WO2020193815A1 - Equipo portátil y autónomo de conversión de plásticos en materias primas - Google Patents

Equipo portátil y autónomo de conversión de plásticos en materias primas Download PDF

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WO2020193815A1
WO2020193815A1 PCT/ES2019/000025 ES2019000025W WO2020193815A1 WO 2020193815 A1 WO2020193815 A1 WO 2020193815A1 ES 2019000025 W ES2019000025 W ES 2019000025W WO 2020193815 A1 WO2020193815 A1 WO 2020193815A1
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plastic
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plastics
conversion
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PCT/ES2019/000025
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Inventor
José Ortiz Cicuendez
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Orbys System, S.L.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • Portable and autonomous equipment for converting plastics into raw materials.
  • the object of the invention is a new type of plastic recycling plant located in a compact unit.
  • a 40-foot maritime container is proposed in order to be completely mobile and to be able to move the equipment to areas of concentration of plastic waste.
  • the main object of the invention is the design of a complete mobile plant for the processing and recycling of all types of plastics, in order to arrive at the starting product of all the different types of plastics, a high-purity hydrocarbon liquid.
  • This product can be reused as a chemical base for new plastic, or as fuel, if it is fractionally distilled.
  • This mobile plant will consist of a set of equipment that will be in charge of crushing the plastic in several stages, the separation of ferrous and non-ferrous metals, the separation of different types of plastic (PET and PVC in one group, and in another the other types of plastics; polyethylene, polystyrene and polypropylene ..), the extrusion and heating of the latter, and the processing of the paste in a thermocatalytic reactor to convert these plastics into a liquid that will be reused for the formation of new virgin plastic . From this basic product, you can make plastic, or fuel, if it is distilled in phases with a distillation tower.
  • plastics such as PET and PVC contain oxygen and chlorine and will have to be processed in an attached equipment, since the process is more specific and focused to obtain a liquid that serves as the basis for new plastics.
  • the 40-foot maritime container is proposed in order to be transported to the places of storage or deposition of plastic waste; without being this size the only one possible for the invention.
  • the present invention will begin to work, processing waste plastic and a benefit will be obtained from waste, which is otherwise polluting and not reusable.
  • This container will maintain the measurements and moorings according to regulations and They will include a top hatch for the plastic inlet, some connections to extract the products and some cooling gates that will open when the invention is in operation.
  • At the bottom of the container there will be a storage tank for the final product that will be pumped into a tank truck or liquid container for transport to the petrochemical industry and converted back into plastic.
  • the invention falls within the industrial field of recycling plastics and derivatives in order to obtain reusable products from waste.
  • This invention belongs to the field of mobile large tonnage machines, included in a maritime container and responsible for the reuse of solid plastic waste.
  • the conventional plastic recycling process consists of the following parts:
  • the present invention has been made capable of processing plastics of practically all types used in industry, agriculture and the end user and converting it into a liquid product that serves as a base raw material for the synthesis of new plastics.
  • This fluid product can also be used as fuel, especially in geographic areas where access to energy is difficult or expensive. Description of the invention
  • the present invention consists of a set of equipment designed expressly for its specific function, adjusted to the measurements of an intermodal container, to achieve a mobile, autonomous and compact plastic recycling plant.
  • the indicated invention can be transported by road, train and freighter since all its components are perfectly designed with the measures according to regulations, of an intermodal container.
  • the size of the container will vary between 20 and 45 feet, with the 40-foot size being preferred due to its standard nature and its reduced transportation cost.
  • the equipment crushes the plastic, eliminates unwanted metal particles, classifies it into two groups (PET + PVC on the one hand and on the other. PP. PS. HDPE and LDPE), extrudes and produces a thermocatalytic reaction in conditions of absence of oxygen. Once a pyrolysis product gas is obtained, it is cooled in the upper part by means of a capacitor bank and finally the condensed liquid is recovered as valuable raw material on the one hand and the non-condensed gas that is the fundamental energy source for maintain the conversion process.
  • the plastics are introduced into the retractable hopper (Item 1, figure 10) and they fall into a hammer mill composed of two rows of blades as a shredder that is capable of chopping the plastic into particles of between 15 - 20 mm (Item 2, figure 10).
  • This shredder has been specially designed with the ideal measures so that it can be incorporated into the back of the sea container.
  • This shredder has a great chopping power and is driven by two gear motors in order to increase the shredding torque.
  • All types of plastic will be mixed, even with waste, earth, metals that will have to be classified in subsequent processes. See figure 10.
  • 2- Second stage Second plastic shredding ( Figure 1 1).
  • the chopped plastic into particles of between 3 and 6 mm falls from the second crusher to a conveyor belt (Item 1. figure 12) and is transferred to a hopper with a mixing auger.
  • the scary elements that the plastic can contain are separated.
  • the metals are separated from an upper belt located transversely to the initial conveyor belt (Item 2, figure 12), which has the magnetized belt.
  • the metallic elements and particles adhere to this tape and are then stored in buckets located laterally (Element 3, figure 12).
  • Belt momentum can be reversed to optimize bucket fill
  • the main longitudinal conveyor belt has two rotors, the lower rotor is in charge of the translation (Element 1, figure 13) and the upper rotor includes an internal inductor that repels non-ferrous metals (Aluminum, copper, brass) thanks to the phenomenon of eddy currents (Item 2, figure 13).
  • This phenomenon occurs when an electrically conductive metal passes through a variable magnetic field.
  • the movement of the conductor produces a circulation of electrons, a current, which creates electromagnets with magnetic fields opposite to the variable magnetic field.
  • the non-ferrous elements are thrown and fall into a bucket located in the front part of the belt (Element 3, figure 13).
  • the plastic elements fall to a lower auger that will transport them to the next stage.
  • the chopped plastic material falls into a hopper that contains an endless conveyor for solid products (Element 1, figure 14) and is transported transversely. Then, a bucket elevator (Element 2, figure 14) is in charge of moving the plastic vertically to a plastic separation densimetric table.
  • the densimetric table takes advantage of the density of the particles to perform a separation.
  • PVC and PET and. on the other hand, all the other families of plastics, polypropylene and polystyrene.
  • the chopped plastic material falls to the inclined surface of the density table (Item 1, figure 15).
  • This surface has three inclined planes and is in continuous vibration.
  • perforations Element 2, figure 15
  • a current of air passes (Element 3, figure 15) and allows the particles with lower density to rise.
  • These particles are moving over the heavier particles and are guided to the conduit on the right (Element 4, figure 15).
  • the PET and PVC particles, being heavier, remain at the bottom and enter the conduit on the left (Item 5, figure 15).
