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invention
Fédération de Russie Patent RU2080994

PROCÉDÉ DE PYROLYSE DE DÉCHETS ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

PROCÉDÉ DE PYROLYSE DE DÉCHETS ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

Nom de l'inventeur: Kenneth Michael Hollande [GB]
Le nom du titulaire du brevet: Kenneth Michael Hollande [GB]
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 26.07.1991

Utilisation: la pyrolyse des déchets une large gamme de matériaux non sensibles au chauffage par rayonnement micro-ondes. Le procédé de l'invention, les déchets est amenée sur la couche supérieure de poudre gravité de la matière pour le mouvement par inadvertance à travers le matériau en poudre. Le dispositif selon l'invention: le dispositif est muni de moyens pour fournir un inclinée sur celle-ci par gravité sur le dessus de la couche de matériau en poudre de déchets. Dernier situé dans le réservoir avec la possibilité de déborder sur le bord que les déchets d'alimentation. Le réservoir est ouvert vers le haut et est faite d'un matériau résistant à la chaleur à une température d'au moins 800 ° C. Les moyens d'alimentation en déchets sont constitués sous forme de tubes traversant la première ouverture dans la paroi supérieure de la chambre de réaction et en outre à travers l'intérieur de la chambre de telle sorte que son extrémité se trouve au-dessus de la partie supérieure ouverte du réservoir. Une partie du tuyau repose sur le bord supérieur de la paroi du réservoir. la source de rayonnement micro-ondes est située à une certaine distance de la chambre de réaction. Le dispositif est composé d'un canal étendant à partir de la source de rayonnement micro-ondes à travers une deuxième ouverture formée dans la paroi de la chambre à un emplacement adjacent à la partie supérieure ouverte du réservoir. La chambre de réaction a une première ouverture de sortie prévue dans la partie inférieure de sa paroi et le réservoir disposé au-dessous de telle sorte que le matériau d'écoulement à travers la zone de réservoir, se situe dans ce trou, et des moyens d'aération sont formés en tant que deuxième sortie dans la partie supérieure de la chambre de réaction pour décharger chaud les gaz dégagés à partir des déchets dans le processus de pyrolyse.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la pyrolyse des déchets et peut être utilisé pour une large gamme de pyrolyse des déchets non sensibles au chauffage par rayonnement micro - ondes.

Le plus proche connu est un procédé de pyrolyse de déchets non sensibles au chauffage par rayonnement micro-ondes, dans lequel les déchets de la chaleur véhiculée par le transfert de l'énergie thermique lorsqu'il est exposé au disposé dans un récipient inerte à la couche de matériau de rayonnement micro-ondes de matière en poudre sensible au chauffage par rayonnement micro-ondes et comprenant du carbone sous forme élémentaire ou se décomposer sous l'action d' un rayonnement de micro - ondes au carbone élémentaire dans une atmosphère empêche substantiellement la formation d'une flamme, chauffant ainsi la matière en poudre est réalisée à une température d'au moins 400 ° C et le gaz retiré.

Le plus proche connu est également un dispositif pour la pyrolyse des déchets qui est sensible à la chaleur, contenant disposé dans le four micro-ondes de la chambre de réaction à base de inertes vis-à micro-ondes réservoir de matériau à rayonnement destiné à contenir la couche de matériau particulaire sensible au chauffage par rayonnement micro-ondes et contenant du carbone dans élémentaire former ou de se décomposer sous l'action d'un rayonnement de micro-ondes de carbone élémentaire, une source de rayonnement micro-ondes pour chauffer le matériau en poudre, l'atmosphère agent d'ajustement dans la chambre de réaction pour empêcher la formation d'une flamme et des moyens pour évacuer le gaz de la chambre de réaction libérée lors de la pyrolyse des déchets.

Un inconvénient du procédé et un dispositif connu est un contact insuffisant avec les déchets de matière carbonée.

Le résultat technique de l'invention augmentent l'efficacité de la pyrolyse et de l'efficacité du dispositif.

Dans le procédé, cet objectif est atteint par le fait que les déchets sont introduits au-dessus de la couche de matériau en poudre par gravité, pour effectuer leur mouvement spontané à travers la matière en poudre.

Dans l'appareil, ceci est réalisé en ce qu 'il est muni de moyens pour fournir un dessus incliné par gravité sur le dessus de la couche de matériau en poudre de déchets, ce dernier étant placé dans le réservoir puisse circuler à travers le flux de bord en tant que déchets.

