RU2819850C1

RU2819850C1 - Drying plant and system for extracting solid inert residues (sir)

Info

Publication number: RU2819850C1
Application number: RU2023101614A
Authority: RU
Inventors: Джордж У. СТРЕКАЛЬ; Джей ШАБЕЛЬ; Ричард А. ШВАРЦ; Мехмет А. ГЕНЧЕР; Ричард К. ПИТЕРСОН; Касстен ЭВЕРИДЖ
Original assignee: Рес Полифлоу Ллк
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2024-05-27

Abstract

FIELD: drying plants.

SUBSTANCE: group of inventions relates to versions of a drying plant for solid inert residues and to a method of removing volatile organic materials from solid inert residues. Drying plant for solid inert residues (SIR) includes a drying plant having one or more heating units and one or more drying carriers. Drying unit is capable of heating and drying solid inert residues on said carrier and removing a certain amount of volatile organic substances from them. Carrier is capable of moving the dried solid inert residues into a collection zone which includes a compaction system for compacting the dried solid inert residues. At the inlet to said collection zone, a first valve is provided, made with possibility of selective switching to form a seal isolating said collection zone from said volatile organic substances from drying plant. Sealing system includes at least one cylinder with a piston.

EFFECT: drying and compaction of inert residues with exclusion of volatile organic substances entering the atmosphere.

22 cl, 12 dwg

Description

Область изобретенияField of invention

[0001] Настоящее изобретение имеет отношение к сосуду для химической переработки пластика, в котором происходит пиролиз пластиковых отходов, таких как полимеры, углеводородный материал или и то и другое, посредством химических реакций in situ, включающих крекинг, рекомбинацию, риформинг, повторный крекинг и т.п., а также улетучивание и удаление различных пригодных для использования химических соединений из них, таких как лигроин, дизельное топливо, тяжелое масло, парафин и т.п. Полимеры и/или углеродсодержащие материалы обычно содержат твердые инертные остатки (SIR), такие как различные наполнители, пигменты, огнезащитные средства, диоксид кремния, алюминий, тальк, стекло, глина и т.д. Такие твердые инертные остатки выделяются из сосуда для химической переработки пластика, и должны пройти обработку для удаления из них летучего органического материала, чтобы соответствовать принятым экологическим стандартам. В сушильной установке с подогревом для обработки выделяемых твердых инертных остатков происходит нагревание упомянутых остатков для существенного удаления из них летучего органического материала перед их транспортировкой в зону сбора. Зона сбора включает в себя один или несколько цилиндров с поршнями, или отсечных клапанов, или шнеков, которые способны уплотнять и выгружать упомянутые твердые инертные остатки, содержащие очень низкие, но приемлемые, количества летучего органического материала. В улучшенном варианте осуществления настоящего изобретения используется модифицированная зона сбора, называемая транспортировочной системой, которая содержит множество плунжеров, или отсечных клапанов, или шнеков, для транспортировки высушенных твердых инертных остатков в подходящий контейнер для их надлежащей утилизации в окружающей среде. Кроме того, утечку легковоспламеняющихся и/или вредных паров из транспортировочной системы предотвращают различные уплотнения.[0001] The present invention relates to a plastic chemical recycling vessel in which pyrolysis of plastic waste, such as polymers, hydrocarbon material, or both, occurs through in situ chemical reactions including cracking, recombination, reforming, re-cracking, etc. .etc., as well as volatilization and removal of various usable chemical compounds from them, such as naphtha, diesel fuel, heavy oil, paraffin, etc. Polymers and/or carbon-based materials typically contain solid inert residues (SIR) such as various fillers, pigments, flame retardants, silica, aluminum, talc, glass, clay, etc. Such solid, inert residues are released from the plastic recycling vessel and must be treated to remove volatile organic material in order to meet accepted environmental standards. The heated drying unit for treating the released solid inert residues heats said residues to substantially remove volatile organic material from them before transporting them to a collection area. The collection area includes one or more cylinders with pistons or shut-off valves or augers that are capable of compacting and discharging said solid inert residues containing very low, but acceptable, amounts of volatile organic material. An improved embodiment of the present invention uses a modified collection zone, called a conveyance system, which contains a plurality of plungers or shut-off valves or augers to transport the dried solid inert residues to a suitable container for proper disposal in the environment. In addition, various seals prevent the leakage of flammable and/or harmful vapors from the transport system.

Уровень техникиState of the art

[0002] До сих пор твердые инертные остатки (SIR), удаляемые из пиролитических реакторов, часто в виде карбонизованного остатка, обычно размещались на свалках или использовались в качестве наполнителя, а в некоторых случаях использовались в качестве сырья или даже в качестве почвоулучшителя.[0002] Until now, the solid inert residue (SIR) removed from pyrolytic reactors, often as carbonated residue, has typically been disposed of in landfills or used as filler, and in some cases used as a feedstock or even as a soil amendment.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0003] Летучие органические вещества, содержащиеся в твердых инертных остатках, выделяемых из сосудов для химической переработки пластика, таких как пиролитические реакторы, необходимо удалять, чтобы остаточный материал мог соответствовать различным экологическим нормам перед утилизацией. Применяется сушильная система, в которой используются сушильные установки с подогревом для выпаривания и существенного удаления любого оставшегося органического материала, присутствующего в твердых инертных остатках. Предпочтительно также использовать продувочный газ, содержащий инертный неконденсирующийся газ, для высвобождения летучего органического материала из твердых инертных остатков. Как только твердые инертные остатки будут в основном освобождены от летучих органических веществ, остатки переносят в зону сбора, где остатки сжимают (уплотняют) в массу материала. Зона сбора является закрытой, т.е. газонепроницаемой, так что любые воздух или оставшиеся летучие органические вещества не могут попасть в атмосферу, но твердые инертные остатки могут быть сжаты и выгружены из зоны сбора, а затем утилизированы. В варианте осуществления транспортировочной системы продувочный газ обычно не используется для удаления из сушильной установки различных газов, поскольку ранее она была очищена от кислорода.[0003] Volatile organic compounds contained in solid inert residues released from plastic chemical recycling vessels, such as pyrolytic reactors, must be removed so that the residual material can meet various environmental regulations before disposal. A drying system is used that uses heated dryers to evaporate and substantially remove any remaining organic material present in the inert solids. It is also preferable to use a purge gas containing an inert non-condensable gas to release volatile organic material from the inert solids. Once the solid inert residues have been substantially freed of VOCs, the residues are transferred to a collection area where the residues are compressed (compacted) into a mass of material. The collection area is closed, i.e. gas-tight so that any air or remaining VOCs cannot escape to the atmosphere, but solid inert residues can be compressed and discharged from the collection area and then disposed of. In an embodiment of the conveyance system, purge gas is not typically used to remove various gases from the drying unit since it has previously been purged of oxygen.

[0004] Как правило, сушильная установка для твердых инертных остатков включает в себя упомянутую сушильную установку, имеющую один или несколько нагревательных блоков и один или несколько сушильных носителей, при этом упомянутая сушильная установка способна нагревать и сушить твердые инертные остатки на упомянутом носителе и удалять из них летучие органические вещества; упомянутый носитель способен переносить упомянутые высушенные твердые инертные остатки в зону сбора; и упомянутая зона сбора включает в себя систему сжатия для уплотнения упомянутых высушенных твердых инертных остатков. В варианте осуществления транспортировочной системы для эффективного уплотнения и сбора твердых инертных остатков используется множество плунжеров или отсечных клапанов и шнеков.[0004] Typically, a drying apparatus for solid inert residues includes said drying apparatus having one or more heating units and one or more drying media, wherein said drying apparatus is capable of heating and drying solid inert residues on said media and removing them from them volatile organic compounds; said carrier is capable of transporting said dried solid inert residues to a collection area; and said collection zone includes a compression system for compacting said dried solid inert residues. An embodiment of the conveying system uses a plurality of plungers or shut-off valves and augers to effectively compact and collect solid inert residues.

