PL224515B1 - Sposób przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych i układ urządzeń do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ urządzeń do przetwarzania odpadów, zwłaszcza zawierających elementy z tworzyw sztucznych, w szczególności odpadów z rozbiórki samochodów, z odzyskiem energii.

Odpady z rozbiórki samochodów są szczególnie trudne do utylizacji, ze względu na różnoro dność materiałów z tworzyw sztucznych w nich zawartych, takich jak elementy plastikowe, guma, pianki czy odcinki kabli, przy czym elementy te mogą zawierać związki wielkocząsteczkowe tj.: polimery węglowodorowe tj. polietylen, polipropylen; polimery zawierające fluorowce tj. poli(chlorek winylu), polichloropren, politetrafluoroetylen, polimery zawierające tlen tj. poli(tereftalan etylenu), polimetakrylan metylu), polioksy metylen; polimery zawierające azot z grupy poliuretanów oraz poliamidów, czy pol imery zawierające siarkę tj. kauczuki wulkanizowane.

Znane są różnego rodzaju sposoby termicznej utylizacji odpadów, z których najbardziej popularne to piroliza i gazyfikacja. W procesach tych ogrzewanie odpadów prowadzi się przeponowo poprzez ścianki reaktora, w którym utylizuje się odpady. Odpady utylizuje się do użytecznej postaci g azowej lub olejowej, powstaje przy tym jednak duża ilość produktów ubocznych, takich jak sadza, które są kłopotliwe w dalszej utylizacji.

Znane są termiczne metody przekształcania odpadów metodą pirolizy. Proces pirolizy polega na termicznym rozkładzie materii organicznej w atmosferze beztlenowej lub przy niedoborze tlenu. W procesie pirolizy wysokotemperaturowej temperatury reakcji są znacznie wyższe niż w pirolizie niskotemperaturowej i wynoszą od 500 do 1600°C, pozwalając na termiczny rozkład polimerów węglowych znajdujących się w odpadach, w wyniku czego powstaje gaz syntezowy.

Innym procesem termicznego rozkładu materiałów odpadowych jest proces zgazowania w którym wykorzystanie czystego tlenu w ostatnim etapie procesu pozwala na osiągnięcie temperatury reakcji, przy której pozostałości mogą zostać spalone. W procesie zgazowania do częściowego utleniania mogą być wykorzystane powietrze, tlen, para wodna. Do procesu zgazowania wykorzystywane są różnego typu reaktory, przykładowo piece obrotowe, kotły ze złożem fluidalnym, ruchomym lub kotły cyrkulacyjne.

Znane konwencjonalne metody pirolizy oparte na nagrzewaniu materiału poprzez ścianki kom ory procesowej mają szereg wad, ograniczających zakres ich zastosowań. Temperatura na ściankach komory procesowej jest najwyższa i w rezultacie osadzają się tam warstwy sadzy, pyłów i substancji smolistych - co znacząco pogarsza przenikanie ciepła do materiału. Zmniejsza się sprawność przek azu energii do materiału, wydłuża czas procesu i proces pirolizy wewnątrz komory jest nierównomierny (stopień degradacji termicznej jest różny w różnych obszarach wewnątrz komory procesowej). Ponadto, występują silne procesy korozyjne, co skraca czas eksploatacji takich urządzeń. Poza tym, trudno jest kontrolować warunki temperaturowe procesu, stąd też jakość uzyskiwanych gazów jest często niska i zmienna w trakcie procesu.

Znane są także inne metody termicznego rozkładu odpadów polimerowych, w tym z wykorzystaniem energii mikrofalowej.

Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US5084140 znany jest sposób recyklingu tworzyw sztucznych w którym tworzywa sztuczne w tym zawierające chlor, miesza się ze sproszkowanym m ateriałem węglowym zawierającym węgiel pierwiastkowy lub materiał zdolny do rozkładu pod wpływem promieniowania mikrofalowego do węgla pierwiastkowego tj. kauczuk wulkanizowany w stosunku 1: 4-6. Sproszkowany węgiel elementarny stanowiący złoże fluidalne ogrzewa się mikrofalami do temperatury co najmniej 400°C i wprowadza się do złoża fluidalnego rozdrobnione tworzywa sztuczne, które poddaje się procesowi pirolizy w złożu w wyniku przenikania ciepła ze złoża fluidalnego do rozdrobnionych tworzyw sztucznych. Produktami pirolizy są zasadniczo gazy i ciekłe frakcje węglowodorowe, które mogą być wykorzystane jako źródła energii, natomiast powstające jako produkty uboczne frakcje stałe węglowodorów zawraca się ponownie do procesu pirolizy.

Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US20020189928 znany jest sposób utylizacji odpadów komunalnych oraz szkodliwych odpadów medycznych zawierających środki chemiczne i mikroo rganizmy tj. bakterie, przy czym odpadowy materiał węglowy zawiera substancje nieorganiczne o charakterze polarnym. W opisanym sposobie odpady poddaje się oddziaływaniu mikrofalowemu w obecności katalizatora tj. węgiel aktywny, sadza węglowa, węgiel drzewny czy węgliki metali lub/i woda oraz gaz, przykładowo powietrze. W przypadku zastosowania jako katalizatora węgla aktywnego proces prowadzi się w warunkach temperatury bliskiej temperatury pokojowej orasz ciśnienia atmosferycznego.

PL 224 515 B1

Substancje odpadowe można utylizować w postaci odpadów stałych, ciekłych bądź gazowych. Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US20040054240 znany jest sposób utylizacji odpadów organicznych w tym odpadów medycznych, w którym materiał organiczny poddaje się procesowi depolim eryzacji w instalacji trzykomorowej. W pierwszej komorze waży się materiał odpadowy i przepłukuje się pierwszą komorę tlenem. Następnie materiał organiczny wprowadza się do drugiej komory, gdzie m ateriał pooddaje się sterylizacji i procesowi niepirolitycznej depolimeryzacji w wyniku oddziaływania mikrofalowego w atmosferze beztlenowej, natomiast gazy powstające w procesie poddaje się oczyszczaniu w scrubberze. Następnie chłodzi się i mieli się zutylizowany materiał w trzeciej komorze do postaci w której może być składowany.

Celowym byłoby opracowanie alternatywnego sposobu przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych poprzez pirolizę z wykorzystaniem energii mikrofalowej.

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych i gumy w celu wytwarzania gazu energetycznego zawierającego węglowodory alifatyczne C_rC₄ tlenek węgla i wodór, w którym odpady z tworzyw sztucznych zawierających fluorowce, siarkę, azot i tlen oraz zanieczyszczonych substancjami pochodzenia nieorganicznego zawierającymi materiały ceramiczne i metalowe poddaje się procesowi pirolizy, przy czym rozdrobniony materiał odpadowy wprowadza się do reaktora mikrofalowego bębnowego, gdzie ogrzewa się materiał odpadowy mikrofalami i przemieszcza się materiał odpadowy w reaktorze, charakteryzujący się tym, że reakcję pirolizy prowadzi się w reaktorze w temperaturze od 800 do 950°C, przy czym produkty pirolizy na wyjściu z reaktora zawierają gazy i pyły, oraz karbonizat będący produktem stałym o własnościach adsorbcyjnych, porowatej strukturze i rozbudowanej powierzchni właściwej, przy czym karbonizat oddziela się sedymentacyjnie od pozostałych produktów pirolizy i kieruje się 25% otrzymanego karbonizatu do filtra z karbonizatu, natomiast pyły i gazy kieruje się do systemu schładzania gazów zawierającego co najmniej dwa współbieżnie pracujące ślimaki, gdzie schładza się gazy do temperatury od 120 do 160°C, natomiast wykropliny i pyły kieruje się do filtra z karbonizatu i zawraca się mieszaninę karbonizatu, wykroplin i pyłów z filtra do komory reaktora mikrofalowego.

Korzystnie, mieszaninę gazów o temperaturze od 120 do 160°C z systemu schładzania gazów wprowadza się do układu oczyszczania gazów zawierającego scrubber, w którym gaz oczyszcza się z chloru, fluoru oraz siarki.

