PL210883B1 - Reaktor do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza odpadów polimerów oraz sposób ich przetwarzania - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 210883 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384806 ^{(51) Int.Cl.}

F23G 5/00 (2006.01) F23G 7/12 (2006.01) B09B 3/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 28.03.2008 _{B01J 19/18 (2006.01)}

Reaktor do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza odpadów polimerów oraz sposób ich przetwarzania

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL
12.10.2009 BUP 21/09	(72) Twórca(y) wynalazku:
	MAREK STELMACHOWSKI, Łódź, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.03.2012 WUP 03/12	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Jolanta Dziubińska

PL 210 883 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest reaktor do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza odpadów polimerów oraz sposób ich przetwarzania, przeznaczony zwłaszcza do przetwarzania poliolefin i gumy. Przetwarzane odpady nie muszą być rozdrabniane.

Znanych jest wiele metod przetwarzania odpadów tworzyw sztucznych i gumy. Kierunek przetwarzania odpadów tworzyw sztucznych oparty na wykorzystaniu ich do produkcji wyjściowych monomerów posiada najmniej wad oraz jest najkorzystniejszy ekonomicznie i ekologicznie. Dla poliolefin i gumy najkorzystniejsze są metody pozwalające w wyniku zachodzących procesów rozkładu uzyskać mieszaninę węglowodorów o długości łańcucha od C1 do C24, w której frakcja C4 do C24, powinna stanowić część największą, ponieważ może być użyta do produkcji paliw silnikowych.

Wśród różnych chemicznych i termicznych metod utylizacji polimerów i innych odpadów organicznych znanych jest również kilka metod ich termicznego rozkładu w stopionym medium nieorganicznym lub na jego powierzchni, które nie bierze udziału w reakcji. Metody te mogą prowadzić do:

Całkowitego unicestwienia odpadów. Zachodzą one w wysokiej temperaturze (powyżej 1000°C) na powierzchni stopionego metalu (np. żelazo) z udziałem tlenu i pary wodnej z wytworzeniem użytecznego wodoru i produktu ubocznego jakim jest CO2. Przykładem jest technologia rozkładu o nazwie Hydromax Technology®, firmy Alchemix Corporation (patent US 6227126, JP 2000 - 615717). Proponowane w tych rozwiązaniach metody są bardzo kosztowne i trudne technologicznie ze względu na wysoką temperaturę procesu (1300°C). Całkowitej destrukcji odpadów w wyniku ich utlenienia z wytworzeniem prostych związków nieorganicznych takich jak CO2, H2O, NOx itp. Proces zachodzi w stopionych solach NaCl/Na2CO3 i jest znany pod nazwą MSO (molten salt oxidation). Znane są też patenty związane z tą metodą (zgłoszenie JP 2000-48602) oraz komercyjne technologie (np. firmy Rockwell International Corporation). Proces zalecany jest zwykle do utylizacji odpadów niebezpiecznych. Metody tej dotyczy zgłoszenie patentowe procesu biegnącego w środowisku stopionych ługów (NaOH/KOH) (zgłoszenie WO98-EP3566). Metody te prowadzą jedynie do utylizacji odpadów bez odzysku zawartej w nich energii i surowców wyjściowych. Ponadto metoda ta jest kosztowna. Do otrzymania mieszaniny węglowodorów lub monomerów powstających w wyniku rozkładu odpadów organicznych lub polimerów w objętości stopionego metalu (takiego jak ołów) lub na jego powierzchni, w temperaturze 350-550°C. Technologia ta została na przykład opisana w zgłoszeniu patentowym EP 90401093. Jest ona oparta o proces nazywany niekiedy „Clementi Process.