  • This conduit is formed by an endless that will be in charge of transporting these particles to the attached unit that will transform them into hydrocarbons from chemical reactions.
  • the plastic polymers are extruded from an extruder specially designed for this purpose.
  • the extruder is made up of a long conduit called barrel (Element 1, figure 16), covered with heating resistors at different temperatures, forming chambers. (Element 2, figure 16). Inside this conduit, there is a variable pitch worm or screw that performs a push and pressure action to mold and melt the plastic particles. The plastic particles melt and mix together to form a paste that is guided by conduits to the reactor (Item 3, figure 16).
  • the reactor is made up of a heat-insulating outer shell (Figure 17), an internal structure composed of burners (Figure 18) and a catalytic reactor located in the central part formed by rotors and stators in charge of favoring the action of the catalyst with molten plastic (Figure 19).
  • the plastic converted into a highly viscous liquid is moved to the top of the reactor through a conduit (Item 1, figure 17).
  • This material passes to the upper part of the catalytic reactor which is at an elevated temperature, provided by the external burners (Element 2, figure 18).
  • the molten plastic is housed in the rotors of the reactor (Element 1, figure 19) and slowly falls on the stators (Element 2. figure 19) through the openings found in the different horizontal planes or plates that said reactor has .
  • These store a catalyst that is responsible for promoting the reaction to generate the high purity hydrocarbon liquid.
  • thermocatalytic reaction a gas is produced hot that is extracted in the upper part of the reactor and they are conducted through the conduit of the reactor shell (Item 4, figure 17) towards a condenser to obtain the liquid phase and the gaseous phase (non-condensable) .
  • impurities and residues called 'char' in the specific bibliography, which are asphalt residues that are expelled from the reactor by means of a rotary valve (Element 3, figure 19).
  • This valve is extremely important because the reactor chamber must be completely airtight so that the gases generated do not escape and be condensed. In this way, a rotor with blades has been designed in such a way that they only dislodge the asphalt residue for each gap between blades, without allowing the plastic gas to be released.
  • This 'char' is a waste generated in pyrolysis but processed in the equipment attached to the main container, together with PET and PVC, it can be converted into activated carbon or coke, widely used in the metallurgical and chemical industries.
  • waste gases typical of natural gas are generated that are sent through an outlet conduit to the catalyst (Item 4, figure 17) so that these gases are treated on a particulate filter and a selective reduction catalyst.
  • the plastic gases generated in the reactor by the existing chemical reaction are high purity hydrocarbons; Once cooled, they take two phases (liquid and gaseous). The condensed fraction gives rise to a medium viscosity fluid, with a yellowish tone that serves as a chemical basis for the synthesis of new plastics with a quality identical to that of those obtained from virgin oil, since in this process the long chains that define the structure of plastics to return to the molecular size of oil.
  • thermocatalytic reactor In order to provide sufficient energy to the thermocatalytic reactor and the internal combustion engine that produces the electrical energy for the motors and the automatic control (Elements 1 and 2, figure 21), the non-condensable gases produced by the reaction are used.
  • the combustion of these gases in both units give rise to normal combustion products: which are treated in a unit composed first of all by a large-format particle filter and a selective reduction catalyst.
  • Both processes, arranged in series, are responsible for reducing carbon particles, nitrogen oxides and sulfur, as well as carbon monoxide that could be produced as a result of small defects in combustion.
  • the high purity hydrocarbon liquid generated in the process is stored on the entire surface of the lower part of the maritime container.
  • This large tank is completely protected from all the equipment located in the upper part from an air chamber, as can be seen in figures 1 and 2.
  • This tank has an outlet for the product in order to load a tank that will transport this hydrocarbon to a refinery to form fuel, distilling the product in a fractional way, or processed to make new plastics.
  • PET and PVC will be transferred to a unit attached to this container to be processed.
  • PET and PVC will begin a cycle similar to that explained, using another series of catalysts in independent reactors for each of the types of plastic, also obtaining a profitable and reusable hydrocarbon to form a new plastic with a composition different from that obtained from plastics treated in the main unit.
  • the asphalt residue (char) will be processed to form activated carbon in a third reactor in the attached unit.
  • -Autonomous, self-maintained system The system requires a certain amount of thermal energy to keep the reactor at an adequate temperature to produce the catalytic pyrolysis reaction, as well as electrical energy to move the chopping and material displacement motors. Both energies are obtained from the non-condensable gas product of pyrolysis in the main reactor. In the event of not having enough gas to maintain the process only with this resource, part of the liquid obtained for use as fuel could be bled. This is especially relevant in start-up transients, where there is no gas to avoid storage for safety.
  • -System free of toxic emissions The internal combustion engine and the gas burners of the reactor produce combustion gases, which will be introduced into the particle filter + catalyst system to limit the emission of pollutants.
  • the system Due to the succession of processes that it incorporates for the separation of plastics, the system is capable of being fed with any type of plastic, even containing impurities since the system will classify ferrous and non-ferrous metals that contains the plastic and will perform a classification between PET and PVC and the other types of plastic.
  • Figure 1 shows the complete equipment in front view in transport configuration.
  • the outer casing (1) encompasses the mechanical elements described in the specification.
  • the tank (2) is located in the lower part to guarantee adequate thermal insulation and provide autonomy of operation to the equipment.
  • the standard anchor points (3) are arranged according to the standard geometries for intermodal containers.
  • the retractable hopper allows lifting and lowering so that, in the transport configuration, the standard intermodal container dimensions are maintained.
  • the cooling baffles (convective and forced) (5) are equally retractable, leaving the standard dimensions unchanged for intermodal shipping.
  • FIG 2 the complete equipment is shown in perspective in transport configuration.
  • the outer casing (1) encompasses the mechanical elements described in the specification.
  • the tank (2) is located in the lower part to guarantee adequate thermal insulation and provide autonomy of operation to the equipment.
  • the standard anchor points (3) are arranged according to the standard geometries for intermodal containers.
  • the retractable hopper allows lifting and lowering so that, in the transport configuration, the standard intermodal container dimensions are maintained.
  • the cooling deflectors (convective and forced) (5) are also retractable, leaving the standard dimensions unchanged for intermodal shipping.
  • Figure 3 shows the complete equipment in front view in working configuration. You can see the two sets of retractable elements whose opening enables the team's work function.
  • the retractable hopper (4) creates a noticeable plastic loading volume to avoid a discontinuous flow in the chopping area.
  • the deflectors of air favor the convective current that starts in the lower part of the assembly, in the upper part of the tank, where the chamfered recesses allow a cold air inlet area. On its way through the equipment, the air heats up, rising and leaving the machine due to its own change in density.
