PL220056B1 - Sposób termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych oraz urządzenie do termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych oraz urządzenie do termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych.

Przerób olejów odpadowych ma na celu przede wszystkim odzyskanie zawartych w nich frakcji paliwowych i olejowych, które mogą być dalej przerabiane na komponenty paliw i olejów bazowych. Podstawowym problemem w przerobie olejów odpadowych jest usunięcie dodatków uszlachetniających i produktów ich rozkładu. Oleje odpadowe mogą zawierać zanieczyszczenia takie jak: produkty starzenia i rozkładu składników węglowodorowych oleju bazowego, produkty destrukcji i zużywania się dodatków uszlachetniających oleje smarowe, a także wodę, najczęściej w postaci zemulgowanej oraz zanieczyszczenia mechaniczne, w tym również produkty erozji układów smarowanych olejami. Oleje silnikowe zawierają lekkie frakcje węglowodorowe pochodzące z paliw, produkty niepełnego spalania paliw takie jak sadza, produkty utleniania węglowodorów, np. kwasy, a nawet śladowe ilości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Znane sposoby tej przeróbki obejmują następujące etapy: wstępne oddzielenie wody i zanieczyszczeń mechanicznych metodą sedymentacji i/lub filtracji, i/lub wirowania, destylację pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego w celu oddestylowania frakcji paliwowych i wody. Tak przygotowany olej odpadowy poddaje się procesom usunięcia dodatków i produktów ich rozkładu oraz innych zanieczyszczeń.

Z opisu wynalazku Nr Pat. 202 447 znany jest sposób przerobu olejów przepracowanych, które po wstępnym oddzieleniu wody i zanieczyszczeń mechanicznych poddaje się kolejno wstępnej obróbce w temperaturze 40-80°C wodnym roztworem NaOH o stężeniu od 10 do 30% masowych, oddestylowaniu wody i frakcji paliwowych, działaniu NaBH4 w ilości do 1,2% masowych w przeliczeniu na olej, w temperaturze od 40-100°C, gdzie otrzymaną mieszaninę poddaję się destylacji próżniowej.

Znany jest dotychczas reaktor chemiczny przeznaczony do prowadzenia w sposób ciągły endotermicznego procesu katalitycznej termodegradacji poliolefin zachodzącego w mieszaninie wielofazowej. Reaktor stanowi cylindryczny zbiornik podzielony na komorę spalania, komorę reakcyjną oraz komorę spalin. Komora reakcyjna ograniczona jest od dołu dolnym dnem sitowym spoczywającym na ogniotrwałym fundamencie otoczonym ognioodpornymi ścianami tworzącymi pierścieniową komorę spalania, w której rozmieszczone są przynajmniej dwa palniki. Od góry komora reakcyjna ograniczona jest górnym dnem sitowym, które połączone jest z dolnym dnem sitowym pionowymi rurkami przelotowymi rozmieszczonymi regularnie po obwodzie zbiornika

Z opisu wzoru użytkowego Nr Ru. 60765 znany jest reaktor chemiczny przeznaczony do prowadzenia w sposób ciągły endotermicznego procesu katalitycznej termodegradacji poliolefin zachodzącego w mieszaninie wielofazowej. Reaktor wyposażony jest w kompensator wydłużeń cieplnych i posiada cylindryczną retortę zawierającą komorę spalania, komorę reakcyjną oraz komorę spalin. Konstrukcja reaktora umożliwia ogrzewanie tworzyw w retorcie spalinami poprzez wiązki rur wewnątrz retorty, poprzez płaszcz retorty spalinami przepływającymi między płaszczem zewnętrznym a płaszczem retorty.

Z opisu wynalazku Nr Pat. 197 096 reaktor do krakowania odpadowych tworzyw sztucznych składający się z równoległych rur zaopatrzonych w mieszadła ślimakowe przylegające do ścian tych rur. Stosunek długości do średnicy każdej rury wynosi od 3:1 do 200:1, a ich oś stanowi kąt od 5° do 60° z płaszczyzną poziomą.

