznych oraz wylot produktów pirolizy. Reaktor przystosowany jest do pracy ciągłej.A device for obtaining oils from waste plastics is known from EP 0947573. The device comprises a double bent heating pipe and two heating zones. The pipe is fed with hot air produced in the generator. This air at the entrance to the heating pipe has a temperature of about 1300 ° C, the temperature of the air drops linearly as it flows through the pipe. During the penetration through the walls of the heating pipe and heating the interior of the reactor, the temperature inside the reactor is 400 ° C in the upper part of the tube and 250 ° C in the lower part of the tube. The process is carried out below the coke formation temperature. The ratio of the length of the pipe to its diameter is at least 10. The reactor is provided with a dispenser for plastic waste and an outlet for pyrolysis products. The reactor is designed for continuous operation.

Znany jest z opisu EP1101811 reaktor do regeneracji produktów odpadowych zawierający wewnątrz komory reakcyjnej rurę krzywoliniową jako element grzewczy. Rura ogrzewana jest od wewnątrz gorącym powietrzem. Ogrzewanie prowadzi się do temperatury wymaganej do rozkładu produktów odpadowych, a więc poniżej 400°C. Reaktor przystosowany jest do pracy okresowej.There is known from EP1101811 a reactor for the regeneration of waste products containing a curved tube inside the reaction chamber as a heating element. The pipe is heated from the inside with hot air. Heating is carried out to the temperature required for the decomposition of the waste products, i.e. below 400 ° C. The reactor is adapted to periodic operation.

Całkowitą zmianę w sposobie myślenia ujawniono w polskim opisie patentowym PL 194 973. Stwierdzono, że ścianki elementów grzejnych ukształtowanych rurowo nie zarastają warstwą koksu, jeśli umieścić je w płynnej masie depolimeryzowanych tworzyw sztucznych, a wnętrze rury ogrzewać bezpośrednio płomieniem palnika. Co najmniej jedna rura grzejna zamontowana jest wewnątrz komory reakcyjnej pirolizera, przy czym rura ta ma kształt krzywoliniowy a stosunek jej długości do średnicy wynosi co najmniej 10, korzystnie 50-250. Korzystnie rura podparta jest co najmniej jedną podporą. Na wlocie rury grzejnej, w jej wnętrzu, zamontowany jest palnik. Proces zakoksowania ścianek nie zachodzi mimo silnego obciążenia cieplnego ścianki rur. Badając proces wysunięto przypuszczenie, że za mechanizm ten odpowiedzialne są drgania wywołane niejednoczesnym spalaniem paliwa w rurowym elemencie grzejnym. W efekcie rozprowadzenie ciepła w ogrzewanej masie jest bardzo szybkie, a przegrzana warstwa przyścienna depolimeryzatu jest niezwykle szybko rozprowadzana co uniemożliwia koksowanie a jednocześnie nie dopuszcza do przegrzewania się powierzchni mimo nasilonego przepływu ciepła. Drgania te wzmacniane są w rurze - efekt tuby - a ich energia konsumowana jest w wyniku samoistnego intensywnego mieszania przy ściance elementu grzejnego. Przypadkowe nierówności warstwy przyściennej depolimeryzatu, jego zmienna lepkość oraz krzywoliniowy przebieg rury grzejnej powodują, że aparatura nie wpada w rezonans. Z kolei wykonanie elementu grzejnego w postaci rury o dużej smukłości (wysoki stosunek długości rury do jej średnicy) zapewnia powstawanie drgań i brak efektu osadzania się koksu na elemencie grzejnym.A complete change in the way of thinking was disclosed in the Polish patent specification PL 194 973. It was found that the walls of tubular shaped heating elements do not become overgrown with a layer of coke if they are placed in a liquid mass of depolymerized plastics and the inside of the pipe is heated directly with a flame of a burner. At least one heating pipe is mounted inside the reaction chamber of the pyrolyser, the pipe has a curvilinear shape and its length to diameter ratio is at least 10, preferably 50-250. Preferably, the pipe is supported by at least one support. A burner is mounted inside the heating pipe inlet. The coking of the walls does not take place despite the strong heat load of the pipe wall. While examining the process, it was assumed that this mechanism was caused by vibrations caused by non-simultaneous combustion of fuel in a tubular heating element. As a result, the heat distribution in the heated mass is very fast, and the overheated boundary layer of the depolymerization product is distributed extremely quickly, which prevents coking and prevents overheating of the surface despite the increased heat flow. These vibrations are amplified in the pipe - the effect of the tube - and their energy is consumed as a result of spontaneous intensive mixing at the wall of the heating element. Random unevenness in the boundary layer of the depolymerization product, its variable viscosity and the curvilinear course of the heating pipe prevent the apparatus from resonating. On the other hand, making the heating element in the form of a pipe with a high slenderness (high ratio of the pipe length to its diameter) ensures the formation of vibrations and no coke deposition on the heating element.

