CZ29890U1 - Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů - Google Patents

Description

Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů

Oblast techniky

Navrhované technické řešení se týká zařízení pro recyklaci plastů metodou obnovy uhlovodíků z recyklovaných plastů.

Dosavadní stav techniky

Použité plasty jsou odpadem, který je nutné likvidovat tak, aby byl co nejmenší dopad na životní prostředí. Zejména se jedná o skládkování, spalování nebo o recyklaci. S ohledem na to, že plastový odpad může být cennou surovinou a jeho opětovné použití se jeví jako nejvíce ekologické, je moderním trendem právě recyklace plastů.

Jedním z druhů recyklace může být výroba produktů z rozdrceného a následně natavením spojeného plastového granulátu. Lisováním ve formách je možné vyrábět například vodovodní žlaby, květníky apod.

Ekonomicky a ekologicky velmi příznivou variantou se jeví obnova uhlovodíků z plastového odpadu. To znamená, že dojde k jeho zahřátí na velmi vysokou teplotu bez přístupu vzduchu 15 (kyslíku). Kondenzací zplyněného plastového odpadu vznikne olej, který je možné použít například jako palivo do dieselových spalovacích motorů.

Zařízení a proces recyklace plastů metodou obnovy uhlovodíků je popsán např. v patentovém spise JP 2015057500. Nevýhodou zde popsaného zařízení je zejména jeho nízká provozní bezpečnost, která vyplývá z jeho konstrukce. Díky tomu jsou z praxe známé případy, kdy v nestan20 dardních provozních režimech došlo ke vzplanutí roztaveného plastového odpadu a plastových plynů. Tyto nevýhody odstraňuje navržené technické řešení.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je konstrukce zařízení ke kontinuální recyklaci plastů. Zařízení obsahuje alespoň nejméně jeden systém ohřevu, nejméně jednu odpařovací nádrž, dopravníkový 25 systém plnění, uzavřený chladicí systém, rozvody pro aplikaci inertního procesního plynu do vnitřního prostoru zařízení a prvek na vyloučení vzduchu ze zpracovávaného plastu. Prvek na vyloučení vzduchu je situovaný mezi dopravníkovým systémem plnění ve formě předhřívacího extrudéru a odpařovacími nádržemi. Uvnitř odpařovací nádrže je umístěno nejméně čidlo pro kontrolu hladiny obsahu odpařovací nádrže. Výstup čidla je propojen s řídicí jednotkou pohonu 30 dopravníkového systému plnění. Tím je možné - s ohledem na rychlost odparu plynné fáze přesně řídit rychlost zásobování technologie plastovým odpadem. Systém ohřevu je tvořen soustavou keramických elektrických ohřevných těles.

Pro zajištění provozní bezpečnosti je výhodné, když je odpařovací nádrž opatřena přetlakovým pojistným ventilem, jehož vývod je situován do chladiče. V případě aktivace pojistného ventilu 35 jsou horké plyny v chladiči bezpečně redukovány a nedojde k jejich nekontrolovatelnému úniku mimo technologii.

Dále je výhodné, pokud je zařízení opatřeno záložním zdrojem elektrické energie a dochlazovacím systémem s nejméně jedním zásobníkem chladivá, který je propojený s chladičem. V případě výpadku elektrické energie je záložní zdroj elektrické energie automaticky aktivován. Dále je 40 spuštěna vypínací sekvence, při které zůstane v provozu dochlazovací systém a vše potřebné k bezpečnému odstavení zařízení a jeho ochlazení. Tím je zajištěno, že při výpadku elektrické energie nedojde k nekontrolovatelnému lokálnímu přehřátí technologie, což by znamenalo výrazné riziko požáru. .

K zajištění provozní operativnosti je výhodné, pokud je zařízení umístěno v uzavíratelném pře45 místitelném kontejneru. Lze jej s ohledem na příznivé rozměry snadno přemístit přímo do tridímy plastů, tzn. plastový odpad je zpracováván přímo v místě vytřídění. To je ekonomicky i ekolo

-1 CZ 29890 UI gicky výhodné. S ohledem na požární bezpečnost je výhodné, pokud jsou uvnitř kontejneru rozvody automatického hasicího systému.

Objasnění výkresů

Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na výkresy, na kterých je na obr. 1 - boční pohled na zařízení;

obr. 2 - čelní pohled na zařízení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů v tomto případě obsahuje systém ohřevu ve formě soustavy keramických elektrických ohřevných těles. Díky tomuto způsobu ohřevu plastového odpadu nedochází k jeho hoření ani degradaci. Zařízení dále obsahuje dvě odpařovací nádrže 6, dopravníkový systém 1 plnění, uzavřený chladicí systém 9 s nemrznoucím tekutým chladicím médiem a rozvody 8 pro aplikaci inertního procesního plynu do vnitřního prostoru zařízení.