W latach 20-tych i 40-tych XX wieku w oparciu o „Clementi Process opracowano metodę upłynniania węgla kamiennego i niektórych odpadów organicznych (patenty amerykańskie 1709370, 1601777, 2459550). Podczas II Wojny Światowej, opracowano także metodę odzyskiwania monomeru podczas rozkładu polimetakrylanu metylu na powierzchni stopionego ołowiu (patent hiszpański 192909, Domingo, Cabanero, 1949). Metoda ta nigdy nie znalazła szerokiego zastosowania przemysłowego. Następnymi metodami były min. metoda amerykańska wskazana w patencie „Method and Apparatus for thermal conversion of organic master US 342056 oraz w zgłoszeniu EP 90401093 oraz metoda polska wskazana w zgłoszeniu patentowym nr P358773 „Sposób ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza silnie zanieczyszczonych odpadów tworzyw sztucznych oraz zużytych opon samochodowych i innych pojazdów mechanicznych oraz urządzenie do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza opon samochodowych. Znane sposoby utylizacji polimerów i innych odpadów organicznych w ciekłym metalu realizowane są w reaktorach wannowych, w których odpady przemieszczają się w stopionym medium na przenośnikach taśmowych lub łańcuchowych w układzie poziomym. Taśmociąg jest zanurzony w stopionym metalu. Podczas przemieszczania taśmociągu następuje topienie odpadów, zaś nie rozpuszczone i nie rozłożone części stałe są wynoszone taśmociągiem poza wannę.

Reaktor do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych jest w postaci pionowego reaktora rurowego o dowolnym kształcie rur i przekrojów porzecznych rur, usytuowanych pionowo i/lub ukośnie, umieszczonych w płaszczu grzejnym oraz posiada system przepływu między rurami w postaci co najmniej jednego otworu przelewowego albo szczeliny pomiędzy rurą wewnętrzną transportu i wtłaczania odpadów rurą zewnętrzną wypływu stopionych odpadów oraz części stałych. Reaktor posiada port załadunkowy odpadów i ich podajnik do rury wewnętrznej, w której urządzenie transportujące w dół odpady organiczne, jest w postaci tłoka albo przenośnika ślimakowego z krawędziami tnącymi, jak również reaktor posiada porty usuwania zanieczyszczeń oraz system kontrolno-pomiarowy - fazy gazowej, stopionego metalu oraz czynnika grzejnego.

PL 210 883 B1

Reaktor według wynalazku jest w postaci układu rura w rurze z rurą wewnętrzną o dowolnym zakończeniu krawędzi oraz posiada system przepływu pomiędzy rurami w postaci przelotowych otworów na rurze wewnętrznej umieszczonych spiralnie albo w układzie plastra miodu.

Reaktor według wynalazku może być w postaci reaktora rurowego „V-rura, który posiada rurę dozowania umieszczoną pod kątem w stosunku do rury wypływu - postaci zewnętrznej umieszczonej w pionie oraz posiada pomiędzy rurami system przepływu w co najmniej jednej porzecznej rury z otworem.

Reaktor według wynalazku posiada układ pionowego reaktora rurowego w postaci układu 2-R, w którym rura zewnę trzna jest przedzielona przegrodą ze szczeliną mię dzy rurami tworzą c system przepływu.

W sposobie przetwarzania odpadów organicznych wedł ug wynalazku, odpady organiczne z tworzyw sztucznych wtłacza się do rury dozującej (np. wewnę trznej lub ukośnej) w kierunku pionowym z góry na dół do słupa ciekłego stopionego medium, gdzie przemieszczając się w dół ulegają stopieniu i częściowemu rozłożeniu, część stopionego medium i nie roztopionych odpadów wypływa systemem przelewowym do rury zewnętrznej, natomiast pozostałe części wsadu przemieszczają się do końca rury wewnętrznej i wypływają do drugiej rury, skąd ruchem swobodnym wypływają na powierzchnię stopionego medium ulegając dalszemu rozkładowi, przy czym produkty krakingu w postaci parowej wypływają do układu chłodnic działających w różnych temperaturach i wykraplających frakcje ciekłych produktów rozkładu przy czym pierwsza chłodnica działająca jako chłodnica zwrotna wychwytuje nie wystarczająco rozłożone części polimeru w postaci węglowodorów o wysokich masach molowych, w drugiej chłodnicy kondensują węglowodory o długości łańcucha od C4 do C24, zaś w trzeciej sekcji chłodnic skraplane są najlżejsze frakcje węglowodorów, które nie wykondensowały w chłodnicach poprzednich tak, że strumień gazów wylotowych zawiera jedynie gazy niekondensujące i wę glowodory o prężnoś ci czą stkowej niż szej od prężnoś ci ich pary nasyconej w temperaturze ostatniej chłodnicy.

