PL232213B1 - Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method - Google Patents

Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method

Info

Publication number
PL232213B1
PL232213B1 PL413165A PL41316515A PL232213B1 PL 232213 B1 PL232213 B1 PL 232213B1 PL 413165 A PL413165 A PL 413165A PL 41316515 A PL41316515 A PL 41316515A PL 232213 B1 PL232213 B1 PL 232213B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
melter
ultrasonic
pipe
exhaust pipe
waste
Prior art date
Application number
PL413165A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL413165A1 (en
Inventor
Roman BUCZKOWSKI
Roman Buczkowski
Zenon Wajgert
Marek Załuska
Janusz Pawelczyk
Sławomir Wójcik
Original Assignee
Roman Buczkowski
Janusz Pawelczyk
Zenon Wajgert
Wojcik Slawomir
Wójcik Slawomir
Zaluska Marek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roman Buczkowski, Janusz Pawelczyk, Zenon Wajgert, Wojcik Slawomir, Wójcik Slawomir, Zaluska Marek filed Critical Roman Buczkowski
Priority to PL413165A priority Critical patent/PL232213B1/en
Publication of PL413165A1 publication Critical patent/PL413165A1/en
Publication of PL232213B1 publication Critical patent/PL232213B1/en

Links

Landscapes

  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji odpadów termoplastycznych tworzyw sztucznych, zwłaszcza różnego rodzaju odpadowych tworzyw sztucznych poużytkowych i zanieczyszczonych, pochodzących z wysypisk komunalnych i urządzenie do realizacji tego sposobu.The subject of the invention is a method for the disposal of thermoplastic waste plastics, in particular various types of post-consumer and contaminated waste plastics from municipal landfills, and a device for carrying out this method.

Stale wzrastające zastosowanie tworzyw sztucznych w przemyśle, budownictwie a szczególnie w przemyśle spożywczym jako różnego typu opakowania dla produktów żywnościowych, a także w gospodarstwach domowych powodują ogromne problemy związane z ilością odpadów powstających po ich wykorzystaniu i zużyciu. Składowanie odpadów tworzyw sztucznych na wysypiskach śmieci jest uciążliwe i szkodliwe dla środowiska naturalnego a wynika to z faktu, że charakteryzują się one dużą objętością w stosunku do swojej masy, oraz że w bardzo małym stopniu podlegają degradacji i biodegradacji i zalegają na wysypiskach przez kilkadziesiąt lat.The constantly increasing use of plastics in industry, construction and especially in the food industry as various types of packaging for food products, as well as in households, cause huge problems related to the amount of waste generated after their use and consumption. Storage of plastic waste in landfills is burdensome and harmful to the natural environment, due to the fact that they have a large volume in relation to their weight, and that they are subject to very little degradation and biodegradation and remain in landfills for several dozen years.

Odpady tworzyw sztucznych termoplastycznych można zasadniczo utylizować trojako. Pierwszy sposób to wykorzystanie powtórnie do wytwarzania tych samych wyrobów poprzez ich rozdrobnienie i dodanie do pełnowartościowego surowca w ilości nieprzekraczającej kilku procent albo użycie do produkcji wyrobów, ale o mniejszych wymaganiach użytkowych i technicznych. Dotyczy to jednak niewielkiej ilości odpadów powstających przy produkcji wyrobów finalnych jako nadlewki, obrzyny i odpady poprodukcyjne.Thermoplastic waste can in principle be disposed of in three ways. The first method is to use them again for the production of the same products by grinding them and adding them to a full-value raw material in an amount not exceeding a few percent, or using them for the production of products, but with lower operational and technical requirements. However, this applies to a small amount of waste generated in the production of final products as trimmings, edgings and post-production waste.

Drugi sposób utylizacji polega na wykorzystaniu odpadów tworzyw sztucznych, głównie poliolefin, również tych wyodrębnianych ze strumienia odpadów komunalnych, albo z segregacji na miejscu ich powstawania jako paliwa poprzez ich pirolizę lub kraking. Sposoby przetwarzania metodami krakingu termicznego i/lub katalitycznego oraz urządzenia do realizacji tych sposobów, znane są z licznych opisów patentowych. Przedstawione w nich wynalazki dotyczą różnych aspektów procesu i różnią się między sobą rodzajem stosowanych katalizatorów, sposobem przygotowania i podawania surowca, sposobem dostarczania ciepła do procesu, układami instalacji oraz konstrukcją głównych urządzeń i aparatów.The second method of disposal involves the use of plastic waste, mainly polyolefins, also those separated from the municipal waste stream, or from on-site segregation as fuel by pyrolysis or cracking. Processing methods by thermal and / or catalytic cracking methods and devices for carrying out these methods are known from numerous patents. The inventions presented in them relate to various aspects of the process and differ in the type of catalysts used, the method of preparing and feeding the raw material, the method of supplying heat to the process, systems of installations and the construction of the main devices and apparatuses.

