PL220564B1

PL220564B1 - Method for producing of fuel from waste plastic fiber

Info

Publication number: PL220564B1
Application number: PL397144A
Authority: PL
Inventors: Małgorzata Cieślak; Ewa Gromadzińska; Stanisława Wróbel; Sławomir Stelmach
Original assignee: Inst Chemicznej Przeróbki Węgla; Inst Włókiennictwa
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2015-11-30
Also published as: PL397144A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji paliwa z odpadów włókienno-tworzywowych, przeznaczonego przede wszystkim do spalania przemysłowego, a także w gospodarstwach domowych. Sposób polega na tym, że z odpadów włókienno-tworzywowych eliminuje się składniki niepalne i takie, których spalanie może niekorzystnie wpływać na środowisko. Pozostałe odpady segreguje się przeprowadzając identyfikację składu. Następnie każdą frakcję posortowanych odpadów rozdrabnia się oddzielnie, po czym rozdrobnione frakcje odpadów miesza się ze sobą dla uzyskania stałej wartości opałowej paliwa. Tak przygotowaną mieszankę poddaje się paletyzacji, przy czym do peletyzowanych odpadów dodaje się lepiszcze w postaci melasy w ilości do 10% wagowych w stosunku do masy odpadów.The invention concerns a method for producing fuel from fiber and plastic waste, intended primarily for industrial combustion, as well as for household use. The method involves eliminating non-flammable components from fiber and plastic waste, as well as those whose combustion may adversely affect the environment. The remaining waste is sorted by identifying its composition. Each fraction of the sorted waste is then shredded separately, and the shredded waste fractions are then mixed together to achieve a constant calorific value for the fuel. The mixture is then pelletized, and a binder in the form of molasses is added to the pelletized waste, at a rate of up to 10% by weight of the waste.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji paliwa z odpadów włókienno-tworzywowych, przeznaczonego przede wszystkim do spalania przemysłowego, a także w gospodarstwach domowych.The subject of the invention is a method of producing fuel from fiber-plastic waste, intended primarily for industrial and household combustion.

Znane są sposoby produkcji paliw z różnego rodzaju odpadów np. odpadów drzewnych takich jak trociny, zrzynki, wióry a także ze słomy zbóż, rzepaku, z roślin energetycznych czy miału węglowego. W procesie produkcyjnym z odpadów tych otrzymuje się doskonałe paliwo o bardzo dobrych własnościach użytkowych. Paliwa formuje się, wytwarzając z odpadów brykiet lub pelet.There are methods of fuel production from various types of waste, e.g. wood waste such as sawdust, edgings, shavings, as well as from cereal straw, rapeseed, energy plants or coal dust. In the production process, this waste is used to obtain an excellent fuel with very good functional properties. Fuels are formed to make briquettes or pellets from waste.

Podczas produkcji paliwa w formie brykietów odpady poddaje się wstępnie rozdrabnianiu, a następnie po dodaniu odpowiedniego lepiszcza, np. melasy, formuje się mechanicznie kostki brykietu.During the production of fuel in the form of briquettes, the waste is initially crushed and then, after adding a suitable binder, e.g. molasses, it is mechanically formed into briquette cubes.

W przypadku produkcji paliwa w formie peletów, po wstępnym rozdrobnieniu odpadów poddaje się je procesowi granulacji (peletyzacji), np. z wykorzystaniem granulatorów z matrycą pierścieniową, w których za pomocą obrotowych rolek surowiec wyciskany jest przez otwory w matrycy w postaci walców o określonej średnicy i wysokości. Pod wpływem dużego ciśnienia cząstki surowca przygotowanego do produkcji paliwa (np. drewna, słomy, miału węglowego) sklejają się ze sobą bez użycia jakiegokolwiek lepiszcza i tworzą granulat, nazywany zazwyczaj peletem.In the case of production of fuel in the form of pellets, after the initial crushing of the waste, it is subjected to a granulation (pelletization) process, e.g. with the use of ring matrix granulators, in which the raw material is pressed through the holes in the matrix in the form of cylinders with a specific diameter with the help of rotating rollers. heights. Under the influence of high pressure, the particles of the raw material prepared for the production of fuel (e.g. wood, straw, fine coal) stick together without the use of any binder and form granules, usually called pellets.

Według wynalazku z odpadów włókienno-tworzywowych eliminuje się składniki niepalne i takie, których spalanie może niekorzystnie wpływać na środowisko, po czym pozostałe odpady segreguje się przeprowadzając znanym sposobem identyfikację składu. Następnie każdą frakcję posortowanych odpadów rozdrabnia się oddzielnie, po czym rozdrobnione frakcje odpadów miesza się ze sobą dla uzyskania stałej wartości opałowej paliwa. Tak przygotowaną mieszankę poddaje się peletyzacji znanym sposobem, przy czym korzystne jest, gdy do peletyzowanych odpadów dodaje się lepiszcze w postaci melasy w ilości do 10% wagowych w stosunku do masy odpadów.According to the invention, non-flammable components and those whose combustion may adversely affect the environment are eliminated from the fiber-plastic waste, and then the remaining waste is segregated by identifying the composition using a known method. Then, each fraction of the sorted waste is crushed separately, and then the shredded waste fractions are mixed together to obtain a constant calorific value of the fuel. The mixture prepared in this way is pelleted in a known manner, it being preferred that a molasses binder is added to the pelletized waste in an amount of up to 10% by weight relative to the weight of the waste.