Le réservoir est ouvert vers le haut et est faite d'un matériau résistant à la chaleur à une température d'au moins 800 ° C.

des moyens d'alimentation des déchets sont sous la forme d'un tuyau passant à travers le premier trou dans la paroi supérieure de la chambre de réaction et en outre à travers l'intérieur de la chambre de telle sorte que son extrémité est située au-dessus de la partie supérieure ouverte du réservoir.

Une partie du tuyau repose sur le bord supérieur de la paroi du réservoir.

la source de rayonnement micro-ondes est située à une certaine distance de la chambre de réaction, dans lequel le dispositif est configuré avec le canal étendant à partir de la source de rayonnement micro-ondes à travers une deuxième ouverture formée dans la paroi de la chambre à un emplacement adjacent à la partie supérieure ouverte du réservoir.

La chambre de réaction a une première ouverture de sortie prévue dans la partie inférieure de sa paroi et le réservoir disposé au-dessous de telle sorte que le matériau d'écoulement à travers la zone de réservoir, se situe dans ce trou, et des moyens d'aération sont formés en tant que deuxième sortie dans la partie supérieure de la chambre de réaction pour décharger chaud les gaz dégagés à partir des déchets dans le processus de pyrolyse.

L'invention concerne un procédé de pyrolyse des déchets qui ne soit pas lui-même susceptible au chauffage par rayonnement micro-ondes, lequel procédé comprend les étapes suivantes:

a) l'introduction des déchets dans l'atmosphère empêche essentiellement la formation d'une flamme, en contact avec un lit de matériau pulvérulent, qui comprend du carbone sous forme élémentaire ou d'un matériau apte à se décomposer par pyrolyse du rayonnement micro-ondes pour le carbone élémentaire qui est sensible au chauffage par rayonnement micro-ondes;

b) chauffer la matière pulvérulente par un rayonnement de micro-ondes de telle sorte que l'énergie thermique est transférée du matériau pulvérulent à déchets, tandis que la durée et l'intensité de ladite lumière est ajustée de façon à provoquer la pyrolyse substantielle des déchets, et les déchets sont introduits dans la partie supérieure de la couche de matériau pulvérulent avec la possibilité d'abaisser à travers l' couche et la pyrolyse des déchets est réalisée dans cette couche.

De préférence, le temps de la puissance des micro - ondes et l' exposition était telle que le matériau pulvérulent est chauffé à une température d'au moins 400 ° C.

Lorsque la méthode proposée est réalisée dans une atmosphère au moins substantiellement exempte d'oxygène, le risque de formation est effectuée uniquement du dioxyde ou d'autres produits nocifs avec des charges d'alimentation. Dans de tels cas, comme dans les cas où il y a une petite quantité d'oxygène (mais insuffisante pour provoquer l' inflammation), il est préférable que le matériau pulvérulent (et par conséquent les matières plastiques ou autres déchets) atteint une température d'au moins 800 ° C, ce qui est assez élevé pour éliminer ou réduire le risque d'émissions de dioxines et autres substances nocives est pyrolysé matériel.

Si le matériau de déchets à pyrolyser conformément au présent procédé relativement facilement dégradé (par exemple , du polyéthylène ou du nylon), puis des températures comprises dans l'intervalle de 400 à 800 ° C est suffisante. Lors de l' utilisation d' une matière plastique résistant à la chaleur et des matières plastiques halogènes (tels que le PTFE ou le PVC) contenant de la température de matériau de carbone peut atteindre au moins 800 ° C.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de micro-ondes de pyrolyse des déchets qui est lui-même non sensible au chauffage par ce rayonnement, l'appareil comprenant:

a) des moyens couche de rétention d'un matériau en poudre substantiellement inerte aux radiations micro-ondes et adaptée au matériau pulvérulent débordant à travers la région;

b) une chambre de réaction renfermant les moyens de retenue;

c) des moyens pour fournir des déchets à la partie supérieure d'une couche de matériau pulvérulent dans des moyens de confinement de sorte que la chute des déchets à travers cette couche;

d) une source de rayonnement micro-ondes est situé par rapport au moyen de retenue de telle sorte que le rayonnement micro-onde émis par eux peut provoquer un échauffement de la matière pulvérulente et la pyrolyse substantielle des déchets lors de leur descente à travers le lit de matériau pulvérulent;

e) des moyens de contrôle de l'atmosphère dans ladite chambre de telle sorte qu'elle empêche substantiellement la formation de la flamme;

f) des moyens de ventilation ont évolué pendant la pyrolyse des déchets de la chambre.

