FR3098521A1

FR3098521A1 - Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse et sa mise en œuvre.

Info

Publication number: FR3098521A1
Application number: FR1907767A
Authority: FR
Inventors: Rémy GOURHAN
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: FR3098521B1

Abstract

Titre de l’invention : Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse et sa mise en œuvre. La présente invention concerne un dispositif destiné à détruire des déchets solides préalablement broyés dits MAT par une technique de pyrolyse spatiale ablative, à l’intérieur d’un réacteur de dépolymérisation (200) constitué d’un contenant cylindrique (230) dont la surface périphérique intérieure est recouverte d’une mousse rigide isolante (240) associée à du graphite hautement purifié et recouvert de carbone pyrolytique brillant miroir pour refléter le rayonnement, dans lequel on a fait le vide et où on a porté la température jusqu’à environ 3000°C. Le réacteur de dépolymérisation (200) dispose en son intérieur d’une cage interne (265) constituée de barres de graphites (270) placées successivement verticalement et à intervalle régulier sur un axe circulaire circonscrit, à l’intérieur de laquelle sont introduits par gravité et sans contact les déchets solides à traiter dits MAT qui lors de leur chute sont érodés par le frottement sur les rayonnements émis par les barres de cage (270). Les résidus gazeux et solides sont transférés par un tube dit évacuateur (300) dans lequel est injectée de l’eau au moyen d’au moins une buse (340), vers un récupérateur (400) muni d’un dispositif de refroidissement (440) pour condenser les gaz résiduels et les résidus solides sont stockés par décantation au fond du récupérateur. Les résidus liquides sont extraits du récupérateur au moyen d’une pompe (500). Figure pour l’abrégé: Fig. 2

Description

Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse et sa mise en œuvre.

la présente invention concerne un dispositif destiné à la transformation des déchets industriels solides par la technique dite de Pyrolyse spatiale ablative, caractérisé en ce que la décomposition des molécules se fait dans l’espace, dans des conditions de basse pression et en présence d’un minimum d’oxygène, le recours au carbone permettant d’appliquer une très haute température et un rayonnement optimum et la notion d’ablative étant justifiée par le mode d’injection de la matière à traiter, elle-même érodée par frottement sur les rayonnements pendant sa chute par gravité dans le réacteur de l’installation.

On sait que la destruction des déchets organiques est encore et le plus souvent appliquée par le procédé aujourd’hui bien connu de l’incinération, c'est-à-dire par combustion en présence d’air, qui a pour inconvénient majeur d’émettre des aérosols et notamment des fumées nécessitant un traitement d’épuration difficile et couteux avant la libération dans l’atmosphère. D’autre part, l’incinération peut entrainer la génération de composés chimiques toxiques dont l’élimination est parfois impossible.

Avantageusement, le procédé dit de pyrolyse consiste en la décomposition chimique d’un composé organique, c'est-à-dire un composé d’origine naturelle ou de synthèse dont un des éléments chimiques est le carbone, par une forte augmentation de sa température afin d’obtenir d’autres produits qu’il ne contenait pas initialement et plus aisément maitrisables. Cette opération réalisée en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l’oxydation et la combustion, correspond à la première phase de transformation thermique des matières après la déshydratation et permet généralement d’obtenir un solide carboné, une huile ou un gaz.

Sensibilisé depuis de nombreuses années par l’élimination des déchets et notamment au moyen de la pyrolyse, l’auteur de la présente invention a déjà conduit plusieurs études ayant abouti à la réalisation d’au moins trois documents préalablement édités respectivement sous les numéros EP 0630957, FR 2772043 et FR 2830536 dont les deux premiers portent sur la destruction des matières organiques industrielles par pyrolyse et le dernier plus précisément sur le traitement par pyrolyse des déchets fluides.

L’évolution des études et recherches de l’auteur en cette matière dans le souci d’optimiser les performances des inventions précédentes, l’a conduit à imaginer un dispositif de destruction par pyrolyse des déchets industriels solides, spéciaux et toxiques recourant particulièrement au carbone dont le rayonnement à haute température est très puissant et performant.