Przykładowo w sposobie znanym z polskiego patentu nr 188 936 rozdrobniony surowiec poliolefinowy poddaje się stopniowemu ogrzewaniu w zamkniętym reaktorze z katalizatorem, a produkt po schłodzeniu i skropleniu poddaje się destylacji na frakcje o różnych temperaturach wrzenia, przy czym reakcję prowadzi się w zakresie temperatur do 600°C, korzystnie pomiędzy 3OO-450°C a katalizatorem są substancje obejmujące cementy, krzemiany metali ciężkich oraz kalafoniany metali ciężkich, a także mieszaniny tych substancji, przy czym katalizator stosuje się w ilości do 30% wagowych masy surowca poliolefinowego, korzystnie w ilości 5-10% wagowych w stosunku do masy surowca poliolefinowego.For example, in the method known from Polish patent No. 188 936, the comminuted polyolefin raw material is gradually heated in a closed reactor with a catalyst, and the product, after cooling and condensing, is distilled into fractions with different boiling points, and the reaction is carried out at temperatures up to 600 ° C. C, preferably between 300-450 ° C and the catalyst are substances including cements, heavy metal silicates and heavy metal rosinates, as well as mixtures of these substances, the catalyst being used in an amount up to 30% by weight of the weight of the polyolefin raw material, preferably in an amount of 5 10% by weight based on the weight of the polyolefin raw material.

Urządzenie reakcyjne ujawnione w tymże opisie ma kształt pionowego zbiornika zapatrzonego we właz zasypowy połączony z systemem dozowania surowca poliolefinowego i katalizatora, króciec odbioru par produktu oraz układ regulacyjny poziomu cieczy i mieszadło, a układ grzewczy jest w postaci otaczającej zbiornik od dołu komory spalinowej, ogrzewanej korzystnie przynajmniej jednym palnikiem zasilanym produktami reakcji, przy czym w komorze spalinowej, symetrycznie na obwodzie reaktora, korzystnie w kilku rzędach rozmieszczone są przelotowe rury grzewcze przechodzące przez wnętrze reaktora powyżej górnej krawędzi mieszadła i wyprowadzone poprzez przegrodę sitową do komory odlotowej spalin. Podobne rozwiązanie przedstawiono w opisie do patentu USA nr 5771821, którego sposób przeróbki odpadów przemysłowych i komunalnych tworzyw sztucznych polega na stapianiu odpadów tworzyw sztucznych w atmosferze przegrzanej pary i degradacji termicznej odpadów w temperaturze 400-500°C tak, że cząstki zmniejszają swój rozmiar, warstwa po warstwie w kierunku przepływu stopu od 3,83 do 0,12 mm, a produkty gazowe usuwa się i poddaje kondensacji. Bardziej dojrzałe rozwiązanie technologiczne proponuje inny patent USA nr 5 738 025. Surowiec w rozdrobnionej formie jest wprowadzany do reaktora za pomocą wytłaczarki, podajnika ślimakowego lub innego urządzenia tłoczącego do reaktora, w którego połowie wysokości jest rozpięta gęsta siatka (lub krata) na którą trafia niestopiona jeszcze mieszanina tworzyw. Podgrzane w reaktorze tworzywo topi się i przez siatkę kroplami spada do dolnej części, w której zachodzi kraking termiczny w temperaturze rzędu 350-450°C.The reaction device disclosed in the above description has the shape of a vertical tank fitted with a charging hatch connected to a polyolefin feedstock and catalyst dosing system, a product vapor reception port, a liquid level control system and a stirrer, and the heating system is in the form of a combustion chamber surrounding the tank from the bottom, preferably heated at least one burner fed with the reaction products, in the combustion chamber, symmetrically around the periphery of the reactor, preferably in several rows, pass-through heating pipes passing through the interior of the reactor above the upper edge of the stirrer and led through a sieve baffle to the exhaust gas outlet chamber. A similar solution is presented in the description to US Patent No. 5,771,821, the method of processing industrial and municipal plastic waste consists in melting plastic waste in an atmosphere of superheated steam and thermal degradation of the waste at a temperature of 400-500 ° C, so that the particles reduce their size, layer layered in the direction of melt flow from 3.83 to 0.12 mm, and the gaseous products were removed and condensed. A more mature technological solution is proposed by another US patent No. 5,738,025. The raw material in a comminuted form is introduced into the reactor by means of an extruder, screw feeder or other forcing device into the reactor, in the middle of which there is a dense mesh (or grating) stretched to which the unmelt still a mixture of plastics. The material heated in the reactor melts and drops through the mesh to the bottom part, where thermal cracking takes place at a temperature of 350-450 ° C.

Wadą powyższych rozwiązań jest powstawanie w dużej ilości frakcji gazowej oraz tworzenie się gazów toksycznych z dodatków polepszających właściwości zawartych w tworzywach oraz różnorakich zanieczyszczeń.The disadvantage of the above solutions is the formation of a large amount of gaseous fraction and the formation of toxic gases from additives improving the properties contained in plastics and various pollutants.