  • Figure 4 shows the complete equipment in perspective in working configuration. As in figure 3, the operation of the retractable elements that allow the operation of the system in isolated points can be checked since the incorporation of other additional attachments is avoided.
  • Figure 5 shows the cold air inlets at the bottom of the assembly, where the convective air flow begins that rises through the assembly to the retractable ceiling detectors.
  • This convective current works in conjunction with a forced current through a battery of axial fans located in the upper part of the equipment.
  • FIGS 6, 7, 8 and 9 show different views of the set of internal equipment that make up the previously described invention. It can be observed the integration in the design of the different sequences and the rigorous use of the opportunities that allow critical parts such as the reactor or the separation of materials.
  • Figure 10 shows the first chopping stage of the equipment.
  • Figure 11 shows the second chopping stage of the equipment.
  • Figure 12 shows the magnetic metal particle separation stage.
  • the conveyor belt (1) moves the set of material from the second chopping stage upwards.
  • the magnetic cross band (2) adheres the magnetic particles and dumps them into the side tanks (3).
  • the movement can be reversed in one direction or the other to optimize the filling of both tanks.
  • Figure 13 shows the non-magnetic metal particle separation stage. Inside the upper roller (2) there is a rotor with permanent magnets rotating at a speed higher than the external speed of rotation; Thus, eddy currents are generated that allow the magnetic particles to be expelled to the tank located for this purpose (3). The plastic falls to the endless conveyor (4) where it is moved to the vertical belt.
  • Figure 14 shows the transport of the plastic to the densimetric table. From the continuous auger (1) the plastic mass moves uninterruptedly towards the vertical band (2).
  • FIG 15 two views of the densimetric table are shown.
  • the density separation of the plastic particles occurs through the combined action of continuous vibration and a specific blowing of air (3 in both views) from below since the inclined surface has a series of drills arranged for this purpose.
  • the output of high-density plastics (PVC and PET) (5) is sent to the attached unit.
  • Plastics that do not contain heteroatoms (PP, PS and HDPE-LDPE) are channeled through the inner outlet (4) towards the extruder inlet.
  • Figure 16 shows the plastic extruder.
  • Figure 17 shows the reactor as a whole.
  • the outer casing (1) fulfills the double function of thermal insulation and of feeding renewed air for the combustion of the gas that keeps the reactor at working temperature.
  • the plastic inlet line (2) comes from the extruder and enters the inside of the reactor.
  • the flue gas outlet of the reactor gas (4) is directed to the particulate filter and selective reduction catalyst equipment.
  • Figure 18 shows the gas burner structure that surrounds the catalytic pyrolysis reactor.
  • the rotating rotor (1) is composed of a shaft and plates where the molten plastic of the extruder falls from the upper plate to the immediately Lower one. Between each of the rotor plates there are stationary plates of the stator (2) where the catalyst is arranged; in this way, as the molten plastic descends from the rotor plates, it is deposited on the stator plates and at this point it comes into contact with the catalyst to promote the cracking reaction of the long molecules of the polymers that make up the materials. plastics.
  • the rotary valve (3) allows the continuous drainage of the asphalt residue that ends up at the base of the reactor. This waste is sent to the annexed unit where it is processed to become powdered carbon, after which it can be used as activated carbon or as coke (a fundamental fuel in the metallurgical industry for the reduction of iron ore).
  • Figure 20 shows the pyrolysis gas condenser bank, in which the condensable and non-condensable fraction is obtained (this gas is used as an energy source to self-maintain the conversion process autonomously).
  • Figure 21 shows the electrical power unit, consisting of a standard alternative internal combustion engine (1) for natural gas, a three-phase alternator (2) and the particulate filter and selective reduction catalyst assembly.
  • a standard alternative internal combustion engine (1) for natural gas a three-phase alternator (2) and the particulate filter and selective reduction catalyst assembly.
  • the exhaust gases from the combustion engine are directed to this last unit and on the other hand, the combustion gases from the gas burners.
  • the emission of polluting particles are They are reduced to extremely low levels, quantitatively comparable to current European emissions regulations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

ES presente documento describe un equipo portátil con las características geométricas y estructurales de un contenedor de transporte intermodal, que permite la conversión directa, autónoma y continua de polímeros, tanto de composición simple (carbono e hidrogeno), como de aquellos con presencia de heteroátomos, en materias primas de valor para la industria química y/o energética. Dicha conversión se realiza mediante un proceso continuo de pirólisis catalítica en la que los plásticos se transforman en productos en fase líquida (condensable) y gaseosa (no condensable) de tipo hidrocarburos y compuestos oxigenados. La fase gaseosa (en su totalidad o parcialmente) se emplea como la fuente de energía que posibilita el funcionamiento autónomo del proceso, evitando la necesidad de fuentes externas de energía. El residuo final del proceso de conversión se valoriza mediante un proceso específico de pirólisis dando lugar a polvo de carbono con usos energéticos, metalúrgicos y/o químicos,

Description

Equipo portátil y autónomo de conversión de plásticos en materias primas.
DESCRIPCIÓN
Objeto de la invención
La invención tiene por objeto un nuevo tipo de planta de reciclaje de plástico ubicada en una unidad compacta. Se propone un contenedor marítimo de 40 pies con el objeto de ser completamente móvil y poder desplazar el equipo a las zonas de concentración de residuos plásticos.
Habitualmente estos residuos plásticos son transportados a grandes centros de procesamiento, ubicados en ciudades, que se encargan de su clasificación y procesamiento. Estos transportes generan altos costes de manipulación, dada la baja densidad de la mercancía y en muchas ocasiones, debido a la taita de centros de procesado, los plásticos son enterrados, incinerados o almacenados en grandes vertederos (El 91 % según UNEP, 2017).
El objeto principal de la invención es el diseño de una planta móvil completa de procesado y reciclado de todo tipo de plásticos, con el fin de llegar al producto de partida de todos los tipos diferentes de plástico, un líquido hidrocarburo de alta pureza. Este producto podrá ser reutilizado como base química para nuevo plástico, o como combustible, si es destilado de forma fraccionada.
Esta planta móvil estará formada por un conjunto de equipos que se encargarán del triturado del plástico en varias etapas, la separación de metales férricos y no férricos, la separación de los diferentes tipos de plástico (PET y PVC en un grupo, y en otro los demás tipos de plásticos; polietileno, poliestireno y polipropileno .. ), la extrusión y calentamiento de estos últimos, y el procesado de la pasta en un reactor termocatalitico para convertir estos plásticos, en un líquido que será reutilizado para la formación de nuevo plástico virgen. A partir de este producto básico, se puede realizar plástico, o combustible, si es destilado por fases con una torre de destilación.
