[go: up one dir, main page]

CZ2015640A3 - Alternativní tuhé palivo, způsob jeho výroby a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Alternativní tuhé palivo, způsob jeho výroby a zařízení k provádění způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ2015640A3
CZ2015640A3 CZ2015-640A CZ2015640A CZ2015640A3 CZ 2015640 A3 CZ2015640 A3 CZ 2015640A3 CZ 2015640 A CZ2015640 A CZ 2015640A CZ 2015640 A3 CZ2015640 A3 CZ 2015640A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pet
extruder
solid fuel
zone
production
Prior art date
Application number
CZ2015-640A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306813B6 (cs
Inventor
Josef Tobek
Jan Suchopár
Eva Jelínková
Original Assignee
EGI plus s.r.o.,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGI plus s.r.o., filed Critical EGI plus s.r.o.,
Priority to CZ2015-640A priority Critical patent/CZ306813B6/cs
Publication of CZ2015640A3 publication Critical patent/CZ2015640A3/cs
Publication of CZ306813B6 publication Critical patent/CZ306813B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Alternativní tuhé palivo sestává z 80 až 99 % hmotn. tereftalátu vápenatého a 1 až 20 % příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru. Toto palivo může být vyrobeno z odpadního PET obsahujícího nejméně 70 % hmotn. PET a nejvýše 30 % hmotn. příměsí, kterými jsou plasty, pryže nebo papír. Předmětem vynálezu je také způsob výroby tohoto paliva, jehož podstatou je řízený rozklad taveniny PET účinkem Ca(OH).sub.2.n.při teplotách 245 až 450 .degree.C ve dvou plynule na sebe navazujících stupních. V prvním stupni probíhá tavení PET a smíchání s mletým Ca(OH).sub.2.n.při teplotě 245 až 270 .degree.C a ve druhém stupni rozklad PET na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotě 270 až 450 .degree.C. Hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH).sub.2.n.je v rozmezí 4:3 a 9:4. Součástí vynálezu je i zařízení k provádění tohoto způsobu, kterým je extrudér s dávkovacím zařízením na vstupní zóně a evakuační zónou.