En règle générale, les moyens de retenue comprennent un réservoir ouvert vers le haut fait de préférence d'un matériau qui peut résister à des températures d'au moins environ 800 ° C et environ 1000 ° C, comme l' acier inoxydable ou de la céramique.

Les déchets est amenée sur la partie supérieure de la matière en poudre pour assurer un contact maximal avec les déchets comme goutte à travers la couche de matériau en poudre. Plus le degré de contact entre le déchet et une matière particulaire, plus l'énergie est effectivement transféré de la matière pulvérulente à déchets, respectivement dernier atteint la pyrolyse intensive. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens d'alimentation comprennent un tube qui traverse la première ouverture dans la paroi supérieure de la chambre, et en outre dans la chambre de telle sorte que l'extrémité du tube est placé au-dessus de la partie ouverte de la cuve. Typiquement, la partie de tube repose sur le bord supérieur de la paroi du réservoir.

Dans un mode de réalisation préféré, des moyens d'alimentation des déchets sont disposés obliquement par rapport à déchets peut facilement glisser sur eux pour tomber dans les moyens de retenue. Typiquement, les moyens d'alimentation inclinée orientée de sorte que les déchets peuvent être alimenté dans des moyens de retenue sensiblement continus. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, les déchets peuvent être fournis en semi-continu ou de manière intermittente (par exemple dans un appareil de traitement par lots). L'utilisation de ces moyens d'alimentation de déchets inclinés minimise le besoin pour l'alimentation des moyens mécaniques dans les moyens de retenue des déchets.

De préférence, le flux de déchets afin que la matière particulaire puisse circuler à travers le bord du réservoir, lorsque le matériau de déchet qui est plus dense, couler au fond de la cuve, déplaçant ainsi la matière carbonée moins dense vers le haut (densité apparente de carbone élémentaire finement divisé est d'environ 0,5, et le matériau les déchets, tels que le plastique, présente typiquement une densité apparente d'environ 0,8 1,0). Le matériau pulvérulent débordant du lit fixe, de préférence au moins partiellement remis en circulation dans le procédé. Le débit d'alimentation des déchets dans une large mesure dépend de la puissance de la décharge micro-ondes utilisées lors de la pyrolyse.

Typiquement, la source de rayonnement micro-ondes est évacuée de la chambre, le canal est fourni par une source de rayonnement micro-ondes à travers une deuxième ouverture dans la paroi de la chambre jusqu'à une position adjacente à la partie ouverte de la cuve. Cette connexion détermine le trajet du rayonnement micro-ondes depuis sa source jusqu'au moyen de retenue de la matière en poudre.

Dans un mode de réalisation préféré, la chambre est pourvue de première et seconde sorties. La première sortie est prévue dans la partie inférieure de la paroi de la chambre et est généralement située directement au-dessous des moyens de retenue du matériau pulvérulent, la position du trou est plus souhaitable du point de vue elle d'un matériau particulaire entrant, passe à travers des moyens de rétention de bord. Le premier trou est généralement en communication avec les premiers moyens de refroidissement du matériau en poudre, en fournissant une récupération de celui-ci est un produit de carbone substantiellement solide. Des moyens pour évacuer les gaz générés dans le processus de pyrolyse comprennent, en règle générale, la seconde sortie communiquant avec les moyens de gaz entrant dans le séparateur supplémentaire "gaz-liquide", qui sépare les gaz et de pétrole sur les gaz d'échappement de refroidissement. La deuxième sortie est de préférence située dans la partie supérieure de la chambre qui est plus pratique pour la réception dans celle-ci de tout gaz combustibles qui sont libérés à partir des déchets lors de la pyrolyse sont des moyens de confinement dans le matériau en poudre. Des moyens de contrôle de l'atmosphère, pour empêcher sensiblement la formation d'une flamme, comprennent généralement des premier et second sas à air, la première écluse d'air étant situé le long du trajet de déplacement des déchets dans les moyens d'alimentation et le deuxième sas étant situé derrière le refroidissement du matériau pulvérulent moyens lors de son déplacement.

