BRPI0706854A2

BRPI0706854A2 - processo e mecanismo para uso na reciclagem de materiais compostos

Info

Publication number: BRPI0706854A2
Application number: BRPI0706854-9A
Authority: BR
Inventors: Roberto Nunes Szente; Milton Oscar Szente
Original assignee: Tsl Engenharia Manutencao E Preservacao Ambiental Ltda
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2011-04-12
Also published as: KR101085930B1; CA2612598C; AU2007260796B2; JP5053366B2; CN101484595B; MX2008000015A; WO2008083449A2; EP1979497B1; EP1979497A2; AU2007260796A1; KR20090031341A; ATE548472T1; CA2612598A1; WO2008083449A3; JP2009535204A; CN101484595A; EP1979497A4; ES2383208T3

Abstract

Processo e mecanismo para uso na reciclagem de materiais compostos. Um processo para reciclagem de materiais compostos inclui as etapas de alimentação de uma quantidade do material composto composta de pelo menos um polimero e aluminio em pelo menos um primeiro reator; aquecimento do material composto em um ambiente não oxidante em uma temperatura suficiente para volatilizar pelo menos um polimero e formar um subproduto de hidrocarboneto e alumínio em pelo menos um primeiro reator; alimentação do alumínio livre de pelo menos um polímero em um segundo reator; e aquecimento do alumínio em um ambiente não oxidante em uma temperatura suficiente para derreter o alumínio no segundo reator.

Description

Processo e mecanismo para uso na reciclagem de materiais compostos.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

A invenção refere-se aos processos e mecanismo parareciclagem. Mais especificamente, a invenção refere-se aos processos e mecanismo parareciclagem de materiais compostos.

Existem diversos tipos de embalagem utilizada paraprodutos alimentícios ou para diferentes produtos industriais de modo geral. A maioriadas embalagens de produto industrial e alimentício é tipicamente construída de uma dasformas a seguir: a) cartão, por exemplo, papelão; b) plástico, por exemplo, tereftalato depolietileno (PET); c) papel/plástico, por exemplo, caixas de bebida; d) laminados dealumínio/plástico, por exemplo, embalagem para café, sopas secas, alimento para cães,chocolates, cereais, etc.; e, e) papel/plástico/alumínio, por exemplo, caixas de bebidapara suco de laranja, leite, etc.

Quando a embalagem de produto industrial ou alimentíciocontém somente papel (como em (a)) ou papel/plástico (como no caso de (c)), o públicojá descobriu processos para reciclar tais materiais de embalagem. Por exemplo, aembalagem de papel é alimentada no equipamento de hidroliquefação para desagregaras fibras de papel. As fibras separadas de papel são então removidas com água e secasem uma máquina de papel. O papel reciclado resultante pode ser então reutilizado, porexemplo, para fazer caixas de papelão, por exemplo. No caso em que o produto industriale alimentício é um material composto, tal como papel/plástico (como no caso de (c)), oplástico é separado automaticamente na hidroliquefação, e normalmente descartado,considerando que o plástico é (1) raramente feito somente de um tipo de plástico e (2)contém contaminantes, que torna difícil reutilizar os refugos de plástico.

Quando a embalagem de produto industrial ou alimentíciosomente contém o plástico, tais como garrafas, o processo de reciclagem envolve alavagem, secagem e trituração da embalagem de plástico, e extrusão e derretimento daembalagem de plástico triturado com a finalidade de formar um novo produto de plásticoreciclado.

A reciclagem da embalagem industrial ou alimentícia tornar-se desafiante no caso em que os laminados de alumínio/plástico e materiais compostosde papel/plástico/alumínio estão envolvidos. Por exemplo, ambos os tipos de embalagemtipicamente contêm uma peça muito final de lâmina de alumínio, por exemplo, menor doque 10 mícrons de espessura, intimamente unida com um componente de plástico, porexemplo, uma folha de plástico menor do que 100 mícrons de espessura, e papel. Opapel pode ser reciclado utilizado os processos de reciclagem já descritos. Entretanto, osrefugos de plástico e alumínio não podem ser reciclados.

Não existem processos comerciais de reciclagem para areciclagem de refugos de plástico e alumínio a partir de embalagem de plástico/alumínioe embalagem de papel/plástico/alumínio, devido às dificuldades associadas com aseparação do plástico do alumínio. Além do mais, considerando que opapel/plástico/alumínio contém um tipo de plástico, a embalagem de plástico/alumíniogeralmente utiliza mais do que um tipo de plástico. Por exemplo, o componente deplástico tipicamente contém polietileno (PE), com quantidades menores de polipropileno(PP) e tereftalato de polietileno (PET) também presentes. Esses fatores contribuem paraa presente incapacidade de efetivamente reciclar embalagem de plástico/alumínio epapel/plástico/alumínio.

A embalagem industrial e alimentícia de plástico/alumínio eos refugos de plástico/alumínio, por exemplo, resíduos de fábricas, embalagem gasta,etc., não estão sendo adequadamente reciclados; a maioria desses materiais está sendodescartada em aterros ou incinerada. Embora a incineração soe como um processoeficiente, a incineração possui algumas dificuldades operacionais devido à presença doalumínio. O alumínio não "queima" e gera gás, ao invés disso, o alumínio oxida e geraóxido de alumínio, um resíduo sólido, que precisa ser periodicamente removido dosincineradores.

Nesse momento, a Corenso United Oy Ltd. da Finlândiautiliza um processo de pirólise para reciclar a embalagem de papel/plástico/alumínio,assim que o componente de papel é removido. A pirólise é conduzida para gerar um gáscombustível que pode ser utilizado para gerar energia. Entretanto, a lâmina de alumíniorestante, em peças, não pode ser reciclada ou reutilizada. Durante a pirólise, o alumínioparcialmente oxida e o alumínio oxidado torna-se difícil para derreter. O óxido de alumínioformará a partir da parte externa à interna da lâmina de alumínio. O óxido de alumínioderrete em temperaturas acima de 1.700°C e não derrete em temperaturas de 700°C, oponto de derretimento do alumínio. Considerando que a lâmina de alumínio é muito finalem primeiro lugar, mesmo uma fina camada de óxido torna-se um obstáculo significativoe impede o derretimento bem-sucedido da lâmina de alumínio. Além disso, o processo depirólise cria resíduos do óxido de.alumínio/alumínio e gera uma quantidade considerávelde gases queimados. Assim, a pirólise não é um processo que prejudica o ambiente edeixa de efetivamente reciclar o alumínio a partir de embalagem industrial e alimentíciade papel/plástico/alumínio.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em conformidade com a presente invenção, um processopara reciclagem de materiais compostos amplamente compreende a alimentação de umaquantidade de material composto, amplamente compreendendo pelo menos um polímeroe alumínio em pelo menos um primeiro reator; aquecimento do referido materialcomposto em um ambiente não oxidante em uma temperatura suficiente para volatilizarpelo menos um polímero e formar um subproduto de hidrocarboneto e alumínio em pelomenos um primeiro reator; alimentação do alumínio livre de pelo menos um polímero emum segundo reator; e aquecimento do alumínio em um ambiente não oxidante em umatemperatura suficiente para derreter o alumínio no segundo reator.