Istotą sposobu według wynalazku jest zmiana kierunku ruchu wsadu odpadów podczas wprowadzania do reaktora i przepływu odpadów w stosunku do znanych rozwiązań z poziomego na pionowy oraz wydłużenie ich drogi rozkładu. Eliminuje to konieczność stosowania ruchomych taśm, obracających się rolek i łożysk szybko korodujących w stopionym metalu.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku proces przebiega w obję toś ci wysokiego słupa stopionego metalu lub innego medium nieorganicznego, w temperaturze od 300 do 450°C pod ciśnieniem atmosferycznym, oraz na jego powierzchni. Wysokość słupa stopionego medium oraz szybkość podawania odpadów zależna jest od rodzaju odpadu. Stopionym medium, w którym prowadzi się rozkład tworzyw sztucznych może być stop cyny, ołowiu i ewentualnie bizmutu w dowolnych proporcjach jednak z przewagą ołowiu powyżej 50% lub czystego ołowiu. Mogą to być również stopione sole nieorganiczne lub wodorotlenki metali pierwszej lub drugiej grupy układu okresowego lub ich mieszaniny.

W sposobie według wynalazku odpady polimerów przetwarzane są bez konieczności ich rozdrabniania niezależnie od rodzaju odpadu, przy czym sposób ten stosowany jest do degradacji termicznej tworzyw sztucznych korzystnie poliolefin lub gumy.

W sposobie wedł ug wynalazku wysokość sł upa stopionego metalu lub innego medium nieorganicznego a w związku z tym czas przebywania tworzyw oraz wynikająca z nich szybkość podawania zależna jest od rodzaju odpadu.

Załadunek odpadów polimerów do portu załadunkowego może odbywać się ręcznie lub automatycznie za pomocą tłoka. Z portu załadunkowego wprowadzany jest do ciekłego metalu przez podajnik, którym może być tłok poruszany przez prasę albo silnik elektryczny z motoreduktorem i falownikiem. Wprowadzanie odpadów polimerowych do stopionego medium może być realizowane za pomocą przenośnika ślimakowego zwłaszcza posiadającego krawędzie tnące. Podczas przemieszczania się odpadów w stopionym medium zachodzi proces częściowego ich topienia oraz krakingu. Stopiony i częściowo rozłożony surowiec w stopionym metalu może wypływać co najmniej jedną rurą poprzeczną, otworem lub szczeliną do rury zewnętrznej lub też jest wypychany na końcu rury. Następnie unoszony siłami wyporu wynoszony jest na powierzchnię stopionego metalu ulegając dalszemu rozkładowi do mieszaniny węglowodorów C1-C24 z przewagą frakcji C4-C16. Produkty rozkładu będące w fazie parowej w warunkach reakcji wypływają z reaktora.

Sposób według wynalazku jest realizowany za pomocą instalacji zawierającej urządzenia generujące strumień nośnika ciepła, podajnika odpadów, portu załadunkowego reaktora z inertnym stopio4

PL 210 883 B1 nym medium nieorganicznym, chłodnicy zwrotnej, układu chłodnic produktu, systemu kontrolno-pomiarowego oraz odbieralników produktu i zbiorników magazynowych.

Źródłem ciepła technologicznego jest generator gazów wytwarzanych z biomasy np. trocin, zrębków, kory, wierzby energetycznej, odwodnionych osadów ściekowych lub innych odpadów organicznych stanowiących źródło niskowartościowej i trudnej do wykorzystania energii.