Korzystnie, mieszaninę gazów po wyjściu ze scrubbera przepuszcza się przez filtr węglowy.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto układ urządzeń do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych i gumy w celu wytwarzania gazu energetycznego zawierającego węglowodory alifatyczne C₁-C₄ wodór i tlenek węgla, z materiału odpadowego zawierającego tworzywa sztuczne oraz zanieczyszczenia organiczne w tym elementy metalowe i ceramiczne, charakteryzujący się tym, że zawiera układ rozdrabniania materiału odpadowego, który zasila reaktor mikrofalowy bębnowy z wyłożeniem ceramicznym oraz promiennikami mikrofalowymi, połączony ze zbiornikiem na produkty stałe oraz połączony jest z systemem schładzania gazów z układem absorbcji substancji kondensujących, który połączony jest z filtrem z karbonizatu oraz układem oczyszczania gazów, który połączony jest z filtrem węglowym, połączonym ze zbiornikiem gazu, przy czym system schładzania gazów stanowi przeponowy wymiennik ciepła zwierający króciec wlotowy i wylotowy chłodziwa, komorę, krócieć wlotowy i wylotowy mieszaniny gazów i pyłów, co najmniej dwa ślimaki pracujące współbieżnie do transportu mieszaniny pyłów i gazów oraz wykroplin napędzane silnikiem oraz zawierający co najmniej jeden transporter ślimakowy do transportu wykroplin oraz zbiornik z karbonizatem do zbierania wykroplin, przy czym zbiornik z karbonizatem do zbierania wykroplin jest połączony zwrotnie do reaktora mikrofalowego.

Korzystnie, ślimaki osadzone są równolegle względem siebie i ścianek komory, przy czym ich spiralne powierzchnie zachodzą na siebie i stykają się ze ściankami komory.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej stanowiącej układ do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia konstrukcję urządzenia do schładzania gazów;

Fig. 3 przedstawia zdjęcie karbonizatu.

Figura 1 przedstawia schemat linii technologicznej stanowiącej układ do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych według wynalazku. Rozdrobniony materiał wsadowy w postaci odpadowych tworzyw sztucznych (aby ich skład został maksymalnie ujednolicony) z kruszarki 101 wprowadzany jest do szczelnej komory reaktora mikrofalowego bębnowego 102, gdzie w atmosferze składającej się

PL 224 515 B1 z gazów uwolnionych w procesie zgazowania i przy niedoborze tlenu przemieszcza się wewnątrz obracającego się bębna z wewnętrznym wyłożeniem ceramicznym i nagrzewany jest energią mikrofalową do temperatury w zakresie od 800°C do 950°C.

W trakcie nagrzewania do materiału odpadowego w bębnie reaktora zostaje doprowadzona energia mikrofalowa. Materiał pobierając energię w postaci fali elektromagnetycznej w zakresie mikr ofalowym nagrzewa się, przy czym w etapie początkowym nagrzewania, w temperaturze poniżej 800°C następuje stopnienie tworzyw sztucznych i odgazowanie masy odpadowej z uwolnieniem gazowych oraz ciekłych frakcji węglowodorowych, przy czym energia mikrofalowa umożliwia rozpad najmniej trwałych wiązań w łańcuchach makrocząsteczek do których zalicza się mostki utworzone z heteroatomów w tym: tlenu, azotu, siarki oraz mostki metylenowe, prowadząc początkowo do powstawania reaktywnych rodników, które w efekcie dalszych reakcji stabilizacji prowadzą do powstania frakcji gazowej zawierającej węglowodory alifatyczne C₁-C₄ a także wodór i tlenek węgla w przypadku obecności w materiale odpadowym polimerów oraz związków pochodzenia nieorganicznego zawierających tlen. W trakcie dalszego ogrzewania powyżej temperatury 800°C dochodzi do reakcji polimeryzacji i kondensacji z udziałem frakcji ciekłych oraz makrocząsteczek, których produktem jest stały karbonizat, przy czym w trakcie polimeryzacji i kondensacji tworzą się frakcje gazowe węglowodorów, co powoduje spulchnianie stałego karbonizatu prowadząc do tworzenia w jego strukturze rozwiniętej porowatej powierzchni - przykładowe zdjęcie karbonizatu uzyskanego w procesie przedstawiono na Fig. 3.