Por otro lado, plásticos como el PET y PVC, contienen oxigeno y cloro y tendrán que procesarse en un equipo anexo, ya que el proceso es más especifico y enfocado para lograr obtener un liquido que sirva de base para nuevos plásticos.
Estos procesos y equipos se han diseñado de forma eficiente y compacta para que se puedan instalar en una solo unidad compacta; se propone asi el contenedor maritimo de 40 pies con el fin de ser transportado a les lugares de almacenamiento o deposición de los residuos plásticos; sin ser este tamaño el único posible para la invención. Una vez allí, la presente invención comenzará a trabajar, procesando plástico de desecho y se obtendrá un beneficio de unos residuos, que de otra forma son contaminantes y no reutilizables. Este contenedor mantendrá las medidas y amarres según normativa y se le incluirán una compuerta superior para la entrada de plástico, unas conexiones para extraer los productos y unas compuertas de refrigeración que se abrirán cuando esté la invención en funcionamiento. En la parte inferior del contenedor se ubicará un depósito de almacenamiento del producto final que será bombeado a un camión cisterna o contenedor de liquido para su transporte a la industria petroquímica y volver a convertirlo en plástico.
La idea de diseñar todos los componentes para que estén contenidos en un contenedor es el punto determinante para que pueda transportarse universalmente de forma intermodal, por carretera, ferrocarril y mar. De esta manera, podrá llegar a todas las partes del planeta para poder comenzar el procesado de residuos y obtener un producto de alto valor, rentable, eficiente y con una huella de carbono reducida, con el coste logistico más bajo posible. Sector de la técnica
La invención se encuadra en el campo industrial del reciclado de plásticos y derivados con el fin de obtener productos reutilizables a partir de desechos. Esta invención pertenece al campo de máquinas de gran tonelaje móviles, incluidas en un contenedor marítimo y encargadas de la reutilización de residuos sólidos plásticos.
A su vez, se puede encajar en la sección de máquinas móviles autocontenidas, capaces de trabajar en condiciones extremas para la producción de un producto rentable. Antecedentes de la Invención
Existe un proceso de reutilización de residuos plásticos en plantas fijas de procesado de residuos sólidos, ubicadas habitualmente en las afueras de núcleos urbanos. A estas plantas, tienen que desplazar todos los residuos que son recogidos en todas las poblaciones cercanas, pero en multitud de ocasiones, dada la lejanía de los desechos y la mezcla de distintos tipos de plástico, asi como su propia contaminación, no es económicamente rentable el transporte de los mismos. Por tanto, o bien son incinerados, liberando a la atmósfera gases nocivos como dioxinas, metano, monóxido de carbono o fenoles, altamente contaminantes, o son enterrados en grandes vertederos con los problemas de contaminación de tierra y aculferos que estos residuos generan.
Debido a la falta de un método efectivo y rentable para el reciclaje de plástico de desecho, existe un gran problema con el almacenamiento de residuos plásticos y derivados ya que su principal producción se realiza con bases químicas procedentes del petróleo, siguiendo una economía estrictamente lineal (producción, uso y desecho). Sin embargo, la presión social y medioambiental está llevando a restricciones importantes en el uso del plástico al tiempo que se impulsan otros materiales biodegradables. Los órdenes de magnitud de producción de la industria de este material son tales que una alternativa de origen vegetal tendría efectos devastadores para la agricultura y la vida salvaje en el planeta.
Por estos motivos es preciso el diseño de procesos sostenibles para incorporar los desechos plásticos en una economía verdaderamente circular, que minimice los residuos existentes. Y que además sean procesos económicamente rentables de forma que sea posible dar valor a estos residuos, lo que favorecerla la reducción de los mismos en el medio natural. El proceso convencional de reciclado de plástico está formado por las siguientes partes:
1 - Separación de tipos de plástico.
2- Triturado de plástico.
3- Separación de metales.
4- Calentamiento del plástico / Extrusionado.
5- Moldeado de plástico para la obtención de diferentes productos.
Las principales desventajas y problemas del reciclado de plástico tal cual se realiza actualmente son las siguientes: a) El plástico reciclado, aunque sea sólo proveniente de un primer ciclo, no se puede volver a utilizar para realizar envoltorios o envases de productos de consumo humano porque la calidad obtenible no permite su uso en condiciones seguras, pudiendo ser perjudiciales para el organismo.
b) Las características finales de cara al fabricante de productos de consumo del plástico reciclado mecánicamente son notablemente inferiores a las de su homólogo de origen virgen. Se encuentran problemas de llenado de molde, de regulación de temperaturas e incluso de desmoldeo.
c) Dificultad elevada de separación de los distintos polímeros dentro del mismo tipo de plástico, por ejemplo PEAD, se encuentra una amplia familia de subtipos ya que existen variaciones lógicas de color, transparencia, resistencia mecánica, dureza, flexibilidad, entre otras.
d) Presencia de contaminantes difíciles de separar por medios mecánicos. Reducir el contenido de metales en un plástico reciclado con el proceso convencional es posible, pero eliminarlos por completo resulta inviable porque se encuentran incorporados a las mismas estructuras a reciclar.
e) Alto coste energético debido al planteamiento completo del ciclo: desde la recogida, selección y empaquetado hasta la obtención de granzas existen una serie de procesos separados en plantas industriales fijas que obligan a desplazamientos, manipulaciones y almacenamiento.
f) La contaminación del agua de separación por flotación puede llegar a constituir una dificultad relevante. Tras el picado se suelen obtener plásticos de diversos tamafios. siendo especialmente contaminantes los llamados m ¡emplásticos ya que su filtrado y eliminación exigen medios técnicos de calado que no suelen estar presentes en plantas de reciclado normales.
g) Baja densidad del producto que implica el transporte y manipulación de un producto, que en esas condiciones mecánicas, posee un valor muy bajo.
Por estos motivos se ha realizado la invención presente capaz de procesar plásticos de prácticamente todos los tipos usados en industria, agricultura y usuario final y convertirlo en producto liquido que sirve de materia prima base para la síntesis de nuevos plásticos. Este producto fluido también puede emplearse como combustible, especialmente en áreas geográficas en las que el acceso a energía resulte difícil o costoso. Descripción de la invención
La invención presente consta de un conjunto de equipos diseñados exprofeso para su función especifica, ajustadas a las medidas de un contenedor intermodal, para lograr una planta de reciclado de plástico móvil, autónoma y compacta.