[0005] Способ удаления летучего органического материала из твердых инертных остатков, включающий этапы: добавление твердых инертных остатков в сушильную установку; нагревание упомянутой сушильной установки и удаление упомянутого летучего органического материала из упомянутых твердых инертных остатков; перемещение упомянутого высушенного материала твердых инертных остатков в зону сбора; и сбор упомянутых высушенных твердых инертных остатков.[0005] A method for removing volatile organic material from inert solid residues, comprising the steps of: adding the inert solid residues to a drying unit; heating said drying unit and removing said volatile organic material from said solid inert residues; moving said dried solid inert material to a collection area; and collecting said dried solid inert residues.

[0006] Транспортировочное устройство для передачи твердых инертных остатков, включающее в себя зону сбора упомянутых твердых инертных остатков; первый транспортировочный плунжер для перемещения твердых инертных остатков; второй транспортировочный плунжер для перемещения упомянутых твердых инертных остатков, при этом упомянутый второй транспортировочный плунжер расположен по существу поперек упомянутого первого транспортировочного плунжера; и третий транспортировочный плунжер для перемещения упомянутых твердых инертных остатков, при этом упомянутый третий транспортировочный плунжер расположен по существу поперек упомянутого второго транспортировочного плунжера.[0006] A transport device for transferring solid inert residues, including a collection zone for said solid inert residues; a first transport plunger for transporting solid inert residues; a second transport plunger for moving said solid inert residues, said second transport plunger being disposed substantially transversely to said first transport plunger; and a third transfer plunger for moving said solid inert residues, wherein said third transfer plunger is disposed substantially transversely to said second transfer plunger.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0007] Вышеизложенные и другие признаки настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в области техники, к которой относится настоящее изобретение, после прочтения нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых:[0007] The foregoing and other features of the present invention will become apparent to those skilled in the art to which the present invention relates after reading the following description with reference to the accompanying drawings, in which:

[0008] ФИГ. 1 представляет собой схематический вид сосуда для химической переработки пластика по настоящему изобретению, в котором могут протекать различные реакции;[0008] FIG. 1 is a schematic view of a plastic chemical processing vessel according to the present invention in which various reactions can occur;

[0009] ФИГ. 2 представляет собой схематический вид сушильной установки для твердых инертных остатков по настоящему изобретению, и[0009] FIG. 2 is a schematic view of a drying plant for solid inert residues according to the present invention, and

[0010] ФИГ. 3А-3Н представляют собой схематические виды последовательных этапов системы поршня и клапана в зоне сбора, в которой уплотняют высушенные и выгруженные твердые инертные остатки.[0010] FIG. 3A-3H are schematic views of the successive stages of a piston and valve system in a collection zone in which dried and discharged inert solids are compacted.

[0011] на ФИГ. 3А изображены твердые инертные остатки, которые падают под действием силы тяжести во входное отверстие горизонтального цилиндра, где движется первый поршень, при этом ход поршня одновременно передает твердые инертные остатки и создает уплотнение, препятствующее выходу пара из сосуда;[0011] in FIG. 3A shows solid inert residues falling by gravity into the inlet of a horizontal cylinder where the first piston moves, the stroke of the piston simultaneously transferring solid inert residues and creating a seal preventing steam from escaping from the vessel;

[0012] на ФИГ. 3В изображен первый поршень, который приводится в действие для сжатия и прижатия твердых инертных остатков ко второму поршню, установленному перпендикулярно ходу первого поршня, что приводит к превращению твердых инертных остатков в уплотняющую пробку, и прижатию ее к стороне второго поршня;[0012] in FIG. 3B shows a first piston which is actuated to compress and press the solid inert residue against a second piston positioned perpendicular to the stroke of the first piston, causing the solid inert residue to form a sealing plug and press it against the side of the second piston;

[0013] на ФИГ. 3С показано, когда цилиндр для первого поршня "полный", что регистрируется датчиками положения в поршневом механизме, второй поршень движется назад, в то время как первый поршень остается на своем месте, закрывая впускное отверстие для твердых инертных остатков;[0013] in FIG. 3C shows that when the cylinder for the first piston is "full" as detected by the position sensors in the piston mechanism, the second piston moves rearward while the first piston remains in place, closing the solids inlet;

[0014] на ФИГ. 3D показан первый поршень, который затем движется вперед, выталкивая сжатые твердые инертные остатки на траекторию движения второго поршня;[0014] in FIG. 3D shows the first piston, which then moves forward, pushing the compressed solid inert residue into the path of the second piston;

[0015] на ФИГ. 3Е показан второй поршень, который затем движется вперед (вниз), прижимая твердые инертные остатки к закрытому концевому клапану системы, и потом возвращается в свое положение, закрывая вход от поршня 1;[0015] in FIG. 3E shows the second piston, which then moves forward (downwards), pressing solid inert residues against the closed end valve of the system, and then returns to its position, closing the inlet from piston 1;

[0016] на ФИГ. 3F показано, когда второй цилиндр заполнен, первый поршень снова закрывает впуск, поскольку он проталкивает последнюю "пробку" из твердых инертных остатков во второй цилиндр;[0016] in FIG. 3F shows that when the second cylinder is full, the first piston closes the intake again as it pushes the last "plug" of solid inert residue into the second cylinder;

[0017] на ФИГ. 3G показан концевой клапан, который затем открывается, когда второй поршень выталкивает материал твердых инертных остатков из системы;[0017] in FIG. 3G shows an end valve which then opens as the second piston pushes the solid inert material out of the system;

[0018] на ФИГ. 3Н показан второй поршень, который затем выдвигается, когда концевой клапан закрывается, и цикл возобновляется;[0018] in FIG. 3H shows a second piston which then extends when the end valve closes and the cycle resumes;

[0019] ФИГ. 4 представляет собой схематический вид транспортировочной системы по настоящему изобретению, в которой материал твердых инертных остатков подается к множеству плунжеров, которые транспортируют его в контейнер для сбора;[0019] FIG. 4 is a schematic view of the conveying system of the present invention in which solids material is fed to a plurality of plungers which convey it to a collection container;

[0020] ФИГ. 5 представляет собой подробный вид в перспективе многоплунжерного транспортировочного устройства по настоящему изобретению; и[0020] FIG. 5 is a detailed perspective view of a multi-ram conveying device according to the present invention; And

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

[0021] Сосуд 300 для пиролиза по настоящему изобретению, как правило, может быть любым сосудом, известным в данной области техники или из литературы, в котором могут происходить физические и/или химические реакции и который, желательно, не содержит воздуха и кислорода.[0021] The pyrolysis vessel 300 of the present invention can generally be any vessel known in the art or literature in which physical and/or chemical reactions can occur and which is desirably free of air and oxygen.