A cet effet, le dispositif de l’invention se compose de plusieurs parties techniques associées fonctionnellement entre elles dont:

Une partie dite SAS d’Introduction réservée à l’introduction des matières à traiter ci-après désignées MAT.
Une cuve de traitement des MAT dite: Réacteur de dépolymérisation,
Un conduit d’évacuation des résidus dit: Evacuateur,
Un groupe laveur condenseur dit: Récupérateur,
Un groupe de pompage dit: Pompe résidus.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le SAS d’introduction est fabriqué préférablement en métal et notamment en acier inoxydable et constitué d’une trémie par exemple de la forme d’un cône ou d’une pyramide inversée pour orienter les déchets à traiter préalablement broyés dits MAT, vers un dispositif de distribution dit distributeur, incluant intérieurement des moyens mécaniques permettant de libérer en continu une quantité déterminée de MAT pénétrant par gravité à l’intérieur d’un réacteur de dépolymérisation.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le SAS d’introduction est associé mécaniquement au plan supérieur du réacteur de dépolymérisation dit coiffe réacteur, au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant constitué notamment d’une bride dite bride sortie distributeur, située en partie basse du distributeur et coopérant fonctionnellement avec une bride correspondante dite bride entrée réacteur, située sur la coiffe réacteur dudit réacteur de dépolymérisation, de manière à permettre le libre passage des MAT vers l’intérieur de celui-ci.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation est constitué d’une cuve dite cuve réacteur, fabriquée par exemple en métal et notamment en acier inoxydable, préférablement cylindrique autour d’un axe longitudinal vertical, constituée d’un plan périphérique associé de manière étanche et isolée, intégrée ou rapportée, d’une part et dans sa partie haute à la coiffe réacteur portant elle-même en son centre une bride entrée réacteur et d’autre part et dans sa partie basse à une trémie dite sortie réacteur par exemple de la forme d’un cône ou d’une pyramide inversée pour conduire les résidus solides et gazeux vers l’évacuateur.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation dispose dans sa partie haute et à un endroit précis de son plan périphérique, d’un moyen mécanique étanche et isolant dit sortie vide, d’accéder à son volume intérieur et permettre le branchement d’une pompe à vide ou tout autre équipement extérieur de même objet.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, la trémie dite sortie réacteur est raccordée à l’évacuateur au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant constitué notamment d’une bride dite bride sortie réacteur située en partie basse de la sortie réacteur et coopérant fonctionnellement avec une bride correspondante dite bride entrée évacuateur, située à une des extrémités dudit évacuateur.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, un répartiteur fixe est fonctionnellement associé de manière intégrée ou rapportée, sur le plan inférieur de la coiffe réacteur. Sa fonction consiste comme son appellation l’indique, à répartir les MAT issues du distributeur du SAS d’introduction, de manière homogène sur un plan fictif horizontal, notamment cylindrique et de surface précisément déterminée, pour circonscrire la chute verticale par gravité des MAT à l’intérieur d’un espace central le plus cylindrique possible.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le répartiteur est constitué d’un cône creux préférablement métallique dont le plus petit diamètre est le diamètre supérieur associé de manière intégrée ou rapportée au plan inférieur de la coiffe réacteur et le plus grand diamètre est le diamètre inférieur ouvert vers l’espace libre intérieur du réacteur de dépolymérisation, le plan périphérique dudit cône creux étant aménagé dans ses formes pour optimiser la répartition, par exemple par une pluralité de plis, gorges ou autres rainures.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, la surface interne du plan périphérique du réacteur de dépolymérisation est recouverte sur toute sa hauteur d’une mousse rigide isolante associée à du graphite hautement purifié et recouvert de carbone pyrolytique, le traitement de surface de cet isolant apportant à la surface interne du plan périphérique du réacteur de dépolymérisation un brillant miroir reflétant le rayonnement.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le volume intérieur du réacteur de dépolymérisation reçoit une pluralité de barres de graphite dites barre de cage, de section circulaire, de diamètre déterminé et de longueur voisine de la hauteur du volume interne du réacteur de dépolymérisation, placées verticalement et préférablement à intervalles réguliers selon un axe circulaire concentrique de manière à constituer une cage cylindrique dite cage interne, à l’intérieur de laquelle les MAT tombent par gravité et sans contact avec les barres de cage, consécutivement à l’action du répartiteur. Lesdites barres de cage sont maintenues dans leur position verticale par leur extrémité supérieure solidarisée à la coiffe réacteur.

Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le volume intérieur du réacteur de dépolymérisation reçoit en son centre et en lieu et place de la cage interne, un ou des tubes de graphite superposés constituant une jupe interne, dont le diamètre extérieur et l’épaisseur sont proches ou identiques au diamètre extérieur et épaisseur de la cage interne. Les MAT tombent par gravité à l’intérieur de la jupe interne, sans contact avec le plan périphérique de celle-ci, consécutivement à l’action du répartiteur.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation dispose de manière intégrée ou rapportée, d’un circuit de refroidissement par circulation d’eau.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, l’évacuateur est constitué d’un tube de préférence métallique et incurvé selon un rayon déterminé dit tube transfert, dont une extrémité est munie d’une bride dite bride entrée évacuateur pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction horizontal à une bride sortie réacteur située au bas de la sortie réacteur du réacteur de dépolymérisation et l’autre extrémité est munie d’une bride dite bride sortie évacuateur pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction vertical à une bride dite bride entrée condenseur.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, la bride sortie évacuateur ou la bride entrée condenseur est conçue de manière à recevoir axialement dans un espace prévu à cet effet, une plaque intermédiaire dite écran séparateur, ledit écran séparateur présentant sur la majeure partie de sa surface une pluralité de perforations le traversant de part en part dites conduit gaz et sur sa surface restante, une ouverture le traversant dite conduit résidus de forme, dimensions et positionnement adaptés au libre passage des résidus pyrolytiques solides le plus souvent à l’état granuleux ou pulvérulents.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le tube transfert de l’évacuateur est muni à un endroit d’une de ses génératrices et préférablement sur la paroi en contact avec les gaz résiduels transférés, d’au moins une buse dite buse d’injection par laquelle de l’eau est injectée pour refroidir les gaz résiduels transférés et faciliter l’écoulement des résidus à l’intérieur du tube transfert de l’évacuateur.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le groupe laveur condenseur dit récupérateur est constitué d’un contenant de préférence métallique et de forme adaptée pour recevoir d’une part les résidus gazeux et d’autre part les résidus solides consécutifs à l’opération de pyrolyse réalisée à l’intérieur du réacteur de dépolymérisation et transférés par l’évacuateur.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le récupérateur est associé de manière intégrée ou rapportée de préférence à l’extérieur de son plan supérieur, à un dispositif de refroidissement suffisant pour générer la condensation des résidus gazeux récupérés.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le récupérateur ayant pour fonction la réception, l’accumulation et la transformation de produits gazeux et solides, son volume intérieur est fonctionnellement divisé en deux parties dont une partie supérieure réservée aux gaz et une partie inférieure réservée aux liquides et résidus inertes, chacune desdites parties disposant de moyens de contrôle et d’accès tels que par exemple : détecteur de niveau, purgeur, thermomètre ou autre accès. Ainsi, le récupérateur de l’invention dispose en sa partie médiane et sur l’un ou l’autre de ses côtés d’un dispositif de détection de niveau dit détecteur médian et dans sa partie basse et sur l’un ou l’autre de ses côtés d’un dispositif d’extraction des résidus liquides notamment un groupe de pompage dit pompe résidus et/ou encore des voies d’accès permettant le retrait des résidus solides inertes tel que tiroir, trappe ou tout autre moyen technique de même objet.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, la mise en œuvre du dispositif conduit à la destruction de déchets par pyrolyse selon le procédé suivant:

Le vide est réalisé à l’intérieur du réacteur de dépolymérisation, par branchement d’un équipement extérieur à la sortie vide de celui-ci par l’intermédiaire d’un moyen mécanique étanche et isolant,
La température intérieure du réacteur de dépolymérisation est portée jusqu’à environ 3000°C,
Les déchets solides dits MAT préalablement broyés sont alors introduits à l’intérieur du SAS d’introduction,
Le distributeur associé audit SAS d’introduction libère en continu l’accès des MAT vers l’espace intérieur du réacteur de dépolymérisation,
Les MAT concentrés par le répartiteur tombent par gravité à l’intérieur de la cage interne formée d’une pluralité concentrique de barres de cage en graphite à haut rayonnement, sans toucher lesdites barres de cage. La destruction des molécules se fait dans l’espace et au cours de la chute des MAT à l’intérieur de la cage interne.
La transformation génère des gaz et des résidus solides qui automatiquement tombent à l’intérieur de la trémie dite sortie réacteur,
Lesdits résidus sont transférés par le tube transfert de l’évacuateur de la sortie réacteur vers l’écran séparateur de l’une ou l’autre des bride sortie évacuateur ou bride entrée condenseur, les gaz résiduels passent par les conduits gaz de l’écran séparateur et rejoignent l’intérieur du récupérateur dans lequel ils seront condensés pour rejoindre la partie basse de celui-ci où sont accumulés les résidus liquides et solides et les résidus solides transférés passent par le conduit résidus de l’écran séparateur pour rejoindre par décantation le fond du récupérateur.

La description suivante en regard des dessins annexés à titre d’exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre comment l’invention peut être mise en pratique.

représente schématiquement le dispositif avec ses principaux éléments non assemblé.

représente le dispositif vu de dessus selon la coupe A-A.

représente en coupe partielle le dispositif assemblé.

représente l’écran séparateur des résidus gazeux et solides.

Le dispositif de l’invention se compose de plusieurs parties techniques associées et collaborant fonctionnellement entre elles dont:

Une partie dite SAS d’Introduction (100) réservée à l’introduction des matières à traiter ci-après désignées MAT.
Une cuve de traitement des MAT dite: Réacteur de dépolymérisation (200),
Un conduit d’évacuation des résidus dit: Evacuateur (300),
Un groupe laveur condenseur dit: Récupérateur (400),
Un groupe de pompage dit: Pompe résidus (500).

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le SAS d’introduction (100) est fabriqué préférablement en métal et notamment en acier inoxydable et constitué d’une trémie (110) par exemple de la forme d’un cône ou d’une pyramide inversée pour orienter les déchets à traiter préalablement broyés dits MAT, vers un dispositif de distribution dit distributeur (120), incluant intérieurement des moyens mécaniques permettant de libérer en continu une quantité déterminée de MAT pénétrant par gravité à l’intérieur d’un réacteur de dépolymérisation (200).

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le SAS d’introduction (100) est associé mécaniquement au plan supérieur du réacteur de dépolymérisation (200) dit coiffe réacteur (220), au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant constitué notamment d’une bride dite bride sortie distributeur (130), située en partie basse du distributeur (120) et coopérant fonctionnellement avec une bride correspondante dite bride entrée réacteur (210), située sur la coiffe réacteur (220) dudit réacteur de dépolymérisation (200), de manière à permettre le libre passage des MAT vers l’intérieur de celui-ci.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation (200) est constitué d’une cuve dite cuve réacteur (230), fabriquée par exemple en métal et notamment en acier inoxydable, préférablement cylindrique autour d’un axe longitudinal vertical, constituée d’un plan périphérique associé de manière étanche et isolée, intégrée ou rapportée, d’une part et dans sa partie haute à la coiffe réacteur (220) portant elle-même en son centre une bride entrée réacteur (210) et d’autre part et dans sa partie basse à une trémie dite sortie réacteur (280) par exemple de la forme d’un cône ou d’une pyramide inversée pour conduire les résidus solides et gazeux vers l’évacuateur (400).