PL 223 779 B1PL 223 779 B1

Technologia ta ma istotne wady. Najważniejsza z nich to konieczność stosowania wielu elementów grzejnych i tyluż palników. Otóż procesy spalania paliw są wieloetapowymi procesami fizykochemicznymi i zachodzą ze zmianą objętości i/lub ciśnienia. W temperaturach stosunkowo niskich zarówno paliwa jak i powietrze są substancjami wieloatomowymi czyli zajmują stosunkowo niewielką objętość. W czasie spalania surowce te najpierw zużywając energię rozpadają się na atomy, stąd potrzeba inicjacji procesu i wtedy gwałtownie rośnie liczba moli w strefie spalania. Następnie atomy uczestniczące w procesie spalania łączą się wyzwalając ciepło podgrzewające cząsteczki sąsiednie czyli objętość dalej wzrasta albo, gdy jest ograniczona ściankami rury rośnie ciśnienie co utrudnia ładowanie następnych porcji powietrza i paliwa. Najprościej jest zwiększyć średnicę rury ale wiąże się to z jej wydłużeniem na tyle dużym, by wyzwolona energia cieplna miała czas i możliwość przeniknąć przez jej ścianki. Takie rury gną się same a ponadto długość aparatury musi wzrosnąć. Łatwiej więc zastosować kilka lub więcej rur. Oznaczało to jednak wykonanie szerszej aparatury, a przy ładowaniu zmiennej, często mniejszej ilości tworzyw, wiązało się ze stratą zawsze tej samej ilości energii zależnej od tej samej powierzchni i prawie stałej temperatury. Dlatego by zwiększać przerobowość aparatu starano się głównie go poszerzać ale i wydłużać. Zauważono wtedy, że już wcześniej używane rury elementów grzejnych w czasie prób transportu gną się i rozszczelniają zbyt łatwo. Wyjmowano je i odpowiednio przygotowane transportowano oddzielnie by potem zamontować, sprawdzić, wypróbować a potem oddać do eksploatacji. Jest to uciążliwe, a w przypadku wielu takich instalacji ze względów bezpieczeństwa nie jest w ogóle możliwe. Eliminuje to upowszechnienie rozwiązania, gdyż niemożliwe jest transportowanie aparatu w całości i eksploatacja tego samego aparatu kolejno w różnych miejscach. Potrzebą chwili jest budowanie niewielkich aparatów o zmiennych wydajnościach, które bezpiecznie mogą być przewożone i eksploatowane zgodnie z potrzebami małych miasteczek i gmin. Problem ten pojawił się aktualnie, gdyż powstała potrzeba stworzenia aparatury nadającej się do łatwego transportu i prowadzenia pirolizy bez specjalnego nadzoru w miejscu powstawania odpadów bez konieczności transportowania do stacjonarnej instalacji co wiąże się z zużyciem paliwa i emisją zanieczyszczeń do atmosfery.This technology has significant disadvantages. The most important of them is the need to use many heating elements and as many burners. Well, the combustion processes of fuels are multi-stage physicochemical processes and occur with a change in volume and / or pressure. At relatively low temperatures, both fuels and air are polyatomic substances, i.e. they occupy a relatively small volume. During combustion, these raw materials first use energy and decompose into atoms, hence the need to initiate the process and then the number of moles in the combustion zone rapidly increases. Then, the atoms involved in the combustion process combine, releasing heat that heats the adjacent molecules, i.e. the volume continues to increase or, when it is limited by the walls of the pipe, the pressure increases, which makes it difficult to charge the next portions of air and fuel. The easiest way is to increase the diameter of the pipe, but it involves its elongation large enough for the released thermal energy to have time and the ability to penetrate its walls. Such pipes bend on their own and, moreover, the length of the apparatus must increase. So it is easier to use a few or more pipes. However, this meant making a wider apparatus, and when loading a variable, often smaller amount of materials, it was always associated with the loss of the same amount of energy depending on the same surface and almost constant temperature. Therefore, in order to increase the throughput of the apparatus, efforts were made to broaden it, but also lengthen it. It was then noticed that the previously used pipes of heating elements bend and unseal too easily during transport tests. They were taken out and properly prepared, transported separately to then assemble, check, test and then put into operation. This is cumbersome and for many such installations it is not possible at all for security reasons. This eliminates the popularization of the solution, as it is impossible to transport the entire apparatus and use the same apparatus in succession in different places. The need of a moment is to build small devices with variable capacity, which can be safely transported and operated in accordance with the needs of small towns and communes. This problem has arisen now, because there is a need to create equipment that is easy to transport and carry out pyrolysis without special supervision at the place where the waste is generated, without the need to transport it to a stationary installation, which is associated with fuel consumption and emission of pollutants into the atmosphere.

Zgodnie ze znanymi sposobami proces pirolizy tworzyw sztucznych prowadzi się w jednym pirolizerze lub w kaskadzie analogicznych pirolizerów. Do reaktora dozuje się wsad w postaci ewentualnie wstępnie stopionych tworzyw, reaktor podgrzewa się przy użyciu różnych metod dostarczania energii, zwłaszcza energii spalin lub poprzez ogrzewanie od wewnątrz długiej i cienkiej rury bezpośrednio płomieniem palnika. Z tego samego reaktora odbiera się lotne produkty pirolizy. Reaktor jest w części wypełniony ciekłą mieszaniną tworzyw, a górna jego część stanowi przestrzeń, w której zbierają się produkty lotne, odbierane u góry. Taki sposób przeprowadzenia procesu wymusza długi czas przebywania ciekłych tworzyw w reaktorze, aż do zakończenia pirolizy. Im dłuższy czas przebywania tworzyw w reaktorze tym bardziej zwiększa się szansa na miejscowe przywarcia tworzyw do rur grzewczych, zwiększa się pojemność reaktora, staje się on niemożliwy do wygodnego transportu bez choćby częściowego demontażu.According to known methods, the pyrolysis process of plastics is carried out in a single pyrolyser or in a cascade of analogous pyrolysers. The charge in the form of possibly pre-melted materials is metered into the reactor, the reactor is heated using various methods of supplying energy, in particular flue gas energy, or by heating a long and thin tube directly from the inside with a burner flame. Volatile pyrolysis products are withdrawn from the same reactor. The reactor is partially filled with a liquid mixture of materials, and its upper part is a space where volatile products are collected at the top. This method of carrying out the process forces the liquid materials to stay in the reactor for a long time until the pyrolysis is completed. The longer the residence time of the materials in the reactor, the more the chance of local adherence of the materials to the heating pipes increases, the capacity of the reactor increases, and it becomes impossible to transport comfortably without at least partial disassembly.

Pierwsze próby zmniejszenia gabarytów reaktora nie dawały oczekiwanych efektów. Okazało się, że mała aparatura nie spełnia oczekiwań ekonomicznych potencjalnych odbiorców i wydawało się, że problem jest nierozwiązywalny, gdyż oczekiwania te sugerowały, że ta sama aparatura ma pracować w skali małej i dużej, a więc zawsze ma mieć duże rozmiary, a wtedy napotykamy problemy transportowe. Jednakże w trakcie badań nieoczekiwanie stwierdzono, że wydajność aparatury, jej niewielkie rozmiary oraz brak koksowania elementów grzejnych można uzyskać poprzez zmianę sposobu pirolizy.The first attempts to reduce the dimensions of the reactor did not bring the expected results. It turned out that the small apparatus does not meet the economic expectations of potential recipients and it seemed that the problem was unsolvable, as these expectations suggested that the same apparatus should work on a small and large scale, so it should always be large, and then we encounter problems transport. However, during the research it was surprisingly found that the efficiency of the apparatus, its small size and the lack of coking of the heating elements can be achieved by changing the pyrolysis method.

Nieoczekiwanie okazało się, że można w sposób skuteczny i efektywny prowadzić pirolizę odpadowych tworzyw sztucznych według sposobu po raz kolejny zmieniającego podejście do tego tematu.Surprisingly, it has been found that it is possible to efficiently and effectively carry out the pyrolysis of waste plastics according to a method that once again changes the approach to this subject.

