一種在基本真空下或廢棄物分壓下連續(xù)裂解的方法，該廢棄物可以是中間廢棄物或最終廢棄物，可以是任何來源的污染物，可以是天然產(chǎn)物、動物、有機、纖維、合成或化學(xué)廢棄物，該廢棄物可以是糊狀、液體或細分固體，其特征在于使提取的蒸汽與泵入的輔助流體進行物化反應(yīng)，流體適合蒸汽的溫度和性質(zhì)，蒸汽可與流化催化劑溶液中的催化劑接觸。（*該技術(shù)在2014年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及處理廢棄物的方法、處理用設(shè)備和得到的產(chǎn)品。本專利技術(shù)的方法無污染、節(jié)能并且不會產(chǎn)生最終廢棄物。所述廢棄物可以是細分固體、糊狀物或液體形式。這些廢棄物可以是被污染的天然產(chǎn)物(natural)、動物、有機物、纖維狀物、合成物或化學(xué)物質(zhì)的中間物質(zhì)或最終物質(zhì)。首先，該方法使廢棄物的體積減少。更特別地，該方法產(chǎn)生相分離如脫水或干燥，余下清除污染的無活性物質(zhì)，或可燃燒的固體殘余物。事實上，按照這種方法，對廢棄物進行徹底的物理和化學(xué)處理，結(jié)果它們可在各種循環(huán)和合成產(chǎn)品中再使用。目前，當廢棄物由可燃物組成時，有時在某些情況被焚燒以回收能量。已開發(fā)了裂解廢棄物的方法，但未提供殘余物的出口，必須卸料，并且這些方法會產(chǎn)有害或甚至危險物質(zhì)。裂解試驗已在真空或部分壓力下小規(guī)模進行，但它們未提供除去氣相的方法。此外，也未再進行任何工業(yè)應(yīng)用。本專利技術(shù)與在初步真空或分壓下通過熱解處理廢棄物的方法相似。該方法的設(shè)備包括一個特殊的裂解器，從裂解器中卸出完全脫氣的干燥固體殘余物，由此提取所有液體或可揮發(fā)組分并使其與泵入的一種輔助流體進行合成反應(yīng)。此外，最后再注入其殘余蒸汽使其或在裂解器內(nèi)或在一平行的裝置中與輔助流體反應(yīng)。作為第一個實施例，本專利技術(shù)應(yīng)用于降解過的輪胎。這就是，經(jīng)剪切將輪胎切割成兩部分或三部分會增加廢棄物的體積，該廢棄物通過配合加熱、泵入、循環(huán)輔助流體和循環(huán)殘余蒸汽進行處理。根據(jù)本專利技術(shù)方法的設(shè)備包括以特殊方式與輔助設(shè)備相連的特殊真空爐，如下面的附圖說明圖1所示。將使用過的輪胎在封閉的容器(1)中與加入的廢棄油一起碾碎，將碾碎的材料在通過裂解器/還原器(2)之前于分壓下并在控制氣壓下收集。這兩裝置之間的輸送通過過量的油在立式管中進行，油起到平衡流體壓力差并提供密封的作用。在裂解器/還原器中，將碾碎的材料的溫度升至最小860℃，以避免形成復(fù)合物如二噁英(dioxin)，這樣氣相可被有效和連續(xù)地抽提。蒸汽用輔助流體(3)通過泵抽提。這里也是用油作為輔助流體。同時，這種油將直接與抽提出的蒸汽反應(yīng)，按此方式使其被再次氫化或使其一部分被異構(gòu)化。混合在靜負壓下進行，但乳化在動力壓力下在起反應(yīng)器作用的“特殊混合器”中進行。可通過調(diào)節(jié)油溫并加入流體化的催化劑或溶液中的催化劑提高再氫化的產(chǎn)率。再氫化完成后，冷卻后的殘余蒸汽由未冷凝氣體構(gòu)成，將未冷凝的氣體再注入裂解器中以便在其中裂解。借助裂解器中的溫度和初始真空有助于這種“現(xiàn)場”裂解。裂解沉淀出高純碳，它可單獨回收。裂解還釋放出氫氣，氫氣直接與碾碎的物質(zhì)和來自其抽提物中的蒸汽反應(yīng)。用過的油還可以在容器中直接蒸出以便在處理過程中裂解。上述方法中產(chǎn)生的固體廢棄物是含碳粉末與源于車胎的金屬纖維的混合物。將此殘余物冷卻，然后自裂解器/還原器中，在防止空氣進入的二氧化碳氣氛下，通過使其從真空容器沿冷卻輸送管輸送至振動床分離器(4)的裝置排除。一旦金屬纖維從粉末中分離后，將粉末過篩并貯存于大的包裝袋或?qū)Ｓ萌萜?5)中。對于每小時一噸輪胎的加工量，所需的與氣相進行混合的油狀流體(6)的量為約100噸左右。油庫由幾個約60,000升的罐組成，各罐中的死空間充滿二氧化碳氣體，使剩余壓達20mbar。這些罐與專門配備的卸料平臺(7)相連。該油還用作導(dǎo)熱流體。萬一出現(xiàn)事故，用二氧化碳使設(shè)備失活。裂解器/還原器裝有冷卻系統(tǒng)(8)，它用于將隔熱物質(zhì)輸入油庫，起到緩沖的作用。每時每刻二氧化碳(9)都在加壓下就近貯存以使裂解器/還原器在停止時鈍化，并且，通常出于對出現(xiàn)失火時的安全性考慮。