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation (200) dispose dans sa partie haute et à un endroit précis de son plan périphérique, d’un moyen mécanique étanche et isolant dit sortie vide (235) permettant d’accéder à son volume intérieur par branchement d’une pompe à vide ou tout autre équipement extérieur de même objet.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, la trémie dite sortie réacteur (280) est raccordée à l’évacuateur (300) au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant constitué notamment d’une bride dite bride sortie réacteur (290) située en partie basse de la sortie réacteur (280) et coopérant fonctionnellement avec une bride correspondante dite bride entrée évacuateur (310), située à une des extrémités dudit évacuateur (300).

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, un répartiteur (260) fixe est fonctionnellement associé de manière intégrée ou rapportée, sur le plan inférieur de la coiffe réacteur (220). Sa fonction consiste comme son appellation l’indique, à répartir les MAT issues du distributeur (120) du SAS d’introduction (100), de manière homogène sur un plan fictif horizontal, notamment cylindrique et de surface précisément déterminée, pour circonscrire la chute verticale par gravité des MAT à l’intérieur d’un espace central le plus cylindrique possible.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le répartiteur (260) est constitué d’un cône creux préférablement métallique dont le plus petit diamètre est le diamètre supérieur associé de manière intégrée ou rapportée au plan inférieur de la coiffe réacteur (220) et le plus grand diamètre est le diamètre inférieur ouvert vers l’espace libre intérieur du réacteur de dépolymérisation (200), le plan périphérique dudit cône creux étant aménagé dans ses formes pour optimiser la répartition, par exemple par une pluralité de plis, gorges ou autres rainures.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, la surface interne du plan périphérique du réacteur de dépolymérisation (200) et la surface interne de la sortie réacteur (280) est recouverte sur toute sa hauteur d’une mousse rigide isolante (240) associée à du graphite hautement purifié et recouvert de carbone pyrolytique, le traitement de surface de cet isolant apportant aux surfaces recouvertes un brillant miroir reflétant le rayonnement.

Selon ce mode de réalisation préféré de l’invention, le volume intérieur du réacteur de dépolymérisation (200) reçoit une pluralité de barres de graphite dites barre de cage (270), de section circulaire, de diamètre déterminé et de longueur voisine de la hauteur du volume interne du réacteur de dépolymérisation (200), placées verticalement et préférablement à intervalles réguliers selon un axe circulaire concentrique de manière à constituer une cage cylindrique dite cage interne (265), à l’intérieur de laquelle les MAT tombent par gravité et sans contact avec les barres de cage (270) consécutivement à l’action du répartiteur (260). Lesdites barres de cage (270) sont maintenues dans leur position verticale par leur extrémité supérieure solidarisée à la coiffe réacteur (220).

Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le volume intérieur du réacteur de dépolymérisation (200) reçoit en son centre et en lieu et place de la cage interne (265), un ou des tubes de graphite superposés constituant une jupe interne (non représenté), dont le diamètre extérieur et l’épaisseur sont proches ou identiques au diamètre extérieur et épaisseur de la cage interne (265). Les MAT tombent par gravité à l’intérieur de la jupe interne (non représenté), sans contact avec le plan périphérique de celle-ci, consécutivement à l’action du répartiteur (260).

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le réacteur de dépolymérisation (200) dispose de manière intégrée ou rapportée, d’un circuit de refroidissement (250) par circulation d’eau.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, l’évacuateur (300) est constitué d’un tube de préférence métallique et incurvé selon un rayon déterminé dit tube transfert (320), dont une extrémité est munie d’une bride dite bride entrée évacuateur (310) pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction horizontal à une bride sortie réacteur (290) située au bas de la sortie réacteur (280) du réacteur de dépolymérisation (200) et l’autre extrémité est munie d’une bride dite bride sortie évacuateur (330) pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction vertical à une bride dite bride entrée condenseur (410).

