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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2080994

VERFAHREN ZUR PYROLYSE ABFALL UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

VERFAHREN ZUR PYROLYSE ABFALL UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Name des Erfinders: Kenneth Michael Holland [GB]
Den Namen des Patentinhabers: Kenneth Michael Holland [GB]
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1991.07.26

Usage: Pyrolyse der Abfälle eine Vielzahl von Materialien, die nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung. Das erfindungsgemässe Verfahren wird der Abfall auf die obere Schicht aus pulverförmigem Material die Schwerkraft für eine unbeabsichtigte Bewegung durch pulverförmige Material zugeführt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung: Die Vorrichtung ist mit Mitteln versehen, eine geneigte darauf durch die Schwerkraft auf der Oberseite der Schicht aus Abfallpulvermaterial zuzuführen. in dem Behälter mit der Möglichkeit der Überlauf über den Rand als Speiseabfall Last befindet. Der Tank ist oben offen und besteht aus einem Material resistent gemacht auf eine Temperatur von mindestens 800 o C. Abfallzufuhrmittel zu erhitzen sind als Rohre ausgebildet , durch die erste Öffnung in der oberen Wand der Reaktionskammer erstrecken , und weiter durch das Innere der Kammer , so daß sein Ende befindet über die offene Oberseite des Behälters. Teil des Rohres ruht auf der oberen Kante der Behälterwand. die Mikrowellenstrahlungsquelle in einem Abstand von der Reaktionskammer entfernt. Das Gerät ist mit einem Kanal hergestellt von der Mikrowellenstrahlungsquelle durch eine zweite Öffnung in der Wand der Kammer nahe der offenen Oberseite des Behälters zu einer Stelle gebildet erstrecken. Die Reaktionskammer weist einen ersten in dem unteren Teil seiner Wand vorgesehen Austrittsöffnung und dem Tank unterhalb angeordnet, so dass das Material durch den Reservoirbereich fließt, in dieses Loch fällt, und Entlüftungsmittel als einen zweiten Auslass in dem oberen Teil der Reaktionskammer ausgebildet zum Abgeben heißer Gase aus dem Abfall in der Pyrolyse freigesetzt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abfall Pyrolyse und kann für eine breite Palette von der Pyrolyse von Abfallstoffen nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung verwendet werden.

Der nächste bekannt ist ein Verfahren zur Pyrolyse von Abfallmaterial nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung, bei dem die durch Abwärme durch Wärmeenergie übertragen wird, wenn in einem Behälter mit inerter Mikrowellenstrahlung Materialschicht aus pulverförmigem Material anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung angeordnet, belichtet und umfassend Kohlenstoff in elementarer Form oder Zersetzen unter Einwirkung von Mikrowellenstrahlung an elementarem Kohlenstoff in einer Atmosphäre verhindert im wesentlichen die Bildung einer Flamme, wodurch das pulverförmige Material erhitzt wird , mindestens 400 o C und entfernt Gas auf eine Temperatur von durchgeführt.

Der nächste bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Pyrolyse von Abfallmaterial, das wärmeempfindlich ist, in die Reaktionskammer Mikrowellen angeordnet enthaltend inerte Mikrowellenstrahlung Materialtank gebildet zur Aufnahme der Partikelmaterialschicht, empfindlich gegen Erwärmung durch Mikrowellenstrahlung und enthaltend Kohlenstoff in elementarer bilden oder Zersetzen unter Einwirkung von Mikrowellenstrahlung zu elementarem Kohlenstoff, eine Quelle von Mikrowellenstrahlung das Pulvermaterial zu erhitzen, die Atmosphäre Mittel in der Reaktionskammer eingestellt, die Bildung einer Flamme zu verhindern, und Mittel, um Gas aus der Reaktionskammer entfernt wird, bei der Pyrolyse von Abfällen freigesetzt.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens und der Vorrichtung ist nicht ausreichend Kontakt mit dem kohlenstoffhaltiges Material Abfälle.

Das technische Ergebnis der Erfindung erhöhen die Pyrolyse Effizienz und Wirksamkeit des Gerätes.

In dem Verfahren wird dies dadurch erreicht, dass der Abfall auf der Oberseite der Schicht aus pulverförmigem Material durch Schwerkraft zu führen ihre spontane Bewegung durch das pulverförmige Material zugeführt wird.

In der Vorrichtung wird dies dadurch erreicht, daß sie mit Mitteln zum Zuführen eines geneigten darauf durch die Schwerkraft auf der Oberseite der Schicht aus Abfallpulvermaterial vorgesehen ist, kann dieser in dem Behälter angeordnet ist, der Randströmung als Abfall fließen.