Stosowany według wynalazku reaktor typu „rura w rurze w układzie pionowym posiada rurę wewnętrzną (dozująca) z otworami przelewowymi (przelotowymi) łączącą ze sobą przestrzenie rury wewnętrznej i zewnętrznej, które umożliwiają przepływy metalu ciekłego (podczas wtłaczania surowca) z przestrzeni międzyrurowej do rury wewnętrznej a także umożliwiają przepływ gazowego produktu rozkładu z rury wewnętrznej do przestrzeni międzyrurowej. Otwory w ilości od dwóch do ośmiu w przypadku reaktora w układzie pionowym (korzystnie cztery) rozmieszczone są wzdłuż rury pod pokrywą najlepiej spiralnie lub w układzie plastra miodu. Dolny koniec rury wewnętrznej może być ścięty prostopadle do osi lub skośnie czy też dwu skośnie co umożliwia łatwiejszy wypływ częściowo rozłożonego wsadu z rury wewnętrznej do rury zewnętrznej.

Reaktor według wynalazku może tworzyć układ rura w rurze w układzie pionowym przy czym rura wewnętrzna (dozująca) o dowolnym zakończeniu krawędzi dolnej posiada system przepływu do rury wypływowej (zewnętrznej) w postaci przelotowych otworów na rurze wewnętrznej umieszczonych spiralnie albo w układzie plastra miodu.

W przypadku reaktora w wersji „V-rura, rur usytuowanych ukośnie do siebie, rolę otworów przepływowych między rurami dozującą i wypływową pełni rolę co najmniej jedno połączenie rurowe pomiędzy rurą dozowania surowca z rurą wypływu produktów krakingu. Zamiast jednej rury, mogą być wykonane połączenia dwoma rurami, jedną rurą następuje przepływ stopionego metalu, a drugą umieszczoną nad powierzchnią stopionego metalu odbywa się przepływ fazy parowej. W przypadku połączenia jedną rurą, przekrój rury nie może być całkowicie wypełniony stopionym metalem aby umożliwić przepływ frakcji gazowej.

Reaktor według wynalazku zawiera układ, w którym rura dozująca (odpowiadająca rurze wewnętrznej w układzie rura w rurze) umieszczona jest pod kątem w stosunku do rury wypływu (zewnętrznej) umieszczonej w pionie oraz posiada pomiędzy rurami system przepływu w postaci co najmniej jednej rury poprzecznej.

W przypadku reaktora w wersji „2-R, rur usytuowanych równolegle do siebie, równoległ e rury: dozująca i wypływu połączone są szczeliną lub szeregiem otworów również umożliwiających przepływ mediów między rurami. W reaktorze tym układ pionowych rur równoległych (o różnym przekroju poprzecznym), przedzielono przegrodą ze szczeliną lub otworami tworzących system przepływu mediów między rurami oraz dzieląc reaktor na rurę wypływu (odpowiadającą rurze zewnętrznej) i rurę dozującą (odpowiadającą rurze wewnętrznej).

Elementy reaktora mające kontakt z ciekłym, stopionym metalem wykonane są ze stali kwasoodpornej i żaroodpornej oraz odpornej na korozję elektrolityczną w kontakcie ze stopioną cyną. Ścianki płaszcza grzejnego wykonane są ze stali żaroodpornej. Pozostałe elementy urządzeń reaktora wykonane są ze stali kwasoodpornej. Ścianki płaszcza grzejnego izolowane są od zewnątrz materiałami ceramicznymi lub innymi materiałami izolacyjnymi o dużej odporności na temperaturę np. tkaninami wykonanymi z włókna szklanego odpornego na wysokie temperatury.

Przekroje porzeczne rur reaktora mogą być dowolne np. - owalne, kołowe, prostokątne, eliptyczne.

Instalacja do realizacji wynalazku może stanowić ciąg zintegrowanych ze sobą różnych wersji reaktorów i urządzeń wspomagających zestawianych w zależności od rodzaju i typu przerabianych odpadów w moduły o określonej wydajności, sterowanych prostym układem kontrolno-pomiarowym. Modułowość budowy oraz wymienność urządzeń pozwala na zestawianie poszczególnych elementów instalacji w zależności od rodzaju odpadów i wielkości strumienia przerabianych odpadów.