Em conformidade com a presente invenção, um sistemapara reciclagem de materiais compostos amplamente compreende pelo menos umprimeiro reator compreendendo um elemento externo de aquecimento disposto sobreuma cavidade de mistura contendo pelo menos dois parafusos, compreendendo umahaste e pelo menos dois elementos internos de aquecimento lá dispostos; e um segundoreator compreendendo um sistema de aquecimento de plasma disposto próximo a umbanho de derretimento.

Em conformidade com a presente invenção, um reatoramplamente compreende um elemento externo de aquecimento disposto sobre umacavidade de mistura contendo pelo menos dois parafusos compreendendo uma haste epelo menos dois elementos internos de aquecimento lá dispostos.

Em conformidade com a presente invenção, um reatoramplamente compreende um sistema de aquecimento de plasma disposto próximo a umbanho de derretimento revestido com um material com propriedades refratárias.

Os detalhes de uma ou mais configurações da invençãoestão estabelecidos nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características,objetos e vantagens da invenção serão aparentes a partir da descrição e desenhos, e dasreivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A FIG. 1a é uma representação de uma visão lateral de umsistema para reciclagem de materiais compostos;

A FIG. 1b é uma representação de uma visão superior dosistema da FIG.

A FIG. 2a é uma representação de uma visão superior deum primeiro reator do sistema das FIGS. 1a e 1b;

A FIG. 2b é uma representação de uma visão lateral doprimeiro reator da FIG. 2a;

A FIG. 2c é uma representação de uma visão seccionalcruzada tomada ao longo das linhas A-A da FIG. 2b do primeiro reator;

A FIG. 3a é uma representação de uma visão superior deum segundo reator do sistema das FIGS. 1a e 1b; e

A FIG. 3b é uma representação de uma visão seccionalcruzada tomada ao longo das linhas B-B da FIG. 3a do segundo reator.

Números de referência e designações semelhantes nosdiversos desenhos indicam elementos semelhantes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Conforme aqui utilizado, o termo "subproduto dehidrocarboneto" significa uma composição de hidrocarboneto compreendendo umapluralidade de composições de cadeia de hidrocarboneto, cada uma tendo cerca de 6 acerca de 10.000 átomos de carbono por cadeia, preferivelmente cerca de 6 a cerca de1000 átomos de carbono por cadeia, mais preferivelmente cerca de 6 a cerca de 100átomos de carbono por cadeia, e existindo em um ou mais dos estados a seguir dematéria: como um sólido, sólido-líquido, líquido, líquido-gás ou gás.

Conforme aqui utilizado, o termo "produto dehidrocarboneto" significa uma composição de hidrocarboneto que, em temperaturaambiente, existe em um ou mais dos estados a seguir de matéria: sólido, sólido-líquido,líquido, líquido-gás ou gás.

Conforme aqui utilizado, o termo "subproduto de alumínio"significa um subproduto composto de alumínio que está livre de quaisquer óxidos dealumínio.

Conforme aqui utilizado, o termo "pelo menos um primeiroreator" significa um ou uma série de reatores conectados juntos que mantêm umambiente não oxidante e opera em uma temperatura suficiente para volatilizar ospolímeros e formar pelo menos um subproduto de hidrocarboneto.

Conforme aqui utilizado, o termo "um segundo reator"significa um reator que mantém um ambiente não oxidante e recebe o alumínio livre depelo menos um polímero.

Com referência agora às FIGS. 1a-1b, um sistema 10 dapresente invenção é mostrado. O sistema 10 da presente invenção mantém um ambientenão oxidante durante todo o processo. O ambiente não oxidante garante que a camadade óxido de alumínio presente no alumínio não aumente em espessura e o polímero nãoreaja para formar CO, CO2, H2O e outros subprodutos indesejáveis durante o processoda presente invenção. O sistema 10 para reciclagem de materiais compostos podecompreender um meio para alimentar 11 uma quantidade de material composto (nãomostrado) em uma porta de injeção 12 de pelo menos um primeiro reator 14. Duranteuma primeira etapa do processo para reciclagem de materiais compostos, um materialcomposto geralmente compreendendo pelo menos um polímero e alumínio é introduzidono primeiro reator 14 através da porta de injeção 12. Um gás inerte é preferido com afinalidade de manter o ambiente não oxidante desejado. O material composto pode serprocessado em uma temperatura suficiente para volatilizar o componente de polímero eformar um a subproduto gasoso condensável de hidrocarboneto e alumínio livre de pelomenos um polímero. O subproduto de hidrocarboneto pode ser removido a partir doprimeiro reator 14 através de uma saída do subproduto de hidrocarboneto 16. A saída dosubproduto de hidrocarboneto 16 pode ser conectada a um meio para condensar 18, emque o subproduto de hidrocarboneto é condensado para formar pelo menos umsubproduto de hidrocarboneto. A saída para os materiais processados pode estar emcomunicação com outro primeiro reator 14 com a finalidade de ainda processar qualquercomponente de polímero restante do material composto, ou pode estar em comunicaçãocom uma porta de injeção 22 de um segundo reator 20.

Durante a segunda etapa do processo para a reciclagem demateriais compostos, o alumínio livre de pelo menos um polímero pode ser transportadoa partir de uma saída para os materiais processados 19 do primeiro reator 14 através deum meio para alimentação 21 e na porta de injeção 22 do segundo reator 20. No segundoreator 20, o alumínio é aquecido em uma temperatura suficiente para derreter o alumínio.Devido à ausência de oxigênio, a camada de oxido de alumínio não cresce e aumenta emespessura. O alumínio livre de pelo menos um polímero pode então ser removido atravésde uma saída 24 e resfriado para formar pelo menos um subproduto de alumínio.