Stwierdzono, że proces pirolizy należy prowadzić w reaktorze i co najmniej jednym przegrzewaczu połączonych w pętlę. Do reaktora dozuje się odpady tworzyw, które kontaktuje się z ogrzaną masą z przegrzewacza, a następnie z reaktora transportuje się masę do przegrzewacza, po czym w przegrzewaczu podgrzewa się ją do temperatury wyższej niż temperatura depolimeryzacji tworzyw co sprzyja tworzeniu się większej ilości krótko żyjących wolnych rodników katalizujących proces. Prędkość przepływu masy z reaktora do przegrzewacza dobiera się w zależności od pojemności przegrzewacza tak, aby przegrzewacz był zawsze napełniony, a ogrzana w nim przeponowo masa przelewała się na jego końcu przeciwległym do miejsca podawania surowca do reaktora. W przegrzewaczu zachodzi przegrzewanie stopionych tworzyw, inicjacja depolimeryzacji oraz depolimeryzacja części surowca. Przegrzewacz może być ogrzewany gazami spalinowymi, elektrycznie lub w dowolnyIt has been found that the pyrolysis process should be carried out in a reactor and at least one superheater connected in a loop. Plastic waste is dosed into the reactor, which is contacted with the heated mass from the superheater, and then the mass is transported from the reactor to the superheater, and then in the superheater it is heated to a temperature higher than the plastic depolymerization temperature, which favors the formation of more short-lived free radicals catalyzing the process. The mass flow rate from the reactor to the superheater is selected depending on the superheater capacity so that the superheater is always full and the mass heated in it diaphragm overflows at its end opposite to the feedstock feed point to the reactor. The superheater takes place overheating of the molten materials, initiation of depolymerization and depolymerization of a part of the raw material. The superheater can be heated by flue gas, electrically or otherwise

PL 223 779 B1 inny sposób. Wymuszony zostaje stały ruch surowca. Ze względu na wypełnienie przegrzewacza surowcem ewentualnie powstające lotne produkty depolimeryzacji są zawieszone w fazie ciekłej. Lotne produkty depolimeryzacji powstałe w przegrzewaczu są uwalniane i odbierane na górze reaktora razem z lotnymi produktami depolimeryzacji zainicjowanej w przegrzewaczu, a powstałymi w reaktorze i wszystkie powstałe lotne produkty następnie poddawane są dalszej obróbce w znany sposób.By another method. A constant movement of the raw material is forced. Due to the filling of the superheater with raw material, any volatile depolymerization products formed are suspended in the liquid phase. The volatile depolymerization products formed in the superheater are released and collected at the top of the reactor together with the volatile superheater initiated depolymerization products formed in the reactor and any resulting volatile products are then further processed in a known manner.

Transport masy z reaktora do przegrzewacza korzystnie realizuje się przy pomocy pompy lub transportera ślimakowego.The mass transport from the reactor to the superheater is preferably accomplished by a pump or a screw conveyor.

Przegrzewacz może być umiejscowiony wewnątrz reaktora jak również poza reaktorem.The superheater can be located inside the reactor as well as outside the reactor.

W przypadku stosowania więcej niż jednego przegrzewacza połączenie między nimi może być zarówno szeregowe jak i równolegle, a poszczególne przegrzewacze nie muszą być ogrzewane w ten sam sposób.When more than one superheater is used, the connection between them can be both series and parallel, and the individual superheaters need not be heated in the same way.

Sposób według wynalazku pozwala na konstruowanie aparatury o znacznie mniejszych wymiarach przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności. Aparatura dzięki temu może być transportowana bez demontażu. W trudnych warunkach terenowych aparaturę można łatwo demontować, w transporcie nie ulega ona zniszczeniu, jest łatwa i bezpieczna do ponownego montażu.The method according to the invention allows the construction of apparatus with much smaller dimensions while increasing the efficiency. The apparatus can therefore be transported without disassembly. In difficult field conditions, the apparatus can be easily disassembled, it is not damaged during transport, it is easy and safe to reassemble.

Sposób według wynalazku może być z powodzeniem stosowany dla aparatury o dowolnych gabarytach i dla instalacji stacjonarnych.The method according to the invention can be successfully used for devices of any size and for stationary installations.

Zmiana sposobu pirolizy poprzez wymuszenie ruchu cieczy umożliwia stosowanie różnych form ogrzewania przy równoczesnej minimalizacji powstawania koksu na elementach grzejnych. Ewentualny powstały koks jest łatwy do usunięcia i nie niszczy elementów grzejnych.Changing the pyrolysis method by forcing the liquid to move allows the use of various forms of heating while minimizing the formation of coke on the heating elements. Any resulting coke is easy to remove and does not damage the heating elements.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat technologiczny aparatury zawierającej dwa przegrzewacze połączone szeregowo, w którym każdy z dwóch przegrzewaczy można odłączyć niezależnie od instalacji i prowadzić proces albo w jednym wybranym albo w dwóch przegrzewaczach.The subject matter of the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a technological diagram of an apparatus comprising two superheaters connected in series, in which each of the two superheaters can be disconnected independently of the installation and the process can be carried out either in one selected or in two superheaters.

P r z y k ł a d 1.P r z k ł a d 1.

