PL388006A1 - Sposób ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych na energię cieplną i elektryczną - Google Patents

Description

Załącznik nr 138 8 0 06

OPIS WYNALAZKU

Przedmiotowy wynalazek dotyczy sposobu ciągłego przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, korzystnie poliolefionowych lub polipropylenowych do postaci zga-zowanych węglowodorów o różnych długościach łańcuchów, a w szczególności procesu bezkatalitycznego, prowadzonego przy obniżonym ciśnieniu w obecności wodoru. Ponadto wynalazek dotyczy bezpośredniego zagospodarowania otrzymanych w ten sposób węglowodorów, poprzez przetworzenie ich w energię cieplną lub elektryczną, w modułach dobieranych w zależności od potrzeb i dysponowanej ilości odpadowych tworzyw sztucznych, a także modułowego zestawu urządzeń do realizacji tego procesu.

Znany jest sposób przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych, ujawniony w zgłoszeniu patentowym P 336773, polegający na poddaniu odpadowych tworzyw sztucznych procesowi krakingu termicznego lub katalitycznego w obecności katalizatora, którym mogą być naturalne glinokrzemiany lub odpadowe katalizatory z krakingu katalitycznego. W ujawnionym sposobie gazowe produkty krakingu katalitycznego kierowane są do odrębnego procesu w wyparce, w obecności wodoru, skąd kierowane są do procesu właściwego uwodornienia. Typowymi katalizatorami w takim procesie są pall, platyna, mieszanina wolframowo niklowa albo molibdenowo niklowa, osadzone na nośnikach stałych. W zgłoszeniu patentowym P 314409, przedstawiono technologię recyklingu odpadowych tworzyw sztucznych, polegający na ich mieszaniu ze związkami 2-oksazyny, korzystnie metyłomelammianem rycyno-2-oksazyny i nadtlenkami organicznymi, w wyniku czego otrzymywane jest w sposób ciągły bez wydzielania produktów odpadowych, tworzywo w postaci granulatu nadającego się do przetwarzania metodą wtryskiwania.

Podobny sposób zagospodarowania odpadowych tworzyw sztucznych ujawiony został w zgłoszeniu patentowym P 3151190 Z kolei w innych polskich opisach zgłoszeń patentowych o numerach P 317877 oraz P 317911 przedstawione są rozwiązania, w których odpady lub zużyte wyroby z PET przetwarza się na wartościowe produkty chemiczne, służące do ponownego otrzymywania polimeru, przez hydrolizę i alkoholizę W zgłoszeniu patentowym P 33981 opisano sposób wytwarzania węglowodorów alifatycznych ze wstępnie wyselekcjonowanej mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych, szczególnie opakowań jednorazowego użytku. Sposób wytwarzania węglowodorów alifatycznych z mieszaniny odpadowych tworzyw sztucznych w reakcji termicznego rozkładu polega na tym, że mieszaninę odpadowych termoplastycznych tworzyw sztucznych, korzystnie po wydzieleniu frakcji nietonącej w wodzie i po ewentualnym wstępnym oczyszczeniu, ogrzewa się w masie do temperatury 320-450°C pod ciśnieniem 0,008-3,5 MPa, następnie prowadzi się destylację w tych samych warunkach, a uzyskany produkt ewentualnie rozdziela się i oczyszcza w znany sposób.

Opis wynalazku

Załącznik nr 1

Patent PL 99488 przedstawia urządzenie do ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych w skład którego wchodzą kocioł do stapiania, reaktor do rozkładu termicznego zaopatrzony w chłodnicę oraz palnik, a także zbiornik chłodzący zainstalowany w celu wychłodzenia produktu przed skierowaniem do palnika.