Com referência agora às FIGS. 2a-2c, pelo menos umprimeiro reator 14 pode compreender um invólucro 30 disposto sobre uma cavidade demistura 32. A cavidade de mistura 32 possui uma superfície interior 31 e está emcomunicação com ambas a porta de injeção 12 e saídas 16, 19. Uma quantidade dematerial de isolamento térmico 35 pode estar disposta sobre a superfície externa doinvólucro 30. O material de isolamento térmico pode compreender, porém sem limitação,materiais de cerâmica fibrosa, sílica, alumina, combinações compreendendo pelo menosum dos precedentes, e semelhantes, e preferivelmente uma mistura de sílica e alumina,em que a quantidade de sílica presente é maior do que a quantidade de aluminapresente. Um elemento externo de aquecimento 33, tal como um elemento deaquecimento elétrico, pode estar disposto entre a superfície interior 31 e o invólucro 30. Oelemento externo de aquecimento 33 atua no aquecimento do material composto dacavidade de mistura 32 durante a operação. O elemento externo de aquecimento 33 podesustentar uma temperatura suficiente para volatilizar pelo menos um componente depolímero e formar o subproduto gasoso condensável de hidrocarboneto. Além disso, oelemento externo de aquecimento 33 também pode ser fornecido fora do primeiro reator14. Por exemplo, uma fonte de calor (não mostrada) pode fornecer um fluido aquecido, talcomo, óleo, gás, água, vapor, combinações compreendendo pelo menos um dos fluidosprecedentes, e semelhantes, via um conduíte (não mostrado) ao primeiro reator 14. Oconduíte pode entrar no primeiro reator 14 e ser disposto entre a superfície interior 31 e oinvólucro 30, de modo que o fluido pode circular e aquecer a cavidade de mistura 32 émuma temperatura suficiente para volatilizar pelo menos um componente de polímero eformar o subproduto gasoso condensável de hidrocarboneto.Para processar o material composto, o primeiro reator 14inclui pelo menos dois parafusos 34, 36 compreendendo um primeiro parafuso 34montado em uma primeira haste 38 e um segundo parafuso 36 montado em umasegunda haste 40 disposta dentro da cavidade de mistura 32. Cada haste 38, 40 contémum elemento interno de aquecimento 42, 44 lá disposto. Semelhante ao elemento externode aquecimento 33, cada elemento interno de aquecimento 42, 44 do primeiro reator 14também pode aquecer os materiais compostos da cavidade de mistura 32 durante aoperação. Os elementos internos de aquecimento 42, 44 podem compreender ümelemento de aquecimento de resistência elétrica conhecido por aquele com habilidadeordinária na técnica. Os elementos internos de aquecimento 42, 44 podem sustentar umatemperatura suficiente para volatilizar o componente de polímero e formar o subprodutode hidrocarboneto. Os elementos adequados de aquecimento de resistência elétricaincluem, porém sem limitação, níquel-cromo e semelhantes.

Durante todo o processo, ambos os elementos internos deaquecimento 42, 44 são operados para garantir que uma temperatura uniforme sejamantida durante todo o volume de cada primeiro reator 14. Além disso, o elementoexterno de aquecimento 33 e ambos os elementos internos de aquecimento 42, 44 sãobem operados para garantir que uma temperatura uniforme seja mantida durante todo ovolume de cada primeiro reator 14. A colocação dos elementos de aquecimento 33, 42,44 dentro da cavidade de mistura 32 fornece uma transferência favorável de calor aomaterial composto e garante que o material composto aqueça uniformemente enquantosendo processado. Além disso, o material de isolamento térmico 35 auxilia na prevençãode perda de calor, ou pelo menos fornece perdas mínimas de calor, a partir da cavidadede mistura 32 e ainda garante o controle de temperatura, condições de transferênciafavorável de calor e aquecimento uniforme do material composto.

A temperatura operacional durante todo o volume de cadaprimeiro reator 14 pode ser uma faixa de temperatura de cerca de 300°C a cerca de700°C, e preferivelmente uma faixa de cerca de 400°C a cerca de 600°C. O processo dapresente invenção pode ser operado sob um vácuo, ao invés de na atmosfera.

Entretanto, independente da operação do processo sob um vácuo ou na atmosfera, atemperatura operacional não é inferior do que pelo menos cerca de 400°C, conformeessa temperatura é necessária para volatilizar pelo menos um componente de polímeropresente dentro dos materiais compostos. Essas faixas de temperatura operacionalimpedem que o componente de polímero deteriore, enquanto sendo processado, etambém promove a geração de subprodutos gasosos condensáveis de hidrocarboneto.

Ao processar o(s) componente(s) de polímero em uma temperatura abaixo ou acima quea faixa indicar, o componente de polímero pode volatilizar e formar os não subprodutosgasosos condensáveis de hidrocarboneto ou tanto os não subprodutos gasososcondensáveis de hidrocarboneto e fuligem. A fuligem, por sua vez, contaminará oalumínio que permanece após o(s) componente(s) de polímero ter(em) sidovolatilizado(s) e removido(s) durante a primeira etapa do processo, realizada pelo sistema10 da presente invenção.

Os parafusos 34, 36 podem conduzir através de um meiopara condução 46 disposto externamente ao primeiro reator 14. O meio para condução46 pode compreender qualquer tipo de dispositivo mecânico capaz de fazer com que osparafusos 34, 36 girem simultaneamente na mesma direção e na mesma velocidadesobre suas hastes 38, 40. Por exemplo, o primeiro parafuso 34 pode girar na mesmavelocidade em uma primeira direção indicada por uma seta 48 e o segundo parafuso 36pode girar em uma segunda direção indicada por uma seta 50, conforme ilustrado naFIG. 2c. Aquele com habilidade ordinária na técnica reconhecerá que as condiçõesoperacionais do parafuso poderão ser alteradas ainda para atingir os efeitos desejadosdo processo da presente invenção.