Tworzywa sztuczne są złymi przewodnikami ciepła, mają bardzo małe ciepło właściwe oraz nieoznaczone i niejednorodne ciepło molowe. Powoduje to przegrzewanie się cienkiej warstwy przypowierzchniowej odbioru ciepła, która nagrzewa się szybciej i zatrzymuje więcej energii cieplnej niżPlastics are bad heat conductors, have a very low specific heat and an undetermined and inhomogeneous molar heat. This causes the thin subsurface layer of heat receiving to overheat, which heats up faster and retains more thermal energy than

PL 232 213 B1 warstwy położone głębiej. Tworzy się niekorzystny gradient tempera tur. Nadwyżka energii grzewczej, która nadmiernie wzrasta powoduje niepożądane skutki w postaci powstawania tzw. koksu, który musi być usuwany okresowo z przestrzeni reakcyjnej.Deeper layers. An unfavorable temperature gradient is formed. An excess of heating energy that increases excessively causes undesirable effects in the form of the so-called coke which must be removed periodically from the reaction space.

Kolejnym problemem jest to, że wraz z rozdrobnionymi odpadami poużytkowych, odpadowych tworzyw sztucznych do topielnika, wprowadzone zostaje powietrze atmosferyczne, które po zmieszaniu z powstającymi gazowymi produktami rozpadu tworzywa może spowodować zapalenie się wsadu, a w przypadku niekorzystnego stosunku gazu palnego (zazwyczaj wydzielającego się przy topieniu) do ilości wprowadzonego powietrza może powstać nawet mieszanka wybuchowa.Another problem is that along with the fragmented waste plastic waste, atmospheric air is introduced into the melter, which, when mixed with the resulting gaseous decomposition products of the plastic, can cause the charge to ignite, and in the case of an unfavorable flammable gas ratio (usually generated during melting) ) to the amount of air introduced, even an explosive mixture can arise.

W utylizacji poużytkowych tworzyw sztucznych znanymi sposobami dużym problemem technicznym jest bezpieczne stopienie ich do postaci płynnej, przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej bez negatywnego wpływu na środowisko.A major technical problem in the utilization of post-consumer plastics by known methods is their safe melting into a liquid form, with the lowest possible consumption of electricity without negative impact on the environment.

Niedogodność tą eliminuje częściowo sposób utylizacji ujawniony w polskim opisie patentowym nr 200875, polegający na topieniu odpadowych tworzyw sztucznych poliolefinowych ciepłem powstającym przy częściowym spalaniu tych odpadów wewnątrz komory topielnikowo-paleniskowej, dozując odpowiednio powietrze poprzez dystrybutor rurowy z powietrzem, natomiast upłynnione tworzywo sztuczne odbierane jest u dołu topielnika z rury zamykanej hydraulicznie. Ciekła pozostała niespalona część poliolefin wypływa na zewnątrz z wnętrza topielnika poprzez siatkę metalową, którą należy okresowo oczyszczać z zatrzymanych, nagromadzonych, nietopliwych i niepalnych zanieczyszczeń.This inconvenience is partially eliminated by the disposal method disclosed in the Polish patent specification No. 200875, which consists in melting waste polyolefin plastics with the heat generated during partial combustion of this waste inside the melter-furnace chamber, dosing air accordingly through a pipe distributor with air, while the liquefied plastic is collected at the bottom of the melter from a hydraulically closable tube. The liquid remaining unburned part of the polyolefins flows out of the inside of the melter through a metal mesh that must be periodically cleaned of trapped, accumulated, non-melting and non-flammable contaminants.

Podobny sposób utylizacji odpadów tworzyw sztucznych został ujawniony w polskim opisie patentowym 202415, który polega na prowadzeniu procesu krakingu w objętości roztopionego surowca z poużytkowych tworzyw sztucznych, przy czym jako nośnik ciepła zastosowane są gorące lekkie gazy węglowodorowe przepuszczane przez masę roztopionego, ciekłego tworzywa sztucznego znajdującego się w zbiorniku topielnikowym. Gorące gazy podawane są w dolnej części tego zbiornika topielnikowego za pomocą tak zwanego dystrybutora gazów. Poprzez przewód rurowy w strefie reakcji uzyskuje się efekt mieszania gorącej kipieli, co powoduje ograniczanie zjawiska tworzenia się i osadzania się koksu blokującego przepływ strumienia energii grzewczej niezbędnej do procesu. Rozwiązanie takie zmniejsza gęstość mieszaniny reakcyjnej, co ułatwia opadanie na dno topielnika zanieczyszczeń stałych.A similar method of utilizing plastic waste is disclosed in Polish patent specification 202,415, which consists in carrying out the cracking process in the volume of molten post-consumer plastic raw material, where hot, light hydrocarbon gases are used as the heat carrier, passed through the mass of molten, liquid plastic located in in the melter tank. The hot gases are fed to the bottom of this melting tank by a so-called gas distributor. Through the tubing in the reaction zone, the effect of mixing the hot surf is obtained, which reduces the phenomenon of coke formation and deposition that blocks the flow of the heating energy flow necessary for the process. This solution reduces the density of the reaction mixture, which facilitates the sinking of solids to the bottom of the melter.