Powstawanie w procesie karbonizatu o porowatej strukturze jest efektem oddziaływania energii mikrofalowej na cząstki powstającego karbonizatu oraz ceramicznemu wyłożeniu reaktora, które uniemożliwia zachodzenie procesu szlakowania ścianek reaktora, natomiast mikrofale absorbowane są przez powstający karbonizat powodując powstawanie gazów w całej jego objętości i spulchnianie struktury nagrzewanego materiału. Odpowiednio wysoka temperatura, do jakiej nagrzewany jest materiał w reaktorze mikrofalowym oraz efekt spulchniania frakcji stałych pozwala otrzymywać wewnątrz komory reaktora jedynie sypki karbonizat oraz frakcje gazowe. Na powierzchni bębna 102 nie są osadzane frakcje ciekłe ani smoliste, co jest najważniejszą zaletą tej metody recyklingu odpadów. Karbonizat zbierany jest do zbiornika 104. Karbonizat po procesie pirolizy zbierany jest do zbiornika 104, przy czym karbonizat uzyskiwany jako produkt uboczny procesu pirolizy odpadów stanowi kilka procent wprowadzanej do reaktora masy odpadowej: 5-15 [%], w zależności od składu odpadów, z czego, korzystnie jedna czwarta kazbonizatu ze zbiornika 104 może być kierowana dalej do filtra z karb onizatu 105, gdzie wykorzystywana jest do adsorbcji węglowodorów wykroplonych w systemie schładzania gazów 103, natomiast pozostała część karbonizatu, charakteryzująca się korzystną rozbudowaną strukturą porowatą i własnościami adsorbcyjnymi po dodatkowych zabiegach może być wykorzystana w piecu z wytwornicą pary technologicznej 116 połączonym z zasilaniem systemu schładz ania gazów, lub w piecu z układem generacji energii elektrycznej (system ORC) 118 lub w granulatorze, stanowiąc surowiec do sprzedaży 110. Karbonizat może być również stosowany jako surowiec do produkcji węgla aktywnego. Karbonizat z filtra 105 pochłania frakcje ciekłe, smoliste itp. z systemu schładzania gazów 103 powstałych w reaktorze mikrofalowym 102 i po nasączeniu tymi substancjami jest zawracany do reaktora mikrofalowego 102, wewnątrz którego w wysokiej temperaturze substancje te odparowują i ulegają dalszemu rozkładowi na prostsze węglowodory.

Gorące gazy z reaktora mikrofalowego 102, o temperaturze od 800°C do 950°C wprowadzane są następnie do urządzenia do schładzania gazów 103, gdzie poprzez kontakt z zimnymi ściankami ich temperatura jest obniżana do 120°-160°C. W trakcie wychładzania z mieszaniny gazów wytrącane są różnorakie węglowodorowe frakcje ciekłe oraz smoliste, które osadzają się na ściankach tego urządzenia 103. Wewnątrz urządzenia do schładzania gazów 103 zamontowane są dwa lub więcej przenośników ślimakowych zbierających osadzone frakcje ciekłe i smoliste ze ścianek przemieszczając je na dół urządzenia do zbiornika 105 wypełnionego karbonizatem uzyskanym z procesu w reaktorze mikrofalowym. Karbonizat charakteryzujący się bardzo dużą powierzchnią absorpcji absorbuje wykroplone wysokoenergetyczne frakcje ciekłe i smoliste powstałe w procesie wysokotemperaturowej pirolizy w wyniku niecałkowitego rozkładu polimerów na węglowodory proste oraz w wyniku zachodzenia ubocznych reakcji rodnikowych. W rezultacie karbonizat jest skutecznym filtrem „wyłapującym” tzw. ciężkie węglowodory, smoły i pyły. Tak wypełniony filtr 105 okresowo jest wprowadzany z powr otem do reaktora mikrofalowego 102, wewnątrz którego następuje dalszy rozkład zaadsorbowanych na karbonizacie węglowodorów na węglowodory proste, wodór i tlenek węgla.