Szkic aparatury przedstawiono na Fig. 1. Składała się ona z ogrzewacza wstępnego 1 mającego postać leżącej, obracającej się rury średnicy 800x8 mm, długości 5,5 m do której wlotowego końca wsypywano surowiec rozdrobniony do kawałków nie większych niż 40 mm w tempie do 275 kg/godz., a z drugiego wylotowego odbierano już ogrzany, a w przeciwprądzie wdmuchiwano mieszaninę spalin z powietrzem o temperaturze blisko 70°C. Surowiec ogrzany do temperatury 60°C wpadał do leja zasypowego podajnika ślimakowego 2 wtłaczającego tworzywa do wnętrza reaktora 3. Lej zasypowy wyposażono w centralnie umieszczone mieszadło z końcówką śrubową, którego zadaniem było nie dopuszczenie do zawieszenia się surowca ale wtłoczenie go do ślimaka, gdzie skutkiem ukształtowania ślimaka był przed wtłoczeniem sprężany by utworzyć nie dopuszczającą do wydostania się par pirolizatu zatyczkę. Podajnik 2 umieszczono w gwintowanej wewnątrz rurze średnicy wewnętrznej 100 mm. Reaktor 3, którego podstawowym zadaniem poza upłynnianiem surowca było wydzielanie par pirolizatu z masy obrabianej substancji miał postać stojącego cylindra średnicy 1016x5 mm wysokości 2380 mm zakończonego obustronnie kołnierzem szerokości 40 mm służącym do przymocowania płaskich dennic górnej i dolnej. W jego ścianie 120 mm od górnej krawędzi wspawano króciec średnicy 141,3x6,55 mm, długości 120 mm zakończony kołnierzem. Króciec ten służył do mocowania wkładanej weń rury średnicy 125x12,5 mm, w której umieszczono podajnik 2 średnicy 98 mm. Poniżej, 500 mm od dolnej krawędzi cylindra wspawano drugi króciec średnicy 48,3x3 mm, długości 280 mm zakończony kołnierzem do którego przymocowano zawór kulowy 4” zamykający przepływ. Jeszcze niżej ale naprzeciw 200 mm od dolnej krawędzi wspawano kolejny króciec średnicy 76,1x3,6 mm, długości 280 mm do którego zamontowano trójnik zakończony zasuwami 4 i 4', do których podłączono rury odprowadzające ciecz z reaktora 3 do pomp cyrkulacyjnych 5 i 5' wydajności 50 l/min każda. Zasuwę 4' odprowadzającą ciecz do pompy 5' zamknięto, a zasuwę 4 do pompy 5 otwarto dzięki czemu pirolizowana ciecz wzbogacona ładowanymi tworzywami była podawana pompą 5 do przegrzewacza 6, a następnie ciecz powracała rurą średnicy 114,3x4 mm do reaktora 3. Rura ta podłączona była do króćca umieszczonego w ścianie bocznej reaktora 3 ponad króćcem odprowadzającym ciecz do pompy 5. Króciec ten wspawano stycznie do ściany reaktora 3 możliwie najbliżej jego górnej krawędzi tuż poniżej kołnierza. Drugi identyczny, styczny króciec umieszczono między wyżej opisanym a króćcem dla podajnika 2 i połączono go bezpośrednio rurą z pompą 5'. Dzięki temu wpadająca do reaktora 3 mieszanina cieczy i pary zachowywała się cyklonalnie. Zachowanie to wspomagał cylindryczny pierścień 11 zamontowany wewnątrz, centralnie, stykający się z płaszczyzną górnej krawędzi reaktora 3. Pierścień ten zrobiono poprzez zwinięcie wzdłuż dłuższego boku arkusza blachy o wymiarach 2000x550x2,5 mm.The sketch of the apparatus is shown in Fig. 1. It consisted of a preheater 1 in the form of a lying, rotating pipe 800x8 mm in diameter, 5.5 m long, into the inlet end of which the raw material was poured into pieces not larger than 40 mm at a rate of 275 kg. / hour, and the second outlet was already heated, and the mixture of exhaust gases with air at a temperature of nearly 70 ° C was blown in counter-current. The raw material, heated to a temperature of 60 ° C, fell into the hopper of the screw feeder 2, forcing the material into the reactor 3. The hopper was equipped with a centrally located agitator with a screw tip, the task of which was not to allow the raw material to suspend, but to force it into the screw, where it was shaped the screw was compressed before being forced to form a stopper preventing the escape of pyrolysate vapors. The feeder 2 was placed in a threaded tube with an internal diameter of 100 mm. The reactor 3, whose main task, apart from liquefying the raw material, was to separate pyrolysate vapors from the mass of the processed substance, was in the form of a standing cylinder with a diameter of 1016 x 5 mm, height 2380 mm, ended on both sides with a 40 mm wide flange used to attach flat top and bottom bottoms. In its wall, 120 mm from the upper edge, a ferrule with a diameter of 141.3 x 6.55 mm and a length of 120 mm ended with a flange was welded. This ferrule was used to attach a pipe with a diameter of 125x12.5 mm to be inserted into it, in which a feeder 2 with a diameter of 98 mm was placed. Below, 500 mm from the lower edge of the cylinder, a second stub pipe, 48.3 x 3 mm in diameter, 280 mm long, ended with a flange to which a 4 "ball valve was attached to shut off the flow, was welded. Even lower, but opposite 200 mm from the lower edge, another spigot, 76.1 x 3.6 mm, 280 mm long, was welded to which a tee ended with valves 4 and 4 ', to which pipes draining liquid from the reactor 3 to circulation pumps 5 and 5' were connected. capacity of 50 l / min each. The valve 4 'discharging the liquid to the pump 5' was closed, and the valve 4 to the pump 5 was opened, thanks to which the pyrolysed liquid enriched with loaded materials was fed by pump 5 to the superheater 6, and then the liquid returned to the reactor through a 114.3x4 mm diameter pipe. was to a pipe stub placed in the side wall of the reactor 3 above the pipe discharging the liquid to the pump 5. This pipe stub was welded tangentially to the reactor wall 3 as close as possible to its upper edge just below the flange. A second, identical, tangential connector was placed between the above-described connector and the connector for feeder 2 and connected directly to the pump 5 'by a pipe. As a result, the liquid-vapor mixture flowing into the reactor 3 behaved cyclonically. This behavior was aided by a cylindrical ring 11 mounted inside, centrally, touching the plane of the upper edge of reactor 3. The ring was made by rolling a sheet of metal measuring 2000x550x2.5 mm along the long side.