Os parafusos 34, 36 estão dispostos adjacentes entre si demodo que os parafusos 34, 36 estão paralelos entre si e não entram em contato entre si.Cada parafuso 34, 36 inclui uma lâmina disposta ao longo de sua haste 38, 40,respectivamente, de modo que a lâmina está concentricamente disposta sobre cadahaste, como um saca-rolha e forma uma pluralidade de lâminas e canais entre cadalâmina. Geralmente, a orientação do saca-rolha da lâmina é comumente denominadacomo a hélice do parafuso. Tendo o formato helicoidal, a(s) lâmina(s) de cada parafuso34, 36 é(são) curvada(s) a partir da ponta à haste, de modo que a superfície de cadalâmina é côncava por natureza. Durante a operação, o primeiro parafuso 34 gira sobre ahaste 38 e a primeira hélice do primeiro parafuso 34 entra nos canais da segunda hélicedo segundo parafuso 36. O movimento e orientação da primeira hélice através dos canaisda segunda hélice removem qualquer(quaisquer) composição(ões) de polímero derretidoa partir do parafuso 34 e haste 40 e efetivamente limpam o parafuso 34 e a haste 40. Omovimento constante do primeiro, segundo parafusos 34, 36 efetua o movimentoconstante do componente(s) de polímero derretido ao longo de cada parafuso 34, 36 eimpede que o(s) componente(s) de polímero derretido de aglomerar(em)-se dentro dacavidade de mistura 32 e ao longo de qualquer parafuso 34, 36. Tipicamente, conformeo(s) componente(s) de polímero é derretido, as camadas de polímero podem formar umacamada mais espessa, que pode formar uma esfera de componente(s) de polímeroderretido enquanto gira dentro de uma cavidade de mistura. O movimento e orientaçãodos parafusos 34, 36 efetivamente impedem a ocorrência de tal aglomeração do(s)componente(s) de polímero derretido.

Mais especificamente, conforme o primeiro e o segundoparafusos 34, 36 giram simultaneamente na mesma velocidade e na mesma direção, pelomenos uma primeira lâmina do primeiro parafuso gira através de pelo menos um segundocanal do segundo parafuso. Conforme a primeira lâmina gira, a primeira lâminamovimenta-se para trás e para frente axialmente relativa a uma posição da segundahaste do segundo parafuso. A curvatura de cada superfície da primeira lâmina facilitaesse movimento axial para trás e para frente dentro de cada sendo canal relativo àposição da segunda haste do segundo parafuso. Em contraste, uma lâmina semcurvatura, que é uma lâmina de formato plano, e disposta perpendicularmente a umsegundo parafuso não se movimentaria para trás e para frente dentro de um canal dosegundo parafuso relativo a uma posição da segunda haste do segundo parafuso.

Durante a rotação dos parafusos e esse movimento axial para trás e para frente daprimeira e segunda lâminas, o material composto está sendo processado pelo primeiro esegundo parafusos 34, 36 dentro do reator 14. Ao mesmo tempo, a ponta da primeiralâmina também está removendo o material composto processado a partir da haste dosegundo parafuso e efetivamente limpando a segunda haste 40 e segundo parafuso 36.

Conforme as primeiras lâminas do primeiro parafuso 34 limpam o segundo parafuso 36,as segundas lâminas do segundo parafuso 36 também estão operando da mesma formapara remover o material composto processado a partir da haste do primeiro parafuso 34 eefetivamente limpar a primeira haste 38 e o primeiro parafuso 34.

Para fins de exemplo, e não para ser considerado em umsentido limitante, as dimensões do primeiro reator podem do tamanho de formacorrespondente às condições pretendidas de processamento e finalidade industrial. Porexemplo, cada parafuso pode ter um comprimento de cerca de 1 metro a cerca de 30metros. Cada parafuso pode ter um diâmetro de cerca de 10 centímetros a cerca de 150centímetros. Cada primeira lâmina do primeiro parafuso pode estar disposta cerca de 1milímetro a cerca de 50 milímetros de cada segunda lâmina e a segunda haste dosegundo parafuso. E, cada segunda lâmina do segundo parafuso pode estar disposta acerca de 1 milímetro a cerca de 50 milímetros de cada primeira lâmina e a primeira hastedo primeiro parafuso. Uma ponta de cada primeira lâmina pode ser posicionada a cercade 1 milímetro a cerca de 50 milímetros a partir da segunda haste do segundo parafuso.

E, uma segunda ponta de cada segunda lâmina pode estar posicionada a cerca de 1milímetro a cerca de 50 milímetros a partir da primeira haste do referido primeiroparafuso.

Antes da volatilização, o(s) componente(s) de polímeroinicia(m) como grandes composições de cadeia de hidrocarboneto com mais de 100.000átomos de carbono por cadeia. Durante a volatilização, o(s) componente(s) de polímeroinicia(m) a quebra em menores composições de cadeia de hidrocarboneto, cada umacom menos do que cerca de 100.000 átomos de carbono por cadeia. Conforme avolatilização aproxima-se da conclusão, o(s) componente(s) de polímero quebra(m) umapluralidade de pequenas composições de cadeia de hidrocarboneto, cada um com cercade 6 a cerca de 10.000 átomos de carbono por cadeia, preferivelmente cerca de 6 acerca de 1.000 átomos de carbono por cadeia, mais preferivelmente cerca de 6 a cercade 100 átomos de carbono por cadeia, o que forma o subproduto de hidrocarboneto.

O subproduto de hidrocarboneto preferivelmentecompreende as cadeias de hidrocarboneto compreendendo não menos do que 6 átomosde carbono por cadeia e não mais do que 100 átomos de carbono por cadeia. Ascomposições de cadeia de hidrocarboneto que ficam dentro da faixa de átomosenumerados de carbono por cadeia formam os subprodutos gasosos condensáveis dehidrocarboneto sob as condições operacionais mantidas dentro dos primeiros reatores14. Tais subprodutos gasosos condensáveis de hidrocarboneto podem ser condensadospara formar os subprodutos de hidrocarboneto desejados pelo mercado, por exemplo,compostos parafínicos; um produto de consumo que impõe alto valor de mercado. Emcontraste, as composições de cadeia de hidrocarboneto contendo menos do que 6átomos de carbono por cadeia formam não subprodutos gasosos condensáveis dehidrocarboneto, tais como, metano, etano, propano e butano, os quais, como produtos deconsumo, impõe valor mais baixo de mercado. As composições de cadeia dehidrocarboneto contendo mais do que 100 átomos de carbono por cadeia sãoimprováveis de serem geradas em uma forma de gás.

Durante o processamento do material composto, osubproduto de hidrocarboneto pode ser removido através da saída 16 durante oprocesso. O subproduto de hidrocarboneto pode ser condensado em um produto dehidrocarboneto utilizando um meio para condensação 18. O meio para condensação 18pode compreender qualquer dispositivo capaz de condensar os hidrocarbonetosconforme conhecido por aquele com habilidade ordinária na técnica. Ao realizar oprocesso da presente invenção, pelo menos um produto de hidrocarboneto é formado nacondensação do subproduto de hidrocarboneto. Por exemplo, o produto dehidrocarboneto pode compreender uma composição de parafina que contém parafina emparte (sólida) e óleo parafínico em parte (líquido) em temperatura ambiente. Dependendodas condições operacionais do meio para condensação 18, qualquer número de produtosde hidrocarboneto pode ser produzido utilizado o processo da presente invençãoconforme a embalagem industrial e alimentícia de papel/plástico/alumínio eplástico/alumínio pode cada uma conter um ou mais polímeros diferentes.