Odpady segreguje się na oddzielne frakcje zawierające włókna syntetyczne, naturalne i mieszane.Waste is segregated into separate fractions containing synthetic, natural and mixed fibers.

Maksymalny rozmiar cząstek rozdrobnionych odpadów wynosi 8-10 mm. Rozdrobnione odpady miesza się ze sobą tak, że wartość opałowa uzyskanych peletów jest nie mniejsza od 16 MJ/kg.The maximum size of the crushed waste particles is 8-10 mm. The shredded waste is mixed together so that the calorific value of the obtained pellets is not less than 16 MJ / kg.

Wytworzone pelety - zarówno bez, jak i z dodatkiem lepiszcza - charakteryzują się dobrymi właściwościami paliwowymi, bardzo niską zawartością wilgoci, umiarkowaną zawartością popiołu, wysoką stałą wartością opałową oraz niską zawartością siarki. Użyta w procesie spalania melasa ulega karbonizacji wytwarzając strukturę koksową, która ma właściwości wiążące w stosunku do pozostałych materiałów zawartych w granulkach. Pelety włókienno-tworzywowe zawierające melasę spalają się powierzchniowo i nie rozsypują się w palenisku. Niektóre odpady mogą charakteryzować się stosunkowo wysoką zawartością chloru, który w procesie spalania może spowodować zwiększone zagrożenie nadmierną emisją związków chloru, szczególnie HCl oraz dioksyn i furanów. W przypadku współspalania paliwa według wynalazku wraz z węglem, ewentualne niekorzystne skutki nadmiernej emisji związków chloru, przy odpowiedniej kompozycji mieszanki paliwowej, mogą być wyeliminowane lub zminimalizowane.The produced pellets - both without and with the addition of binder - are characterized by good fuel properties, very low moisture content, moderate ash content, high constant calorific value and low sulfur content. The molasses used in the combustion process is carbonized, producing a coke structure which has binding properties in relation to other materials contained in the granules. Fiber-plastic pellets containing molasses burn on the surface and do not fall apart in the furnace. Some wastes may be characterized by a relatively high content of chlorine, which in the combustion process may increase the risk of excessive emission of chlorine compounds, especially HCl, and dioxins and furans. In the case of co-firing the fuel according to the invention with coal, the possible disadvantages of excessive emission of chlorine compounds, with a suitable fuel blend composition, can be eliminated or minimized.

Przykładowo paliwa z odpadów włókienno-tworzywowych wytwarza się z siedzeń pojazdów. Użyte do produkcji siedzeń materiały rozdrabnia się na cząstki o maksymalnym wymiarze 8-10 mm, a następnie prowadzi się analizę składu jakościowego rozdrobnionych odpadów w oparciu o techniki spektroskopowe pojedyncze lub sprzężone. Przykładem takiej identyfikacji jest analiza wykorzystująca technikę spektroskopii w poczerwieni połączoną z komplementarną techniką spektroskopii Ramana. Uzyskane w obu technikach widma porównywane są z widmami charakterystycznymi dla poszczególnych składników, znajdującymi się w bazie danych. Analizę składu ilościowego badanych próbek odpadów prowadzi się wyko rzystując stosowne tablice lub własne bazy danych wykonane dla wzorcowych włókien/tworzyw. W całości na wytworzenie paliwa mogą być w całości przeznaczone odpady wykładzin igłowanych, zawierające 70% włókien PA i 30% włókien PP lub 50% włókien PA i 50% włókien PP, lub w 100% zawierające włókna PP, przy czym nie mogą zawierać związków chloru.For example, fuels from fiber-plastic waste are produced from vehicle seats. The materials used for the production of seats are crushed into particles with a maximum size of 8-10 mm, and then the analysis of the qualitative composition of the crushed waste is carried out based on single or coupled spectroscopic techniques. An example of such identification is analysis using the technique of infrared spectroscopy combined with the complementary technique of Raman spectroscopy. The spectra obtained in both techniques are compared with the spectra characteristic for individual components contained in the database. The analysis of the quantitative composition of the tested waste samples is carried out with the use of appropriate tables or own databases prepared for the reference fibers / materials. The entire production of fuel can be entirely used for waste needle-punched floor coverings, containing 70% PA fibers and 30% PP fibers or 50% PA fibers and 50% PP fibers, or 100% PP fibers, but they must not contain chlorine compounds .

Claims

Patent claims

1. The method of producing fuel from fiber-plastic waste, consisting in shredding the waste and subjecting it to granulation, characterized in that non-flammable components are eliminated from fiber-plastic waste and those whose combustion may adversely affect the environment, and then the remaining waste is segregated by carrying out the identification of the composition in a known method, then each fraction of the sorted waste is crushed separately, then the shredded waste fractions are mixed with each other to obtain a constant calorific value of the fuel, and the mixture prepared in this way is pelleted in a known method, while it is advantageous to add to the pelletized waste the binder is molasses in an amount of up to 10% by weight based on the weight of the waste.

A method of producing fuel from fiber-plastic waste, according to claim The process of claim 1, characterized in that the waste is separated into fractions containing synthetic, natural and mixed fibers.

3. Method for producing fuel from fiber-plastic waste, according to claim 1, The process of claim 1, characterized in that the maximum size of the crushed waste particles is 8-10 mm.

4. A method of producing fuel from fiber-plastic waste, according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the calorific value of the obtained pellets is not less than 16 MJ / kg.