Instalacja jako całość jest bardzo rozbudowana i ma kilka niedogodności, potencjalnie duże prawdopodobieństwo występowania poważnych awarii i zagrożenia bezpieczeństwa pracy. Niską na poziomie nieopłacalności wydajność uzyskiwania pożądanych produktów są też duże trudności w nadzorowaniu i kontrolowaniu przebiegu procesu, zagwarantowania jego poprawnego przebiegu, co też przekłada się na parametry jakościowe otrzymywanych produktów mogą być niezgodne z założonymi.The installation as a whole is very extensive and has several inconveniences, potentially high probability of major failures and work safety hazards. The low level of unprofitability of the efficiency of obtaining the desired products are also great difficulties in supervising and controlling the course of the process, guaranteeing its correct course, which also translates into the quality parameters of the products obtained, may not be consistent with the assumed ones.

Niedogodności te eliminuje sposób utylizacji oraz urządzenie do realizacji tego sposobu według wynalazku.These disadvantages are eliminated by the disposal method and the device for carrying out this method according to the invention.

Istotą sposobu jest to, że rozdrobnione odpady poprzez walcowy zgniatacz podajnikiem ślimakowym wtłacza się do wnętrza topielnika nierozszczelniając go, w którego wnętrzu wytworzone jest podciśnienie rzędu od 10 Pa do minus 11 Pa za pomocą pompy próżniowej oraz temperatura rzędu od 80°C do 300°C wytworzona za pomocą rury spalinowej, po czym rozdrobnione odpady przechodzą przez siatkę opóźniającą i poddawane są działaniu sprężystych drgań fal ultradźwiękowych o dużym natężeniu i częstotliwości od 50 kHz do 200 kHz, a następnie wyłącza się pompy próżniowe oraz generatory ultradźwięków, zamyka zawory wylotowe w głowicy pomiarów gazów, po czym poprzez zawór umiejscowiony w mechanizmie ślimaka zagęszczającego i po jego otwarciu tłoczy się gaz inertny, celem wytworzenia ciśnienia wypychającego i odbiera uzyskany ciekły produkt z różnych wysokości poprzez zamontowane w płaszczu topielnika wyloty a na nich zamontowane zawory oraz dozujące pompki zębate, przy czym płynny produkt odbierany jest w kolejności jego zalegania od góry kolejno w dół.The essence of the method is that the shredded waste, through a roller crusher, is forced by a screw conveyor into the melter without unsealing it, inside which a negative pressure of 10 Pa to minus 11 Pa is created using a vacuum pump and a temperature ranging from 80 ° C to 300 ° C created with an exhaust pipe, the shredded waste passes through the retarding mesh and is subjected to elastic vibrations of ultrasonic waves of high intensity and frequency from 50 kHz to 200 kHz, then the vacuum pumps and ultrasound generators are turned off, and the exhaust valves in the measurement head are closed gases, then an inert gas is pumped through the valve located in the compacting screw mechanism and after its opening, inert gas is pumped to create the push-out pressure and the obtained liquid product is collected from different heights through the outlets mounted in the melter's shell and the valves and dosing gear pumps on them, where the liquid product is withdrawn in the order of its occurrence from top to bottom.

Korzystnie, gdy temperatura we wnętrzu topielnika wynosi od 120°C do 250°C.Preferably, the temperature inside the melter is from 120 ° C to 250 ° C.

Korzystnie, gdy temperatura we wnętrzu topielnika wynosi od 150°C do 200°C.Preferably, the temperature inside the melter is between 150 ° C and 200 ° C.

Istotą urządzenia według wynalazku do realizacji powyższego sposobu ma postać walcowatego zbiornika zwanego dalej topielnikiem usytuowanego pionowo, zakończonym lejowatym dnem. Wnętrze topielnika jest zamknięte hermetycznie górną pokrywą, a odpady topione są ciepłem przeponowym z rury spalinowej posiadającej podwójne przegięcie i przechodzącej wzdłuż topielnika, a na jej wlocie jest zamontowany na zewnątrz topielnika palnik, przy czym rura spalinowa ma na końcu pod pokrywą zamontowaną kołnierzowo rurę kominową wychodzącą ponad górną pokrywę. Rura spalinowa we wnętrzu topielnika na całej swej długości ma nałożoną gęsto wstęgę żebrową z pofałdowanej blachy w funkcji radiatora w celu wielokrotnego zwiększenia powierzchni wymiany ciepła na podobieństwo grzejników Faviera.The essence of the device according to the invention for the implementation of the above method is in the form of a cylindrical tank, hereinafter referred to as a melter, situated vertically, ending in a funnel-shaped bottom. The inside of the melter is hermetically sealed with an upper cover, and the waste is melted with diaphragm heat from a flue gas pipe having a double bend and passing along the melter, and a burner is mounted on the outside of the melter at its inlet, the flue pipe at the end having a flange-mounted flue pipe under the cover over the top cover. The exhaust pipe inside the melter, along its entire length, has a densely applied corrugated sheet metal ribbons as a heat sink in order to increase the heat exchange surface many times, similar to Favier heaters.

PL 232 213 B1PL 232 213 B1

Korzystnie, gdy ta rura spalinowa zamontowana jest we wnętrzu topielnika kołnierzowo i ma zastosowane zamocowania ceramiczne, nieprzenoszące na konstrukcje topielnika drgań ultradźwiękowych a topielnik posiada otulinę termoizolacyjną.Preferably, this exhaust pipe is flanged inside the melter and has ceramic mountings that do not transmit ultrasonic vibrations to the structure of the melter, and the melter has a heat-insulating jacket.