Una de las características más relevantes de la máquina descrita es la capacidad de movilidad que posee. La invención indicada se puede transportar por carretera, tren y carguero ya que todos sus componentes están perfectamente diseñados con las medidas según normativa, de un contenedor intermodal. En función de la capacidad productiva buscada, el tamaño del contenedor variará entre 20 y 45 pies, siendo el tamaño de 40 pies el preferente por su carácter estándar y su reducido coste de transporte.
Con las nuevas tecnologías de diseño, cálculo y simulación de esfuerzos por elementos finitos (FEM), en la presente invención, se ha conseguido el diseño compacto de un conjunto de elementos, capaces de procesar una cantidad notable de plástico a la hora y convertirlo en un liquido, que se puede emplear para la síntesis de plástico, o para la producción de combustible estándar.
El equipo tritura el plástico, elimina las partículas metálicas no deseadas, clasifica en dos grupos (PET+PVC por un lado y por otro. PP. PS. PEAD y PEBD), extruye y produce una reacción termocatalitica en condiciones de ausencia de oxigeno. Una vez obtenido un gas producto de pirólisis, se enfria en la parte superior mediante una batería de condensadores y finalmente se recupera por una parte el liquido condensado como materia prima de valor y por otra el gas no condensado que es la fuente de energía fundamental para mantener el proceso de conversión.
Realización preferente de la Invención
La invención descrita está constituida por los siguientes elementos para el procesado del plástico (Elementos enumerados siguiendo el proceso de manera ordenada):
1- Primera etapa: Primer triturado de plásticos (Figura 10).
En esta etapa los plásticos son introducidos en la tolva retráctil (Elemento 1 , figura 10) y éstos caen en un molino de martillos compuesto de dos hileras de cuchillas a modo de triturador que es capaz de realizar el picado del plástico en partículas de entre 15 - 20 mm (Elemento 2, figura 10). Este triturador ha sido diseñado especialmente con las medidas idóneas para que se pueda incorporar en la parte trasera del contenedor marítimo. Este triturador tiene una gran potencia de picado y está accionado por dos motorreductores con el fin de elevar del par de triturado. En esta etapa todo tipo de plástico irá mezclado, incluso con residuos, tierra, metales que se tendrán que clasificar en procesos posteriores. Ver figura 10. 2- Segunda etapa: Segundo triturado de plástico (Figura 1 1 ).
En este segundo periodo de triturado las partículas de plástico caen a otra triturador situado en la parte inferior de la primera etapa de triturado y éste se vuelve a procesar a partir de 4 hileras de cuchillas para obtener particular de entre 3 - 6 mm. idóneas para facilitar la separación y convertir estos residuos plásticos en un producto final útil.
3- Tercera etapa: Separación de elementos férricos a partir de cinta transportadora imantadas (Figura 12).
En esta etapa, el plástico picado en partículas de entre 3 y 6 mm cae del segundo triturador a una cinta transportadora (Elemento 1. figura 12) y es trasladado a una tolva con un sinfín de mezclado. En este trayecto, se realiza la separación de los elementos témeos que el plástico puede contener. La separación de los metales se realiza a partir de una cinta superior ubicada transversalmente a la cinta transportadora inicial (Elemento 2, figura 12), que tiene la banda imantada. Los elementos y partículas metálicas se adhieren a esta cinta y después son almacenados en unos canjilones situados lateralmente (Elemento 3, figura 12). El sentido de momento de la banda se puede invertir a fin de optimizar el llenado de los canjilones
4- Cuarta etapa Separación de elementos no férricos mediante corrientes de Foucault o comentes de Eddy (Figura 13).
La cinta transportadora longitudinal principal posee dos rotores, el rotor inferior es el encargado de la translación (Elemento 1 , figura 13) y el rotor superior incluye un inductor interno que repele los metales no férricos (Aluminio, cobre, latón) gracias al fenómeno de las corrientes de Foucault (Elemento 2, figura 13). Este fenómeno se produce cuando un metal conductor de la electricidad atraviesa un campo magnético variable. El movimiento del conductor produce una circulación de electrones, una comente, que crea electroimanes con campos magnéticos opuestos al campo magnético variable. De esta manera, lo elementos no férricos salen despedidos y caen a un canjilón situado en la parte frontal de la cinta (Elemento 3, figura 13). Los elementos plásticos caen a un sinfin inferior que los transportará a la siguiente etapa.
5- Quinta etapa: transporte de plásticos para separación (Figura 14).
En esta etapa el material plástico picado cae a una tolva que contiene un sinfín de transporte de productos sólidos (Elemento 1 , figura 14) y es transportado transversalmente. Después, un elevador de cangilones (Elemento 2, figura 14), es el encargado de trasladar el plástico verticalmente hasta una mesa densimétrica de separación de plástico.
6- Sexta etapa. Clasificación de plásticos mediante una mesa densimétrica (Figura
15). El material transportado verticalmente cae a la mesa densimétrica y ésta se encarga de clasificarlo en dos fracciones diferenciadas. La mesa densimétrica aprovecha la densidad de las partículas para realizar una separación. Por un lado, beneficiándose de su elevada densidad, se tiene el PVC y el PET y. por otro lado, todas las demás familias de plásticos, polipropileno y poliestireno.
El material plástico picado cae a la superficie inclinada de la mesa densimétrica (Elemento 1 , figura 15). Esta superficie tiene tres planos inclinados y está en continua vibración. En la parte inferior de la superficie inclinada existen unas perforaciones (Elemento 2, figura 15) por las que pasa una comente de aire (Elemento 3, figura 15) y permite que queden elevándose las partículas que poseen menor densidad. Estas partículas van desplazándose por encima de las partículas más pesadas y son guiadas al conducto de la derecha (Elemento 4, figura 15). Las partículas de PET y PVC, al ser más pesadas, permanecen en la parte inferior y se introducen en el conducto de la izquierda (Elemento 5, figura 15). Este conducto está formado por un sinfín que será el encargado de transportar estas partículas a la unidad anexa que las transformará en hidrocarburos a partir de unas reacciones químicas.
7- Séptima etapa: Extrusión de poliestireno, polipropileno, polietileno de alta y baja densidad (Figura 16).
En esta etapa se produce la extrusión de los polímeros de plástico a partir de un extrusor especialmente diseñado para este fin El extrusor está formado por un largo conducto denominado cañón (Elemento 1 , figura 16), recubierto de resistencias de calentamiento a diferentes temperaturas formando cámaras (Elemento 2, figura 16). En el interior de este conducto, se encuentra un sinfín o husillo de paso variable que realiza una acción de empuje y presión para moldear y derretir las partículas de plástico. Las partículas de plástico se funden y se mezclan entre si formando una pasta que es guiada por conductos hasta el reactor (Elemento 3, figura 16).