Assim que o(s) componente(s) de polímero do materialcomposto tiver(em) sido volatilizado(s) e somente o alumínio permanecer, as peças dealumínio revestidas com uma película fina de óxido de alumínio são transportadas a umaporta de injeção 61 do segundo reator 20 utilizando um meio para transporte 21 conformeconhecido por aquele com habilidade ordinária na técnica. Com referência agora àsFIGS. 3a e 3b, o segundo reator 20 preferivelmente mantém um ambiente não oxidante epode compreender um invólucro 60 disposto sobre uma cavidade 62. A cavidade 62 alojaum banho de derretimento 64 com um revestimento sobre lá disposto. O revestimentocompreende pelo menos um material possuindo características refratárias. Os materiaisadequados que possuem características refratárias para uso no presente incluem, porémsem limitação, sílica, alumina, combinações compreendendo pelo menos um dosprecedentes, e semelhantes, e preferivelmente uma mistura compreendendo cerca de70% por peso a 90% por peso de alumina e sílica no restante. Uma quantidade domaterial de isolamento térmico 65 pode ser disposta sobre a superfície externa doinvólucro 60 com a finalidade de impedir perda de calor, ou pelo menos fornecer perdasmínimas de calor, a partir da cavidade 62. Os materiais adequados de isolamento térmicoincluem, porém sem limitação, materiais de cerâmica fibrosa, sílica, alumina,combinações compreendendo pelo menos um dos materiais precedentes, e semelhantes,e preferivelmente uma mistura de sílica e alumina, em que a quantidade de sílicapresente é maior do que a quantidade de alumina presente.

Um sistema de aquecimento de plasma 66 pode sermontado no invólucro 60, de modo que um dispositivo de aquecimento de plasma 68 estádisposto dentro da cavidade 62. O dispositivo de aquecimento de plasma 68 pode estardisposto próximo a e acima do banho de derretimento, de modo que o dispositivo 68pode movimentar-se para trás e para frente transversalmente à superfície do banho dederretimento e derreter o alumínio livre de pelo menos um componente de polímero. Umdispositivo adequado de aquecimento de plasma 68 para uso no presente podecompreender um maçarico a plasma basculante, transferível ou não-transferível capaz demovimentar-se em todas e quaisquer direções transversalmente à superfície do banho dederretimento, por exemplo, um movimento de varredura, e capaz de gerar pelo menoscalor suficiente para quebrar a película de óxido de alumínio e derreter o alumínio.Qualquer número de gases inertes, conforme conhecido por aquele com habilidádeordinária na técnica, pode ser utilizada como o gás de plasma. Um gás inerte, tal como oAr1 é preferido com a finalidade de manter o ambiente não oxidante dentro do segundoreator 20. O dispositivo de aquecimento de plasma 68 pode gerar um arco elétrico comuma temperatura acima de cerca de 10.000°C (18.032°F) que excede em excesso atemperatura de cerca de 660°C (1220°F), o ponto de fusão do alumínio ou cerca de1.700°C (3.092°F), o ponto de fusão do óxido de alumínio. A película de óxido dealumínio derrete e libera o alumínio contido dentro do invólucro de óxido. Devido àausência de oxigênio, o líquido resultante de alumínio deve estar livre de quaisqueróxidos de alumínio.

Conforme as peças de alumínio entram no banho dederretimento 64, o maçarico a plasma movimenta-se em um movimento de varreduraacima do alumínio. O arco do maçarico a plasma atinge o alumínio e forma as gotas dealumínio derretido e uma camada de escória forma-se no tipo do alumínio derretido.Conforme o alumínio adicional entra no banho de derretimento 64 e derrete, uma camadade escória forma-se e flutua no topo do alumínio derretido. A camada de escória isola oalumínio derretido a partir de altas temperaturas geradas pelo maçarico a plasma. Naprópria superfície da camada de escória com uma espessura de cerca de 1 milímetro acerca de 2 milímetros, a temperatura atinge entre cerca de 2.OOO0C a cerca de 3.000°C.Entretanto, a temperatura cai consideravelmente abaixo da superfície de escória, demodo que a camada de escória efetivamente isola o alumínio derretido. Como resultado,o alumínio derretido pode ser mantido em uma temperatura de não mais do que cerca de800°C durante o processo. Durante o processo, uma ferramenta de grafite (nãomostrada) pode ser utilizada para periodicamente escumar a superfície do banho dederretimento 64 e remover a camada de escória. Aquele com habilidade ordinária natécnica reconhecerá que qualquer ferramenta pode ser incorporada para atingir essafinalidade da mesma forma. Conforme as peças de alumínio continuamente entram nosegundo reator 20, o alumínio derretido também é fundido com a finalidade de manter umnível constante do banho de derretimento. Ao fundir o alumínio derretido, o alumínioderretido pode ser resfriado a uma temperatura de cerca de 600°C. O alumínio derretidoresultante pode ser removido a partir da cavidade 62 via uma saída 70 para formar pelomenos um subproduto de alumínio.

Conforme discutido, os materiais de embalagem depapel/plástico/alumínio e plástico/alumínio não estão sendo reciclados e/ou não sendoreciclados completamente devido às dificuldades intrínsecas para separar o plástico e oalumínio, bem como com relação às propriedades físicas e químicas de cadacomponente. A separação comum térmica (p.ex., pirólise) dos dois componentes é muitodifícil devido às limitações de transferência de calor provocadas pelo componente deplástico e o peso insuficiente do alumínio com a finalidade de quebrar a camada de óxidode alumínio. Outros processos de reciclagem da técnica anterior, incluindo a separaçãoquímica, não foram bem-sucedidos seja de forma econômica ou ambiental.

O sistema e processo da presente invenção recicla deforma bem-sucedida os materiais de embalagem de papel/plástico/alumínio eplástico/alumínio. Os plásticos compostos de um ou mais polímeros e alumínio dequalquer espessura agora podem ser separados e reciclados, ao invés de descartadoscomo material de resíduo. O sistema e processo da presente invenção possuem diversasvantagens ao realizar esse empreendimento bem-sucedido.

O processo da presente invenção não prejudica o ambiente.O processo não gera qualquer tipo de resíduo ambientalmente perigoso, gasoso tóxicoou efluentes líquidos. Durante o processo, o material composto é processado em reatoresvedados e a liberação do subproduto de hidrocarboneto e subproduto de alumínio écontrolada. E1 diferente dos métodos da técnica anterior para reciclagem de plástico, osmateriais compostos de plástico/alumínio ou papel/plástico/alumínio, o processo dapresente invenção não exige reagentes adicionais para efetuar o processamento dosmateriais compostos.