Der Tank ist an der Oberseite offen ist und aus einem Material hitzebeständig bis zu einer Temperatur von mindestens 800 o C hergestellt

Abfallzufuhreinrichtung in Form eines Rohres durch das erste Loch in der oberen Wand der Reaktionskammer vorbei und weiter durch das Innere der Kammer, so daß ihr Ende über dem offenen Oberteil des Behälters befindet.

Teil des Rohres ruht auf der oberen Kante der Behälterwand.

die Mikrowellenstrahlungsquelle in einem Abstand von der Reaktionskammer befindet, wobei die Vorrichtung mit dem Kanal von der Mikrowellenstrahlungsquelle durch eine zweite Öffnung gebildet in der Wand der Kammer zu einer Stelle benachbart der offenen Oberseite des Behälters erstreckt, konfiguriert ist.

Die Reaktionskammer weist einen ersten in dem unteren Teil seiner Wand vorgesehen Austrittsöffnung und dem Tank unterhalb angeordnet, so dass das Material durch den Reservoirbereich fließt, in dieses Loch fällt, und Entlüftungsmittel als einen zweiten Auslass in dem oberen Teil der Reaktionskammer ausgebildet zum Abgeben heißer Gase aus dem Abfall in der Pyrolyse freigesetzt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pyrolyse von Abfallmaterial, das selbst nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) die Abfälle in die Atmosphäre einzuführen verhindert im wesentlichen die Bildung einer Flamme in Kontakt mit einem Bett aus pulverförmigem Material, das Kohlenstoff in elementarer Form oder einem Material zu zersetzen durch Pyrolyse von Mikrowellenstrahlung zu elementarem Kohlenstoff umfasst, die der Erwärmung durch Mikrowellenstrahlung empfindlich ist;

b) Erhitzen des pulverförmigen Materials durch Mikrowellenstrahlung, so dass Wärmeenergie aus dem pulverförmigen Material zu den Abfällen übertragen wird, während die Zeit und die Intensität des Lichts eingestellt wird, um eine wesentliche Pyrolyse des Abfalls zu veranlassen, und der Abfall in den oberen Teil des pulverförmigen Materialschicht mit der Möglichkeit der Absenkung durch das zugeführt wird, Schicht und Pyrolyse von Abfällen wird in dieser Schicht ausgeführt.

Vorzugsweise waren die Mikrowellenleistung und Bestrahlungszeit , so dass das pulverförmige Material auf eine Temperatur von mindestens 400 o C erwärmt wird

Wenn das vorgeschlagene Verfahren in einer Atmosphäre zumindest im wesentlichen frei von Sauerstoff durchgeführt wird, wird die Gefahr der Bildung nur dioxid oder andere schädliche Produkte mit einigen Einsatzmaterialien durchgeführt. In solchen Fällen, wie in Fällen , in denen es eine geringe Menge an Sauerstoff (aber nicht ausreicht , die Zündung zu verursachen), ist es bevorzugt , daß das pulverförmige Material (und somit die Kunststoffe oder andere Abfälle) mit einer Temperatur von mindestens 800 o C erreicht, die hoch genug ist , beseitigen oder das Risiko der Emissionen von Dioxinen und anderen Schadstoffen zu minimieren pyrolysiert Material.

Wenn das Abfallmaterial mit dem vorliegenden Verfahren relativ leicht verschlechtert (beispielsweise Polyethylen oder Nylon) pyrolysiert entsprechend werden dann Temperaturen im Bereich von 400 800 o C ist ausreichend. Bei Verwendung eines hitzebeständigen Kunststoffen und halogenierte Kunststoffe (wie etwa PTFE oder PVC) enthaltenden Temperatur Kohlenstoffmaterial mindestens 800 o C erreichen kann

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung für Mikrowellen-Pyrolyse von Abfallmaterial der Umsetzung, die nicht selbst anfällig für Erhitzung durch diese Strahlung, wobei die Vorrichtung umfasst:

a) bedeutet Retentionsschicht aus pulverförmigem Material im wesentlichen inert gegenüber Mikrowellenstrahlung und angepasst an das pulverförmige Material durch den Bereich überläuft;

b) eine Reaktionskammer, die die Halte umschließenden bedeutet;

c) Mittel zum Abfall in den oberen Teil einer Pulvermaterialschicht in Sicherheitsbehälter Zuführmittel so dass die Abfälle fallen durch diese Schicht;

d) eine Mikrowellen-Strahlungsquelle relativ zum Haltemittel angeordnet, so daß die Mikrowellenstrahlung von ihnen emittierten Erhitzen des pulverförmigen Materials und wesentliche Pyrolyse des Abfalls während des Abstiegs durch das Bett aus pulverförmigen Materials führen kann;

e) Mittel, die Atmosphäre in der Kammer zu steuern, so daß sie im wesentlichen die Bildung der Flamme verhindert;

f) Lüftungsmittel entwickelte sich während der Pyrolyse von Abfällen aus der Kammer.