Vytříděný plastový odpad je dopravovaný do dopravníkového systému 1 plnění ve formě předhřívacího extrudéru. Zde se postupně nahřívá a je tlačen do dalších částí zařízení. Vzniklá tekutá fáze plastového odpadu následně gravitací prochází skrz prvek 2 na vyloučení vzduchu, který vykonává funkci sifonu. Tím je zabráněno proniknutí vzduchu ze vstupní části zařízení do navazujících uzlů technologie a naopak je zabráněno proniknutí hořlavých výparů z roztaveného plastu do vstupní části zařízení, kde by se mohl smísit se vzduchem. To by s ohledem na vysokou teplotu znamenalo vysoké riziko požáru. Tekutá fáze bez přítomnosti vzduchu je dále zahřívána v předehřevu 3 a dopravena do vyrovnávací nádrže 4. Z vyrovnávací nádrže je vzniklá první plynná fáze transportována přes první kondenzátor s filtrem do chladiče 9. Zbylá tekutá fáze protéká přívodním potrubím 5 situovaným pod provozní hladinou obsahu do odpařovacích nádrží 6, kde je dále zahřívána. Uvnitř odpařovací nádrže 6 je umístěno nejméně čidlo pro kontrolu hladiny obsahu odpařovací nádrže 6, jehož výstup je propojen s řídicí jednotkou pohonu dopravníkového systému 1 plnění. V odpařovacích nádržích 6 dochází k rozdělení tekuté fáze na tuhou a plynnou. Tato druhá plynná fáze odchází do kondenzačních nádrží 7, kde dochází k dělení dlouhých řetězců uhlovodíků na krátké řetězce uhlovodíků.

Vzniklý olejový plyn je skrz odpařovací potrubí 12 vedený do primárního chladiče 9, ve kterém je prudce zchlazen pomocí uzavřeného chladicího systému a kondenzuje na tekutý olej. Ten společně s inertním procesním plynem protéká do skleněného odlučovače, kde se procesní plyn oddělí od oleje a přes vodu je vedený do filtru plynu a může být sbíraný do zásobníku pro opětovné použití. Olej se po odkalení gravitačně přelije do nádrže, ze které je dále přečerpán do externích nádrží.

Pro zajištění provozní bezpečnosti je odpařovací nádrž 6 opatřena přetlakovým pojistným ventilem, jehož vývod je situován do chladiče 9. Zařízení je opatřeno záložním zdrojem elektrické energie a dochlazovacím systémem s nejméně jedním zásobníkem chladivá, který je propojený s chladičem 9. Zařízení je zhotoveno tak, že mohlo být umístěno v uzavíratelném přemístitelném kontejneru. Uvnitř kontejneru jsou rozvody automatického hasicího systému.

Popsané zařízení je unikátní zejména svojí kompaktností a požární bezpečností. Proces recyklace plastu je plně automatizovaný a nenáročný na obsluhu. Obsluha zařízení jen opticky dozoruje a věnuje se přípravě vstupního materiálu.

Příkladné uskutečnění je patrné z obr. 1 a obr. 2.

Claims (4)

1. Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů, obsahující nejméně jeden systém ohřevu, nejméně jednu odpařovací nádrž (6), dopravníkový systém (1) plnění, a uzavřený chladicí systém (9), vyznačující se tím, že dále obsahuje rozvody (8) pro aplikaci inertního procesního 5 plynu do vnitřního prostoru zařízení, a prvek (2) na vyloučení vzduchu ze zpracovávaného plastu, situovaný mezi dopravníkovým systémem (1) plnění ve formě předhřívacího extrudéru a odpařovacími nádržemi (6), přičemž uvnitř odpařovací nádrže (6) je umístěno nejméně čidlo pro kontrolu hladiny obsahu odpařovací nádrže (6), jehož výstup je propojen s řídicí jednotkou pohonu dopravníkového sys10 tému (1) plnění, a že systém ohřevu je tvořen soustavou keramických elektrických ohřevných těles.

2. Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpařovací nádrž (6) je opatřena přetlakovým pojistným ventilem, jehož vývod je situován do chladiče (9).

15

3. Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje záložní zdroj elektrické energie a dochlazovací systém, obsahující nejméně jeden zásobník chladivá propojený s chladičem (9).

4. Zařízení ke kontinuální recyklaci plastů podle některého z předešlých nároků, vyznačující se tím, že je umístěno v uzavíratelném přemístitelném kontejneru, přičemž uvnitř 20 kontejneru jsou rozvody automatického hasicího systému.