W płaszczu bocznym topielnika i w części dolnej po obwodzie leja, zamontowane są, uszczelnione oringami, tulejowe falowody sonotrody wytwarzające we wnętrzu topielnika ultradźwiękowe drgania sprężyste, natomiast przetworniki ultradźwiękowe umieszczone są poza sferą reakcji na zewnątrz topielnika za warstwą izolacji termicznej w połączeniu falowodu, przy czym pojedynczy przetwornik ultradźwiękowy ma moc od 100 W do 700 W na 1 m3 objętości topielnika a sumaryczna ilość przetworników ultradźwiękowych wynosi od 10 do 60. W górnej pokrywie topielnika zamontowany jest króciec rurowy z osadzoną na nim głowicą pomiarów gazów z przyłączoną do niej rurą wylotową do zamontowana pompy próżniowej dla uzyskiwania podciśnienia we wnętrzu topielnika.In the side shell of the melter and in the lower part around the circumference of the funnel, there are mounted, sealed with O-rings, sleeve sonotrode waveguides generating ultrasonic elastic vibrations inside the melter, while ultrasonic transducers are placed outside the reaction sphere outside the melter behind the layer of thermal insulation in the connection of the waveguide, the single The ultrasonic transducer has the power from 100 W to 700 W per 1 m 3 of the melter's volume, and the total number of ultrasonic transducers is from 10 to 60. In the top cover of the melter there is a pipe stub with a gas measuring head mounted on it with an outlet pipe connected to it. a vacuum pump to maintain a vacuum inside the melter.

Korzystnie, gdy pojedynczy przetwornik ultradźwiękowy ma moc od 300 W do 600 W na 1 m3 objętości topielnika a sumaryczna ilość przetworników ultradźwiękowych wynosi od 20 do 30.Preferably, a single ultrasonic transducer has the power from 300 W to 600 W per 1 m 3 of the melter volume, and the total number of ultrasonic transducers is from 20 to 30.

Korzystnie, gdy do rury wylotowej zamontowana jest pompa próżniowa, dyfuzyjna poprzedzona wstępną pompą rotacyjną.Preferably, a diffusion vacuum pump is mounted to the outlet pipe, preceded by a preliminary rotary pump.

Korzystnie, gdy do rury wylotowej zamontowana jest pompa próżniowa, turbo-molekularna dużej mocy poprzedzona wstępną pompą rotacyjną.Preferably, a high-power turbo-molecular vacuum pump is mounted to the outlet pipe, preceded by a preliminary rotary pump.

Proces utylizacji przebiega następująco: rozdrobnione, zabrudzone i pomieszane odpady tworzyw sztucznych za pomocą ślimaka uszczelniającego, wtłoczone zostają do wnętrza topielnika spadają na siatkę opóźniającą, a temperatura wewnątrz jest tak dobrana, że ich przejście w stan ciekły poprzez działanie na nie ultradźwięków, tj. drgań fal mechanicznych, ultradźwiękowych z tzw. sonotrody (ogniskującej fale kierunku ich propagacji) oraz zastosowana wysoka próżnia, która również wpływa na lepszą przewodność dla tych fal, powoduje uwalnianie stopniowo drobin odpadów na coraz mniejsze cząstki, aż do uwolnienia całych partii łańcuchów polimerowych, orientacje tych łańcuchów wzdłużnie zgodnie z kierunkiem propagacji rozchodzenia się fal, które jednocześnie pozbywają się zanieczyszczeń mineralnych, obcych wtrąceń praktycznie bez ich depolimeryzacji. Działanie ultradźwięków już w masie bardzo płynnej tworzyw polimerowych prowadzi do zjawiska kawitacji, a to z kolei powoduje mieszanie i ujednorodnienie masy polimerowej. Taki sposób prowadzenia procesu utylizacji radykalnie poprawił płynność masy polimerów, udarność i termoplastyczność, nadają się do prostego przetworzenia wytłoczenia przez sita i wodnym cięciu wprost do postaci granulatów i ponownej produkcji masowych wyrobów termoplastycznych czy folii opakowaniowej.The disposal process is as follows: shredded, dirty and mixed plastic waste by means of a sealing screw, are forced inside the melter, they fall onto the retarding mesh, and the temperature inside is selected so that their transition to a liquid state through the action of ultrasounds, i.e. vibrations on them. mechanical and ultrasonic waves from the so-called sonotrode (focusing the waves in the direction of their propagation) and the applied high vacuum, which also improves the conductivity for these waves, causes the release of waste particles gradually into smaller and smaller particles, until the release of whole batches of polymer chains, the orientations of these chains longitudinally in the direction of propagation waves, which simultaneously get rid of mineral impurities, foreign inclusions, practically without their depolymerization. The action of ultrasound already in the mass of very liquid polymer materials leads to the phenomenon of cavitation, which in turn causes mixing and homogenization of the polymer mass. This way of carrying out the utilization process radically improved the fluidity of the polymer mass, impact strength and thermoplasticity, they are suitable for simple processing of the extrusion through sieves and water cutting directly into the form of granules and the re-production of mass thermoplastic products or packaging film.