W przypadku poddawania krakingowi odpadów zawierają cych odpady stał e nie ulegają ce topieniu są one okresowo usuwane przy wyłączonym podawaniu surowca poprzez port do którego podłączony jest inżektor parowy.

Podczas degradacji kauczuków głównego składnika opon, do produktu ciekłego przechodzi minimalna ilość siarki, która z kolei może tworzyć produkty gazowe, nie kondensujące związki siarki. Nie skroplony produkt gazowy przed odprowadzeniem do spalania albo strumień gazowy po spaleniu musi być odsiarczony.

PL 210 883 B1

W przypadku stosowania reaktora typu „2-R przekrój górny dla wersji reaktora do przetwarzania całych opon - przenośnik opon porusza się w 2 płaszczyznach: pionowej - zanurzanie opon i poziomej - przesunięcie opony z rury dozującej do rury wypływu (z pozycji X do pozycji Y. Przekrój dolny dla przetwarzania innych odpadów. System dozowania do rury (2) jest taki sam jak dla reaktora rura w rurze, a przenoś nikiem odpadów jest przenośnik ślimakowy.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia przeprowadzenie w jednym urządzeniu procesu topienia odpadów i krakingu, cały proces jest szybszy, nie wymaga katalizatora, mieszania i rozdrabniania. Rozwiązanie według wynalazku dzięki zastosowaniu uproszczonej budowy urządzenia, jest mniej awaryjne.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono na rysunkach nie ograniczających stosowania. Na rysunku fig. 1 przedstawiono w przekroju podłużnym schemat złożeniowy reaktora typu „rura w rurze, na fig. 2 przekrój wzdł u ż ny reaktora typu „V-rura, na fig. 3 przekrój wzdł u ż ny i poprzeczny reaktora z przegrodą, na fig. 4 przekrój wzdłużny i poprzeczny reaktora z dwoma równoległymi rurami, fig. 5 schemat technologiczny instalacji do ciągłej termicznej degradacji odpadowych polimerów w reaktorze ciekło - metalicznym typu „rura w rurze, na którym (31) oznacza reaktor, (32) płaszcz grzejny, (33) pompy, (34) chłodnica zwrotna (35) chłodnica typu trap, (36) chłodnica końcowa, (37) zbiornik produktu końcowego, (38) zbiornik buforowy wody obiegowej, (39) płuczka gazów z odpowietrzenia aparatów, (40) komputer sterujący procesem, (41) gazyfikator biomasy i piec, (A) strumień surowca odpadów polimerowych, (B) strumień parowy produktu, (C) podstawowy strumień produktu ciekłego, (D) strumień produktu ciekłego z chłodnicy końcowej, E strumień produktu gazowego (nie kondensującego) do spalania, (F) strumień emitowanych gazów odlotowych z odpowietrzenia, (G) strumień zanieczyszczeń z odpadów po degradacji, (H) strumień biomasy do gazyfikacji, (I) uzupełnienie wody chłodzącej, (J) spust wody chłodzącej, (K) strumień końcowy produktu, (L) spust zawartości płuczki.