8- Octava etapa: Reactor (Figura 17. 18 y 19)
Esta etapa es la fundamental del proceso. El reactor está formado por una carcasa exterior aislante del calor (Figura 17), una estructura interna compuesta por unos quemadores (Figura 18) y un reactor catalítico situado en la parte central formado por unos rotores y estatores encargados de favorecer la acción del catalizador con el plástico fundido (Figura 19).
El plástico convertido en un líquido muy viscoso es desplazado a la parte superior del reactor mediante un conducto (Elemento 1, figura 17). Este material pasa a la parte superior del reactor catalítico que se encuentra a una temperatura elevada, proporcionada por los quemadores exteriores (Elemento 2, figura 18). El plástico fundido se aloja en los rotores del reactor (Elemento 1 , figura 19) y va cayendo lentamente sobre los estatores (Elemento 2. figura 19) a través de las aberturas que se encuentran en los distintos planos horizontales o platos que posee dicho reactor. Éstos almacenan un catalizador que se encarga de favorecer la reacción para generar el liquido hidrocarburo de elevada pureza. Una vez producida la reacción termocatalítica, se produce un gas caliente que se extrae en la parte superior del reactor y son conducidos por el conducto de la carcasa del reactor (Elemento 4, figura 17) hacia un condensador para obtener la fase líquida y la fase gaseosa (no condensable) En esta reacción también se generan impurezas y residuos denominados 'char' en la bibliografía especifica, que son residuos asfálticos que son expulsados del reactor mediante una válvula rotativa (Elemento 3, figura 19). Esta válvula es de suma importancia porque la cámara del reactor debe ser completamente estanca para que no escapen los gases generados y sean condensados. De esta manera, se ha diseñado un rotor con paletas de forma que únicamente desalojan el residuo asfáltico por cada hueco entre paletas, sin dejar que se libere el gas plástico.
Este 'char' es un residuo generado en la pirólisis pero que procesado en el equipo anexo del contenedor principal, junto con el PET y el PVC, se puede convertir en carbón activado o coque, muy utilizado en la industria metalúrgica y química.
Debido a la propia combustión del gas que mantiene la temperatura en el interior del reactor, se generan gases residuales típicos del gas natural que son enviados a través de un conducto de salida hacia el catalizador (Elemento 4, figura 17) para que estos gases sean tratados en un filtro de partículas y un catalizador de reducción selectiva.
9- Novena etapa: Condensadores (Figura 20).
Los gases plásticos generados en el reactor por la reacción química existente son hidrocarburos de alta pureza; una vez enfriados toman dos fases (liquida y gaseosa). La fracción condensada da lugar a un fluido de viscosidad media, de tono amarillento que sirve de base química para la síntesis de nuevos plásticos con una calidad idéntica a la de aquellos obtenidos de petróleo virgen pues en este proceso se rompen las cadenas largas que definen la estructura de los plásticos para volver al tamaño molecular propio del petróleo.
Estos gases son conducidos a ia parte superior del equipo en ia que se han instalado 4 condensadores para evacuar el calor latente del vapor, condensando la mayor parte del gas. De esta forma, el liquido final se almacena en la parte Inferior del conjunto, en el que existe un depósito horizontal cuya planta coincide con las dimensiones propias del contenedor intermodal en el que está contenido.
10- Décima etapa: Eliminación de residuos catalizando los gases (Figura 21 ).
Para poder proporcionar energía suficiente al reactor termocatalítico y al motor de combustión intema que produce la energía eléctrica para los motores y el control automático (Elementos 1 y 2, figura 21 ) se emplean los gases no condensables producto de la reacción. La combustión de estos gases en ambas unidades (térmica y mecánica) dan lugar a productos de combustión normales: los cuales son tratados en un equipo compuesto en primer lugar por un filtro de partículas de gran formato y un catalizador de reducción selectiva. Ambos procesos, dispuestos en serie, se encargan de reducir a niveles extremadamente bajos las partículas de carbono, los óxidos de nitrógeno y azufre, asi como el monóxido de carbono que pudiese producirse como resultado de pequeños defectos en la combustión.
1 1 - Undécima etapa: Almacenamiento de hidrocarburos de alta pureza (Figura 1 , elemento 2).
El liquido hidrocarburo de alta pureza generado en el proceso es almacenado en toda la superficie de la parte inferior del contenedor maritimo. Este gran depósito está completamente protegido de todos los equipos situados en la parte superior a partir de una cámara de aire, como se puede observar en las figuras 1 y 2. Este depósito tiene una toma de salida del producto con el fin de cargar una cisterna que transportará este hidrocarburo a una refinería para formar combustible, destilando el producto de forma fraccionada, o procesado para fabricar nuevos plásticos.
El PVC, el PET y el residuo extraído de la base del reactor denominado 'char’. resultante en la reacción, se trasladarán a una unidad anexa a este contenedor para poder ser procesados. Por un lado, el PET y el PVC comenzarán un ciclo similar al explicado, utilizando otra serie de catalizadores en reactores independientes para cada uno de los tipos de plástico, obteniendo igualmente un hidrocarburo rentable y reutiiizable para formar nuevo plástico con composición distinta al obtenido de los plásticos tratados en la unidad principal. El residuo asfáltico (char) se procesará para formar carbón activado en un tercer reactor en la unidad anexa. Las principales ventajas de este sistema de reciclaje son las siguientes:
-Sistema completamente móvil: Todos estos elementos explicados van incorporados en un contenedor marítimo estándar para poder realizar un transporte intermodai por tierra con tráiler o tren o por mar.
-Producción continua de materia prima para la producción de plástico. Todos los elementos se han estudiado para un caudal de plástico continuo sin separación de tipos a la entrada.
-Sistema autónomo, auto mantenido: El sistema precisa una cantidad determinada de energía térmica para mantener el reactor a temperatura adecuada para producir la reacción de pirólisis catalítica, asi como energía eléctrica para mover los motores de picado y desplazamiento de material. Ambas energías se obtienen del gas no condensable producto de la pirólisis en el reactor principal. Ante la eventualidad de no disponer de suficiente gas para mantener el proceso únicamente con este recurso, se podría sangrar parte del liquido obtenido para su uso como combustible. Esto es especialmente relevante en los transitorios de arranque, donde no existe gas por evitar su almacenamiento por seguridad. -Sistema libre de emisiones tóxicas: El motor de combustión intema y los quemadores de gas del reactor producen gases de combustión, que serán introducidos en el sistema de filtro de partículas + catalizador para limitar la emisión de contaminantes. -Posibilidad de trabajar con todo tipo de plásticos Debido a la sucesión de procesos que incorpora para la separación de plásticos, el sistema es capaz de ser alimentado con cualquier tipo de plástico, aun conteniendo impurezas ya que el sistema clasificará los metales férricos y no férricos que contenga el plástico y realizará una clasificación entre PET y PVC y los demás tipos de plástico.