Z uzyskiwanej w topielniku masy tworzywowej można odlewać lite bloki tworzyw łatwych w przechowywaniu i transportowaniu albo nadawać im zadane kształty celem ich użytecznego wykorzystywania np. podkłady, wypełnienia podpory czy też osłony, a uzyskane tej jakości tanie tworzywa sztuczne doskonale nadają się na mieszanki kompozytowe przez wymieszanie ich z trocinami czy też pyłem drzewnym. Po osuszeniu można formować sztuczne deski ogrodzeniowe, wylewając tak przygotowaną mieszankę wprost do formy odciśniętej z surowej, niestruganej deski. Uzyskana forma takiej sztucznej deski jest wielokrotnie trwalsza: nie trzeba jej malować ani konserwować, jest odporna na wodę i deszcz.From the plastic mass obtained in the melter, it is possible to cast solid blocks of materials that are easy to store and transport or to give them the desired shapes for their useful use, e.g. underlays, fillings, supports or covers, and the cheap plastics obtained of this quality are perfect for composite mixtures by mixing them with sawdust or wood dust. After drying, you can form artificial fencing boards by pouring the prepared mixture directly into a form imprinted from a raw, unplaned board. The resulting form of such an artificial board is many times more durable: it does not need to be painted or maintained, it is resistant to water and rain.

Kolejnym wykorzystaniem produktu z topielnika jest kierunek paliwowy, płynne tworzywo podane rurą wprost do reaktora optymalnie wykorzystuje dostępność energii grzewczej w zamkniętym reaktorze.Another use of the product from the melter is the fuel direction, the liquid material fed through the pipe directly to the reactor optimally uses the availability of heating energy in the closed reactor.

Wynalazek przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, nieograniczającym go jednak w żaden sposób.The invention is illustrated in the drawing as an exemplary embodiment, but is not intended to limit it in any way.

Walcowy zgniatacz 1 zamocowany jest na podajniku ślimakowym zagęszczającym 2 z króćcem gazu inertnego 3, który umocowany jest w górnej części topielnika 4 zaopatrzonego w kratkę opóźniającą 5. Na obwodzie ściany bocznej w środkowej części topielnika 4 z uszczelnieniem za pomocą oringów 6 zamocowane są falowody sonotrody 7. W dolnej części topielnik 4 ma właz rewizyjny dolny 8, a poniżej niego na obwodzie topielnika 4 uszczelnieniem za pomocą oringów 6 zamocowane są również falowody sonotrody 7. Lejowate dno 9 ma również na obwodzie zamocowane falowody sonotrody 7 a poprzez połączenie kołnierzowe 10 ma zamocowaną zasuwę 11, do której zamocowany jest osadnik grawitacyjny 12. W górnej pokrywie topielnika 4 zamocowana jest rura kominowa 13, głowica pomiarowa gazów 14 z rurą wylotową 15 i pompą próżniową 16. Wewnątrz topielnika 4 zamocowana jest rura spalinowa 17 dostarczająca ciepło do jego wnętrza pochodzące z palnika 24. W górnej części topielnik zaopatrzony jest we właz rewizyjny górny 18. Topielnik 4 otoczony jest warstwą izolacji termicznej 19. W bocznej ścianie topielnika 4 zamocowane są górny króciec roztopu 20, środkowy króciec roztopu 21 i dolny króciec roztopu 22 tworzące zespół odbioru roztopu 23. Do palnika 24 gaz doprowadzony jest przewodem 25 a osadnik grawitacyjny podgrzewany jest grzałkami elektrycznymi 26.The cylindrical crusher 1 is mounted on the thickening screw feeder 2 with the inert gas connector 3, which is mounted in the upper part of the melter 4 provided with a delay grate 5. On the perimeter of the side wall, in the middle part of the melter 4, sealed with O-rings 6, sonotrode waveguides 7 are mounted. In the lower part, the melter 4 has a lower inspection hatch 8, and below it, on the periphery of the melter 4, the waveguides of the sonotrode 7 are also secured by means of O-rings 6. The funnel-shaped bottom 9 also has sonotrode 7 waveguides mounted on its periphery, and a bolt is attached through a flange connection 10. 11, to which a gravity settler is attached 12. In the upper cover of the melter 4, a chimney 13 is mounted, a gas measuring head 14 with an outlet pipe 15 and a vacuum pump 16. Inside the melter 4 there is an exhaust pipe 17 that supplies heat to its interior from the burner 24. In the upper part, the melter is equipped with an upper inspection hatch 18. The melter 4 is surrounded by a layer of thermal insulation 19. In the side wall of the melter 4, the upper melt port 20, the middle melt port 21 and the lower melt port 22 forming the melt receiving unit 23 are mounted. Gas is supplied to the burner 24 through a conduit 25 and the gravity tank is heated. are electric heaters 26.