[0022] Иными словами, общее количество кислорода по отношению к общему внутреннему объему сосуда составляет менее чем приблизительно 3 объемных процента, желательно менее чем приблизительно 2 объемных процента, предпочтительно менее чем приблизительно 1 объемный процент и более предпочтительно ноль, т.е. сосуд полностью свободен от воздуха и кислорода. Следовательно, пиролитические сосуды можно использовать. Сосуд 300 не вращается и не содержит никаких добавленных катализаторов. То есть он не содержит какого-либо добавленного катализатора, за исключением, как правило, небольших количеств катализаторов, которые могут изначально содержаться в одном или большем количестве полимеров и т.п. Сосуд обычно может иметь множество нагревательных элементов 370, множество ступеней реакции, множество выпускных отверстий для полученного газа 380 и т.п. или любое их сочетание. Необязательно, но предпочтительно, сосуд 300 содержит внешний кожух 360, имеющий множество внутренних стенок 365, которые простираются от кожуха к внешней стенке сосуда и образуют нагреваемые каналы для горячих газов для нагрева сосуда. Таким образом, тепло от нагревательных элементов 370 обычно распространяется по окружности в основном цилиндрического сосуда 300 и выходит из него через каналы 375 отвода тепла в верхней части сосуда. Тепло в различных секциях сосуда 300 обычно испаряет полурасплавленный или расплавленный материал 460 отходов, причем образующиеся при этом газы выходят из сосуда через выпускные каналы 380 продукта, откуда они подаются в не показанный блок конденсации, при этом отходы находятся в виде различных видов полезной продукции. Пиролиз происходит во время перемещения обычно полурасплавленного и/или расплавленного материала 460 отходов вдоль сосуда, как показано на ФИГ. 2, от входа или впуска 310, например, скребком 650 к верхнему концу 320 сосуда, посредством крекинга, рекомбинации, риформинга, повторного крекинга и т.п. Как правило, подходящие температуры пиролиза в сосуде 300 вдоль оси 305, т.е. слева направо на ФИГ. 1, в диапазоне от приблизительно 900°F (482,2°С) до приблизительно 1200°F (648,9°С) с подходящими температурами по оси Y, то есть от днища сосуда до верха сосуда, в диапазоне от приблизительно 700°F (371,1°С) до приблизительно 1000°F (537,8°С) и в основном от приблизительно 800°F (426,7°С) до приблизительно 950°F (510°С). Температура по оси Z, т.е. от передней стороны упомянутого сосуда к его задней стороне, обычно довольно постоянна. Предпочтительный сосуд, который схематически показан на ФИГ. 1, описан в патенте США №10,711,202, выданном 14 июля 2020 г., и полностью включен в настоящее описание посредством ссылки в отношении всех его аспектов. Различные известные реакции, такие как крекинг, риформинг, рекомбинация и повторный крекинг и т.п. отходов по настоящему изобретению обычно дают различные газы, такие как алкановые газы, или различные углеводородные газы, такие как лигроин, или различные газойли, такие как тяжелое масло, а также дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей, судовое топливо, различные парафины, смазочные материалы, присадки, различные дистилляты, легкие органические соединения и т.п.[0022] That is, the total amount of oxygen relative to the total internal volume of the vessel is less than about 3 volume percent, desirably less than about 2 volume percent, preferably less than about 1 volume percent, and more preferably zero, i.e. the vessel is completely free of air and oxygen. Therefore, pyrolytic vessels can be used. Vessel 300 does not rotate and does not contain any added catalysts. That is, it does not contain any added catalyst, except generally for small amounts of catalysts that may be initially contained in one or more polymers and the like. The vessel typically may have multiple heating elements 370, multiple reaction stages, multiple product gas outlets 380, and the like. or any combination thereof. Optionally, but preferably, vessel 300 includes an outer casing 360 having a plurality of internal walls 365 that extend from the casing to the outer wall of the vessel and define heated hot gas channels for heating the vessel. Thus, heat from the heating elements 370 generally spreads around the circumference of the generally cylindrical vessel 300 and exits through heat rejection channels 375 at the top of the vessel. Heat in various sections of the vessel 300 typically vaporizes the semi-molten or molten waste material 460, with the resulting gases exiting the vessel through product outlets 380 where they are supplied to a condenser unit not shown, wherein the waste is in the form of various useful products. Pyrolysis occurs as the typically semi-molten and/or molten waste material 460 moves along the vessel, as shown in FIG. 2, from the entrance or inlet 310, for example, by a scraper 650 to the upper end 320 of the vessel, through cracking, recombination, reforming, re-cracking, or the like. Generally, suitable pyrolysis temperatures in vessel 300 along axis 305, i.e. from left to right in FIG. 1, ranging from about 900°F (482.2°C) to about 1200°F (648.9°C) with suitable Y-axis temperatures, that is, from the bottom of the vessel to the top of the vessel, ranging from about 700° F (371.1°C) to about 1000°F (537.8°C) and generally from about 800°F (426.7°C) to about 950°F (510°C). Temperature along the Z axis, i.e. from the front side of said vessel to its back side, is usually fairly constant. A preferred vessel, which is shown schematically in FIG. 1 is described in U.S. Patent No. 10,711,202, issued July 14, 2020, and is incorporated herein by reference in its entirety in all aspects thereof. Various known reactions such as cracking, reforming, recombination and re-cracking, etc. The wastes of the present invention typically produce various gases such as alkane gases, or various hydrocarbon gases such as naphtha, or various gas oils such as heavy oil, as well as diesel fuel, jet fuel, marine fuel, various waxes, lubricants , additives, various distillates, light organic compounds, etc.

[0023] Выход газообразного продукта, полученного по настоящему изобретению, очень высок и составляет по меньшей мере приблизительно 70% (масс.), желательно по меньшей мере приблизительно 80% (масс.) и предпочтительно по меньшей мере приблизительно 85% (масс.) или 90% (масс.) исходного сырья, поступившего в сосуд. Оставшийся материал обычно классифицируется как твердые инертные остатки, то есть является безводным, и часто содержит наполнители и другой инертный материал, который выбрасывается из верхнего, или выходного, конца 320 сосуда 300 через выпускной канал 330.[0023] The yield of the gaseous product obtained by the present invention is very high and is at least about 70% (wt.), desirably at least about 80% (wt.) and preferably at least about 85% (wt.) or 90% (wt.) of the feedstock entering the vessel. The remaining material is typically classified as solid inert residue, that is, anhydrous, and often contains fillers and other inert material, which is discharged from the top or outlet end 320 of vessel 300 through outlet 330.

[0024] Желательным аспектом сосуда 300 является в большинстве случаев производство продуктов из нефтяного газа. Предпочтительные отходы включают пластики, такие как полимеры в виде листов, оберточного материала, упаковки, мебели, пластмассовых корпусов, контейнеров и т.п., и используются такие материалы, которые в основном содержат только атомы водорода и углерода, такие как полиэтилен, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полипропилен, полистирол и т.п. Другие пригодные коммерческие полимеры включают сложные полиэфиры, поликарбонаты, полиметилметакрилаты, нейлоны, полибутилен, сополимеры акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), полиуретаны, простые полиэфиры, поли(оксиды), поли(сульфиды), полиарилаты, полиэфиркетоны, полиэфиримиды, полисульфоны, поливиниловые спирты; и полимеры, образованные полимеризацией диенов, сложных виниловых эфиров, акрилатов, акрилонитрила, метакрилатов, метакрилонитрила, двухосновных кислот, диолов или лактонов или любой их комбинации. Другие полимеры включают блок-сополимеры предыдущих полимеров и их сплавы. Полимерные материалы могут также включать термореактивные полимеры, такие как, например, эпоксидные смолы, фенольные смолы, меламиновые смолы, алкидные смолы, винилэфирные смолы, перекрестно сшитые полиэфирные смолы, перекрестно сшитые полиуретаны; а также перекрестно сшитые эластомеры, включая, в частности, полиизопрен, полибутадиен, полистирол-бутадиен, полистирол-изопрен, полиэтилен-пропилен, этилен-пропилен-диен и т.п., и их смеси.[0024] A desirable aspect of vessel 300 is in most cases the production of petroleum gas products. Preferred wastes include plastics such as polymers in the form of sheets, wrapping material, packaging, furniture, plastic cases, containers, etc., and those materials which generally contain only hydrogen and carbon atoms are used, such as polyethylene, high-density polyethylene density, low density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc. Other suitable commercial polymers include polyesters, polycarbonates, polymethyl methacrylates, nylons, polybutylene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) copolymers, polyurethanes, polyethers, poly(oxides), poly(sulfides), polyarylates, polyetherketones, polyetherimides, polysulfones, polyvinyl alcohols; and polymers formed by the polymerization of dienes, vinyl esters, acrylates, acrylonitrile, methacrylates, methacrylonitrile, diacids, diols or lactones, or any combination thereof. Other polymers include block copolymers of the previous polymers and their alloys. Resin materials may also include thermoset polymers such as, for example, epoxy resins, phenolic resins, melamine resins, alkyd resins, vinyl ester resins, cross-linked polyester resins, cross-linked polyurethanes; as well as cross-linked elastomers, including, but not limited to, polyisoprene, polybutadiene, polystyrene-butadiene, polystyrene-isoprene, polyethylene-propylene, ethylene-propylene-diene, and the like, and mixtures thereof.