P r z y k ł a d 1

Polimer nie rozdrobniony w postaci odpadów poliolefin wprowadzany jest do reaktora (31) poprzez port załadunkowy (3) ręcznie lub automatycznie i trafia do rury dozującej (wewnętrznej). Tam z niewielką prę dkoś cią liniową wprowadzany jest do ciekł ego metalu przez podajnik (4). Podajnikiem tym może być tłok poruszany przez prasę albo przez silnik elektryczny z motoreduktorem i falownikiem. Przełożenie ruchu obrotowego na posuwisty uzyskuje się dzięki przekładni mechanicznej, korzystnie zębatej dowolnego typu. W trakcie przesuwania wsadu w rurze dozującej (2) wewnętrznej dla reaktora „rura w rurze ulega on topieniu w temperaturze 370 - 420°C a następnie krakingowi. Stopiony i częściowo rozłożony surowiec wypływa do rury zewnętrznej reaktora (1) a następnie wynoszony siłami wyporu wypływa na powierzchnię stopionego metalu. W trakcie wypływu oraz na powierzchni ulega dalszemu rozkładowi do mieszaniny węglowodorów C1-C24 z przewagą frakcji C4 do C10. Produkt rozkładu polimerów w fazie parowej wypływa z reaktora poprzez port (5) do układu trzech typów chłodnic realizując różne zadania w różnych temperaturach. Pierwsza chłodnica pracująca jako chłodnica zwrotna (34) ma za zadanie zawrócenie do reaktora nie rozłożonych polimerów węglowodorów o wysokich masach molowych. W drugiej sekcji chł odnic typu „trap (35) kondensuje podstawowa część produktu ciekłego. Chłodnice te umożliwiają bezpieczną kondensację frakcji lekkich wosków (C16-C24) bez groźby zaczopowania chłodnic. Trzecia sekcja chłodnic (36) umożliwia skroplenie najlżejszych frakcji w najniższej temperaturze w celu wychwycenia jak największej ilości węglowodorów lekkich.

Reaktor typu „rura w rurze w układzie pionowym posiada rurę wewnętrzną (2) z otworami przelewowymi (18) łączącą ze sobą przestrzenie rury wewnętrznej i zewnętrznej, które umożliwiają przepływy metalu ciekłego (podczas wtłaczania surowca) z przestrzeni międzyrurowej do rury wewnętrznej a także umożliwiają przepływ gazowego produktu rozkładu z rury wewnętrznej do przestrzeni międzyrurowej. Otwory w ilości od dwóch do ośmiu w przypadku reaktora w układzie pionowym (korzystnie cztery) rozmieszczone są wzdłuż rury pod pokrywą najlepiej spiralnie lub w układzie plastra miodu. Pokazane to jest na rysunku 1.

Reaktor (31) posiada układ kontroli temperatury fazy parowej, wypływającej z reaktora, ciekłego metalu, czynnika grzejnego w płaszczu grzejnym. Pomiary wykonywane są termoparami typu K (lub innymi) podłączonymi do karty akwizycji danych, konwertującej sygnał analogowy na sygnał cyfrowy przekazywany do komputera z programem akwizycji danych. Zgromadzone dane temperaturowe wykorzystywane są do sterowania strumieniem ciepła dostarczanego do reaktora poprzez regulację wielkości strumienia grzewczego. Sterowanie to może odbywać się ręcznie w wyniku analizy danych

PL 210 883 B1 na ekranie monitora lub automatycznie poprzez sprzęgnięcie danych temperaturowych wejściowych z danymi wyjś ciowymi.

Czynnikiem grzewczym doprowadzanym króćcem (15) do reaktora a odprowadzanym króćcem (17) może być strumień gazów spalinowych (4) z procesu zgazowania biomasy (np. trocin, kory), a następnie spalania biogazu. Biogaz powstający ze zgazowania biomasy uzupełniany jest strumieniem gazowych produktów rozkładu. W przypadku pracy urządzenia na terenie rafinerii strumień ciepła może być wytwarzany ze spalania gazowych produktów rozkładu i odpadowych strumieni węglowodorów spalanych zwykle w pochodniach rafineryjnych (zamiast zgazowania biomasy).