PL 223 779 B1PL 223 779 B1

Celem trwałego umiejscowienia podparto go od dołu czyli jakby postawiono na równobocznym trójkącie utworzonym poprzez przyspawanie wewnątrz reaktora 3 do jego ścian trzech równej długości rur średnicy 16x2 mm stykających się końcami. Przed zamontowaniem pierścienia 11 w jego ścianie wycięto otwór przez który potem wsunięto do jego wnętrza zakończenie rury podajnika 2 na głębokość 100 mm. Wspomniany pierścień przyspawano do rur, na których go postawiono. Wewnątrz reaktora 3 poniżej umieszczono też sito 12 wykonane z perforowanej otworami średnicy 20 mm blachy grubości 2 mm. Sito 12 zwinięto w kształt stożka o średnicy podstawy takiej jak średnica wewnętrzna reaktora 3 przy wysokości stożka 200 mm. Następnie stożek ten postawiono na ośmiu odcinkach gwintowanych prętów M10 długości 10 mm przyspawanych do ścian wewnętrznych na wysokości 1000 mm od dolnej krawędzi reaktora 3. W krawędzi sita 12 wycięto stosowne otwory takie by można było sito 12 zamontować wkładając od dołu. Po wsunięciu sita 12 ponad śruby ich końce zabezpieczono kapturowymi nakrętkami by sito 12 na pewno nie opadło. Na koniec reaktor 3 zamknięto szczelnie od spodu płaską pokrywą grubości 12 mm mocując ją śrubami. Na zewnątrz reaktora 3 na wysokości od 980 do 1180 mm od dolnej krawędzi przymocowano do jego ścian dwa razy po pięć szeregowo połączonych grzałek elektrycznych o mocy po 600 W każda oraz na wysokości od 100 do 350 mm od dolnej krawędzi dalszych pięć identycznych grzałek tak samo połączonych. Także na zewnątrz ale od spodu do pokrywy zamykającej reaktor 3 zamontowano pięć identycznych tak samo połączonych grzałek. Od góry reaktor 3 zamknięto także płaską pokrywą grubości 12 mm, w której centrum wycięto okrągły otwór włazu średnicy 420 mm a obok 100 mm od jego krawędzi umieszczono króciec służący do zamontowania termopary. Właz szczelnie zakryto płaską pokrywą średnicy 540 mm mocowaną śrubami. Pośrodku tej pokrywy wspawano kolano/króciec średnicy 114,3x2 mm służący do odprowadzania par pirolizatu do dwóch szeregowo podłączonych chłodnic 7 każda o powierzchni 5,6 metra kwadratowego. Uzyskany w nich płynny pirolizat kierowano do zbiornika 8 pojemności 7 tys litrów a nie skraplający się gaz pirolityczny kierowano do mokrego, wyporowego zbiornika gazu 9 o max. pojemności 120 l. Po uzupełnieniu gazem propan-butan z butli gaz ze zbiornika 9 kierowano do palnika 10 o regulowanej mocy do 180 kW ogrzewającego przegrzewacz 6, którego zadaniem było zaopatrywanie instalacji w energię cieplną niezbędną do przeprowadzenia energochłonnej reakcji pirolizy. Obudowę przegrzewacza 6 zrobiono z przeciętej wzdłuż prostej rury średnicy 406,4x3 mm, długości 1500 mm. Otrzymane tak dwie połówki połączono dwoma paskami blachy szerokości 580 mm, długości 1500 mm wyciętymi z blachy grubości 4 mm. Powstałą tak rurę zamknięto z jednej strony szczelnie przyspawaną pokrywą a z drugiej otoczono kryzą szerokości 40 mm zrobioną z blachy grubości 12 mm, do której mocowano wkładany do wnętrza rurowy element grzejny. Obudowę wyposażono w dwa króćce wlotowy i wylotowy średnicy 114,3x3 mm, długości 150 mm znajdujące się 130 mm od kryzy. Oba króćce umieszczono po środku płaskich pasków blachy łączących połówki rury ale po jej przeciwnych stronach. Wkładany do obudowy rurowy element grzejny przymocowano do stalowej pokrywy grubości 12 mm o kształcie i wymiarach dokładnie pasujących do kryzy otaczającej rurę. Wykonano go w całości z rur prostych i kolan o promieniu 1,5D średnicy 168,3x3 mm. Celem zachowania odpowiedniej powierzchni wymiany ciepła powinien on mieć długość całkowitą 5,3 m. Ograniczenie, by zmieścił się on w wykonanej wcześniej obudowie długości 1500 mm spowodowało, że zwinięto go w pętlę składającą się z pięciu odcinków rury prostej połączonej kolanami. Wykonanie: w pokrywie wykonano wlotowy otwór później zakryty od zewnątrz komorą spalania i włożono weń prostopadły odcinek rury 1200 mm zakończony kolanem a dalej odcinkiem rury długości 115 mm i znowu kolanem z powrotem w kierunku pokrywy. Następnie dospawano odwrócone U składające się kolejno z odcinka 800 mm rury, kolana ponownie kolana i odcinka rury 800 mm a potem z kolei dołączono dwa w U połączone kolana i wreszcie odcinek rury 1200 mm z powrotem do pokrywy, gdzie koniec rury włożono w drugi otwór w niej wykonany - ale po drugiej stronie pokrywy w ten otwór włożono kolano służące odprowadzeniu wykorzystanych już cieplnie spalin do ogrzewacza 1. Całość połączono szczelnymi spawami zachowując minimalną 10 mm odległość między powierzchniami, by w czasie eksploatacji rury i kolana nie stykały się ze sobą. Zadbano też o dodatkowe przymocowanie pętli do pokrywy. Dlatego przed połączeniem elementów w całość włożono przed połączeniem kolan odwróconego U każde w swój otwór uchwytu, który potem przymocowano podwójnymi spawami do pokrywy dbając by były od siebie odległe o 100 mm. Uchwyty te o kształcie prostokąta szerokości 260 mm wykonano z blachy grubości 12 mm. Wspomniano wcześniej, że otwór wlotowy do pętli zakryto od zewnątrz komorą spalania. Komorę tę wykonano z odcinka rury średnicy 350x4 mm, długości 300 mm zrobionej poprzez zwinięcie wzdłuż dłuższego boku stosownego paska blachy. Z jednej strony przymocowano ją szczelnym spawem do pokrywy dbając by możliwie najbardziej acentrycznie otoczyła wlotowy otwór, a z drugiej stro6In order to locate it permanently, it was propped up from the bottom, that is as if it had been placed on an equilateral triangle formed by welding inside the reactor 3 to its walls three equal length pipes with a diameter of 16x2 mm touching their ends. Before mounting the ring 11 in its wall, a hole was cut through which the end of the feeder pipe 2 was then inserted into it to a depth of 100 mm. The said ring was welded to the pipes on which it was placed. Inside the reactor 3 below there is also a sieve 12 made of 2 mm thick sheet metal perforated with 20 mm diameter holes. The screen 12 is rolled into a cone shape with a base diameter such as the inner diameter of the reactor 3 at a cone height of 200 mm. Then the cone was placed on eight 10 mm long sections of threaded rods M10 welded to the inner walls at a height of 1000 mm from the bottom edge of the reactor 3. Appropriate holes were cut in the edge of the screen 12 so that the screen 12 could be mounted by inserting it from below. After sliding the screen 12 over the bolts, their ends were secured with hood nuts so that the screen 12 would not fall down. Finally, the reactor 3 was tightly closed from the bottom with a flat cover with a thickness of 12 mm, fastening it with screws. Outside the reactor 3, at a height of 980 to 1180 mm from the lower edge, five electric heaters connected in series with a power of 600 W each and at a height of 100 to 350 mm from the lower edge of the other five identical heaters connected in the same way were attached to its walls. . Also on the outside, but from the bottom, to the cover closing the reactor 3, five identical and similarly connected heaters were mounted. From the top, the reactor 3 was also closed with a flat cover with a thickness of 12 mm, in the center of which a round opening of the manhole with a diameter of 420 mm was cut out, and next to 100 mm from its edge there was a socket for mounting the thermocouple. The hatch was tightly covered with a flat cover with a diameter of 540 mm fastened with screws. In the center of this cover, an elbow / connector with a diameter of 114.3x2 mm is welded to discharge pyrolysate vapors to two series-connected coolers 7, each with an area of 5.6 square meters. The obtained liquid pyrolysate was directed to the tank 8 with a capacity of 7 thousand liters, and the non-condensable pyrolysis gas was directed to the wet, displacement gas tank 9 with a max. capacity of 120 l. After refilling with propane-butane gas from the cylinder, the gas from the tank 9 was directed to the burner 10 with a power adjustable up to 180 kW, heating the superheater 6, whose task was to provide the installation with heat energy necessary to carry out the energy-consuming pyrolysis reaction. The superheater casing 6 was made of a pipe cut along a straight pipe, diameter 406.4 x 3 mm, length 1500 mm. The two halves obtained in this way were connected with two strips of metal, 580 mm wide, 1500 mm long, cut from a 4 mm thick metal sheet. The resulting pipe was closed on one side with a tightly welded cover and on the other side surrounded by a 40 mm wide flange made of 12 mm thick sheet, to which a pipe heating element inserted inside was attached. The housing is equipped with two inlet and outlet nozzles with a diameter of 114.3 x 3 mm, 150 mm long, located 130 mm from the orifice. Both connectors are placed in the center of the flat metal strips connecting the pipe halves, but on its opposite sides. A tubular heating element inserted into the casing was attached to a 12 mm thick steel cover with a shape and dimensions that exactly matched the orifice surrounding the pipe. It was made entirely of straight pipes and elbows with a radius of 1.5D, diameter 168.3x3 mm. In order to maintain an adequate heat exchange surface, it should have a total length of 5.3 m. The limitation that it would fit into the previously made 1500 mm long casing caused it to be coiled into a loop consisting of five sections of a straight pipe connected with elbows. Execution: an inlet hole was made in the cover, later covered from the outside with a combustion chamber, and a perpendicular section of pipe 1200 mm ended with a knee, then a pipe section 115 mm long, and again with the elbow back towards the cover. Then the inverted U consisting of a 800 mm pipe section, elbows again bends and a 800 mm pipe section were welded together, and then two U joined elbows were connected in turn, and finally a 1,200 mm pipe section back to the cover, where the end of the pipe was inserted into the second hole in the cover. it is made - but on the other side of the cover, an elbow was inserted into this opening to discharge the already thermally used exhaust gases to the heater 1. The whole was connected with tight welds, maintaining a minimum distance of 10 mm between the surfaces, so that the pipes and elbows would not touch each other during operation. Care was also taken to attach the loops to the lid. Therefore, before joining the elements together, before joining the knees of the inverted U, each one was inserted into its hole in the handle, which was then attached with double welds to the cover, ensuring that they were 100 mm apart. The rectangular handles, 260 mm wide, are made of 12 mm thick steel. It was previously mentioned that the inlet to the loop was covered from the outside by a combustion chamber. This chamber was made of a pipe section of 350x4 mm in diameter, 300 mm in length, made by coiling a suitable strip of metal along the long side. On the one hand, it was attached with a tight weld to the cover, ensuring that it surrounds the inlet hole as acentrically as possible, and on the other side,