Z opisu wynalazku Nr Pat. 191 341 znany jest sposób wytwarzania paliw płynnych z odpadów z tworzyw sztucznych i urządzenie do realizacji tego sposobu. Sposób charakteryzuje się tym, że odpady tworzysz poliolefinowych w postaci stałej lub stopionej miesza się z olejem technologicznym, zaś katalizator podaje się do reaktora w postaci zawiesiny w oleju technologicznym w ilości od 0,1 do 5% w stosunku do ilości tworzywa.

Znany jest z opisu wynalazku Nr Pat. 200 499 sposób przygotowania i przechowywania odpadowych tworzyw sztucznych dla procesów termodestrukcyjnych, charakteryzuje się tym, że przed wprowadzeniem do reaktora prowadzi się proces homogenizacji. Olej technologiczny z tworzywami sztucznymi miesza się w ilości nie mniejszej niż 20% wagowych oleju i podgrzewa się do temperatury powyżej 100°C, po czym gorącą fazę ciekłą homogenizatu poddaje się dalszym procesom termodestrukcyjnym ewentualnie schładza, rozdrabnia i przechowuje.

Istotą sposobu termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych, według wynalazku jest to, że do roztopionego surowca z tworzyw sztucznych i/lub oleju odpadowego wprowadza się maziste produkty ropopochodne w ilości od 10 do 100% części wagowych, korzystnie w ilości od 25 do 33%

PL 220 056 B1 części wagowych, po czym prowadzi się proces krakowania w temperaturze od 380°C do 500°C, korzystnie od 420°C do 450°C, gdzie mieszaninę poddaje się działaniu pola elektromagnetycznego o długości fali od 1,5-7,5 mikrometrów, korzystnie od 3,2-3,9 mikrometrów w reaktorze i przemieszcza się bezpośrednio do wewnętrznej przestrzeni separatora, gdzie prowadzi się proces separowania drobin ciał stałych, przy czym powstałą frakcję gazową kieruje się do spalania, natomiast pary poddaje się procesowi skraplania w kondensatorze, a otrzymany użyteczny produkt olejowy kieruje się do zbiorników magazynowych.

Istotą urządzenia do termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych według wynalazku jest to, że reaktor stanowi zespół rur usytuowanych względem siebie labiryntowo, gdzie końcowy odcinek wylotu tego zespołu umiejscowiony jest wewnątrz przestrzeni separatora, a każdy człon zespołu rur reaktora wyposażony jest w oddzielny zespół napędowy, natomiast system ogrzewania zespołu rur reaktora stanowią pierścieniowe promienniki podczerwieni wyposażone w co najmniej jeden wewnętrzny czujnik temperatury i co najmniej jeden zewnętrzny czujnik temperatury, przy czym każdy człon zespołu rur reaktora z pierścieniowymi promiennikami podczerwieni otulony jest korzystnie izolacją termiczną. Każdy człon zespołu rur reaktora usytuowany jest w przestrzeni pod dowolnym kątem względem siebie, korzystnie pod kątem 90°.

Zespół napędowy stanowi silnik elektryczny asynchroniczny z przekładnią ślimakową.

Zaletą sposobu termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych prowadzonego według wynalazku jest otrzymanie produktu o optymalnych parametrach technicznych.

Urządzenie według wynalazku odznacza się prostotą konstrukcji i szczelnego połączenia poszczególnych zespołów umożliwiających optymalny zakres sterowania procesami krakowania i separowania.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku, przedstawiającym urządzenie do termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych w schemacie ogólnym.

Zgodnie z wynalazkiem reaktor 1 składa z zespołu rur usytuowanych względem siebie labiryntowo i wyposażony jest w przenośnik ślimakowy. Końcowy odcinek 3 wylotu zespołu rur reaktora 1 umiejscowiony jest wewnątrz przestrzeni separatora 4, a każdy człon 5 zespołu rur reaktora 1 wyposażony jest w oddzielny zespół napędowy 2.