Typischerweise umfassen die Haltemittel einen oben offenen Behälter vorzugsweise aus einem Material, das Temperaturen von mindestens etwa 800 o C und etwa 1000 ° C, wie beispielsweise Edelstahl oder Keramik widerstehen kann.

Der Abfall wird auf die Oberseite des pulverförmigen Material gespeist mit ihnen als Abfall Abwurf durch die Schicht aus pulverförmigem Material maximalen Kontakt zu gewährleisten. Je größer der Grad des Kontakts zwischen dem Abfall und ein teilchenförmiges Material ist, desto mehr Energie aus dem pulverförmigen Material in den Abfall effektiv übertragen jeweils zuletzt erzielten intensive Pyrolyse. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Zuführmittel ein Rohr durch die erste Öffnung in der oberen Wand der Kammer und weiter in die Kammer erstreckt, so dass das Ende des Rohrs über dem offenen Teil des Tanks angeordnet ist. Typischerweise liegt der Rohrabschnitt an dem oberen Rand der Behälterwand.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind Abfallversorgungsmittel schräg zur Abfall angeordnet ist, kann auf sie leicht gleiten in die Haltemittel zu fallen. Typischerweise bedeutet die geneigte Fütterung so ausgerichtet, dass die Abfälle in im wesentlichen kontinuierlichen Haltemittel zugeführt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Abfallsemikontinuierlich oder diskontinuierlich (in einem Chargenvorrichtung z.B.) geliefert werden. Die Verwendung solcher Abfallzufuhreinrichtung geneigt minimiert die Notwendigkeit für mechanische Vorschubeinrichtung in das Haltemittel Abfall.

Vorzugsweise, so dass die Abfallzufuhr daß das teilchenförmige Material durch den Rand des Behälters fließen kann, wenn das Abfallmaterial, das dichter ist, zum Boden des Tanks sinken, wodurch weniger dicht kohlenstoffhaltigem Material Verdrängen nach oben (spezifische Schüttdichte von feinteiligem elementarem Kohlenstoff ist etwa 0,5, und das Material Abfall, wie beispielsweise Kunststoff, hat typischerweise eine spezifische Schüttdichte von etwa 0,8 1,0). Das pulverförmige Material aus Festbett überläuft, vorzugsweise zumindest teilweise in den Prozess zurückgeführt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Abfalls zu einem großen Teil abhängig von der Leistung des Mikrowellenentladung während der Pyrolyse verwendet.

Typischerweise wird die Mikrowellenstrahlungsquelle aus der Kammer entfernt wird, wird der Kanal durch die Mikrowellenstrahlungsquelle durch eine zweite Öffnung in der Kammerwand zu einer Position benachbart dem offenen Teil des Behälters vorgesehen ist. Diese Verbindung bestimmt den Weg der Mikrowellenstrahlung von der Quelle an das Haltemittel des pulverförmigen Materials.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kammer mit ersten und zweiten Auslässen versehen. Der erste Auslass ist in dem unteren Teil der Kammerwand vorgesehen und wird typischerweise unmittelbar unterhalb der Haltemittel des pulverförmigen Materials, die Lochposition angeordnet ist höchst wünschenswert vom Standpunkt es Ankommende teilchenförmiges Material ein, durchströmt mittels Kantenbindung. Das erste Loch ist in der Regel mit dem ersten Kühlmittel des pulverförmigen Materials kommuniziert, Rückgewinnung, die aus der es im wesentlichen feste Kohlenstoffprodukt ist. Mittel für Gase, die in dem Pyrolyse-Verfahren enthalten, in der Regel dem zweiten Auslass in Verbindung mit dem Mittel zum Kühlgase Eintritt in den Abscheider weiter "Flüssig-Gas", die Trennung der Gase und Öl auf den Abgasen zu entfernen. Der zweite Auslass ist vorzugsweise im oberen Teil der Kammer angeordnet, die zur Aufnahme darin von brennbaren Gasen am bequemsten ist, die aus dem Abfall während der Pyrolyse freigesetzt werden, mittels Contain in dem pulverförmigen Material sind. während seiner Bewegung Mittel in die Atmosphäre zu steuern, im Wesentlichen die Bildung einer Flamme zu verhindern, weisen im allgemeinen erste und zweite Luftschleuse, wobei die erste Luftschleuse entlang der Bewegungsbahn von Abfällen in der Zufuhreinrichtung und die zweite Luftschleuse befindlich hinter der pulverförmigen Materials eine Kühleinrichtung angeordnet ist.