Claims (8)

1. Sposób utylizacji termoplastycznych tworzyw sztucznych, znamienny tym, że rozdrobnione odpady poprzez walcowy zgniatacz (1) podajnikiem ślimakowym zagęszczającym (2) wtłacza się do wnętrza topielnika (4) nierozszczelniając go, w którego wnętrzu wytworzone jest podciśnienie rzędu od 10 Pa do minus 11 Pa za pomocą pompy próżniowej (16) oraz panuje temperatura od 80°C do 300°C wytworzona za pomocą rury spalinowej (17), po czym rozdrobnione odpady przechodzą przez siatkę opóźniającą (5) i poddawane są działaniu sprężystych drgań fal ultradźwiękowych o dużym natężeniu i częstodiwości od 25 kHz do 1000 kHz, a następnie wyłącza się pompy próżniowe (16) oraz generatory ultradźwięków, zamyka zawory wylotowe w głowicy pomiarów gazów, po czym poprzez zawór umiejscowiony w mechanizmie ślimaka zagęszczającego (2) i po jego otwarciu tłoczy się gaz inertny celem wytworzenia ciśnienia wypychającego i odbiera uzyskany ciekły produkt z różnych wysokości poprzez zamontowane w płaszczu topielnika wyloty a na nich zamontowane zawory oraz dozujące pompki zębate, przy czym płynny produkt odbierany jest w kolejności jego zalegania od góry kolejno w dół.1. The method of utilization of thermoplastic plastics, characterized in that the shredded waste is forced into the melter (4) by means of a compacting screw conveyor (2) through a roller crusher (1) without unsealing it, inside which a negative pressure of 10 Pa to minus 11 is created. Pa by means of a vacuum pump (16) and the temperature is from 80 ° C to 300 ° C generated by the exhaust pipe (17), then the shredded waste passes through the retarding mesh (5) and is subjected to elastic vibrations of ultrasonic waves with high intensity and frequency from 25 kHz to 1000 kHz, then the vacuum pumps (16) and ultrasound generators are turned off, the outlet valves in the gas measurement head are closed, and then an inert gas is forced through the valve located in the compacting screw mechanism (2) and after its opening in order to create a push-out pressure and receives the obtained liquid product from various heights through the outlet installed in the melter's shell y and mounted on them valves and dosing gear pumps, the liquid product is collected in the order of its deposition from the top to the bottom. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura we wnętrzu topielnika (4) wynosi od 120°C do 250°C.2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the temperature inside the melter (4) ranges from 120 ° C to 250 ° C. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura we wnętrzu topielnika (4) wynosi od 150°C do 200°C.3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the temperature inside the melter (4) ranges from 150 ° C to 200 ° C. 4. Urządzenie do utylizacji termoplastycznych tworzyw sztucznych w postaci walcowatego zbiornika usytuowanego pionowo, znamienne tym, że jest zakończone lejowatym dnem i jest zamknięte hermetycznie górną pokrywą, a odpady topione są ciepłem przeponowym z rury spalinowej (17) posiadającej podwójne przegięcie i przechodzącej wzdłuż topielnika (4), a na jej wlocie jest zamontowany na zewnątrz topielnika palnik (24), przy czym rura spalinowa (17) ma na końcu pod pokrywą zamontowaną kołnierzowo rurę kominową (13) wychodzącą ponad górną pokrywę a rura spalinowa (17) we wnętrzu topielnika na całej swej długości ma nałożoną gęsto wstęgę żebrową z pofałdowanej blachy w funkcji radiatora w celu wielokrotnego zwiększenia powierzchni wymiany ciepła na podobieństwo grzejników Faviera, przy czym w płaszczu bocznym topielnika (4) i w części dolnej po obwodzie leja zamontowane są uszczelnione oringami (6), tulejowe falowody sonotrody (7), wytwarzające we wnętrzu topielnika ultradźwiękowe drgania sprężyste, natomiast przetworniki ultradźwiękowe umieszczone są poza sferą reakcji na zewnątrz topielnika (4) za warstwą izolacji termicznej (19) w połączeniu falowodu, przy czym pojedynczy przetwornik ultradźwiękowy ma moc od 100 W do 700 W na 1 m3 objętości topielnika a sumaryczna ilość przetworników ultradźwiękowych wynosi od 10 do 60, natomiast w górnej pokrywie topielnika (4) zamontowany jest króciec rurowy z osadzoną na nim głowicą pomiarów gazów (14) z przyłączoną do niej rurą wylotową (15) do zamontowana pompy próżniowej (16) dla uzyskiwania podciśnienia we wnętrzu topielnika.4. Device for utilization of thermoplastics in the form of a cylindrical vertically positioned tank, characterized by the fact that it ends with a funnel-shaped bottom and is hermetically sealed with an upper cover, and the melted waste is heat exchanged from the exhaust pipe (17) having a double bend and passing along the melter ( 4), and a burner (24) is mounted on the outside of the melter at its inlet, the exhaust pipe (17) having at the end of the cover a flange-mounted flue pipe (13) extending above the top cover, and the exhaust pipe (17) inside the melter on along its entire length, it has a densely applied ribbed sheet of corrugated steel as a heat sink in order to multiply increase the heat transfer surface similar to Favier heaters, while the side shell of the melter (4) and the bottom part along the perimeter of the funnel are sealed with O-rings (6), Sonotrode waveguides (7), which generate ultrasonic vibrations of the spring inside the melter ste, while the ultrasonic transducers are located outside the reaction sphere outside the melter (4) behind the thermal insulation layer (19) in the waveguide connection, where a single ultrasonic transducer has the power from 100 W to 700 W per 1 m 3 of the melter's volume and the total number of transducers ultrasonic range is from 10 to 60, while in the top cover of the melter (4) there is a pipe stub with a gas measuring head (14) mounted on it with an outlet pipe (15) connected to it to a vacuum pump (16) to obtain a vacuum inside melter. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pojedynczy przetwornik ultradźwiękowy ma moc od 300 W do 600 W na 1 m3 objętości topielnika a sumaryczna ilość przetworników ultradźwiękowych wynosi od 20 do 30.5. The device according to claim 1 4. The method of claim 4, characterized in that a single ultrasonic transducer has the power from 300 W to 600 W per 1 m 3 of the melter's volume, and the total number of ultrasonic transducers is from 20 to 30. 6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że rura spalinowa (17) zamontowana jest we wnętrzu topielnika (4) kołnierzowo i ma zastosowane zamocowania ceramiczne, nieprzenoszące na konstrukcje topielnika drgań ultradźwiękowych a topielnik (4) posiada otulinę termoizolacyjną (19).6. The device according to claim 1 4. The method of claim 4, characterized in that the exhaust pipe (17) is flanged inside the melter (4) and has ceramic mountings that do not transmit ultrasonic vibrations to the melter's structure, and the melter (4) has a heat-insulating casing (19). 7. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że do rury wylotowej (15) zamontowana jest pompa próżniowa, dyfuzyjna poprzedzona wstępną pompą rotacyjną.The device according to claim 1 4. The method of claim 4, characterized in that a diffusion vacuum pump is mounted to the outlet pipe (15), preceded by a preliminary rotary pump. 8. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że do rury wylotowej (15) zamontowana jest pompa próżniowa, turbo-molekularna dużej mocy poprzedzona wstępną pompą rotacyjną.8. The device according to claim 1 4. The method of claim 4, characterized in that a high-power turbo-molecular vacuum pump preceded by a preliminary rotary pump is mounted to the outlet pipe (15).
PL413165A 2015-07-16 2015-07-16 Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method PL232213B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413165A PL232213B1 (en) 2015-07-16 2015-07-16 Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413165A PL232213B1 (en) 2015-07-16 2015-07-16 Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL413165A1 PL413165A1 (en) 2017-01-30
PL232213B1 true PL232213B1 (en) 2019-05-31