P r z y k ł a d 2

Postępując sposobem według wynalazku stosując reaktor typu „V-rura proces przebiega w taki sam sposób jak w reaktorze typu „rura w rurze z tym że dozowania surowca dokonuje się w rurze ukośnej (2) do rury (1). Posiada ona także podajnik albo w postaci tłoka albo w postaci przenośnika ślimakowego oraz rurę wypływu (1) produktów krakingu z reaktora. Pomiędzy rurą wypływu produktów (1) a rurą dozowania surowca (2) w górnej ich części umieszczone jest połączenie rurowe (18) pełniące tą samą rolę co otwory przelewowe w reaktorze z przykładu 1 - czyli pełniące rolę otworu przepływowego. W reaktorze typu „V-rura można dokonywać przetwarzania w całości opon samochodowych, wtedy przekrój poprzeczny każdej z rur może być prostokątny odpowiadający maksymalnym wymiarom przetwarzanych opon. Opony przesuwne są tłokiem z góry na dół w głąb stopionego metalu w rurze dozującej z prędkością proporcjonalną do wagi opon. Następnie produkty rozkładu, nie rozłożone fragmenty gumy i pozostałości nierozkładalnych składników opon przemieszczają się do drugiej rury i wypływają na powierzchnię. Produkty parowe wypływają przez port odbioru produktu. Węgiel pierwiastkowy (sadza) oraz inne składniki np. tlenek cynku odprowadzane się przez port podłączony do inżektora parowego. Kord stalowy usuwany jest niezależnym portem z cyklicznie pracującym zgarniakiem.

P r z y k ł a d 3

W reaktorze z dwoma rurami równoległ ymi „2-R jedna z rur odpowiada rurze dozowania (2) w reaktorze „rura w rurze lub rurze ukośnej (2) w reaktorze „V-Rura a druga rurze wypływu (1). Obie rury umieszczone są pionowo - równolegle do siebie i umieszczone w płaszczu grzejnym (14). Postępując sposobem według wynalazku stosując reaktor typu „2-R proces przebiega w taki sam sposób jak w reaktorze typu „rura w rurze lub „V-rura.

Dla przetwarzania opon w całości, przekroje rur odpowiadają w przybliżeniu kształtowi opon przemieszczających się w kierunku pionowym. Przenośnikiem jest tłok z zaczepem do transportu opon. Rury oddzielone są przegrodą (6) ze szczeliną (18) która pełni rolę otworów przelewowych z reaktora z przykładu 1 umiejscowioną wzdłuż całej wysokości przegrody - umożliwiającą swobodne przelewanie się stopionego medium i produktów z przestrzeni jednej rury do drugiej. Przegroda (6) nie dochodzi do dna reaktora lecz kończy się na wysokości większej od średnicy opony. Podajnik porusza się w dwóch płaszczyznach pionowej - zanurzanie opon i poziomej - przesunięcie opony z rury dozującej do rury wypływu (z pozycji X do pozycji Y). Produkty rozkładu polimerów, nie rozłożone fragmenty gumy i pozostałości nierozkładalnych składników opon przemieszczone do drugiej rury (1) wypływają na powierzchnię. Produkty parowe wypływają przez port odbioru produktu (5). Węgiel pierwiastkowy (sadza) oraz inne składniki np. tlenek cynku odprowadzane są przez port podłączony do inżektora parowego. Kord stalowy usuwany jest niezależnym portem z cyklicznie pracującym zgarniakiem.

P r z y k ł a d 4

Dla przetwarzania odpadów poliolefin w reaktorze w wersji „2-R najkorzystniejszym przekrojem rur jest przekrój kołowy. Jedna z rur odpowiada rurze dozowania (2) a druga rurze wypływu (1). Obie rury umieszczone są pionowo, równolegle do siebie i umieszczone w płaszczu grzejnym (14). Postępując sposobem według wynalazku stosując reaktor typu „2-R proces przebiega w taki sam sposób jak w reaktorze typu „rura w rurze lub „V-rura. Przenośnikiem umieszczonym w rurze jest tłok lub przenośnik ślimakowy (4). Przegroda (6) oddzielająca rury posiada również otwory przelewu (18) w górnej części reaktora - między równoległymi rurami, które pełnią tą samą rolę jak otwory przelewowe w reaktorze z przykładu 1.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Reaktor do ciągłego przetwarzania odpadów zawierający ciekłe medium, port załadunku odpadów, port odbioru produktów, przenośnik ślimakowy, znamienny tym, że jest w postaci pionowego