PL 223 779 B1 ny zakryto pokrywą grubości 5 mm, w której acentrycznie, najbardziej odlegle od otworu w pokrywie zamontowano króciec służący do mocowania palnika 10 o mocy max do 180 kW. Na koniec każdy z elementów aparatury, za wyjątkiem komory spalania, dokładnie zaizolowano cieplnie, a reaktor 3 i zbiornik 8 ustawiono na osobnych wagach.The plug was covered with a 5 mm thick cover, in which, eccentrically, most distant from the opening in the cover, a stub pipe was mounted for fixing the burner 10 with a power of up to 180 kW. Finally, each of the elements of the apparatus, with the exception of the combustion chamber, was thoroughly thermally insulated, and the reactor 3 and vessel 8 were placed on separate scales.

Przygotowano 4000 kg pozyskanych z sortowni odpadowych tworzyw sztucznych pociętych na kawałki nie większe niż 40 mm składających się z: 97% polietylenu/polipropylenu oraz 2,4% papierów, 0,4% wody i 0,2% minerałów i ziemi.4000 kg of plastics obtained from the sorting plant were prepared, cut into pieces not larger than 40 mm, consisting of: 97% polyethylene / polypropylene and 2.4% papers, 0.4% water and 0.2% minerals and soil.

Osobno przygotowano 700 kg złoża czyli zestalonego półpirolizatu pozostałego z poprzednich prac oraz 210 kg czyli 7 butli skroplonego gazu propan-butan.Separately, 700 kg of the deposit, i.e. solidified semi-pyrolisate remaining from the previous works, and 210 kg, i.e. 7 bottles of liquefied propane-butane gas, were prepared.

Aparaturę przedmuchano dwutlenkiem węgla i wtedy zamknięto zawór 4”. Poprzez podajnik 2 do reaktora 3 załadowano cały półpirolizat po czym włączono zewnętrzne elektryczne ogrzewanie. Po około 36 godzinach temperatura przekroczyła 145°C co oznaczało, że cały półpirolizat jest już płynny. Włączono pompę 5, a następnie napełniono zbiornik 9 gazem z butli po czym włączono palnik 10 i uregulowano jego moc na 130 kW. Systematycznie uzupełniano ubytek gazu w zbiorniku 9. Następnie poprzez podajnik 2 załadowano w ciągu godziny 100 kg tworzyw, a po dwóch godzinach kolejne 100 kg. Po niepełnych 6 godzinach od momentu włączenia palnika 10 zaobserwowano, że temperatura w reaktorze 3 przekroczyła 320°C. Włączono ogrzewacz 1 oraz podawanie doń mieszaniny powietrza i spalin z jednej strony oraz podawanie tworzyw z drugiej. W ciągu czterech godzin uregulowano tempo podawania tworzyw na 100 kg/godz., a następnie zwiększono moc palnika 10 do 150 kW i obserwowano wzrost temperatury oraz masy reaktora 3. Gdy masa zawarta w reaktorze 3 wzrosła do 400 kg podwyższono moc palnika 10 na założoną moc 170 kW i obserwowano wzrost temperatury reaktora 3 oraz spadek poboru gazu z butli. Po niepełnych 4 godzinach, gdy temperatura w reaktorze 3 przekroczyła 380°C dokonano nieznacznej korekty mocy palnika 10, a następnie odnotowano masę gazów w butlach, masę reaktora 3, usunięto wodę ze zbiornika 8 i odnotowano jego masę oraz ilość nie zużytego surowca i proces kontynuowano. Ten moment jest początkiem bilansu 24-ro godzinnej pracy. Po 23 godzinach od tego momentu zmniejszono moc palnika 10 tak by zużywał tylko produkowany w instalacji gaz pizolityczny, a po następnej godzinie odnotowano masy butli, separatora, zbiornika i ciężar nie zużytego surowca, po czym wyłączono ogrzewanie. Pozostawiono aparaturę w spokoju by wystygła. Po około 20 godzinach, gdy temperatura w separatorze obniżyła się do około 90°C otwarto i udrożniono zawór 4”, a następnie usunięto z reaktora 3 poprzez ten zawór możliwie najwięcej półpirolizatu/złoża odnotowując jego ilość. Po kolejnych 48 godzinach odkręcono dennicę dolną reaktora 3, a następnie wysunięto ją z pod reaktora po czym ręcznie oddzielono zakrzepły półpirolizat od koksu odnotowując ich ilości. Na końcu usunięto ze zbiornika 8 całą odstałą na jego dnie wodę, zważono ją i odnotowano po czym proces zbilansowano uzyskując wyniki:The apparatus was purged with carbon dioxide and then the 4 ”valve was closed. Through the feeder 2, the entire semi-pyrolysate was charged to the reactor 3, and then the external electric heating was turned on. After about 36 hours, the temperature exceeded 145 ° C, which meant that the entire semi-pyrolysate was already liquid. The pump 5 was turned on, then the tank 9 was filled with gas from the cylinder, then the burner 10 was turned on and its power was adjusted to 130 kW. The gas loss in the tank 9 was systematically replenished. Then, through the feeder 2, 100 kg of plastics were loaded within one hour, and another 100 kg after two hours. After less than 6 hours from the start of the burner 10, it was observed that the temperature in reactor 3 exceeded 320 ° C. The heater 1 was turned on and the air and exhaust gas mixture was fed to it on one side and the materials were fed on the other. Over the course of four hours, the feed rate of the materials was adjusted to 100 kg / h, and then the burner power was increased to 150 kW and the temperature and weight of reactor 3 increased. When the mass contained in the reactor 3 increased to 400 kg, the burner power 10 was increased to the assumed power 170 kW and an increase in the temperature of reactor 3 and a decrease in gas consumption from the cylinder were observed. After less than 4 hours, when the temperature in reactor 3 exceeded 380 ° C, a slight correction of the burner power 10 was made, then the weight of gases in the cylinders, the weight of reactor 3 was recorded, water was removed from the tank 8 and its weight and the amount of unused material were recorded and the process was continued . This moment is the beginning of the 24-hour work balance. After 23 hours from that moment, the power of the burner 10 was reduced so that it consumed only the insulating gas produced in the installation, and after the next hour, the masses of the cylinder, separator, tank and the weight of unused raw material were recorded, and the heating was turned off. The apparatus was left alone to cool down. After about 20 hours, when the temperature in the separator had dropped to about 90 ° C, the 4 "valve was opened and unblocked, and then as much of the semi-pyrolysate / bed as possible was removed from the reactor 3 through this valve, noting its amount. After another 48 hours, the bottom bottom of the reactor 3 was unscrewed, and then it was removed from under the reactor, and the solidified semi-pyrolysate was separated from the coke by hand, noting their amounts. Finally, all the water remaining at its bottom was removed from the tank 8, it was weighed and recorded, and the process was balanced, obtaining the following results:

W ciągu 24 godzin zużytoUsed within 24 hours

Surowca/tworzyw 2400 kgRaw material / plastics 2400 kg

Gazu z butli 87,2 kgGas from a cylinder of 87.2 kg

OtrzymanoReceived

Wody 39,0 kgWater 39.0 kg

Pirolizatu (mieszanina węglowodorów) 2050,0 kgPyrolysate (mixture of hydrocarbons) 2050.0 kg

Koksu 90,0 kgCoke 90.0 kg

Złoża czyli półpirolizatu zużyto i odzyskano tę samą ilośćThe deposits, i.e. semi-pyrolisate, were used up and the same amount was recovered

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Zastosowano aparaturę opisaną w przykładzie 1 ale odcięto zaworem 4 i nie włączono do pracy opisany tam przegrzewacz 6. Zamiast niego zastosowano przegrzewacz 6'. Obudowę przegrzewacza 6' wykonano z odcinka rury średnicy 508x3 mm, długości 1020 mm, której końce otoczono kołnierzami szerokości 40 mm wykonanymi poprzez wygięcie i przyspawanie płaskownika o przekroju 40x12 mm. W odległości 130 mm od dolnej krawędzi rury/obudowy, w jej ścianie wycięto otwór i wspawano króciec wlotowy średnicy 76,1x3 mm, długości 150 mm, a nad nim wyżej, po tej samej stronie w odległości 130 mm od górnej krawędzi obudowy wycięto otwór i wspawano króciec wylotowy średnicy 114,3x3 mm, długości 150 mm. W połowie długości, wewnątrz obudowy umieszczono przegrodę wykonaną z krążka średnicy 502 mm wyciętego z blachy grubości 3 mm. Przed zamontowaniem odcięto cześć tego krążka wysokości 30 mm, a następnie zadbano, by powstała między ścianą obudowy a resztą krążka szczelina znalazła się dokładnie między króćcem wlotowym i wylotowym. Tak wykonaną cylindryczną obudowę zamknięto obustronnie identycznymi pokrywami dbając, by zamontowane do nich grzałki elektryczne znalazły się wewnątrz niej. Pokrywy średnicy 588 mm wycięto z arkuszaThe apparatus described in Example 1 was used, but was cut off with valve 4 and the superheater 6 described therein was not put into operation. The superheater 6 'was used instead. The 6 'superheater casing was made of a pipe section of 508x3 mm in diameter, 1020 mm long, the ends of which were surrounded by 40 mm wide flanges made by bending and welding a flat bar with a cross-section of 40x12 mm. At a distance of 130 mm from the lower edge of the pipe / housing, a hole was cut in its wall and an inlet connector of 76.1x3 mm in diameter, 150 mm long was welded in, and above it, on the same side, at a distance of 130 mm from the upper edge of the housing, a hole was cut and an outlet with a diameter of 114.3 x 3 mm and a length of 150 mm was welded. In the middle of its length, inside the casing, there is a partition made of a 502 mm diameter disc cut from a 3 mm thick sheet. Before installation, a part of the disc with a height of 30 mm was cut off, and then it was ensured that the gap formed between the wall of the housing and the rest of the disc was exactly between the inlet and outlet connectors. Such a cylindrical housing was closed on both sides with identical covers, ensuring that the electric heaters mounted to them were inside it. Lids 588 mm in diameter were cut from the sheet