PL 224 515 B1

Adsorbcja substancji węglowodorowych pozwala wyeliminować niebezpieczne substancje powstające w konwencjonalnych układach zgazowywania odpadów, takie jak pyły, smoły i złożone węglowodory, w tym niebezpieczne węglowodory aromatyczne. Dwukrotne lub trzykrotne termiczne rozkładanie takich złożonych substancji za pomocą mikrofal w temperaturze ponad 800°C powoduje ich rozłożenie do frakcji prostych, takich jak metan, tlenek węgla i wodór z niewielką ilością także użytecznych wyższych gazowych frakcji węglowodorowych (butan, propan).

Schłodzone gazy o temperaturze od 120°C do 180°C z urządzenia schładzającego 103 wprowadzane są do układu oczyszczania 111, tak zwanego scrubbera, w którym absorbowany jest chlor, fluor i siarka oraz proste związki tych pierwiastków tj. chlorowodór. Korzystne jest zastosowanie tzw. gorącego scrubbera (system SNCR) z iniekcją amoniaku (NH₃) do komory, w której amoniak mieszany jest w sposób turbulentny w gazem zawierającym chlor, fluor i siarkę oraz proste związki tych pierwiastków. W procesie chemicznego oczyszczania gazów wytrącany jest produkt stały - salmiak, nie będący nieużytecznym odpadem, lecz znajdujący zastosowania między innymi w rolnictwie.

Następnie oczyszczone gazy poprzez dodatkowy filtr węglowy 112 wprowadzane są do zbiorn ika gazowego 113 i następnie mogą być wykorzystane do zasilania silnika 114 lub spalane w komorze 115 celem wytwarzania gorących gazów lub pary technologicznej. Filtr węglowy 112 okresowo jest wymieniany i po okresie używania może być także wprowadzany do komory reaktora mikrofalowego 102 celem termicznej utylizacji.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się typowo wysokoenergetyczną mieszaninę gazów zawierającą: metan 25-30[%], 10-25[%] węglowodory alifatyczne C₁-C₄, 20-30[%] tlenek węgla, 7-20[%] wodór, która może stanowić źródło energii przykładowo do zasilania silnika spalinowego.

Opisany proces jest więc bezodpadowy i pozwala w procesie unieszkodliwiania uciążliwych odpadów w tym tworzyw sztucznych zawierających fluorowce, tlen, azot a nawet siarkę, uzyskiwać gaz energetyczny z możliwością przekształcenia na energię cieplną oraz energię elektryczną. W wyniku oddziaływania mikrofal na odpady wewnątrz bębna ceramicznego 102 i w warunkach nagrzewania odpadów do odpowiednio wysokich temperatur uzyskuje się unikalne parametry procesu pirolizy z udziałem mikrofal nieosiągalne innymi metodami konwencjonalnej pirolizy wysoko- bądź niskotemperaturowej czy metodami zgazowania.