Family

ID=57867710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL413165A PL232213B1 (en) 2015-07-16 2015-07-16 Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL232213B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL413165A1 (en) 2017-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8680349B2 (en) Apparatus for conducting thermolysis of plastic waste in a continuous manner
JP2005163013A (en) Diesel oil produced from residue by catalytic cracking comprising inputting energy from pump/agitator system
CN107921394A (en) Cracking furnace
RU2459843C1 (en) Method of processing thermoplastic wastes and apparatus for realising said method
CN1923957A (en) Device and technology method of preparing diesel oil by thermo-cracking waste plastics
CA2888353C (en) Apparatus and method for material treatment of raw materials
CN112955525A (en) Process and apparatus for depolymerizing of plastic materials for the production of hydrocarbons
PL205461B1 (en) Method for processing hydrocarbon raw materials using thermal or catalylitic cracking process and installation for processing hydrocarbon raw materials by thermal or catalytic cracking
PL228362B1 (en) Method for thermal decomposition of a plastic scrap and/or biomass and the installation to carry out the process
SK50042012A3 (en) Method of thermal decomposition of organic material and device for implementing this method
WO2003029384A1 (en) Pyrolysis apparatus for processing coarse granules made from plastic and rubber scraps
PL232213B1 (en) Method for utilization of thermoplastics and the device for the execution of this method
EP2393875A1 (en) The method of thermocatalytic depolymerization of waste plastics, a system for thermocatalytic depolymerization of waste plastics and a reactor for thermocatalytic depolymerization of waste plastics
PL208922B1 (en) System for execution of pyrolysis of waste plastics and the manner of execution of pyrolisis with removal of the products of carbonization and post-reaction residue
RU2700862C1 (en) Method of recycling polymer components of municipal and industrial wastes and device for its implementation
EP1511823B1 (en) Indirectly heated waste plastic pyrolysis device
RU84015U1 (en) INSTALLATION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSING OF BIOMASS, PREFERREDLY WOOD Sawdust
CN101144027A (en) Technique for safely producing renewable energy resources by using waste plastic
CN208485846U (en) A kind of screw-feeder of plastic garbage pyrolysis furnace
PL381951A1 (en) The manner and set of devices for constant processing of organic wastes, especially contaminated waste plastics
RU96217U1 (en) DEVICE FOR THE PROCESSING OF HOUSEHOLD AND INDUSTRIAL ORGANIC WASTE
WO2019074468A1 (en) Rapid pyrolysis method and installation for the implementation thereof
RU211473U1 (en) CONTINUOUS OPERATION DEVICE FOR PYROLYSIS OF PASTE AND LIQUID INDUSTRIAL WASTE
PL199825B1 (en) Method for continuous processing of organic wastes and a system designed for continuous processing of organic wastes
RU2787878C1 (en) Method and device for the production of building structures in recycling of polymer components of municipal and industrial waste