Die Abbildung zeigt die vorgeschlagene Vorrichtung.

VERFAHREN ZUR PYROLYSE ABFALL UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Entsprechend der Zeichnung Abfall und pulverisierte kohlenstoffhaltiges Material miteinander durch ein Luftventil 18 in den Reaktor in der Pyrolysekammer 8 angeordnet zugeführt werden, ist 9 aus rostfreiem Stahl und einer feuerfesten Auskleidung. Das Material wird in der Kammer von einem Mikrowellengenerator 10 Mikrowellenstrahlung ausgesetzt.

Das teilchenförmige Material einschließlich Abfallmaterial, das durch Pyrolyse zu elementarem Kohlenstoff zerlegt wird, fließt über den Rand der Pyrolysekammer 9 und gelangt durch ein Kohlenstoffkühler 11 und Luftschleuse 12, wo es als ein festes Kohlenstoffprodukt 17 Kohlenwasserstoffgase reduziert wird gebildet während Pyrolyse aus dem Reaktor 8 durch einen Kühler 13 und Kohlenwasserstoffgase den Abscheider 14 "flüssig-Gas" geben entfernt, die sie in Ölprodukte teilt 15 und (sauren) Abgase 16. die Abgase dann durch einen Wäscher geleitet werden können, vor ihrer Freisetzung in die Atmosphäre.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Pyrolyse von Abfallmaterial nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung, wobei die Erwärmung durch Übertragung von Abwärme durchgeführt wird, wenn in Kontakt mit dem Behälter aus einem inerten Material einer Mikrowellenstrahlung mit einer Schicht aus pulverförmigem Material empfindlich gegenüber Erwärmen durch Mikrowellenstrahlung und enthaltend Kohlenstoff in elementarer platziert Form oder Zersetzen unter Einwirkung von Mikrowellenstrahlung an elementarem Kohlenstoff in einer Atmosphäre im wesentlichen Flammenbildung zu verhindern, während das pulverisierte Material Erhitzen mindestens 400 o C und entfernt Gas auf eine Temperatur von durchgeführt wird, wobei der Abfall in den oberen Teil der Schicht aus Pulvermaterial durch die Schwerkraft zugeführt wird der unbeabsichtigten Bewegung durch das pulverförmige Material.

2. Vorrichtung zur Pyrolyse von Abfallmaterial nicht anfällig für Erhitzung durch Mikrowellenstrahlung, umfassend: eine Reaktionskammer angeordnet ist aus einem inerten Material mit Mikrowellenstrahlung Reservoir zum Aufnehmen der Partikelmaterialschicht, empfindlich gegen Erwärmung durch Mikrowellenstrahlung und enthaltend Kohlenstoff in elementarer Form oder unter Zersetzen Mikrowellenbestrahlung zu elementarem Kohlenstoff, eine Quelle von Mikrowellenstrahlung, um das partikelförmige Material erhitzt wird, bedeutet die Atmosphäre in der Reaktionskammer steuert zum verhindern Flammenbildung und Entfernungsmittel der Reaktionsgaskammer, entwickelte sich bei der Pyrolyse der Abfälle, dadurch gekennzeichnet, daß sie versehen ist mit einer geneigten Zuführungsmittel darauf Abfall durch die Schwerkraft auf der Oberseite des Bettes von pulverförmigen Material, wobei letztere in dem Behälter befinden, können die Randströmung als Abfall fließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter an der Oberseite offen ist und aus einem Material widerstandsfähig gegen Erhitzen aus mindestens 800 o C.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, der Abfallzufuhreinrichtung ein Rohr ist durch die erste Öffnung in der oberen Wand der Reaktionskammer und weiter durch das Innere der Kammer erstreckt, so daß sein Ende über der offenen Oberseite des Behälters befindet.

5. Vorrichtung nach Abs. 4, wobei der Abschnitt des Rohres auf der oberen Kante der Behälterwand aufliegt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenstrahlungsquelle in einem Abstand von der Reaktionskammer angeordnet ist, wobei die Vorrichtung mit dem Kanal von der Mikrowellenstrahlungsquelle durch eine zweite Öffnung in der Kammerwand zu einem Ort in der Nähe des offenen erstreckt konfiguriert ist, Oberseite des Tanks.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer einen ersten Auslass hat in dem unteren Teil seiner Wand vorgesehene Öffnung und unterhalb des Tanks angeordnet, so dass das Material durch den Reservoirbereich fließt, in dieses Loch fällt, und Entlüftungsmittel einen zweiten Auslass in dem oberen Teil der Reaktionskammer für heiße Gase aus dem Abfall in dem Pyrolyseverfahren erzeugt entladen.

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Erscheinungsdatum 19.02.2007gg