Figura 2 przedstawia konstrukcję urządzenia do schładzania gazów 103. Urządzenie zawiera komorę 201, korzystnie z płyty metalowej. Do komory 201, króćcem 203, wprowadza się mieszaninę poreakcyjną gazów i pyłów o temperaturze od 800°C do 950°C z reaktora 102. W komorze 201 mieszaninę poreakcyjną przesuwa się wzdłuż ścianek komory 201 za pomocą układu co najmniej dwóch współbieżnie pracujących ślimaków 202 zasilanych silnikiem 205. Mieszaninę poreakcyjną wyprowadza się z urządzenia do schładzania 103 gazów króćcem 204. Podczas transportu ślimakami 202 wewnątrz komory 201 mieszanina poreakcyjna jest schładzana i na wyjściu z króćca 204 osiąga temperaturę 120-180[°C], korzystnie 1 40-150°C, przy czym jest to temperatura optymalna, która umożliwia skierowanie mieszaniny gazów do kolejnego etapu oczyszczania w scrubberze 111. Chłodzenie mieszaniny w urządzeniu chłodzącym 103 odbywa się przeponowo poprzez ściankę komory 201, przy czym stosowanym chłodziwem może być woda lub inna dowolnie dobrana substancja umożliwiająca schłodzenie mieszaniny o około 700-800°C. Chłodziwo może być wprowadzane króćcem 206 i wyprowadzane króćcem wylotowym 207, przy czym chłodzenie może odbywać się współprądowo lub przeciwprądowo z zastosowaniem wymienników ciepła płaszczowych bądź rurowych, przy czym w sposobie według wynalazku można stosować każdy konwencjonalny przeponowy wymiennik ciepła znany fachowcom. Podczas chłodzenia mieszaniny poreakcyjnej gazów i pyłów pochodzenia organicznego i nieorganicznego na ściankach komory 201 kondensują węglowodory o większej masie cząsteczkowej (powyżej 10 atomów węgla w cząsteczce), a także osadzają się pyły i sadza. Układ ślimaków transportujących mieszaninę gazów wewnątrz komory 201 jest skonstruowany w ten sposób, że umożliwia przepływ turbulentny gazu i kontakt całej objętości mieszaniny ze ściankami kom ory 201, co zapewnia wydajną wymianę ciepła. Ponadto, ślimaki 202 osadzone są równolegle względem siebie i ścianek komory 201, w odległości umożliwiającej wzajemne (komplementarne) zachodzenie na siebie spiralnych powierzchni każdego ślimaka 202 oraz stykanie się spiralnych krawędzi każdego ślimaka ze ściankami komory 201, co zapobiega czopowaniu się transporterów kondensatem węglowodorów i osadzających się pyłów, w taki sposób że „czop” zawierający wykropliny węglowodorowe i pyły utworzony na powierzchni jednego ślimaka będzie przesuwany przez spiralną powierzc hnię ślimaka sąsiedniego. Dodatkowo, takie ułożenie ślimaków zapobiega „zarastaniu” ścianek komo6

PL 224 515 B1 ry 201 wykroplinami węglowodorów i pyłem, co zapobiega obniżeniu wydajności procesu wymiany ciepła podczas chłodzenia.

Zastosowany w sposobie według wynalazku etap schładzania gazów umożliwia rozdział produktów ubocznych reakcji pirolizy mikrofalowej: mieszaniny węglowodorów o dużej masie cząstec zkowej (powyżej 10 atomów węgla) oraz pyłów od produktów właściwych, którym jest docelowo gaz energetyczny zawierający: węglowodory C₁-C₄, wodór oraz w przypadku gdy substraty odpadowe zawierały tlen - tlenek węgla. Produkt kondensacji będący mieszaniną wykroplonych węglowodorów, sadzy i pyłów o półpłynnej konsystencji może być następnie przemieszczany transporterem ślimak owym 208 do zbiornika z karbonizatem 209, korzystnie w sposób ciągły lub okresowy, gdzie miesza się produkt kondensacji z karbonizatem i następnie wprowadza się mieszaninę produktów kondensacji z karbonizatem do reaktora mikrofalowego 102, gdzie węglowodory zawarte w mieszaninie dalej degradują do produktów o mniejszej masie cząsteczkowej. Węgiel będący głównym składnikiem karbonizatu ulega w warunkach silnego niedoboru tlenu, jakie panują wewnątrz reaktora 102, częściowemu spaleniu, przy czym zachodząca reakcja spalania ze względu na charakter egzotermiczny powoduje wzrost temperatury wewnątrz reaktora mikrofalowego 102 co dodatkowo sprzyja procesowi pirolizy odpadów.

W rozwiązaniu według wynalazku nagrzewanie zgazowywanego materiału następuje w całej j ego objętości, nie występują przy tym niekorzystne procesy szlakowania ścianek reaktora. Ścianki komory procesowej (w tym przypadku obracającego się bębna) wykonane są z ceramiki, co uniemożl iwia zachodzenie niekorzystnych procesów korozji na powierzchni ścianek. Ponadto, powstający materiał nie przylega do tych ścianek i nie osadzają się warstwy substancji smolistych, nieorganicznych oraz pyłów. Istotnym efektem jest proces spulchniania się materiału na skutek odparowywania gazów z jego wnętrza. W rezultacie produkt stały procesu - karbonizat ma strukturę o rozwiniętej powierzchni i może być następnie stosowany jako materiał do filtrów absorbujących substancje oleiste i inne lub stanowić surowiec do produkcji węgla aktywnego.