[0025] В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые отходы различных типов часто содержат от приблизительно 40% (масс.) до приблизительно 90% (масс.), желательно от приблизительно 50% (масс.) до приблизительно 85% (масс.) и предпочтительно от приблизительно 70% (масс.) до приблизительно 80% (масс.) полимеров полиэтиленов, полипропиленов и полистиролов. Любые оставшиеся полимеры могут быть, в частности, полиуретан, нейлон, полиэтилентерефталат (PET) и поливинил хлорид, а также любой из оставшихся вышеупомянутых полимеров.[0025] In a preferred embodiment of the present invention, the above-mentioned wastes of various types often contain from about 40% (wt.) to about 90% (wt.), preferably from about 50% (wt.) to about 85% (wt.) and preferably from about 70% (wt.) to about 80% (wt.) polymers of polyethylenes, polypropylenes and polystyrenes. Any remaining polymers may be, but are not limited to, polyurethane, nylon, polyethylene terephthalate (PET), and polyvinyl chloride, as well as any of the remaining polymers above.

[0026] Углеводородный материал обычно включает соединения, которые имеют, как уже говорилось, главным образом только атомы углерода и водорода, такие как различные битумы, включая битумные отходы, как из шахты, различные тяжелые фракции ректификационной колонны, которые включают различные тяжелые масла, консистентные смазки, полуасфальтовые соединения и тому подобные, которые в соответствии с настоящим изобретением восстанавливаются до более легких компонентов и в основном представляют собой различные типы углеводородсодержащих газов.[0026] Hydrocarbon material typically includes compounds that have, as already discussed, primarily only carbon and hydrogen atoms, such as various bitumens, including bitumen waste, such as from a mine, various distillation column heavy fractions, which include various heavy oils, greases lubricants, semi-asphalt compounds and the like, which in accordance with the present invention are reduced to lighter components and are mainly various types of hydrocarbon-containing gases.

[0027] Различные вышеупомянутые отходы часто включают твердый инертный материал (SIR), такой как различные наполнители, пигменты, огнезащитные средства, армирующие материалы, диоксид кремния, алюминий, тальк, стекло, глина и т.п. Материал твердых инертных остатков имеет низкое содержание углерода, менее чем 2% (масс.), и, таким образом, не является карбонизированным остатком и, как правило, является неопасным. Количество твердых инертных остатков составляет от приблизительно 2% (масс.) до приблизительно 25% (масс.), или желательно от приблизительно 3% (масс.) до приблизительно 20% (масс.), или предпочтительно от приблизительно 3% (масс.) до приблизительно 15% (масс.), или наиболее предпочтительно менее чем приблизительно 7% (масс.), все из расчета на общую массу одного или нескольких полимерных и/или углеводородных материалов. Такие соединения обычно не вступают в химические или физические реакции, а выбрасываются из сосуда 300 через выпускной канал 330 сосуда.[0027] The various above-mentioned wastes often include solid inert material (SIR), such as various fillers, pigments, fire retardants, reinforcements, silica, aluminum, talc, glass, clay, and the like. The solid inert residue material has a low carbon content, less than 2% by weight, and thus is not a carbonated residue and is generally non-hazardous. The amount of inert solids is from about 2% by weight to about 25% by weight, or desirably from about 3% by weight to about 20% by weight, or preferably from about 3% by weight. ) to about 15% by weight, or most preferably less than about 7% by weight, all based on the total weight of the one or more polymeric and/or hydrocarbon materials. Such compounds typically do not undergo chemical or physical reactions, but are released from the vessel 300 through the vessel outlet 330.

[0028] На ФИГ. 2 показана система 700 сушки и выгрузки твердых инертных остатков. Твердые инертные остатки выгружаются из пиролитического реактора 300 через выпускной канал 330, как показано на ФИГ. 1. Твердый инертный выгружаемый материал 720 подается на вход 725 системы 700 сушки и выгрузки твердых инертных остатков, который обычно может иметь прямоугольную форму и имеет один или несколько нагревательных элементов 760. Нагреватель 765 нагревается множеством горелок 760, которые нагревают днище упомянутой системы 700 сушки до температуры, достаточно высокой для того, чтобы по существу удалить любой оставшийся летучий органический материал из твердых инертных остатков 720. Примеры таких летучих органических материалов включают ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, ксилол и т.п., а также различные один или несколько алканов С1-С12, или любую их комбинацию.[0028] In FIG. 2 shows a system 700 for drying and discharging solid inert residues. The inert solids are discharged from the pyrolytic reactor 300 through an outlet 330, as shown in FIG. 1. The solid inert discharge material 720 is supplied to the inlet 725 of the solid inert residue drying and discharging system 700, which typically may be rectangular in shape and has one or more heating elements 760. The heater 765 is heated by a plurality of burners 760, which heat the bottom of said drying system 700 to temperature high enough to substantially remove any remaining volatile organic material from the inert solid residues 720. Examples of such volatile organic materials include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and the like, as well as various one or more C1-C12 alkanes, or any combination thereof.

[0029] Летучий органический материал может быть высушен, например, на одном или нескольких носителях, содержащих один или несколько котлов или контейнеров, на одном или нескольких металлических лотках или листах, на одном или нескольких ситах или на конвейерной ленте и т.п., или на любой их комбинации.[0029] The volatile organic material may be dried, for example, on one or more carriers containing one or more kettles or containers, on one or more metal trays or sheets, on one or more screens or on a conveyor belt, and the like, or any combination thereof.

[0030] В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на ФИГ. 2, остаток, который может содержать некоторое количество остаточного органического материала, помещается на подсистему, которая представляет собой конвейерную ленту 750, при этом при нагревании из остатка высвобождаются любые остаточные летучие органические вещества. То есть остаток высушивается по ходу движения конвейерной ленты. Если сушка происходит на каком-либо другом устройстве, таком как упомянутые выше котлы, лотки, сита и т.д., то оно соединяется с подвижным устройством, таким как цепь, лента, конвейер и т.п., чтобы твердые инертные остатки переместились к разгрузочной камере 755. Для облегчения удаления любого летучего органического материала, полученного из остатка 720, используется инертный неконденсирующийся продувочный газ 730, такой как диоксид углерода, азот, аргон, гелий и т.п., или любая их комбинация. Продувочный газ 730 обычно подается с дальнего конца системы 700 сушки, и может течь противотоком в направлении любого транспортировочного устройства и выходить через выпускной канал 735, после чего его можно подавать в сосуд 300 для пиролиза или извлекать с помощью различных способов и методик, хорошо известных в литературе и в данной области техники. Высушенные твердые инертные остатки обычно транспортируются по конвейеру 750 или на других сушильных устройствах, таких как металлический лоток, обычно к другому концу сушильной установки, содержащей разгрузочную камеру 755, расположенную дальше входа 725 для подачи твердых инертных остатков. Затем высушенные твердые инертные остатки переносятся в зону сбора через клапан 805.[0030] In the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the residue, which may contain some residual organic material, is placed on a subsystem that is a conveyor belt 750 and when heated, any residual VOCs are released from the residue. That is, the residue is dried as the conveyor belt moves. If drying takes place on any other device such as the above-mentioned kettles, trays, sieves, etc., then it is connected to a moving device such as a chain, belt, conveyor, etc., so that the solid inert residues are moved to discharge chamber 755. To facilitate removal of any volatile organic material derived from residue 720, an inert non-condensable purge gas 730, such as carbon dioxide, nitrogen, argon, helium, or the like, or any combination thereof, is used. Purge gas 730 is typically supplied from the distal end of the drying system 700, and may flow countercurrently toward any transport device and exit through outlet 735, after which it may be introduced into the pyrolysis vessel 300 or recovered using various methods and techniques well known in the art. literature and in the field of technology. The dried solids residues are typically transported via a conveyor 750 or other drying devices, such as a metal tray, typically to the other end of the drying unit containing a discharge chamber 755 located downstream of the solids residues inlet 725. The dried inert solids are then transferred to the collection area through valve 805.