因此油罐位于二氧化碳管線邊上。本專利技術(shù)方法的設(shè)備通過使用廢棄油在應(yīng)用于處理輪胎時生成源于輪胎的無定形碳和金屬纖維。這些纖維容易分離，因為殘余物是完全干燥的并且被細分。對于根據(jù)本專利技術(shù)方法獲得的金屬纖維，保持了它們有用的機械性能并可用于噴制混凝土中或用于填入耐磨和耐破裂的板中。這些纖維尤其可在模制和擠出預(yù)制過程中加入高強度混凝土組合物中。這些纖維可用作構(gòu)制具有鋁、鎂、鋰或低熔點使基體質(zhì)輕的復(fù)合材料，制備方法與燒結(jié)相似。分離出金屬纖維后，殘余物含碳(大于92％)和礦物元素如與橡膠填料相關(guān)的物質(zhì)(SiO2、MgO等)，并且明顯含有細分形狀的用于硫化的鋅，因此這種殘余物可用于制備新橡膠產(chǎn)品。隨釋放揮發(fā)性物質(zhì)的化學(xué)鍵開裂在該殘余物中產(chǎn)生大的比表面積，該殘余物可在制備吸附濾材或純化床中用作“活性碳”。輪胎，橡膠和塑料廢棄物，大多數(shù)衍生自石油的殘余物以及纖維材料(如鋸末、紙、破布等)，當它們按照本專利技術(shù)方法在真空下裂解時，也會產(chǎn)生大的比表面積。此外，所有這些含碳的殘余物具有的優(yōu)點在于它們不含硫和氯，因此如果它們最終被用作燃料時，會清潔地燃燒而無形成二噁英(dioxin)的危險。另一相似的設(shè)備可用于處理鋁包皮電纜和鋁箔(無論是否涂有塑料)。按此方式，得到含碳和鋁的混合殘余物并可將此殘余物燒結(jié)成棒，以形成用于冶金學(xué)和電冶金學(xué)中的燃料電極。真空爐(裂解器/還原器中的中心單元)必須大一些。其特征是，它的內(nèi)部容器包括幾個不滲漏的同軸壁，在壁間分階段抽真空。這些外壁可以部分起到隔熱板的作用，每個隔板吸收部分因大氣壓產(chǎn)生的應(yīng)力。這些外壁的一個或多個或一個外壁的多部分可以被楔固在一起，或可用導(dǎo)熱性差的材料如多孔材料(優(yōu)選開孔材料)代替。一套密封各真空外壁的固定蓋用于負載。在兩個外壁中的兩個蓋之間的空間包括一“密封艙”以調(diào)節(jié)真空并在操作中可允許負載。同一設(shè)備有可能從“降解”中卸出殘物。為有助于加載和卸料，鎖氣室可以是獨立的和可分離的。這些鎖氣室可包括可交換的容器，該容器借助于法蘭通過與獨立的封閉設(shè)備連接界面連接到主要的封閉容器上。然而，更理想的是能起到連續(xù)負載的作用。困難特別在于將廢棄物連續(xù)向芯輸送(或自裂解器芯輸出)，即在不同真空量下的容器之間輸送。本專利技術(shù)提供將流體加入要被裂解的固體廢棄物中的溶液，例如，當用碾碎的輪胎時，可以是油。這樣由分離固體物組成的廢棄物在一定程度上被流化。輸送借助于管路并通過自動補償壓力差的路徑連續(xù)進行。液相還確保密封。在爐中，加熱設(shè)備可以呈中心照射燈的形式。在垂直軸容器類型的實施方案中，呈漏斗形式的中間壁還可起到加熱板的作用，該板最大程度地與內(nèi)部容器外殼絕熱。在簡單的實施方案中，蒸汽抽提泵為液環(huán)式的，并向沉降罐或容器中卸料。然而，更好的實施方案通過保持泵內(nèi)的氣室極限的情況下，經(jīng)注射和/或噴射強制輔助流體再循環(huán)而作為增強泵效率的方式來完成。整體上起到對于兩相的動力反應(yīng)器的作用泵入的蒸汽和輔助流體。反應(yīng)效率將通過控制流體的溫度和/或溶液中的催化劑或流化催化劑的條件改進。當乳液輸出并沉降后，可將殘余蒸汽依次從沉降容器中抽出以便在第二個反應(yīng)器中用另一種輔助流體處理，同時新乳液將被輸入第二個容器中，在該容器中通過另一反應(yīng)器處理殘余蒸汽，依次類推。輸送和沉降容器可以相互接合，并可起到靜置階段的作用。隨著從芯至外壁溫度的梯度降低，在其中相互連續(xù)包含的容器將有可能基于不同的焓量分級(也可通過各容器中的密度分離)。殘余氣體還可在活性碳濾器上過濾，該濾器可通過設(shè)備本身生產(chǎn)和回收。最后，殘余氣體可在高溫下或通過溫度非常高的設(shè)備的中間元件再注入裂解器中。該設(shè)備可位于裂解器的中心，并由此形成升高廢棄物溫度的梯度部分。裂解將釋放出“在芯中”反應(yīng)的反應(yīng)組分。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：克勞德·福汀，
申請(專利權(quán))人：ETI有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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