O processo da presente invenção evita o obstáculo maiscomum que, até agora, impediu a reciclagem da embalagem de plástico/alumínio epapel/plástico/alumínio. Ao manter atmosferas não oxidantes e controlar a temperaturadurante o processo, o oxido de alumínio não pode formar e impedir o processo dereciclagem. Como resultado, por sua vez, o subproduto de hidrocarboneto e o subprodutode alumínios exigem homogeneidade, o que se iguala à qualidade.

O processo da presente invenção emprega reatoresvedados especialmente projetados para garantir que os materiais compostos sejamprocessados eficientemente. O uso de um recipiente vedado especialmente projetado eparafusos duplos auto-limpantes permite o aquecimento uniforme e processamentocontínuo do(s) polímero(s) no material composto. Isso garante que o plástico nãodeteriore durante o processo. O uso de um sistema de plasma especialmente projetadopermite o derretímento do alumínio de qualquer tamanho e espessura, mesmo que elessão muito finos. Como resultado, qualquer oxido de alumínio existente previamente apartir do invólucro, o sistema de plasma derrete a camada de óxido de alumínio e libera oalumínio derretido.

O processo da presente invenção não é somente bem-sucedido com relação às tentativas sem sucesso pela técnica anterior, porém também éeficiente. Os processos da técnica anterior tipicamente perdem pelo menos 40%(quarenta por cento) do alumínio ao reciclar os materiais compostos de plástico/alumínioe papel/plástico/alumínio. Como resultado, os processos da técnica anterior não podemrecuperar mais do que 60% (sessenta por cento) do alumínio ao reciclar esses materiaiscompostos. O processo da presente invenção recupera pelo menos aproximadamente90% do alumínio. A eficiência geral de energia do processo da presente invenção é maiordo que aproximadamente 75% (setenta e cinco por cento). A alta eficiência é devida emparte às características intrínsecas das fontes de aquecimento, isto é, as fontes internase externas de aquecimento e maçarico a plasma, e também em parte à orientação dasfontes de aquecimento e material de isolamento térmico dentro e sobre cada reator.

Uma ou mais configurações da presente invenção foramdescritas. Não obstante, será entendido que diversas modificações podem ser feitas semdivergir do espírito e escopo da invenção. De forma correspondente, outrasconfigurações estão dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Processo para reciclagem de materiais compostos,caracterizado pelo fato de compreender:alimentação de uma quantidade de material composto compreendendo pelo menos um polímero e alumínio em pelo menos um primeiro reator;aquecimento do referido material composto em um ambiente não oxidante em umatemperatura suficiente para volatilizar o referido pelo menos um polímero e formar umsubproduto de hidrocarboneto e alumínio no referido pelo menos um primeiro reator;alimentação do referido alumínio livre do referido pelo menos um polímero a um segundoreator; eaquecimento do referido alumínio em um ambiente não oxidante em uma temperaturasuficiente para derreter o referido alumínio no referido segundo reator.

2. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende oaquecimento uniformemente do referido material composto dentro de uma faixa detemperatura de entre cerca de 300°C a cerca de 700°C.

3. Processo, conforme a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a referida faixa de temperatura está entre cerca de 400°C a cerca de600°C.

4. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende a formaçãode um subproduto gasoso condensável de hidrocarboneto.

5. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende a formaçãode pelo menos um composto parafínico.

6. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende a formaçãode um subproduto de hidrocarboneto compreendendo pelo menos uma cadeia dehidrocarboneto compreendendo cerca de 6 a cerca de 10.000 átomos de carbono porcadeia.

7. Processo, conforme a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende a formaçãodo referido subproduto de hidrocarboneto compreendendo pelo menos uma cadeia dehidrocarboneto compreendendo cerca de 6 a cerca de 1.000 átomos de carbono porcadeia.

8. Processo, conforme a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende a formaçãodo referido subproduto de hidrocarboneto compreendendo pelo menos uma cadeia dehidrocarboneto compreendendo cerca de 6 a cerca de 100 átomos de carbono porcadeia.

9. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido material composto compreende:introdução do referido material composto em uma cavidade de mistura do referido pelomenos um primeiro reator;aquecimento uniformemente do referido material composto sem fazer com que o referidopelo menos um polímero deteriore; eprocessamento contínuo do referido material composto.

10. Processo, conforme a da reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o aquecimento uniformemente compreende o aquecimento de todo ovolume do referido pelo menos um primeiro reator utilizando um primeiro elementointerno de aquecimento disposto em uma primeira haste de um primeiro parafuso e umsegundo elemento interno de aquecimento disposto em uma segunda haste de umsegundo parafuso.

11. Processo, conforme a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o aquecimento uniformemente compreende o aquecimento de todo ovolume do referido pelo menos um primeiro reator utilizando um elemento externo deaquecimento, um primeiro elemento interno de aquecimento e um segundo elementointerno de aquecimento do referido pelo menos um primeiro reator.

12. Processo, conforme a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido todo o volume do referido pelo menos umprimeiro reator compreende:aquecimento do referido material composto utilizando o referido elemento externo deaquecimento disposto entre a referida cavidade de mistura e um invólucro do referidopelo menos um primeiro reator; eaquecimento do referido material composto utilizado o referido primeiro elemento internode aquecimento disposto dentro de um primeiro parafuso e um segundo elemento internode aquecimento disposto dentro de um segundo parafuso do referido pelo menos umprimeiro reator.

13. Processo, conforme a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o processamento continuamente compreende:rotação simultaneamente de um primeiro parafuso e um segundo parafuso na mesmavelocidade e na mesma direção dentro do referido primeiro reator;rotação de pelo menos uma primeira lâmina do referido primeiro parafuso através de pelomenos um segundo canal do referido segundo parafuso, onde a referida pelo menos umaprimeira lâmina movimenta-se para trás e para frente axialmente relativo à segundahaste, enquanto o referido primeiro parafuso e o referido segundo parafuso giram;rotação de pelo menos uma segunda lâmina do referido segundo parafuso através depelo menos um primeiro canal do referido primeiro parafuso, onde pelo menos umasegunda lâmina movimenta-se para trás e para frente axialmente relativo à primeirahaste, enquanto o referido primeiro parafuso e o referido segundo parafuso giram;processamento do referido material composto com o referido primeiro parafuso e oreferido segundo parafuso;limpeza de uma superfície do referido primeiro parafuso utilizado a referida pelo menosuma segunda lâmina para remover o referido material composto processado a partir doreferido primeiro parafuso; elimpeza de uma superfície do referido segundo parafuso utilizando a referida pelo menosuma primeira lâmina para remover o referido material composto processado a partir doreferido segundo parafuso.