[0031] Высушенный материал твердых инертных остатков переносится в зону сбора и/или уплотнения, и в значительной степени высушивается, что означает, что количество любых жидких и/или летучих соединений в нем очень низкое, т.е. приблизительно менее чем 0,5% (масс.) или желательно приблизительно 0,1% (масс.) или менее, или предпочтительно менее чем приблизительно 0,01% (масс.) из расчета на общую массу высушенного продукта твердых инертных остатков.[0031] The dried solids material is transferred to the collection and/or compaction zone and is substantially dried, which means that the amount of any liquid and/or volatile compounds therein is very low, i.e. less than about 0.5 wt%, or desirably about 0.1 wt% or less, or preferably less than about 0.01 wt%, based on the total weight of the dried inert solids product.

[0032] Поскольку желательно иметь сухой продукт твердых инертных остатков, зона 800 контейнера для сбора может иметь систему охлаждения с хладоносителем, таким как азот или аргон, который циркулирует по контейнеру, или охлаждается снаружи контейнера, или при необходимости имеет циркулирующий поток продувки для удаления любых оставшихся летучих углеводородов. Кроме того, на твердые инертные остатки может быть распылен с тщательным дозированием мелкодисперсный туман воды или другой охлаждающей среды, так что большая часть воды превращается в пар и/или испарение и удаляется из твердых частиц твердых инертных остатков. Благодаря непосредственному контакту охлаждающей среды с твердыми инертными остатками, площадь охлаждающей поверхности значительно увеличивается, что обеспечивает более быстрое охлаждение. В качестве альтернативы можно также использовать скребковую цепь или другой механизм для распределения порошка твердых инертных остатков для лучшего контакта.[0032] Since it is desirable to have a dry product of solid inert residues, the collection container zone 800 may have a cooling system with a coolant, such as nitrogen or argon, that is circulated throughout the container, or cooled outside the container, or optionally has a circulating purge stream to remove any remaining volatile hydrocarbons. In addition, a fine mist of water or other cooling medium may be sprayed onto the solid inert residues with careful metering so that most of the water is converted to steam and/or evaporation and removed from the solid particles of the solid inert residues. Due to the direct contact of the cooling medium with solid inert residues, the cooling surface area is significantly increased, which ensures faster cooling. Alternatively, a scraper chain or other mechanism may also be used to distribute the powdered solids for better contact.

[0033] Таким образом, можно использовать несколько различных способов охлаждения, чтобы убедиться, что очищенные твердые инертные остатки сухие, имеют надлежащую температуру и не слишком горячие, чтобы их можно было поместить в контейнер зоны сбора для последующей утилизации или полезного использования в качестве наполнителя, сырья, почвоулучшителя и т.п.[0033] Thus, several different cooling methods can be used to ensure that the treated solid inert residues are dry, at the proper temperature, and not too hot to be placed in a collection area container for later disposal or beneficial use as filler, raw materials, soil improver, etc.

[0034] Высушенные твердые инертные остатки 720 обычно сбрасывают из системы 700 сушки в газонепроницаемую зону 800 сбора, которая содержит систему 810 сжатия и/или уплотнения, такую как один или несколько цилиндров и поршней, и желательно представляет собой систему многократного сжатия, содержащую множество, например, 2, 3 или 4 и т.д. цилиндров и поршней. Существует множество различных компоновок системы сжатия с несколькими цилиндрами и поршнями, при этом предпочтительный вариант реализации включает два цилиндра и два поршня, как показано на ФИГ. 3А-3Н.[0034] The dried solid inert residues 720 are typically discharged from the drying system 700 into a gas-tight collection zone 800, which contains a compression and/or sealing system 810, such as one or more cylinders and pistons, and is desirably a multiple compression system containing a plurality of, for example 2, 3 or 4 etc. cylinders and pistons. There are many different multiple cylinder/piston compression system arrangements, with the preferred embodiment having two cylinders and two pistons as shown in FIG. 3A-3N.

[0035] Описание системы 810 сжатия или уплотнения по настоящему изобретению в отношении упаковки и выгрузки твердых инертных остатков выглядит следующим образом: на ФИГ. 3А материал твердых инертных остатков, содержащийся в разгрузочной камере 755, добавляется в систему 810 уплотнения, которая обычно включает первый или горизонтальный цилиндр 820 и первый поршень 825, а также второй или вертикальный цилиндр 830 и второй поршень 835. Материал твердых инертных остатков добавляется непосредственно в первый цилиндр 820, после чего первый поршень 825, будучи достаточно полным, приводится в действие для уплотнения материала твердых инертных остатков и прижатия его к стороне второго цилиндра 830, как показано на ФИГ. 3А. Эта операция продолжается до тех пор, пока полость 827 головки первого или горизонтального цилиндра 820 в целом не будет содержать уплотненный материал твердых инертных остатков, как показано на ФИГ. 3В. Затем вертикальный поршень 835 вытягивается вверх, как показано на ФИГ. 3С, с уплотненным материалом твердых инертных остатков, втолкнутым в полость 837 головки вертикального цилиндра, как показано на ФИГ. 3D. Затем приводится в действие вертикальный поршень 835, который проталкивает материал твердых инертных остатков вниз к закрытому клапану 850, расположенному в нижней части полости 837 головки вертикального цилиндра, как показано на ФИГ. 3Е. Вышеупомянутая операция в отношении уплотнения твердых инертных остатков в горизонтальной полости 827 головки и последующего уплотнения материала твердых инертных остатков в нижней полости 837 головки вертикального цилиндра 830 продолжается до тех пор, пока полость 837 головки не будет по существу заполнена, как показано на ФИГ. 3F. После этого клапан 850 открывается вертикальным поршнем 835, перемещающим материал твердых инертных остатков в подходящий контейнер 870 и т.п., как показано на ФИГ. 3G. Этот цикл повторяется до тех пор, пока контейнер 870 не будет заполнен, как показано на ФИГ. 3Н.[0035] A description of the compression or compaction system 810 of the present invention with respect to packaging and discharging solid inert residues is as follows: FIG. 3A, the solids material contained in the discharge chamber 755 is added to the seal system 810, which typically includes a first or horizontal cylinder 820 and a first piston 825, and a second or vertical cylinder 830 and a second piston 835. The solids material is added directly to the first cylinder 820, whereupon the first piston 825, being sufficiently full, is actuated to compact the solids material and press it against the side of the second cylinder 830, as shown in FIG. 3A. This operation continues until the head cavity 827 of the first or horizontal cylinder 820 as a whole contains compacted solid inert material, as shown in FIG. 3B. The vertical piston 835 is then pulled upward as shown in FIG. 3C, with the compacted solids material pushed into the vertical cylinder head cavity 837 as shown in FIG. 3D. The vertical piston 835 is then actuated, which pushes the solids material downwards towards a closed valve 850 located at the bottom of the vertical cylinder head cavity 837, as shown in FIG. 3E. The above operation of compacting the solid aggregate material in the horizontal head cavity 827 and subsequently compacting the solid aggregate material in the lower head cavity 837 of the vertical cylinder 830 continues until the head cavity 837 is substantially filled, as shown in FIG. 3F. Valve 850 is then opened by vertical piston 835, moving the solids material into a suitable container 870 or the like, as shown in FIG. 3G. This cycle is repeated until container 870 is full, as shown in FIG. 3N.