Description

Alternativní tuhé palivo, způsob jeho výroby a zařízení k provádění způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká alternativního tuhého paliva, způsobu jeho výroby ze směsí odpadních plastů a zařízení k provádění způsobu.
Dosavadní stav techniky
Pro výrobu tuhých alternativních paliv se v současné době využívají vedle biomasy i různé odpadní suroviny. Odpadní pryž a plasty jsou díky své vysoké výhřevnosti pro výrobu těchto alternativních paliv velmi vhodné. Obvykle se pro tento účel využívají směsi odpadních plastů, jejichž recyklace není ekonomicky schůdná.
Známé je například alternativní pevné palivo dle českého patentu č. 305274, které je vyrobeno z odpadu po recyklaci ojetých pneumatik a obsahuje polymerní vlákna v množství 2 až 35% hmotn., textilní vlákna v množství 5 až 97% hmotn. a pryž v množství 1 až 15% hmotn. a je ve formě granulí, pelet nebo briket. Český užitný vzor č. 22778 popisuje tuhé alternativní palivo tvořené průmyslovým a/nebo komunálním odpadem ve formě granulí, pelet, briket, rozvolněného materiálu nebo sypké směsi. Toto tuhé palivo je přitom tvořeno předem určenými vstupními surovinami v předem určeném poměru, přičemž vstupní suroviny jsou v poměru: polypropylen a/nebo polyetylén 59% až 95% hmotn., polyethylentereftalát a/nebo polyuretan až 30% hmotn. a polystyren až 10% hmotn. Obdobná paliva jsou známá i ze zahraničních spisů, např. ze spisu WO 2012/054001, DE 20106995 Ul, DE 3630248 nebo US 4,236,897.
Alternativní tuhá paliva jsou obvykle vyráběna pouhou mechanickou úpravou plastových nebo pryžových odpadů a jejich spalování v topeništích konstruovaných pro uhlí, koks či dřevní hmotu způsobuje četné technické problémy. Z tohoto důvodu jsou také zpravidla pouze přidávána v minoritním množství k uhelným nebo jiným tuhým palivům. Nadto je spalování samotných plastových a pryžových odpadů včetně těchto odpadů upravených míšením a mechanicky legislativně omezeno pouze na energetické jednotky pro tento účel speciálně projektované a vybavené systémem čištění spalin.
Uvedené nevýhody odstraňuje tuhé palivo podle vynálezu, které je chemicky upraveno tak, že při jeho ohřevu nedochází k tavení polymerní složky a z toho pocházejících potíží při spalování v topeništích konstrukčně určených pro klasická tuhá paliva. Další výhodou proti ostatním tuhým palivům je, že popelovinou paliva podle vynálezu je oxid vápenatý, čili pálené vápno, které je schopno vázat při hoření ze spalin kyselé složky, jako jsou např. halogenovodíky nebo oxidy síry a dusíku a výrazně tak snížit jejich korozní agresivitu.
Podstata vynálezu
Alternativní tuhé palivo sestává z 80% až 99% z tereftalátu vápenatého a 1% až 20% příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru.
Surovinou pro výrobu paliva dle vynálezu je odpadní polyethylentereftalát (PET) a jeho směsi s jinými plasty, pryží nebo papírem obsahující nejméně 70% PET. Způsob výroby paliva podle vynálezu je založen na řízené basické hydrolýze taveniny PET účinkem Ca(OH)2 při teplotách 245 až 450 °C. Proces výroby paliva podle vynálezu je veden ve dvou stupních, které na sebe plynule navazují. V 1. technologickém stupni je PET roztaven a smíšen s mletým Ca(OH)2 při teplotě v rozmezí 245 až 270 °C a ve 2. technologickém stupni je PET hydrolyticky rozložen na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotách v rozmezí 270 až 450 °C. Hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH)2 je nejvýše 9:4 a nejméně 4:3. Páry ethylenglykolu jsou odtahovány a kondenzovány. Ethylenglykol je vedlejším produktem výroby paliva
Proces výroby paliva podle vynálezu je kontinuální a je veden v konstrukčně upraveném extruderu. Zařízení pro výrobu paliva sestává z extruderu vybaveného dávkovacími zařízeními pro dávkování odpadního PET a Ca(OH)2.1. technologický stupeň, tj. míchání odpadního PET s Ca(OH)2 je prováděno v části extruderu od vstupní zóny po evakuační zónu v relativní délce nejméně 10 D a nejvýše 16 D. V této části má šnek extruderu buď plynulé nebo třízónové stoupání komprese, přičemž celkový kompresní poměr v této části je nejméně 1:2 a nejvýše 1:3,5. Na konci této části šneku náležející prvnímu technologickému stupni je šnek osazen škrticím kroužkem. 2. technologický stupeň je prováděn v přímo navazující části extruderu od evakuační zóny včetně po ústí extruderu osazené peletizační nebo briketovací hlavou. V této části nemá šnek extruderu kompresi a jeho relativní délka je nejméně 4 D a nejvýše 10 D a šnek má pouze vynášecí funkci. Evakuační zóna je spojena s chladičem odváděných plynných produktů.