Claims (5)

1. Sposób przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych i gumy w celu wytwarzania gazu energetycznego zawierającego węglowodory alifatyczne C₁-C₄, tlenek węgla i wodór, w którym odpady z tworzyw sztucznych zawierających fluorowce, siarkę, azot i tlen oraz zanieczyszczonych substancjami pochodzenia nieorganicznego zawierającymi materiały ceramiczne i metalowe poddaje się procesowi pirolizy, przy czym rozdrobniony materiał odpadowy wprowadza się do reaktora mikrofalowego bębnowego, gdzie ogrzewa się materiał odpadowy mikrofalami i przemieszcza się materiał o dpadowy w reaktorze, znamienny tym, że reakcję pirolizy prowadzi się w reaktorze (102) w temperaturze od 800 do 950°C, przy czym produkty pirolizy na wyjściu z reaktora (102) zawierają gazy i pyły, oraz karbonizat będący produktem stałym o własnościach adsorbcyjnych, porowatej strukturze i rozbudowanej powierzchni właściwej, przy czym karbonizat oddziela się sedymentacyjnie od pozostałych produktów pirolizy i kieruje się 25% otrzymanego karbonizatu do filtra z karbonizatu (105), natomiast pyły i gazy kieruje się do systemu schładzania gazów zawierającego co najmniej dwa współbieżnie pracujące ślimaki, gdzie schładza się gazy do temperatury od 120 do 160°C, natomiast wykropliny i pyły kieruje się do filtra z karbonizatu (105) i zawraca się mieszaninę karbonizatu, wykroplin i pyłów z filtra (105) do komory reaktora mikrofalowego (102).

2. Sposób, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że mieszaninę gazów o temperaturze od 120 do 160°C z systemu schładzania gazów (103) wprowadza się do układu oczyszczania gazów (111) zawierającego scrubber, w którym gaz oczyszcza się z chloru, fluoru oraz siarki.

3. Sposób według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że mieszaninę gazów po wyjściu ze scrubbera (111) przepuszcza się przez filtr węglowy (112).

4. Układ urządzeń do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych i gumy w celu wytwarzania gazu energetycznego zawierającego węglowodory alifatyczne C₁-C₄, wodór i tlenek węgla, z materiału odpadowego zawierającego tworzywa sztuczne oraz zanieczyszczenia organiczne w tym elementy metalowe i ceramiczne, znamienny tym, że zawiera układ rozdrabniania materiału odpadowego (101), który zasila reaktor mikrofalowy bębnowy (102) z wyłożeniem ceramicznym oraz promiennikami mikrofalowymi, połączony ze zbiornikiem na produkty stałe (104) oraz połączony jest z systemem schładzania gazów z układem absorbcji substancji kondensujących (103), który połączony jest

PL 224 515 B1 z filtrem z karbonizatu (105) oraz układem oczyszczania gazów (111), który połączony jest z filtrem węglowym (112), połączonym ze zbiornikiem gazu (113), przy czym system schładzania gazów (103) stanowi przeponowy wymiennik ciepła zwierający króciec wlotowy i wylotowy chłodziwa (204, 207), komorę (201), krócieć wlotowy i wylotowy mieszaniny gazów i pyłów (203, 204), co najmniej dwa ślimaki (202) pracujące współbieżnie do transportu mieszaniny pyłów i gazów oraz wykroplin napędzane silnikiem (205) oraz zawierający co najmniej jeden transporter ślimakowy (208) do transportu wykroplin oraz zbiornik z karbonizatem (209) do zbierania wykroplin, przy czym zbiornik z karbonizatem (209) do zbierania wykroplin jest połączony zwrotnie do reaktora mikrofalowego (102).

5. Układ według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że ślimaki (202) osadzone są równolegle względem siebie i ścianek komory (201), przy czym ich spiralne powierzchnie zachodzą na siebie