[0036] По мере того как поршень 835 втягивается, возникает тенденция к образованию вакуума и втягиванию пара в полость 837 головки. Эту проблему можно решить многими способами. Например, в полость 837 головки можно дозированно вводить инертный газ для гарантии того, что в систему не будет втягиваться воздух. В качестве альтернативы можно также установить герметичный разгрузочный контейнер с инертным газом, чтобы любые пары, всасываемые в систему, не содержали кислорода.[0036] As the piston 835 retracts, a vacuum tends to form and steam is drawn into the head cavity 837. This problem can be solved in many ways. For example, an inert gas may be metered into the head cavity 837 to ensure that no air is drawn into the system. Alternatively, a sealed discharge container containing inert gas can also be installed to ensure that any vapors drawn into the system are free of oxygen.

[0037] Вся зона 800 сбора закрыта или воздухонепроницаема, что означает, что любой воздух, летучие органические материалы или газы и т.п. заперты или удерживаются в газонепроницаемой зоне 800. Таким образом, при добавлении остаточного материала в зону 800 сбора газонепроницаемый клапан 805 будет закрыт.Кроме того, система сжатия, то есть цилиндро-поршневая система 810, также является газонепроницаемой, и выход воздуха и/или летучих органических материалов предотвращается выпускным клапаном 850.[0037] The entire collection area 800 is enclosed or airtight, meaning that any air, volatile organic materials or gases, etc. locked or contained in a gas-tight zone 800. Thus, when adding residual material to the collection zone 800, the gas-tight valve 805 will be closed. In addition, the compression system, that is, the cylinder-piston system 810, is also gas-tight, and air and/or volatiles are released organic materials are prevented by the 850 release valve.

[0038] В системе 810 уплотнения удаленные твердые инертные остатки, вероятно, все еще будут слишком горячими, чтобы с ними можно было безопасно обращаться. Для охлаждения материала твердых инертных остатков в целом можно использовать различные подходы перед уплотнением, как было указано выше. Другие решения включают дополнительное время охлаждения, включая использование более длинной полости головки, или охлаждение может быть достигнуто путем добавления шнеков для перемешивания и охлаждения материала или охлаждения внешних и внутренних поверхностей с помощью охлаждающей воды или испарительного охлаждения.[0038] In the compaction system 810, the removed solid inert residues will likely still be too hot to handle safely. Various approaches can be used to cool the solid inert residue material in general prior to compaction, as discussed above. Other solutions include additional cooling time, including the use of a longer die cavity, or cooling can be achieved by adding screws to mix and cool the material, or cooling the external and internal surfaces using cooling water or evaporative cooling.

[0039] В качестве альтернативы можно использовать различные традиционные системы охлаждения для снижения температуры любого материала твердых инертных остатков, поступающего в зону 800 сбора, приблизительно до 250°F (121,1°С) или ниже и желательно приблизительно до 100°F (37,8°С) или ниже. Например, если увеличение полости головки и длины поршня для обеспечения достаточной площади поверхности для их охлаждения нецелесообразно, в области 800 сбора может быть установлен герметичный контейнер 870 приема твердых инертных остатков, как показано на ФИГ. 3G и ФИГ. 3Н, для охлаждения твердых инертных остатков и/или предотвращения воздействия на них кислорода. Такой приемный контейнер может быть продут инертным газом, например, азотом, аргоном, диоксидом углерода или гелием, и может быть герметичным для приема твердых инертных остатков и обеспечения их транспортировки в другое место для охлаждения. Он также может включать в себя механизм выравнивания давления по мере его охлаждения или за счет регулируемой подачи инертного газа в контейнер, или с помощью контейнера и системы герметизации, способной поддерживать вакуум. Системой герметизации может быть клапан или вращающийся уплотненный механизм, такой как в барабане, который принимает твердые инертные остатки от установки поршень/клапан и помещает его в герметичный контейнер.[0039] Alternatively, various conventional cooling systems may be used to reduce the temperature of any solids material entering collection zone 800 to about 250°F (121.1°C) or lower, and desirably to about 100°F (37 .8°C) or lower. For example, if increasing the head cavity and piston length to provide sufficient surface area to cool them is not practical, a sealed solids inert residue container 870 can be installed in the collection area 800, as shown in FIG. 3G and FIG. 3H, to cool solid inert residues and/or prevent exposure to oxygen. Such a receiving container may be purged with an inert gas, such as nitrogen, argon, carbon dioxide or helium, and may be sealed to receive the solid inert residues and allow them to be transported to another location for cooling. It may also include a mechanism to equalize the pressure as it cools, either through a controlled supply of inert gas to the container, or through the use of a container and a sealing system capable of maintaining a vacuum. The containment system may be a valve or a rotating seal mechanism, such as in a drum, which receives the solid inert residue from the piston/valve assembly and places it in a sealed container.

[0040] Контейнер 870 приема также может включать в себя механизм для охлаждения поступающих твердых инертных остатков. Например, он может содержать воду, которая быстро охлаждает твердые инертные остатки, создавая пар, который помогает очищать контейнер 870. Это также можно делать непрерывно, например, путем выпуска пара в атмосферу или с помощью термического окислителя, если имеются летучие органические компоненты, при этом непрерывно добавляя воду для поддержания уровня и откачивая из контейнера суспензию вода/твердые инертные остатки с помощью насоса, устойчивого к твердым частицам. Уровень воды будет иметь решающее значение для поддержания паронепроницаемого уплотнения в контейнере. Контейнер также может включать продувку дополнительным инертным газом и перемешивающее устройство для улучшения суспендирования твердых инертных остатков в воде и улучшения охлаждения. Твердые инертные остатки, взвешенные в воде, затем можно на удалении отфильтровать из воды и отправить на дальнейшую обработку или утилизацию.[0040] The receiving container 870 may also include a mechanism for cooling the incoming solid inert residues. For example, it may contain water, which quickly cools the solid inert residues, creating steam that helps clean the container 870. This can also be done continuously, for example by releasing steam to the atmosphere or using a thermal oxidizer if volatile organic components are present, whereby continuously adding water to maintain the level and pumping out the water/solids slurry from the container using a solids resistant pump. The water level will be critical to maintaining a vapor-tight seal in the container. The container may also include a purge of additional inert gas and a stirring device to improve suspension of the inert solids in the water and improve cooling. The inert solids suspended in the water can then be filtered off-site from the water and sent for further processing or disposal.

[0041] Кроме того, если желательно иметь сухой продукт твердых инертных остатков, контейнер 870 может включать охлаждение с помощью хладоносителя, такого как азот или аргон, который проходит по контейнеру, охлаждается снаружи контейнера и продолжает циркулировать потоком продувки по мере необходимости для удаления летучих углеводородов. При непосредственном контакте хладоносителя с твердыми инертными остатками площадь охлаждающей поверхности значительно увеличивается, что обеспечивает более быстрое охлаждение. Также можно использовать скребковую цепь или другой механизм для распределения порошка твердых инертных остатков для лучшего контакта. В качестве альтернативы, на твердые инертные остатки может распыляться вода с точным дозированием, так что большая часть воды будет превращаться в пар и удаляться из твердых частиц твердых инертных остатков.[0041] Additionally, if it is desired to have a dry solids inert residue product, the container 870 may include cooling with a coolant, such as nitrogen or argon, that passes through the container, is cooled outside the container, and continues to circulate the purge stream as needed to remove volatile hydrocarbons . When the coolant comes into direct contact with solid inert residues, the cooling surface area increases significantly, which ensures faster cooling. It is also possible to use a scraper chain or other mechanism to distribute the powder of solid inert residues for better contact. Alternatively, water can be sprayed onto the solid inert residues with precise dosing so that most of the water is converted to steam and removed from the solid particles of the solid inert residues.