-Seguridad plena en el proceso: Todos los equipos explicados anteriormente han sido diseñados para realizar su funcionamiento en perfectas condiciones de refrigeración. A su vez, en el contenedor marítimo se han tenido en cuenta una serie de aireadores y aberturas para refrigerar todos los procesos, ya que en la reacción se generan elevadas temperaturas. Igualmente, el liquido hidrocarburo formado es altamente inflamable, por este motivo, se ha diseñado un depósito inferior, aislado de todos los componentes mediante una cámara de aire. Para garantizar la seguridad de la operación, se han incluido varias válvulas de seguridad y antirretorno que cerrarían el depósito inferior completamente y pararían el proceso ante cualquier eventualidad.
Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
En la figura 1 se muestra el equipo completo en vista frontal en configuración para transporte. La carcasa exterior (1 ) engloba los elementos mecánicos descritos en la memoria. El depósito (2) se encuentra situado en la parte inferior para garantizar un aislamiento térmico adecuado y brindar autonomía de operación al equipo. Los puntos de anclaje estándar (3) están dispuestos según las geometrías normalizadas para contenedores intermodales. La tolva retráctil permite la elevación y descenso para que, en la configuración para transporte, se mantengan las cotas normalizadas de contenedor intermodal. Los deflectcres de refrigeración (convectiva y forzada) (5) son igualmente retráctiles, dejando las cotas estándar inalteradas para el envío intermodal.
En la figura 2 se muestra el equipo completo en perspectiva en configuración para transporte. La carcasa exterior (1) engloba los elementos mecánicos descritos en la memoria. El depósito (2) se encuentra situado en la parte inferior para garantizar un aislamiento térmico adecuado y brindar autonomía de operación al equipo. Los puntos de anclaje estándar (3) están dispuestos según las geometrías normalizadas para contenedores intermodales. La tolva retráctil permite la elevación y descenso para que, en la configuración para transporte, se mantengan las cotas normalizadas de contenedor intermodal. Los deflectores de refrigeración (convectiva y forzada) (5) son igualmente retráctiles, dejando las cotas estándar inalteradas para el envío intermodal.
En la figura 3 se muestra el equipo completo en vista frontal en configuración de trabajo. Se pueden ver los dos conjuntos de elementos retráctiles cuya apertura posibilita la función de trabajo del equipo. La tolva retráctil (4) crea un volumen de carga de plástico notable para evitar un flujo discontinuo en la zona de picado. Asi mismo, los deflectores de aire favorecen la corriente convectiva que arranca en la parte inferior del conjunto, en la parte superior del depósito, donde los rebajes achaflanados permiten un área de entrada de aire frió. En su camino a través del equipo, el aire se caliente, ascendiendo y saliendo de la máquina por el propio cambio de densidad que experimenta.
En la figura 4 se muestra el equipo completo en perspectiva en configuración de trabajo. Al igual que en la figura 3 puede comprobarse el funcionamiento de los elementos retráctiles que permiten la operación del sistema en puntos aislados puesto que se evita la incorporación de otros aditamentos adicionales.
En la figura 5 se muestran las entradas de aire frió de la parte inferior del conjunto, donde se inicia el flujo de aire convectivo que asciende a través del conjunto hasta los detectores retráctiles del techo. Esta corriente convectiva trabaja en conjunto con una forzada mediante una batería de ventiladores axiales situados en la parte superior del equipo.
En las figuras 6, 7, 8 y 9 se muestran distintas vistas del conjunto de equipos internos que forman la invención descrita previamente. Se puede observar la integración en el diseño de las distintas secuencias y el aprovechamiento riguroso de los espacios de oportunidad que permiten las partes criticas como el reactor o la separación de materiales.
En la figura 10 se muestra la primera etapa de picado del equipo.
En la figura 11 se muestra la segunda etapa de picado del equipo.
En la figura 12 se muestra la etapa de separación de partículas metálicas magnéticas. La cinta transportadora (1 ) mueve el conjunto de material proveniente de la segunda etapa de picado hacía arriba. La banda transversal magnética (2) adhiere las partículas magnéticas y las vierte en los depósitos laterales (3). El movimiento puede invertirse en uno u otro sentido para optimizar el llenado de ambos depósitos.
En la figura 13 se muestra la etapa de separación de partículas metálicas no magnéticas. En el rodillo superior (2) se encuentra interiormente dispuesto un rotor con ¡manes permanentes girando a una velocidad superior a la externa de rotación; asi se generan unas corrientes de Eddy que permiten expulsar las partículas magnéticas al depósito situado a tal efecto (3). El plástico cae al transportador de sin fin (4) donde es desplazado hasta la banda vertical.
En la figura 14 se muestra el transporte del plástico hacia la mesa densimétrica. Desde el sinfín continuo (1 ) se mueve de forma ininterrumpida la masa de plástico hacia la banda vertical (2).
En la figura 15 se muestran dos vistas de la mesa densimétrica. En el plano inicial (1) acaba el plástico proveniente de la banda vertical. En la zona inclinada de separación (2) se produce la separación por densidad de las partículas de plástico mediante la acción combinada de la vibración continua y un soplado especifico de aire (3 en ambas vistas) desde abajo puesto que la superficie inclinada tiene una serie de taladros dispuestos a tal efecto. La salida de plásticos de alta densidad (PVC y PET) (5) se envía hacia la unidad anexa. Los plásticos que no contienen heteroátomos (PP, PS y PEAD- PEBD) se canalizan por la salida interior (4) hacia la admisión del extrusor En la figura 16 se muestra el extrusor de plástico.
En la figura 17 se muestra el reactor en su conjunto. La carcasa exterior (1 ) cumple la doble función de aislamiento térmico y de alimentación de aire renovado para la combustión del gas que mantiene el reactor a temperatura de trabajo. La conducción de entrada de plástico (2) procede del extrusor y entra a la parte interior del reactor. La salida de gases de plástico hacia el condensador (3). La salida de gases de escape de combustión del gas del reactor (4) se dirige al equipo de filtro de partículas y catalizador de reducción selectiva. En la figura 18 se muestra la estructura de quemadores de gas que envuelve el reactor de pirólisis catalítica.