PL 223 779 B1 blachy grubości 8 mm. Do każdej z nich przymocowano sterczące po jednej stronie prostopadle do pokrywy 74-ry grzałki elektryczne o mocy 1,5 kW każda połączone po dwie w szereg. Rozmieszczono je tak by nie stykały się ze sobą. Grzałki te wykonane z rurek średnicy 8,1 mm wygięte w kształt litery U długości 500 mm, szerokości zewnętrznej 50 mm zakończone były gwintowanymi końcówkami służącymi do szczelnego mocowania poprzez włożenie w otwory wywiercone w pokrywach i z zastosowaniem szczeliwa dokręcone śrubą po drugiej stronie pokrywy. Grzałki rozmieszczone były na obwodach okręgów z centrum pokrywającym się z centrum pokrywy. Pierwszy okrąg o promieniu 235 mm, ułożono wzdłuż okręgu 20 grzałek. Drugi okrąg o promieniu 205 mm, ułożono promieniście 32 grzałki. Trzeci okrąg o promieniu 133 mm, ułożono promieniście 18 grzałek. Czwarty okrąg o promieniu 61 mm, ułożono wzdłużnie 4 grzałki. Razem ułożono 74 grzałki w pokrywie. W przybliżeniu w połowie wysokości grzałek równolegle do pokrywy umieszczono przegrodę-krążek z blachy grubości 1 mm średnicy 502 mm, w której wywiercono rozmieszczone tak samo jak w pokrywie otwory średnicy 8,5 mm. Otwory te odpowiadające każdej grzałce połączono przecinając blachę co umożliwiło montaż przegrody. Po obu stronach przecięcia wywiercono otworki średnicy 1 mm w takiej odległości, by po założeniu przegrody można było je celem uszczelnienia połączyć. Przegrodę umiejscowiono mocując do pokrywy prętami gwintowanymi średnicy 3 mm rozmieszczonymi między grzałkami. Przed założeniem przegrody odcięto jej część - odcinek koła wysokości 28 mm od strony króćca wlotowego i 32 mm od strony króćca wylotowego. Odcinek ten usunięto w takim miejscu by po zamontowaniu pokrywy otwór powstały między obudową a przegrodą znalazł się po stronie przeciwnej niż króćce wlotowy i wylotowy przez co wymuszono dobrą cyrkulację płynu wewnątrz przegrzewacza 6' i omywanie grzałek pompowaną cieczą. Po zmontowaniu przegrzewacza 6' podłączono grzałki do źródła prądu elektrycznego 13 poprzez włącznik, a następnie aparaturę zaizolowano, przedmuchano dwutlenkiem węgla i przystąpiono do wykonania próby. Ze względu na to, że ogrzewano aparaturę prądem elektrycznym, a nie gazem gromadzącym się w zbiorniku 9 jak w przykładzie 1, zastosowano tu agregat prądotwórczy o mocy 130 kWh i sprawności około 36% napędzany tym gazem.8 mm thick sheets. There are 74 electric heaters, 1.5 kW each, protruding on one side, perpendicular to the cover, connected in series, to each of them. They are arranged so that they do not touch each other. These heaters, made of pipes with a diameter of 8.1 mm, bent in a U-shape, 500 mm long, 50 mm outside, ended with threaded ends for tight fastening by inserting into holes drilled in the covers and tightened with a screw on the other side of the cover with the use of sealant. The heaters were placed on the perimeters of circles with the center coinciding with the center of the cover. The first circle with a radius of 235 mm is arranged along a circle of 20 heaters. A second circle with a radius of 205 mm, 32 heaters are arranged radially. The third circle has a radius of 133 mm, 18 heaters are arranged radially. The fourth circle with a radius of 61 mm, 4 heaters are arranged longitudinally. There are 74 heaters in the cover in total. Approximately in the middle of the heaters' height, parallel to the cover, a partition-disc made of 1 mm thick, 502 mm diameter sheet metal was placed, in which 8.5 mm diameter holes were drilled in the same position as in the cover. These holes, corresponding to each heater, were connected by cutting the sheet metal, which enabled the installation of the partition. On both sides of the cut, holes with a diameter of 1 mm were drilled at such a distance that after installing the partition, they could be joined for sealing. The partition was positioned attached to the cover with 3 mm threaded rods placed between the heaters. Before installing the partition, its part was cut off - a segment of a circle 28 mm high from the side of the inlet stub and 32 mm from the side of the outlet stub. This section was removed in such a place that, after mounting the cover, the opening formed between the casing and the partition was on the side opposite to the inlet and outlet ports, which forced good fluid circulation inside the superheater 6 'and washing the heaters with pumped liquid. After the superheater 6 'was assembled, the heaters were connected to the electric current source 13 through the switch, then the apparatus was insulated, blown with carbon dioxide and the test was started. Due to the fact that the apparatus was heated with electric current, and not with the gas accumulating in the tank 9 as in example 1, a 130 kWh power generator with an efficiency of about 36%, fueled by this gas, was used here.

Do próby użyto surowiec identyczny jak w przykładzie 1 ale odwodniony i ogrzany do temperatury 40°C.The raw material used for the test was identical to that in Example 1, but dehydrated and heated to a temperature of 40 ° C.

Próbę prowadzono analogicznie jak w przykładzie 1 dozując surowiec w tempie 100 kg/godz.The test was carried out in the same way as in example 1, dosing the raw material at the rate of 100 kg / h.

Po 24 godzinach kontrolowanej pracy uzyskano wyniki:After 24 hours of controlled work, the following results were obtained:

ZużytoWorn out

Surowca 2400 kgRaw material 2400 kg

Elektryczności 2664 kWhElectricity 2664 kWh

OtrzymanoReceived

WodyWater

PirolizatuPyrolysate

KoksuCoke

ElektrycznościElectricity

0,0 kg 2083,8 kg 91,5 kg0.0 kg 2083.8 kg 91.5 kg

1059,7 kWh1059.7 kWh

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Zastosowano aparaturę opisaną w przykładzie 1 i 2 otwierając jednocześnie zawory 4 i 4' dopływu cieczy do pomp 5 i 5'.The apparatus described in Examples 1 and 2 was used, simultaneously opening the valves 4 and 4 'of the liquid supply to the pumps 5 and 5'.

Próbę wykonano tak jak w przykładzie 1 i 2 przy czym w przegrzewaczu 6 w każdej z pokryw odłączono 2 razy po 2 grzałki połączone w szereg. Do rozruchu przegrzewacza 6 użyto gaz z butli. Do dalszej pracy przegrzewacza 6 stosowano uzyskany gaz pirolityczny. Surowiec identyczny jak w przykładzie 1 ładowano w tempie 200 kg/godz. Po 24 godzinach stabilnej pracy uzyskano następujące wyniki:The test was carried out as in examples 1 and 2, but in the superheater 6 in each of the covers, 2 heaters connected in series were disconnected 2 times. Gas from the cylinder was used to start the superheater 6. The obtained pyrolysis gas was used for further operation of the superheater 6. The raw material identical to Example 1 was loaded at a rate of 200 kg / h. After 24 hours of stable operation, the following results were obtained:

ZużytoWorn out

SurowcaRaw material

ElektrycznościElectricity

OtrzymanoReceived

WodyWater

PirolizatuPyrolysate

KoksuCoke

ElektrycznościElectricity

4800 kg4,800 kg

2520 kWh kg2,520 kWh kg

4100 kg 180 kg 658,4 kWh4100 kg 180 kg 658.4 kWh

Claims

Patent claims

1. The method of pyrolysis of waste plastics consisting in the depolymerization of plastics under the influence of temperature, characterized in that the pyrolysis is carried out in a reactor and at least one superheater connected in a loop, where the reactor is dosed with plastic waste, which is in contact with the heated mass from the superheater , then the mass is transported from the reactor to the superheater, and then in the superheater it is heated to a temperature higher than the plastic depolymerization temperature, and the mass flow rate from the reactor to the superheater is selected depending on the superheater capacity so that the superheater is always full, and the mass heated in it through diaphragm overflows at its end opposite to the point of feeding the raw material to the reactor, where the volatile depolymerization products formed in the superheater are released and collected at the top of the reactor together with the volatile depolymerization products initiated in the superheater, and all generated in the reactor product and are then further processed in the known manner.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the mass transport from the reactor to the superheater is accomplished by a pump.

3. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the mass transport from the reactor to the superheater is carried out by means of a screw conveyor.