Hlavní výhodou paliva podle vynálezu proti doposud zavedeným tuhým palivům je čistota jeho spalin při výhřevnosti přibližně stejné, jako je výhřevnost hnědého uhlí. Při spalování tuhého paliva podle vynálezu ve směsi s jinými tuhými palivy jsou v důsledku silně bazického charakteru jeho popeloviny ze spalin eliminovány kyselé složky, jako jsou např. halogenovodíky nebo oxidy síry a dusíku, čímž se významně snižuje environmentální závadnost spalin a zároveň také zvyšuje životnost technologického zařízení.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Drť z použitých barevných PET lahví byla míchána v tavenině s práškovým hašeným vápnem v hmotnostním poměru 9:4. Míchání bylo provedeno v jednošnekovém extruderu o průměru šneku 32 mm a délce 16 D. Ve vzdálenosti 12 D od začátku vstupní zóny byl extruder vybaven evakuační zónou v délce 4 D. Odplynění evakuační zóny bylo vedeno do vodního chladiče a kondenzát byl jímán. Extruder byl osazen hlavou pro plný kruhový profil o průměru 16 mm. Teploty prvních 3 zón míchací části byly při zpracování PET drti nastaveny na 250 °C, 265 °C a 270 °C. Teplota evakuační zóny byla nastavena na 300 °C. Směs PET/Ca(OH)2 byla zpracována při rychlosti otáčení šneku 80 ot./min. Z 10 kg PET drti bylo tímto způsobem připraveno 11,2 kg tuhého paliva obsahujícího 94,6% hmotn. tereftalátu vápenatého. Zároveň bylo získáno 2,5 kg kondenzátu obsahujícího převážně ethylenglykol.
Bylo změřeno spalné teplo získaného tuhého paliva, které činilo 14,56 MJ/kg.
Příklad 2
Drť technologického odpadu z výroby automobilových koberců sestávající ze 75% hmotn. polyesterových vláken a 20% hmotn. polypropylenových vláken a 5% hmotn. styrenbutadienové pryže byla míchána v tavenině s práškovým hašeným vápnem v hmotnostním poměru 13:5. Míchání bylo provedeno v jednošnekovém extruderu o průměru šneku 32 mm a délce 16 D. Ve vzdálenosti 12 D od začátku vstupní zóny byl extruder vybaven evakuační zónou v délce 4 D. Odplynění evakuační zóny bylo vedeno do vodního chladiče a kondenzát byl jímán. Extruder byl osazen hlavou pro plný kruhový profil o průměru 16 mm. Teploty prvních 3 zón míchací části byly při zpracování PET drti nastaveny na 250 °C, 265 °C a 270 °C. Teplota evakuační zóny byla nastavena na 300 °C. Směs PET/Ca(OH)2 byla zpracována při rychlosti otáčení šneku 80 ot./min. Z 10 kg drti odpadních koberců bylo tímto způsobem připraveno 10,5 kg tuhého paliva obsahujícího 81,0% hmotn. tereftalátu vápenatého. Zároveň bylo získáno 1,8 kg kondenzátu obsahujícího převážně ethylenglykol.
Bylo změřeno spalné teplo získaného tuhého paliva, které činilo 17,62 MJ/kg.
Průmyslová využitelnost
Alternativní tuhé palivo podle vynálezu je využitelné při samostatném spalování nebo společném spalování s uhlím v energetických technologických jednotkách s topeništi pro spalování uhlí pro výrobu tepla i elektřiny a jako palivo a zároveň surovina při výrobě cementu a vápna.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Alternativní tuhé palivo vyznačené tím, že sestává z 80% až 99% z tereftalátu vápenatého a 1% až 20% příměsí, kterými jsou hydroxid vápenatý, silikáty a tuhé produkty pyrolýzy plastů, pryže a papíru.
2. Alternativní tuhé palivo podle nároku 1 vyznačené tím, že je vyrobeno z odpadního polyethylentereftalátu obsahujícího nejméně 70% hmotn. PET a nejvýše 30% hmotn. příměsí, kterými jsou plasty, pryže nebo papír.
3. Způsob výroby alternativního tuhého paliva podle nároku 1 vyznačený tím, že jeho podstatou je řízená bazická hydrolýza taveniny PET účinkem Ca(OH)2 při teplotách 245 °C až 450 °C, přičemž proces výroby paliva je veden ve dvou plynule na sebe navazujících stupních, kde v 1. technologickém stupni je PET roztaven a smíšen s mletým Ca(OH)2 při teplotě nejméně 245 °C a nejvýše 270 °C a ve 2. technologickém stupni je PET hydrolyticky rozložen na ethylenglykol a tereftalát vápenatý při teplotě nejméně 270 °C a nejvýše 450 °C, přičemž hmotnostní poměr vstupního PET a Ca(OH)2je nejvýše 9:4 a nejméně 4:3.
4. Zařízení výrobu alternativního tuhého paliva podle nároku 1 způsobem podle nároku 2 vyznačené tím, že sestává z extruderu osazeného na vstupní zóně dávkovacími zařízeními pro dávkování odpadního PET a Ca(OH)2a vybaveného evaluační zónou, ve kterém část pro provádění 1. technologického stupně od vstupní zóny extruderu po evakuační zónu extruderu je v relativní délce nejméně 10 D a nejvýše 16 D, přičemž v této části má šnek extruderu buď plynulé nebo třízónové stoupání komprese o celkovém kompresním poměru nejméně 1:2 a nejvýše 1:3,5 a přímo navazující část extruderu od evakuační zóny včetně po ústí extruderu osazené peletizační nebo briketovací hlavou pro provádění 2. technologického stupně má relativní délku nejméně 4 D a nejvýše 10 D a šnek v této části nemá kompresi.
CZ2015-640A 2015-09-18 2015-09-18 Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby CZ306813B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) 2015-09-18 2015-09-18 Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) 2015-09-18 2015-09-18 Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015640A3 true CZ2015640A3 (cs) 2017-03-29
CZ306813B6 CZ306813B6 (cs) 2017-07-19