En la figura 19 se muestra el reactor catalítico. El rotor giratorio (1 ) está compuesto por un eje y platos donde el plástico fundido del extrusor cae desde el plato superior al inmediatamente Inferior. Entre cada uno de los platos del rotor existen platos estacionarios del estator (2) donde está dispuesto el catalizador; de esta forma a medida que el plástico fundido va descendiendo de los platos del rotor se deposita en los platos del estator y en este punto entra en contacto con el catalizador para favorecer la reacción de craqueo de las moléculas largas de los polímeros que conforman los materiales plásticos. La válvula rotativa (3) permite el drenaje continuo del residuo asfáltico que acaba en la base del reactor. Este residuo es enviado a la unidad anexa en la que se procesa para convertirse en carbono en polvo, tras lo cual podrá usarse como carbón activo o bien como coque (combustible fundamental en la industria metalúrgica para la reducción del mineral de hierro).
En la figura 20 se muestra la batería de condensadores de gas de pirólisis, en la que se obtiene la fracción condensable y la no condensable (se emplea este gas como fuente de energía para auto-mantener el proceso de conversión de forma autónoma).
En la figura 21 se muestra la unidad de potencia eléctrica, constituida por un motor de combustión interna alternativo (1 ) estándar para gas natural, un alternador trifásico (2) y el conjunto de filtro de partículas y catalizador de reducción selectiva. A esta última unidad se dirigen por una parte los gases de escape del motor de combustión y por otra, los gases de combustión de los quemadores de gas De esta forma, la emisión de partículas contaminantes (todas aquellas que no sean dióxido de carbono) se ven reducidas a niveles extremadamente bajos, comparables a nivel cuantitativo con las normativas europeas de emisiones actuales.

Claims

Equipo portátil y autónomo de conversión de plásticos en materias primas.
REIVINDICACIONES
1 - Permite la conversión de plásticos de los tipos 1.2,4,5 y 6 (PET, PEAD. PEBD, PP y PS) que son los más comunes en el consumo urbano e industrial a nivel global.
2- La conversión de tipos de plástico que son de tipo hidrocarburo (únicamente contienen carbono (C) e hidrógeno (H) en su composición) junto al plástico de tipo PET (grupo 1 de la clasificación internacional) es la función de mayor importan de la presente invención. Esta importancia radia en la enorme variabilidad de composición de los distintos vertidos plásticos. Un ejemplo que ilustra esta característica general de los residuos plásticos en la actualidad es la botella de agua mineral estándar: el cuerpo es de tipo PET (grupo 1 ), el tapón puede ser de tipo PEAD o PEBD (grupos 2 y 4) y la banda que incorpora la etiqueta suele ser de tipo PP (grupo 5).
3- Su funcionamiento es autónomo porque emplea parte o la totalidad de energía que contienen los productos obtenidos. En la fase transitoria de arranque se usa el combustible liquido previamente almacenado en ciclos trabajo anteriores y en el modo de trabajo continuo se emplean los gases no condensables productos de la conversión. Esta característica única le permite al equipo poder emplearse en lugares remotos sin necesitar ningún tipo de conexión eléctrica o aporte de cualquier otro tipo de energía externo.
4- Su diseño es compacto; todo el equipo es autocontenido en una sola unidad formal. Dicha unidad podrá tener un tamaño variable en función de las características de potencia y capacidades de conversión a kg/h. Se proponen las medidas universales de contenedor intermodal de 20' y 40' (tanto en versiones estándar como en versiones de tipo High Cube).
5- Implementado en las dimensiones estándar de contenedor marítimo permite su transporte intermodal de forma sencilla, universal y económica. Se posibilita asi el uso indistinto del equipo en vertederos con acceso por carretera, ferrocarril o puerto marítimo. Asi como su uso directo en mar abierto, una vez instalados los equipos firmemente sobre la cubierta de embarcaciones debidamente preparadas; dicha adaptación trata únicamente de las necesidades mecánicas del amarre, en ningún caso se precisarán más equipos, alimentaciones o drenajes por el concepto autónomo del equipo.
6- No usa agua para la separación y/o preparación de los distintos materiales plásticos. Para evitar su uso. se recurre a un ciclón de alta tecnología que permite la separación de los materiales más pesados por diferencia de peso especifico. Esta característica evita la producción de aguas residuales con pequeños residuos plásticos, que aunque filtradas, su posterior vertido podría ocasionar un aumento de la contaminación por microplásticos (50 mm - 5 mm) y/o nanoplásticos (hasta 1.000 veces más pequeño que el tamaño de una célula de alga).
7- La separación eficiente de residuos urbanos, industriales y/o rurales entre materiales metálicos, plásticos y otros tipos (como tierras, rocas, cristal y otros elementos ajenos al proceso). Dicho proceso de clasificación se lleva a cabo con los elementos mecánicos y/o ópticos precisos estando integrados todos ellos en las unidades autónomas y autocontenidas descritas en la presente invención.
8- El producto final obtenido en su fase liquida tiene una componente fundamental de tipo hidrocarburo (carbono e hidrógeno en su composición). Asi este fluido podrá emplearse como base química para la síntesis de nuevos plásticos con una calidad idéntica a la de aquellos obtenidos directamente de materia prima típica (petróleo).
9- La emisión de productos contaminantes está controlada y reducida a niveles mínimos por la incorporación de un filtro de partículas con urea. Así mismo, se reduce la emisión de óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y otros gases tóxicos mediante la aplicación de un catalizador de reducción selectiva.
10- El balance de C02 del total del proceso de conversión es favorable, brindando un ahorro notable en la producción de nuevos plásticos ya que se ahorra la extracción y refino previo del petróleo.
1 1 - El equipo contiene un depósito integrado en su parte inferior que permite el uso sin otros equipos de almacenamiento extemos.
12- El concepto de refrigeración convectiva: está basado en el diseño del cuerpo exterior del conjunto en el que existen unas aperturas inferiores y unos deflectores retráctiles de accionamiento automático en su parte superior. Mediante el control eficiente de las comentes convectivas de aire se permite la refrigeración pasiva del proceso; entrando aire frió en la parte inferior del conjunto y extrayéndose el caliente en la parte superior al poseer este último una densidad más reducida.
13- La tolva desplegable sobre el cuerpo principal exterior de la unidad permite disponer de una gran superficie de carga al tiempo que posibilita el transporte intermodal del conjunto. Este dispositivo junto al conjunto de deflectores de la parte superior representa elementos funcionales y a la vez también una función estética, dotando al conjunto de una imagen ¡cónica y fácilmente reconocible. La suma de elementos geométricos genera un perfil.
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