14. Processo, conforme a reivindicação 1, aindacaracterizado pelo fato de compreender após o referido subproduto de hidrocarbonetoformar-se:remoção do referido subproduto de hidrocarboneto a partir do referido pelo menos umprimeiro reator; econdensação do referido subproduto de hidrocarboneto.

15. Processo, conforme a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aquecimento do referido alumínio compreende:aplicação de um arco de plasma em um movimento de varredura ao referido alumíniopara formar uma quantidade de alumínio derretido e uma camada de escória sobre oreferido alumínio derretido; emanutenção da referida quantidade do alumínio derretido em uma temperatura de nãomais do que cerca de 800°C.

16. Processo, conforme a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a aplicação do referido arco de plasma compreende a geração doreferido arco de plasma utilizando um maçarico a plasma.

17. Processo, conforme a reivindicação 15, aindacaracterizado pelo fato de compreender:escumação de uma quantidade da referida camada de escória a partir de uma superfíciedo referido alumínio derretido; erepetição da referida etapa de escumação em intervalos de cerca de trinta minutos acerca de sessenta minutos durante o processo.

18. Processo, conforme a reivindicação 15, aindacaracterizado pelo fato de compreender o isolamento da referida quantidade do alumínioderretido utilizando a referida camada de escória com uma temperatura de cerca de-2.000°C a cerca de 3.000°C.

19. Processo, conforme a reivindicação 1, aindacaracterizado pelo fato de compreender:fundição do referido segundo reator para remover o referido alumínio derretido;manutenção em um nível constante do alumínio derretido dentro do referido segundoreator; erecuperação do referido alumínio livre do referido pelo menos um polímero.

20. Processo, conforme a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a recuperação compreende a recuperação de pelo menos cerca de 90por cento do referido alumínio livre do referido pelo menos um polímero a partir doreferido material composto.

21. Processo, conforme a reivindicação 1, aindacaracterizado pelo fato de compreender a operação do processo em uma energiaeficiente de mais do que cerca de 75 por cento.

22. Sistema para reciclagem de materiais compostos,caracterizado pelo fato de compreender:pelo menos um primeiro reator compreendendo um elemento externo de aquecimentodisposto sobre uma cavidade de mistura contendo pelo menos dois parafusoscompreendendo uma haste e pelo menos dois elementos internos de aquecimento ládispostos; eum segundo reator compreendendo um sistema de aquecimento de plasma dispostopróximo a um banho de derretimento.

23. Sistema, conforme a reivindicação 22, aindacaracterizado pelo fato de compreender meio para condução dos referidos pelo menosdois parafusos.

24. Sistema, conforme a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que os referidos pelo menos dois parafusos compreendem um primeiroparafuso compreendendo uma primeira haste e um primeiro elemento interno deaquecimento lá disposto e um segundo parafuso compreendendo uma segunda haste eum segundo elemento interno de aquecimento lá disposto.

25. Sistema, conforme a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que o referido primeiro parafuso compreende uma primeira hélice dispostaao longo da referida primeira haste e o referido segundo parafuso compreende umasegunda hélice disposta ao longo da referida segunda haste.

26. Sistema, conforme a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de que a referida primeira hélice compreende uma pluralidade de primeiraslâminas e uma pluralidade de primeiros canais formados entre as referidas primeiraslâminas, e a referida segunda hélice compreende uma pluralidade de segundas lâminas euma pluralidade de segundos canais formados entre as referidas segundas lâminas.

27. Sistema, conforme a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de que cada uma das referidas primeiras lâminas do referido primeiro parafusoé disposta dentro de cada um dos referidos segundos canais do referido segundoparafuso, e cada uma das referidas segundas lâminas do referido segundo parafuso estádisposta dentro de cada um dos referidos primeiros canais do referido primeiro parafuso.

28. Sistema, conforme a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de que o referido primeiro parafuso e o referido segundo parafuso, cada um,possuem um diâmetro de cerca de 10 centímetros a cerca de 150 centímetros.

29. Sistema, conforme a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que o referido primeiro elemento interno de aquecimento está dispostodentro da referida primeira haste do referido primeiro parafuso e o referido segundoelemento interno de aquecimento está disposto dentro da referida segunda haste doreferido segundo parafuso.

30. Sistema, conforme a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que o referido elemento externo de aquecimento compreende um conduíteem comunicação com uma fonte externa de calor compreendendo um fluido selecionadoa partir do grupo consistindo em óleo, gás, água e vapor.

31. Sistema, conforme a reivindicação 22, aindacaracterizado pelo fato de compreender o meio para condensação do subproduto dehidrocarboneto em comunicação com uma saída para o subproduto de hidrocarboneto doreferido pelo menos um primeiro reator.

32. Sistema, conforme a reivindicação 22, aindacaracterizado pelo fato de compreender meio para alimentação de uma quantidade domaterial composto compreendendo pelo menos um polímero e alumínio em uma porta deinjeção do referido pelo menos um primeiro reator.

33. Sistema, conforme a reivindicação 22, aindacaracterizado pelo fato de compreender meio para alimentação do alumínio livre doreferido polímero a partir do referido pelo menos um primeiro reator em uma porta deinjeção do referido segundo reator.

34. Sistema, conforme a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que o referido pelo menos um primeiro reator ainda compreende:um invólucro disposto sobre a referida cavidade de mistura;uma quantidade do material de isolamento térmico suficiente para manter umatemperatura operacional dentro da referida cavidade de mistura disposta sobre o referidoinvólucro;o referido elemento externo de aquecimento disposto entre a referida cavidade de misturae o referido invólucro; euma porta de injeção para receber uma quantidade do material compostocompreendendo pelo menos um polímero e alumínio, uma saída para um subproduto dehidrocarboneto e uma saída para remover o alumínio livre do referido pelo menos umpolímero que são bem dispostas em comunicação com a referida cavidade de mistura.

35. Sistema, conforme a reivindicação 34, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica selecionado a partir do grupo consistindo em sílica, alumina e mistura dosmesmos.

36. Sistema, conforme a reivindicação 34, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica compreendendo uma mistura de sílica e alumina e pelo fato de que umaquantidade da referida sílica é maior do que uma quantidade do referido alumínio.