[0042] Таким образом, можно использовать множество различных методов охлаждения для обеспечения того, что очищенные твердые инертные остатки будут иметь подходящую температуру для помещения в накопительный бункер для последующей утилизации или полезного использования в качестве наполнителя, сырья, почвоулучшителя и т.п.[0042] Thus, a variety of different cooling methods can be used to ensure that the treated solid inert residues are at a suitable temperature for placement in a storage bin for subsequent disposal or beneficial use as filler, raw material, soil amendment, or the like.

[0043] В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения модифицированная зона сбора, которая является более эффективной системой сбора и уплотнения, представляет собой транспортировочное раздаточное устройство 900, что в общем случае показано на ФИГ. 4 и ФИГ. 5. Материал твердых инертных остатков, полученный из сосуда 300 для пиролиза, высушивается в системе 700 сушки упомянутым выше способом, который полностью включен в настоящее описание посредством ссылки, за исключением того, что продувочный газ не используется, и собирается в зоне 800 сбора, как показано на ФИГ. 4. Передаточная труба 903 проходит между участком 800 сбора и транспортировочным раздаточным устройством 900, которое обычно содержит множество плунжеров, таких как три транспортировочных и уплотняющих плунжера, 910, 920 и 930, как показано на ФИГ. 4. При открытии клапана 905 передаточной трубы материал твердых инертных остатков поступает в первую транспортировочную трубу 912, которая соединена со второй транспортировочной трубой 922, которая, в свою очередь, соединена с третьей транспортировочной трубой 932. Когда конкретная область трубы в общем случае заполнена материалом твердых инертных остатков, для подачи сигналов на разные упомянутые три плунжера используются различные датчики, устройства обнаружения и т.п., которые не показаны, но известны из уровня техники и литературы. Таким образом, после поступления материала твердых инертных остатков в первую транспортировочную трубу 912 передаточный клапан (выход) 905 закрывается, первый транспортировочный клапан 915 открывается, а первый плунжер 910 приводится в действие и нагнетает материал твердых инертных остатков через клапан 915 во вторую транспортировочную трубу 922. Аналогичным образом, после обнаружения того, что вторая транспортировочная труба 922 в достаточной мере заполнена материалом твердых инертных остатков, первый транспортировочный клапан (выход) 915 закрывается, второй транспортировочный клапан 925 открывается, и второй транспортировочный плунжер 920 нагнетает материал твердых инертных остатков в третью транспортировочную трубу 932. Затем, после того как транспортировочное устройство 900 обнаружит, что третья транспортировочная труба 932 в достаточной мере заполнена материалом твердых инертных остатков, клапан 925 второго плунжера (выход) закрывается, клапан 935 третьего плунжера (выход) открывается и, таким образом, материал твердых инертных остатков переносится через третий транспортировочный плунжер 930 в контейнер 950 для сбора.[0043] In an alternative embodiment of the present invention, a modified collection zone, which is a more efficient collection and compaction system, is a transport dispenser 900, as generally shown in FIG. 4 and FIG. 5. The solid inert material obtained from the pyrolysis vessel 300 is dried in the drying system 700 in the manner mentioned above, which is incorporated herein by reference in its entirety, except that purge gas is not used, and is collected in the collection zone 800 as shown in FIG. 4. A transfer pipe 903 extends between the collection portion 800 and a transport dispenser 900, which typically includes a plurality of plungers, such as three transport and compaction plungers, 910, 920 and 930, as shown in FIG. 4. When the transfer pipe valve 905 is opened, the solid inert material flows into the first transfer pipe 912, which is connected to the second transfer pipe 922, which in turn is connected to the third transfer pipe 932. When a particular area of the pipe is generally filled with solid material inert residues, various sensors, detection devices, etc., which are not shown but are known from the prior art and literature, are used to provide signals to the various said three plungers. Thus, after the solids material enters the first transfer pipe 912, the transfer valve (outlet) 905 closes, the first transfer valve 915 opens, and the first plunger 910 is actuated and forces the solids material through the valve 915 into the second transfer pipe 922. Likewise, upon detecting that the second transport pipe 922 is sufficiently filled with solids material, the first transport valve (outlet) 915 closes, the second transport valve 925 opens, and the second transport plunger 920 forces the solids material into the third transport pipe. 932. Then, after the transport device 900 detects that the third transport tube 932 is sufficiently filled with solids material, the second plunger valve 925 (outlet) closes, the third plunger valve 935 opens and thus the solids material of inert residues is transferred through a third transport plunger 930 to a collection container 950.

[0044] При перемещении материала твердых инертных остатков из области одного плунжера в область другого плунжера, т.е. при загрузке материала твердых инертных остатков из передаточной трубы в первую транспортировочную трубу 912 и оттуда во вторую транспортировочную трубу 922, а затем в третью транспортировочную трубу 932, материал твердых инертных остатков может уплотняться до необходимой заданной степени сжатия каждым соответствующим плунжером. Например, в первой транспортировочной трубе 912 выпускной клапан 915 может оставаться закрытым, пока плунжер 910 проталкивает в этот клапан материал твердых инертных остатков и уплотняет его. После этого клапан 915 может быть открыт, и плунжер 910, как было указано выше, будет проталкивать материал твердых инертных остатков в следующую транспортировочную трубу, в данном случае в трубу 922. Аналогичным образом материал твердых инертных остатков может быть уплотнен во второй транспортировочной трубе, а затем и в третьей транспортировочной трубе. Таким образом, материал твердых инертных остатков можно уплотнить в одной или нескольких трубах или во всех трех. Хотя описание фигур относится к сушильной установке для твердых инертных остатков и системе извлечения, имеющей различные плунжеры, т.е. первый транспортировочный плунжер 910, второй транспортировочный плунжер 920 и третий транспортировочный плунжер 930, и клапаны в них, типы плунжеров могут различаться, то есть они могут быть поршнем, шнеком и т.п. или другим подобным устройством, известным из литературы и данной области техники. Это же справедливо и в отношении разных клапанов 915, 925 и 935 транспортировочных труб, предпочтительно такого типа, который может легко образовывать паронепроницаемое уплотнение по отношению к каждой из трех транспортировочных труб. Вышеупомянутое паронепроницаемое уплотнение является важным аспектом настоящей системы, поскольку оно необходимо по соображениям безопасности, например, для предотвращения утечки воспламеняющихся паров пиролиза из различных транспортировочных труб.[0044] When moving solid inert residue material from the area of one plunger to the area of another plunger, i.e. by loading the solid aggregate material from the transfer tube into the first transfer tube 912 and from there into the second transfer pipe 922 and then into the third transfer pipe 932, the solid aggregate material may be compacted to a desired predetermined compression ratio by each respective plunger. For example, in the first transport pipe 912, the outlet valve 915 may remain closed while the plunger 910 pushes the solids material into the valve and compacts it. Valve 915 can then be opened and plunger 910, as discussed above, will push the solids material into the next transport pipe, in this case pipe 922. Likewise, the solids material can be compacted in the second transport pipe, and then in the third transport pipe. In this way, the solid inert residue material can be compacted in one or more pipes or in all three. Although the description of the figures relates to a drying plant for solid inert residues and a recovery system having different plungers, i.e. the first transport plunger 910, the second transport plunger 920 and the third transport plunger 930, and the valves therein, the types of plungers may vary, that is, they may be a piston, a screw, or the like. or other similar device known from the literature and art. The same is true for the various transport pipe valves 915, 925 and 935, preferably of a type that can easily form a vapor-tight seal with respect to each of the three transport pipes. The above-mentioned vapor-tight seal is an important aspect of the present system as it is required for safety reasons, such as preventing the leakage of flammable pyrolysis vapors from the various transport pipes.