Patent PL 199825 opisuje sposób ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, zwłaszcza poliolefinowych, na przykład polietylenowych lub polipropylenowych, do postaci mieszanki płynnych węglowodorów nienasyconych i nasyconych stanowiących wy-sokojakościową parafinę. Sposób ten polega na ciągłym załadunku wsadu, uplastycznieniu, upłynnieniu i transformacji termokatalitycznej. Ujawniony w tym patencie sposób, charakteryzuje się tym, że cały proces od załadunku wsadu do odbioru produktu gazowego i usuwania zanieczyszczeń, prowadzi się jednoetapowo w jednym naczyniu wewnętrznym zintegrowanego urządzenia topielnikowo-wymiennikowo-reaktorowego o układzie pionowym, a z uplastycznionego i upłynnionego wsadu tworzy się jednolity blok masy wsadowej opadający grawitacyjnie. Wynalazek dotyczy także urządzenia do ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, które charakteryzuje się tym, że stanowi modułowe zintegrowane urządzenie topielnikowo-wymiennikowo-reaktorowe o układzie pionowym, do jednoetapowego prowadzenia całego procesu termokatalitycznego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, od załadunku wsadu do odbioru produktu gazowego i usuwania zanieczyszczeń, zanieczyszczeń jednym naczyniu wewnętrznym. W patencie PL 191891, opisano sposób otrzymywania paliw ciekłych z odpadów tworzyw sztucznych, zwłaszcza odpadów poliolefionowych stopionych w temperaturze powyżej 300°C z zastosowaniem krakingu, znamienny tym, że odpady z tworzyw sztucznych zwłaszcza odpady poliolefinowe, topi się w topielniku w temperaturze 300-350°C, a strumień stopionego polimeru zawierający również zanieczyszczenia transportowany jest przewodem do dolnej części niżej usytuowanego i podgrzewanego do temperatury 300-350°C zbiornika pod znajdujący się w nim filtr. W ujawnionym sposobie dodatkowo do tego zbiornika dostarczany jest również strumień najcięższej frakcji z kolumny rektyfikacyjnej. W zbiorniku, miesza się dokładnie oba strumienie mieszadłem zlokalizowanym w górnej części zbiornika, a ciekły polimer jest dozowany do reaktora rurowego wypełnionego katalizatorem, gdzie w temperaturze 320-380°C przeprowadza się kraking katalityczny stopionych polimerów.

Wszystkie opisane wyżej sposoby różniące się zarówno sposobem doprowadzenia surowca jaki i przebiegiem procesu krakingu termicznego lub termo katalitycznego, oferują jako produkt finalny frakcje węglowodorowe o różnych temperaturach destylacji. Z analizy literaturowej wynika, że podstawową wadą uzyskiwanych w ten sposób węglowodorów lub ich frakcji, jest niska stabilność termooksydacyjna, co w sposób zasadniczy rzutuje na możliwość ich zagospodarowania lub zbycia. Żaden z opisanych sposobów nie uwzględnia faktu, że jakość węglowodorów otrzymywanych tymi sposobami, zmienia się wraz ze zmianą składu wejściowych odpadów z tworzyw sztucznych, co dodatkowo wpływa na brak stabilności jakości produktu finalnego. Duża ilość węglowodorów nienasyconych ogranicza możliwość wykorzystania otrzymanych frakcji, jako komponentu paliwowego.

Opis wynalazku

Claims (4)

1. Załącznik nr 2 38 8 0 0 6 ZASTRZEŻENIA PATENTOWE 1. Sposób przetwarzania odpadów tworzyw sztucznych korzystnie odpadów poliolefio-nowych znamienny jest tym, że prowadzony jest w reaktorze o pracy ciągłej w temperaturze powyżej 350°C przy obniżonym ciśnieniu do 10 kPa, bez katalizatora w obecności wodoru. Powstałe w wyniku procesu ciężkie frakcje węglowodorowe są zawracane do reaktora w celu dalszego przetworzenia, natomiast część najlżejszych frakcji jest zawracana do reaktora w celu mieszania roztopionej masy tworzywa a także do spalenia w celu podtrzymania temperatury procesu.
2. 2. Sposób wychładzania węglowodorów powstałych w wyniku procesu termokrakingu znamienny jest tym, że są odbywa się on w trzech następujących po sobie zbiornikach kondensacyjnych, przy czym najcięższe frakcje zawracane są do modułu reakcyjnego natomiast lżejsze, w zależności od rodzaju frakcji, kierowane są do oddzielnych zbiorników buforowych, skąd trafiają do dwóch niezależnych systemów spalania w module wytwarzania ciepła technologicznego.
3. 3. Zestaw urządzeń do przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych na energię cieplną i/lub elektryczną znamienny tym, że składa się z modułu reakcyjnego, modułu wychładzania węglowodorów, modułu wytwarzania energii cieplnej, oraz opcjonalnie modułu wytwarzania energii elektrycznej i/lub modułu ciepłowniczego.
4. 4. Zestaw urządzeń do przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych na energię cieplną i/lub elektryczną znamienny tym, że poszczególne moduły dostosowywane są do potrzeb wynikających z ilości surowca jak i zapotrzebowania na energię elektryczną i/lub cieplną, tworząc typoszereg jednostek o zdolnościach produkcyjnych od 305 kW do 2 MW. Zastrzeżenia patentowe Stron