System ogrzewania zespołu rur reaktora 1 stanowią pierścieniowe promienniki 6 podczerwieni wyposażone w co najmniej jeden wewnętrzny czujnik temperatury 7 i co najmniej jeden zewnętrzny czujnik temperatury 8. Każdy człon 5 zespołu rur reaktora 1 z pierścieniowymi promiennikami 6 podczerwieni otulony jest korzystnie izolacją termiczną 9.

Każdy człon 5 zespołu rur reaktora 1 usytuowany jest w przestrzeni labiryntowo względem siebie, a korzystnie pod kątem 90°.

Zespół napędowy 2 stanowi asynchroniczny silnik elektryczny z przekładnią ślimakową.

W reaktorze 1 prowadzi się proces krakowania w temperaturze korzystnie od 430°C, gdzie mieszanina poddawana jest działaniu pola elektromagnetycznego o długości fali korzystnie 3,5 m ikrometrów.

W separatorze 4 prowadzi się proces separowania drobin ciał stałych, które wygarniane są z tego separatora jako produkt nieużyteczny i odprowadzane transporterem śrubowym 10.

Powstałe pary poddaje się skraplaniu w kondensatorze 11, a powstałą podczas procesu separacji w separatorze 12 frakcję gazową kieruje się do spalania, natomiast otrzymany kondensat jako użyteczny produkt olejowy kieruje się do zbiorników magazynowych 13.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych, prowadzony w atmosferze gazów obojętnych, gdzie odpady z tworzyw sztucznych rozdrabnia się, zagęszcza, suszy, uplastycznia, po czym prowadzi się proces krakowania, rozdziela się fazę gazową, ciekłą i stałą, znamienny tym, że do roztopionego surowca z tworzyw sztucznych i/lub oleju odpadowego wprowadza się maziste produkty ropopochodne w ilości od 10 do 100% części wagowych, korzystnie w ilości od 25 do 33% części wagowych, po czym prowadzi się proces krakowania w temperaturze od 380°C do 500°C, korzystnie od 420°C do 450°C, gdzie mieszaninę poddaje się działaniu pola elektromagnetycznego o długości fali od 1,5-7,5 mikrometrów, korzystnie od 3,2-3,9 mikrometrów w reaktorze (1) i przemieszcza się bezpośrednio do wewnętrznej przestrzeni separatora (4), gdzie prowadzi się proces

   PL 220 056 B1 separowania drobin ciał stałych, przy czym powstałą frakcję gazową kieruje się do spalania, natomiast pary poddaje się procesowi skraplania w kondensatorze (12), a otrzymany użyteczny produkt olejowy kieruje się do zbiorników magazynowych (13).
2. 2. Urządzenie do termodestrukcji oleju odpadowego i tworzyw sztucznych, posiadające reaktor wyposażony w system ogrzewania i przenośnik ślimakowy, separatory, znamienne tym, że reaktor (1) stanowi zespół rur usytuowanych względem siebie labiryntowo, gdzie końcowy odcinek wylotu (3) tego zespołu umiejscowiony jest wewnątrz przestrzeni separatora (4), a każdy człon (5) zespołu rur reaktora (1) wyposażony jest w oddzielny zespół napędowy (2), natomiast system ogrzewania zespołu rur reaktora (1) stanowią pierścieniowe promienniki (6) podczerwieni wyposażone w co najmniej jeden wewnętrzny czujnik temperatury (7) i co najmniej jeden zewnętrzny czujnik temperatury (8), przy czym każdy człon (5) zespołu rur reaktora (1) z pierścieniowymi promiennikami (6) podczerwieni otulony jest korzystnie izolacją termiczną (9).
3. 3. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy człon (5) zespołu rur reaktora (1) usytuowany jest w przestrzeni pod dowolnym kątem względem siebie, korzystnie pod kątem 90°.
4. 4. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół napędowy (2) stanowi asynchroniczny silnik elektryczny z przekładnią ślimakową.