[0045] Как показано на ФИГ. 4 и ФИГ. 5, плунжер 910 расположен в конце зоны 800 сбора. Как также показано на ФИГ. 4 и ФИГ. 5, материал твердых инертных остатков можно добавлять по существу перпендикулярно или поперек хода первого плунжера 910 и, таким образом, в сторону первой транспортировочной трубы 912. Например, независимо под углом приблизительно 90° или обычно от приблизительно 70° до приблизительно 110°, и желательно под углом от приблизительно 80° до приблизительно 100° по отношению к направлению хода плунжера 910. После этого, как объяснялось выше, материал твердых инертных остатков может быть перенесен во вторую транспортировочную трубу 922. И снова перемещение материала твердых инертных остатков в систему второго плунжера или вторую транспортировочную трубу 922 происходит независимо, как правило под любым углом, упомянутым в предыдущем предложении. Необязательно, но желательно, второй транспортировочный плунжер 920 может также независимо переносить материал твердых инертных остатков в третью транспортировочную трубу под любым из упомянутых выше углов к третьей транспортировочной трубе 932. Вышеупомянутая система выравнивания транспортировочного раздаточного устройства 900 оказалась эффективной, поскольку плунжерные механизмы могут быть расположены более компактно по отношению один к другому, что уменьшает занимаемую ими общую площадь.[0045] As shown in FIG. 4 and FIG. 5, plunger 910 is located at the end of collection zone 800. As also shown in FIG. 4 and FIG. 5, the solid inert residue material may be added substantially perpendicular to or transverse to the stroke of the first plunger 910 and thus toward the first transport pipe 912. For example, independently at an angle of about 90° or typically from about 70° to about 110°, and desirably at an angle of from about 80° to about 100° with respect to the direction of travel of the plunger 910. Thereafter, as explained above, the solid waste material can be transferred into the second transport pipe 922. Again, transferring the solid waste material into the second plunger system or the second transport pipe 922 occurs independently, typically at any angle mentioned in the previous sentence. Optionally, but desirably, the second transport plunger 920 may also independently transfer solids material into the third transport tube at any of the above-mentioned angles to the third transport pipe 932. The above-mentioned transport dispenser 900 alignment system has proven to be effective because the plunger mechanisms can be positioned more compact in relation to one another, which reduces the total area they occupy.

[0046] В другом факультативном варианте осуществления настоящего изобретения могут быть использованы отсечные клапаны, которые позволяют твердым инертным остаткам опускаться в короб, в котором уплотняющее устройство, такое как шнек, сжимает твердые инертные остатки для вытеснения из него паров, а также для образования частичного уплотнения. Далее можно использовать другую систему запорных клапанов для дальнейшего удаления любых паров. Таким образом, эта изолирующая система выполняет ту же работу, что и поршни, т.е. пароизоляцию, транспортировку и уплотнение, но другим способом.[0046] In another optional embodiment of the present invention, shut-off valves may be used that allow solid inert residues to fall into a box in which a compaction device, such as an auger, compresses the solid inert residues to displace vapors therefrom and also to form a partial seal . Another shut-off valve system can then be used to further remove any vapors. Thus, this isolating system does the same job as the pistons, i.e. vapor barrier, transportation and compaction, but in a different way.

[0047] Как хорошо известно из литературы и данной области техники, собранный материал твердых инертных остатков можно утилизировать в соответствии с различными экологическими законами, стандартами и т.п. в любой заданной области.[0047] As is well known in the literature and art, collected solid waste material can be disposed of in accordance with various environmental laws, standards, and the like. in any given area.

[0048] Как правило, транспортировочное раздаточное устройство или блок 900 может иметь различную форму, компоновку и т.п., а также несколько клапанов, датчиков и т.д. для обеспечения потока собранного и высушенного материала твердых инертных остатков в контейнер 950 для сбора.[0048] Typically, the transport dispenser or block 900 may have a variety of shapes, layouts, etc., as well as multiple valves, sensors, etc. to allow the collected and dried solids material to flow into the collection container 950.

[0049] Хотя в соответствии с положениями о патентах были изложены наилучший вариант осуществления и предпочтительный вариант осуществления, объем изобретения ограничивается не ими, а объемом прилагаемой формулы изобретения.[0049] Although the best embodiment and the preferred embodiment have been set forth in accordance with the patent provisions, the scope of the invention is not limited by them but by the scope of the appended claims.

Claims

1. Drying unit for solid inert residues (SIR), including:

a drying apparatus having one or more heating units and one or more drying media, the drying apparatus being capable of heating and drying the solid inert residues on said media and removing a quantity of volatile organic compounds therefrom;

said carrier capable of transporting the dried solid inert residues to the collection area;

a collection area including a compaction system for compacting the dried solid inert residues;

wherein at the entrance to said collection zone there is provided a first valve configured to be selectively switchable to form a seal isolating said collection zone from said volatile organic substances from the drying unit; And

wherein said sealing system includes at least one cylinder with a piston.

2. Drying plant for solid inert residues according to claim 1, characterized in that said carrier includes a container, a metal tray, a metal sheet, a screen or a conveyor belt, or any combination thereof.

3. Drying installation for solid inert residues according to claim 2, characterized in that said carrier is a conveyor belt.

4. Drying plant for solid inert residues according to claim 1, characterized in that the piston is capable of compacting the dried solid inert residues in said at least one cylinder.

5. Drying installation for solid inert residues according to claim 4, characterized in that the collection zone contains a multiple compaction system including at least a second cylinder with a piston, said second piston being capable of further compacting the compressed solid inert residues.

6. Drying installation for solid inert residues according to claim 1, characterized in that a second valve is provided downstream of said first valve and at least one piston cylinder to form a second seal at the outlet of the collection zone.

7. Drying plant for solid inert residues according to claim 6, characterized in that a third valve is provided between the first valve and the second valve, forming a third seal downstream of said at least one cylinder with a piston.

8. Drying installation for solid inert residues according to claim 5, characterized in that a second valve is provided downstream of said first valve and at least one piston cylinder to form a second seal at the outlet of the collection zone.

9. Drying installation for solid inert residues according to claim 8, characterized in that a third valve is provided between the first valve and the second valve, forming a third seal downstream of said at least one piston cylinder and upstream of said second cylinder with a piston.

10. Drying plant for solid inert residues according to claim 5, characterized in that said first cylinder is a horizontal cylinder and said second cylinder is a vertical cylinder.

11. Drying plant for solid inert residues according to claim 9, characterized in that said first cylinder is a horizontal cylinder and said second cylinder is a vertical cylinder.

12. Drying unit for solid inert residues (SIR), including:

a collection zone including a container containing an inert gas; And

wherein a first valve is provided at the entrance to said collection zone, selectively switchable to form a seal isolating said container in the collection zone from said volatile organic substances from the drying unit.

13. A method for removing volatile organic materials from solid inert residues (SIR) using a drying unit according to claim 1 or 12, comprising the steps of:

adding solid inert residues to the drying unit;

heating said drying unit and removing volatile organic materials from said solid inert residues;

moving the dried material of solid inert residues to the collection area; And

collection of dried solid inert residues.

14. The method according to claim 13, including compacting the collected dried solid inert residues in a collection area.

15. The method of claim 14, comprising compressing the collected dried solid inert residues in said at least one cylinder.

16. The method of claim 15, wherein the drying apparatus includes a second cylinder with a piston, and the method includes subsequently compacting the compressed solid inert residues in said second cylinder.

17. The method according to claim 16, characterized in that the drying unit includes a carrier that transports solid inert residues to a collection zone.

18. The method of claim 13, wherein the solid inert residues comprise one or more polymers, or one or more hydrocarbon materials, or any combination thereof.

19. The method of claim 18, comprising transferring solid inert residues from a collection area to a transport dispenser that includes a first plunger, a second plunger and a third plunger, each of said plungers being independently located in a transport pipe, and wherein each of said pipes is independently contains a transport valve.

20. The method according to claim 19, characterized in that each transport valve is independently capable of forming a vapor-tight seal.

21. The method according to claim 19, characterized in that each plunger independently includes a piston or auger.

22. The method according to claim 21, characterized in that the plunger compacts solid inert residues and removes steam from them.