La figure montre le dispositif proposé.

PROCÉDÉ DE PYROLYSE DE DÉCHETS ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

D'après le dessin et les déchets de matière carbonée en poudre sont introduits ensemble à travers une vanne d'air 18 situé dans le réacteur dans la chambre de pyrolyse 8, 9 est en acier inoxydable et ayant un revêtement réfractaire. Le matériau est exposé à un rayonnement micro-ondes dans la chambre à partir d'un générateur de micro-ondes 10.

Le matériau particulaire, y compris des déchets, qui est décomposé par pyrolyse de carbone élémentaire, coule sur le bord de la chambre de pyrolyse 9 et passe à travers un refroidisseur de carbone 11 et de sas 12, où il est réduit en tant que solide du carbone produit 17. Les gaz d'hydrocarbures formés au cours de pyrolyse sont retirés du réacteur 8 à travers un refroidisseur 13 et d'hydrocarbures gaz entrer dans le séparateur 14 "gaz-liquide", qui les divise en produits pétroliers 15 et gaz (acide) de déchets 16. les gaz résiduaires peuvent ensuite être transmis à travers un épurateur avant leur rejet dans l'atmosphère.

REVENDICATIONS

1. Un procédé pour la pyrolyse de déchets non sensibles au chauffage par rayonnement micro-ondes, dans lequel le chauffage est effectué par le transfert de la chaleur perdue lorsqu'ils sont placés en contact avec le récipient d'un matériau inerte aux radiations micro-ondes d'une couche de matériau en poudre sensible au chauffage par rayonnement micro-ondes et contenant du carbone dans élémentaire forme ou se décomposer sous l'action d' un rayonnement hyperfréquence au carbone élémentaire dans une atmosphère empêchant substantiellement la formation de la flamme, tout en chauffant le matériau en poudre est réalisée à une température d'au moins 400 ° C et du gaz retiré, dans lequel le déchet est introduit dans la partie supérieure de la couche de matériau en poudre par gravité du mouvement par inadvertance à travers le matériau en poudre.

2. Appareil pour la pyrolyse de déchets non sensibles au chauffage par rayonnement micro-ondes, comprenant positionné dans une chambre de réaction, fabriqués à partir inerte vis-à réservoir de matériau de rayonnement à micro-ondes destiné à contenir une couche de matériau en poudre sensible au chauffage par rayonnement micro-ondes et contenant du carbone sous forme élémentaire ou se décomposer sous micro-onde d'irradiation de carbone élémentaire, une source de rayonnement micro-ondes pour chauffer le matériau particulaire, des moyens de contrôle de l'atmosphère dans la chambre de réaction pour empêcher la formation de flammes et de moyens d'évacuation de la chambre de gaz de réaction, on a évolué à la pyrolyse de déchets, caractérisé en ce qu 'il est muni d'un moyen sur celui-ci une alimentation inclinée les déchets par gravité sur le dessus du lit de matériau pulvérulent, celui-ci étant situé dans le réservoir puisse circuler à travers le flux de bord en tant que déchets.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir est ouvert vers le haut et est faite d'un matériau résistant au chauffage à au moins 800 ° C.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits déchets moyen d'alimentation est un tube qui traverse la première ouverture dans la paroi supérieure de la chambre de réaction et en outre à travers l'intérieur de la chambre de telle sorte que son extrémité est située au-dessus de la partie supérieure ouverte du réservoir.

5. Appareil selon l'une par. 4, dans lequel la partie du tuyau repose sur le bord supérieur de la paroi du réservoir.

6. Dispositif selon les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la source de rayonnement micro-ondes est située à une certaine distance de la chambre de réaction, dans lequel le dispositif est configuré avec le canal étendant à partir de la source de rayonnement micro-ondes à travers une deuxième ouverture dans la paroi de la chambre à un emplacement proche de l'ouverture partie supérieure du réservoir.

7. Dispositif selon les revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la chambre de réaction a une première ouverture de sortie prévue dans la partie inférieure de sa paroi et située en dessous du réservoir de sorte que le matériau qui coule à travers la région du réservoir, se situe dans ce trou, et des moyens d'aération sont une deuxième sortie dans la partie supérieure de la chambre de réaction pour décharger des gaz chauds produits par les déchets dans le processus de pyrolyse.

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Date de publication 19.02.2007gg