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, la bride sortie évacuateur (330) ou la bride entrée condenseur (410) est conçue de manière à recevoir axialement dans un espace prévu à cet effet, une plaque intermédiaire dite écran séparateur (350), ledit écran séparateur (350) présentant sur la majeure partie de sa surface une pluralité de perforations le traversant de part en part dites conduit gaz (360) et sur sa surface restante, une ouverture le traversant dite conduit résidus (370) de forme, dimensions et positionnement adaptés au libre passage des résidus pyrolytiques solides le plus souvent à l’état granuleux ou pulvérulents.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le tube transfert (320) de l’évacuateur (300) est muni à un endroit d’une de ses génératrices et préférablement sur la paroi en contact avec les gaz résiduels transférés, d’au moins une buse dite buse d’injection (340) par laquelle de l’eau est injectée pour refroidir les gaz résiduels transférés et faciliter l’écoulement des résidus solides à l’intérieur du tube transfert (320) de l’évacuateur (300).

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le groupe laveur condenseur dit récupérateur (400) est constitué d’un contenant de préférence métallique et de forme adaptée pour recevoir d’une part les résidus gazeux et d’autre part les résidus solides consécutifs à l’opération de pyrolyse réalisée à l’intérieur du réacteur de dépolymérisation (200) et transférés par l’évacuateur (300).

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le récupérateur (400) est associé de manière intégrée ou rapportée de préférence à l’extérieur de son plan supérieur, à un dispositif de refroidissement (440) suffisant pour générer la condensation des résidus gazeux récupérés.

Selon le mode de réalisation préféré de l’invention, le récupérateur (400) ayant pour fonction la réception, l’accumulation et la transformation de résidus gazeux et solides, son volume intérieur est fonctionnellement divisé en deux parties dont une partie supérieure réservée aux gaz et une partie inférieure réservée aux liquides et résidus inertes, chacune desdites parties disposant de moyens de contrôle et d’accès tels que par exemple: détecteur de niveau, purgeur, thermomètre ou autre accès. Ainsi, le récupérateur (400) de l’invention dispose de préférence en sa partie médiane et à un endroit précis de son plan périphérique, d’un dispositif de détection de niveau dit détecteur médian (420) et dans sa partie basse et à un endroit précis de son plan périphérique, d’un dispositif d’extraction des résidus liquides notamment un groupe de pompage dit pompe résidus (500) associé au récupérateur (400) au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant sur un plan de jonction vertical, constitué d’une bride dite bride sortie récupérateur (430) opposée à une bride correspondante de la pompe résidus dite bride pompe résidus (510) et/ou encore au moins une voie d’accès permettant le retrait des résidus solides inertes tel que tiroir, trappe ou tout autre moyen technique de même objet.

La mise en œuvre du dispositif de l’invention conduit à la destruction de déchets par pyrolyse selon le procédé suivant:

Le vide est réalisé à l’intérieur du réacteur de dépolymérisation (200), de l’évacuateur (300) et du récupérateur (400), par branchement d’un équipement extérieur à la sortie vide (235) de celui-ci par l’intermédiaire d’un moyen mécanique étanche et isolant,
La température intérieure du réacteur de dépolymérisation (200) est portée jusqu’à environ 3000°C,
Les déchets solides dits MAT préalablement broyés sont alors introduits à l’intérieur de la trémie (110) du SAS d’introduction (100),
Le distributeur (120) associé audit SAS d’introduction (100) libère en continu l’accès des MAT vers l’espace intérieur d’un réacteur de dépolymérisation (200),
Les MAT concentrés par le répartiteur (260) tombent par gravité à l’intérieur de la cage interne (265) formée d’une pluralité concentrique de barres de cage (270) en graphite à haut rayonnement, sans toucher lesdites barres de cage (270). La destruction des molécules se fait dans l’espace et au cours de la chute des MAT à l’intérieur de la cage interne (265)
.La transformation génère des gaz et des résidus solides qui automatiquement tombent à l’intérieur de la trémie dite sortie réacteur (280).
Lesdits résidus sont transférés par le tube transfert (320) de l’évacuateur (300) depuis la bride sortie réacteur (290) vers l’écran séparateur (350) de l’une ou l’autre des bride sortie évacuateur (330) ou bride entrée condenseur (410), les gaz résiduels passent par les conduits gaz (360) de l’écran séparateur (350) et rejoignent l’intérieur du récupérateur (400) dans lequel ils seront condensés pour rejoindre la partie basse de celui-ci où sont accumulés les résidus liquides et solides et les résidus solides transférés par le tube transfert (320) passent par le conduit résidus (370) de l’écran séparateur (350) pour rejoindre par décantation le fond du récupérateur(400).