Family

ID=58452870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-640A CZ306813B6 (cs) 2015-09-18 2015-09-18 Alternativní tuhé palivo a způsob jeho výroby

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306813B6 (cs)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2612774B2 (ja) * 1990-09-10 1997-05-21 力 松崎 廃プラスチックの処理方法および処理装置
CZ299244B6 (cs) * 2004-06-21 2008-05-28 Zpusob bazické hydrolýzy odpadního polyethylentereftalátu a zarízení k provádení tohoto zpusobu
CZ301118B6 (cs) * 2006-09-08 2009-11-11 Ústav chemických procesu Akademie ved CR Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu
KR100709102B1 (ko) * 2006-12-12 2007-04-18 김영정 가연성 폐기물을 이용한 고형연료 제조장치
CZ305274B6 (cs) * 2008-07-07 2015-07-15 PolyComp, a. s. Alternativní pevné palivo z odpadu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306813B6 (cs) 2017-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2004565B1 (en) Method and plant for processing waste
CN203991628U (zh) 一种高效利用生活垃圾热值的处理装置
US20050274068A1 (en) Bio-solid materials as alternate fuels in cement kiln, riser duct and calciner
US20200103107A1 (en) Furnace
KR100735543B1 (ko) 음식물쓰레기와 폐합성수지를 이용한 고체연료의제조방법과 그 장치
US9321684B2 (en) Cement clinker manufacturing plant
KR100424849B1 (ko) 저공해 고발열량 성형탄의 제조방법
CZ2015640A3 (cs) Alternativní tuhé palivo, způsob jeho výroby a zařízení k provádění způsobu
US20240084207A1 (en) Processing and gasification of construction and demolition materials
KR950011830B1 (ko) 석고의 탈황방법 및 그로부터 생성되는 고체소결재
JP5582120B2 (ja) 廃プラスチックを用いた焼成品の製造方法
KR200312379Y1 (ko) 하수 슬러지와 폐합성수지류를 이용한 고형연료(r.d.f)제조장치
RU2729638C1 (ru) Способ изготовления топлива из твердых коммунальных отходов
JP4747981B2 (ja) 焼成炉での廃プラスチックの利用方法
RU2418676C1 (ru) Установка для утилизации пластмассовых отходов
KR101101185B1 (ko) 고형연료
KR101071746B1 (ko) 고형연료 제조를 위한 가연성 폐기물의 전처리 건조장치
JP5082557B2 (ja) 廃プラスチックを用いた焼成品の製造方法
JP5012540B2 (ja) 廃プラスチックを用いた焼成品の製造方法
CN117229829A (zh) 一种水泥窑使用的替代燃料及制备方法
KR200292576Y1 (ko) 폐기물의 대체에너지 재활용 장치
KR101347777B1 (ko) 가연성 폐기물을 이용한 고형연료의 제조방법
CN115789648A (zh) 一种固体废弃物真空热解处理的系统及方法
KR101268488B1 (ko) 고형연료 제조방법
Patil et al. Alternative Fuels for Cement Industry: A Review

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20190918