37. Sistema, conforme a reivindicação 34, caracterizadopelo fato de que o referido segundo reator ainda compreende:um invólucro disposto sobre uma cavidade contendo o referido banho de derretimento;o referido sistema de aquecimento de plasma montado no referido invólucro e dispostoem comunicação com a referida cavidade;uma porta de injeção para receber uma quantidade de alumínio livre de pelo menos umpolímero e uma saída para remover o alumínio derretido disposto em comunicação com areferida cavidade; euma quantidade do material de isolamento térmico suficiente para manter umatemperatura operacional dentro do referido banho de derretimento disposto sobre oreferido invólucro.

38. Sistema, conforme a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de que o referido banho de derretimento é revestido com um material possuindopropriedades refratárias.

39. Sistema, conforme a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de que o referido material com propriedades refratárias é selecionado a partir dogrupo consistindo em sílica, alumina, e misturas dos mesmos.

40. Sistema, conforme a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de que o referido material com propriedades refratárias compreende cerca de70% por peso a 90% por peso de alumina com o restante sendo sílica.

41. Sistema, conforme a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica selecionado a partir do grupo consistindo em sílica, alumina e mistura dosmesmos.

42. Sistema, conforme a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica compreendendo sílica e alumina e pelo fato de que uma quantidade da referidasílica é maior do que uma quantidade do referido alumínio.

43. Reator, caracterizado pelo fato de compreender:um elemento externo de aquecimento disposto sobre uma cavidade de mistura contendopelo menos dois parafusos compreendendo uma haste e pelo menos dois elementosinternos de aquecimento lá dispostos.

44. Reator, conforme a reivindicação 43, aindacaracterizado pelo fato de compreender meio para condução dos referidos pelo menosdois parafusos.

45. Reator, conforme a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que os referidos pelo menos dois parafusos compreendem um primeiroparafuso compreendendo uma primeira haste e um primeiro elemento interno deaquecimento lá disposto e um segundo parafuso compreendendo uma segunda haste eum segundo elemento interno de aquecimento lá disposto.

46. Reator, conforme a reivindicação 45, caracterizadopelo fato de que o referido primeiro parafuso compreende uma primeira hélice dispostaao longo da referida primeira haste e o referido segundo parafuso compreende umasegunda hélice disposta ao longo da referida segunda haste.

47. Reator, conforme a reivindicação 46, caracterizadopelo fato de que a referida primeira hélice compreende uma pluralidade de primeiraslâminas e uma pluralidade de primeiros canais formados entre as referidas primeiraslâminas, e a referida segunda hélice compreende uma pluralidade de segundas lâminas euma pluralidade de segundos canais formados entre as referidas segundas lâminas.

48. Reator, conforme a reivindicação 47, caracterizadopelo fato de que cada uma das referidas primeiras lâminas do referido primeiro parafusoestá disposta dentro de cada um dos referidos segundos canais do referido segundoparafuso, e cada uma das referidas segundas lâminas do referido segundo parafuso estádisposta dentro de cada um dos referidos primeiros canais do referido primeiro parafuso.

49. Reator, conforme a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que o referido primeiro elemento interno de aquecimento está dispostodentro da referida primeira haste do referido primeiro parafuso e o referido segundoelemento interno de aquecimento está disposto dentro da referida segunda haste doreferido segundo parafuso.

50. Reator, conforme a reivindicação 43, caracterizadopelo fato de que o referido elemento externo de aquecimento compreende um conduítedisposto em comunicação com uma fonte externa de calor compreendendo um fluidoselecionado a partir do grupo consistindo em óleo, gás, água e vapor.

51. Reator, conforme a reivindicação 43, aindacaracterizado pelo fato de compreender:um invólucro disposto sobre a referida cavidade de mistura;uma quantidade do material de isolamento térmico suficiente para manter umatemperatura operacional dentro da referida cavidade de mistura disposta sobre o referidoinvólucro;um elemento externo de aquecimento disposto entre a referida cavidade de mistura e oreferido invólucro; euma porta de injeção para receber uma quantidade do material compostocompreendendo pelo menos um polímero e alumínio, uma saída para um subproduto dehidrocarboneto e uma saída para remover o alumínio livre do referido pelo menos umpolímero que são bem dispostas em comunicação com a referida cavidade de mistura.

52. Reator, conforme a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica selecionado a partir do grupo consistindo em sílica, alumina e misturas dosmesmos.

53. Reator, conforme a reivindicação 51, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica compreendendo uma mistura de sílica e alumina e pelo fato de que umaquantidade da referida sílica é maior do que a quantidade do referido alumínio.

54. Reator, caracterizado pelo fato de compreender:um sistema de aquecimento de plasma disposto próximo a um banho de derretimentorevestido com um material com propriedades refratárias.

55. Reator, conforme a reivindicação 54, caracterizadopelo fato de que o referido sistema de aquecimento de plasma compreende um maçaricoa plasma.

56. Reator, conforme a reivindicação 55, caracterizadopelo fato de que o referido maçarico a plasma é capaz de movimentar-se para trás e parafrente acima do referido banho de derretimento.

57. Reator, conforme a reivindicação 55, caracterizadopelo fato de que o referido maçarico a plasma está disposto acima e próximo ao referidobanho de derretimento.

58. Reator, conforme a da reivindicação 54, caracterizadopelo fato de que ainda compreende meio para escumação de uma superfície do referidobanho de derretimento.

59. Reator, conforme a reivindicação 54, caracterizadopelo fato de que o referido material com propriedades refratárias é selecionado a partir dogrupo consistindo em sílica, alumina e misturas dos mesmos.

60. Reator, conforme a reivindicação 54, caracterizadopelo fato de que o referido material com propriedades refratárias compreende cerca de-70% por peso a 90% por peso de alumina com o restante sendo sílica.

61. Reator, conforme a reivindicação 54, aindacaracterizado pelo fato de compreender:um invólucro disposto sobre uma cavidade contendo o referido banho de derretimento;o referido sistema de aquecimento de plasma montado no referido invólucro e dispostoem comunicação com a referida cavidade;uma porta de injeção para receber uma quantidade de alumínio livre de pelo menos umpolímero e uma saída para remover o alumínio derretido disposto em comunicação com areferida cavidade; euma quantidade do material de isolamento térmico suficiente para manter umatemperatura operacional dentro do referido banho de derretimento disposto sobre oreferido invólucro.

62. Reator, conforme a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica selecionado a partir do grupo consistindo em sílica, alumina e misturas dosmesmos.

63. Reator, conforme a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de que o referido material de isolamento térmico compreende um material decerâmica compreendendo sílica e alumina e pelo fato de que uma quantidade da referidasílica é maior do que uma quantidade do referido alumínio.