Claims

Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse, caractérisé en ce qu’il se compose de:
Un SAS d’introduction (100) réservé à l’introduction de matières à traiter dites MAT,

Une cuve de traitement des MAT dit réacteur de dépolymérisation (200),

Un conduit d’évacuation des résidus gazeux et solides dit évacuateur (300),

Un groupe laveur-condenseur dit récupérateur (400),

Un groupe de pompage dit pompe résidus (500),
le réacteur de dépolymérisation (200) recevant en son volume intérieur une pluralité de barres de graphite dites barre de cage (270), constituant une cage cylindrique dite cage interne (265).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le SAS d’introduction est constitué d’une trémie (110) associée à un dispositif de distribution dit distributeur (120) incluant des moyens mécaniques permettant de libérer en continu par gravité une quantité de MAT préalablement broyés.
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le SAS d’introduction (100) est associé au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant à la coiffe réacteur (220) du réacteur de dépolymérisation (200) de manière à permettre le libre passage des MAT vers l’intérieur de celui-ci, ledit réacteur de dépolymérisation (200) étant constitué d’une cuve réacteur (230) dont le plan périphérique est associé de manière étanche et isolée, intégrée ou rapportée, d’une part en partie haute à la coiffe réacteur (220) et d’autre part en partie basse à une trémie dite sortie réacteur (280), la surface interne dudit plan périphérique et de ladite sortie réacteur (280) du réacteur de dépolymérisation (200) étant recouverte d’une mousse rigide isolante (240) associée à du graphite hautement purifié et recouvert de carbone pyrolytique, le traitement de surface de cet isolant apportant aux surfaces traitées un brillant miroir reflétant le rayonnement.
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le réacteur de dépolymérisation (200) est refroidi par un circuit de refroidissement à circulation d’eau (250) et dispose d’une part dans sa partie haute et à un endroit de son plan périphérique, d’un moyen mécanique étanche et isolant dit sortie vide (235) pour le branchement d’une pompe à vide extérieure et d’autre part dans sa partie basse d’un moyen d’assemblage mécanique étanche et isolant de la sortie réacteur (280), notamment une bride de sortie réacteur (290), avec une bride entrée évacuateur (310) d’un évacuateur (300).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que le réacteur de dépolymérisation (200) présente associé de manière intégrée ou rapportée sur le plan inférieur de sa coiffe réacteur (220), un répartiteur fixe (260) constitué d’un cône creux dont le diamètre supérieur est le plus petit diamètre et le diamètre inférieur est le plus grand diamètre ouvert vers l’espace libre intérieur du réacteur de dépolymérisation (200), le plan périphérique dudit cône creux étant aménagé dans ses formes pour optimiser la répartition, par exemple par une pluralité de plis, gorges ou rainures.
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que le réacteur de dépolymérisation (200) reçoit une pluralité de barres de graphite dites barre de cage (270), de section circulaire et de longueur voisine de la hauteur du volume interne du réacteur de dépolymérisation (200), placées verticalement et à intervalles réguliers selon un axe circulaire concentrique de manière à constituer une cage interne (265).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que le réacteur de dépolymérisation (200) reçoit en son centre et en lieu et place de la cage interne (265) un ou des tubes de graphite superposés constituant une jupe interne dont le diamètre extérieur et l’épaisseur sont proches ou identiques au diamètre extérieur et épaisseur de la cage interne (265).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l’évacuateur (300) est constitué d’un tube transfert (320) incurvé, muni à une extrémité d’une bride entrée évacuateur (310) pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction horizontal à une bride sortie réacteur (290) et à l’autre extrémité opposée d’une bride dite bride sortie évacuateur (330) pour être associée au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant et sur un plan de jonction vertical à une bride dite bride entrée condenseur (410).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon la revendication 1 et 8, caractérisé en ce que la bride sortie évacuateur (330) du tube transfert (320) de l’évacuateur (300) ou la bride entrée condenseur (410) du récupérateur (400) est conçue de manière à recevoir axialement dans un espace prévu à cet effet, un écran séparateur (350) présentant d’une part sur la majeure partie de sa surface une pluralité de perforations le traversant dites conduit gaz (360) et d’autre part sur sa surface restante, une ouverture le traversant dit conduit résidus (370).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1, 8 et 9, caractérisé en ce que le tube transfert (320) de l’évacuateur (300) est muni à un endroit d’une de ses génératrices, d’au moins une buse dite buse d’injection (340) permettant d’injecter de l’eau dans le conduit du tube transfert (320) pour refroidir les résidus gazeux et faciliter l’écoulement des résidus solides vers l’évacuateur (300).
Dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon les revendications 1, 8 et 9, caractérisé en ce que le récupérateur (400) destiné à la réception, l’accumulation et la transformation des résidus gazeux et solides consécutifs à l’opération de pyrolyse, est constitué d’un contenant associé à un dispositif de refroidissement (440), présentant un volume intérieur divisé en deux parties dont une partie supérieure réservée aux gaz et une partie inférieure réservée aux liquides et résidus inertes, ledit contenant disposant dans sa partie médiane et à un endroit de son plan périphérique d’un détecteur de niveau dit détecteur médian (420) et dans sa partie basse et à un endroit de son plan périphérique d’un dispositif d’extraction des résidus liquides, notamment une pompe à résidus (500) associée au récupérateur (400) au moyen d’un assemblage mécanique étanche et isolant sur un plan de jonction vertical, constitué d’une bride sortie récupérateur (430) opposée à une bride pompe résidus (510) et/ou encore au moins une voie d’accès permettant le retrait des résidus solides inertes telle que tiroir, trappe ou tout autre moyen technique de même objet.
Procédé de mise en œuvre du dispositif pour la destruction des déchets industriels spéciaux ou toxiques par pyrolyse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend les opérations et phases suivantes:
Réalisation du vide à l’intérieur du réacteur de dépolymérisation (200) en recourant à un équipement extérieur tel qu’une pompe à vide ou tout autre équipement de même objet, branché à la sortie vide (235) par l’intermédiaire d’un moyen mécanique étanche et isolant,