   PL 210 883 B1 reaktora rurowego, o dowolnym kształcie rur i przekrojów porzecznych rur, usytuowanych pionowo i/lub ukośnie, umieszczonych w płaszczu grzejnym oraz posiada system przepływu między rurami w postaci co najmniej jednego otworu przelewowego albo szczeliny (18) pomiędzy rurą wewnętrzną (2) transportu i wtłaczania odpadów rurą zewnętrzną (1) wypływu stopionych odpadów oraz części stałych, oraz reaktor posiada port załadunkowy odpadów (3) i ich podajnik (4) do rury wewnętrznej (2), w której urządzenie transportujące (4) w dół odpady organiczne, jest w postaci tłoka albo przenośnika ślimakowego z krawędziami tnącymi, jak również reaktor posiada port (11) usuwania zanieczyszczeń oraz system kontrolno-pomiarowy - fazy gazowej, stopionego metalu oraz czynnika grzejnego.
2. 2. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że jest w postaci układu rura w rurze z rurą wewnętrzną (2) o dowolnym zakończeniu krawędzi oraz posiada system przepływu pomiędzy rurami w postaci przelotowych otworów (18) na rurze wewnę trznej (2) umieszczonych spiralnie albo w ukł adzie plastra miodu.
3. 3. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że jest w postaci reaktora rurowego „V-rura, który posiada rurę dozowania (2) umieszczoną pod kątem w stosunku do rury wypływu - zewnętrznej (1) umieszczonej w pionie oraz posiada pomiędzy rurami system przepływu w postaci co najmniej jednej poprzecznej rury z otworem (18).
4. 4. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że układ pionowego reaktora rurowego jest w postaci układu 2-R, w którym rura zewnętrzna jest przedzielona przegrodą (6) ze szczelinę między rurami (18) tworząc system przepływu oraz dzieląc rurę na rurę zewnętrzną - wypływu (1) i rurę wewnętrzną - dozowania (2).
5. 5. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że układ pionowego reaktora rurowego w układzie 2-R posiada rurę zewnętrzną - wypływu (1) umieszczoną równolegle do rury wewnętrznej - dozowania (2) a pomiędzy rurami jest przegroda (6) ze szczeliną lub otworami (18) stanowiący system przepływu stopionego metalu, stopionych i gazowych produktów rozkładu oraz nie stopionych części odpadów organicznych.
6. 6. Sposób przetwarzania odpadów organicznych zwłaszcza odpadów polimerów w stopionym medium, poprzez kraking, w temperaturze topnienia od 300 do 450°C pod ciśnieniem atmosferycznym, znamienny tym, że odpady organiczne wtłacza się do rury wewnętrznej - dozowania (2) pionowo, z góry na dół do słupa ciekłego stopionego medium, gdzie przemieszczając się w dół ulegają stopieniu i częściowemu rozłożeniu, część stopionego medium i nie roztopionych odpadów wypływa systemem przelewowym (18) do rury zewnętrznej (1), natomiast pozostałe części wsadu przemieszczają się do końca rury wewnętrznej (2) po czym wypływają do rury zewnętrznej (2), skąd ruchem swobodnym wypływają na powierzchnię stopionego medium ulegając dalszemu rozkładowi, przy czym produkty krakingu w postaci parowej wypływają do układu chłodnic działających w różnych temperaturach i wykraplają cych frakcje ciekł ych produktów rozkł adu przy czym pierwsza chł odnica dział ają ca jako chłodnica zwrotna wychwytuje nie wystarczająco rozłożone części polimeru w postaci węglowodorów o wysokich masach molowych, w drugiej chłodnicy kondensują węglowodory o długości łańcucha od C4 do C24, zaś w trzeciej sekcji chłodnic skraplane są najlżejsze frakcje węglowodorów, które nie skondensowały w chłodnicach poprzednich tak, że strumień gazów wylotowych zawiera jedynie gazy nie kondensujące i węglowodory o prężności cząstkowej niższej od prężności ich pary nasyconej w temperaturze ostatniej chłodnicy.