Elévation de la température interne du réacteur de dépolymérisation (200) jusqu’à environ 3000°C,

Introduction des MAT préalablement broyés à l’intérieur de la trémie (110) du SAS d’introduction (100),

Introduction en continu des MAT dans le volume intérieur du réacteur de dépolymérisation (200) par le distributeur (120) du SAS d’introduction (100),

Destruction des molécules de MAT dans l’espace et pendant la chute par gravité des MAT entre les barres cage (270) de la cage inerte (265) du réacteur de dépolymérisation (200) sans contact avec ces dernières et consécutivement récupération des résidus gazeux et solides dans la sortie réacteur (280),

Transfert des résidus gazeux et solides par le tube transfert (320) de l’évacuateur, depuis la bride sortie réacteur (290) du réacteur de dépolymérisation (200) vers l’écran séparateur (350) de l’une ou l’autre des bride sortie évacuateur (330) ou bride entrée condenseur (410), les gaz résiduels passant par les conduits gaz (360) de l’écran séparateur (350) pour rejoindre la partie basse du récupérateur (400) après avoir été condensés et les résidus solides passant par le conduit résidus (370) de l’écran séparateur (350) pour rejoindre par décantation le fond du récupérateur (400), les résidus liquides présents dans le récupérateur (400) sont alors extraits au moyen d’une pompe résidus (500) et les résidus solides sont extraits par au moins une voie d’accès prévue à cet effet.