專(zhuān)利名稱(chēng)：用于處理含ch聚合物鏈物質(zhì)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)焚燒來(lái)處理固體物質(zhì)，具體地說(shuō)，涉及燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的污染物氣體的固體物質(zhì)的處理。
除裝置復(fù)雜外，公知的方法包括氧化已處理過(guò)的物質(zhì)，因而降低了其熱值，致使其難以用作燃料。顯然它相當(dāng)大地影響了該方法的經(jīng)濟(jì)性。
本專(zhuān)利的目的是通過(guò)其CH鏈的斷裂或解聚，來(lái)處理特別是由合成來(lái)源的塑料材料組成的物質(zhì)，同時(shí)回收該方法產(chǎn)生的具有高能量的液體冷凝物。
本發(fā)明最終的但并不是不重要的目的是實(shí)現(xiàn)類(lèi)似廢氣的凈化，以滿(mǎn)足目前嚴(yán)格的生態(tài)法規(guī)。
本發(fā)明的方法描述了兩個(gè)互相作用的步驟的結(jié)合，并在諸如氧氣或臭氧的氧化劑存在時(shí)，在低溫的真空狀態(tài)下進(jìn)行。
要被處理的物質(zhì)優(yōu)選被粉碎成均勻尺寸的碎片，約為50mm-300mm，然后將其送入起反應(yīng)器作用的容器。
送入容器的物質(zhì)的數(shù)量或負(fù)荷優(yōu)選占其容量的四分之一，在其下面有一個(gè)在普通鍋爐中使用的型式的常用燃燒器通向該容器。
用火焰引發(fā)所述燃燒器來(lái)啟動(dòng)該系統(tǒng)?；鹧鎲?dòng)需要的時(shí)間約為1分鐘。
啟動(dòng)后，用引風(fēng)機(jī)對(duì)整個(gè)容器或反應(yīng)器強(qiáng)制抽氣，以排空其初始反應(yīng)氣體，短時(shí)間后，抽氣引風(fēng)機(jī)降低容器或反應(yīng)器內(nèi)部的壓力，以防止不希望的燃燒反應(yīng)。
將反應(yīng)器內(nèi)的絕對(duì)壓力穩(wěn)定在約250mmHg。
反應(yīng)器內(nèi)空氣的缺乏明顯減慢了燃燒過(guò)程，該燃燒過(guò)程最初伴隨有火焰，隨后逐漸變得更類(lèi)似于熱裂解。
在這個(gè)啟動(dòng)步驟后，隨著反應(yīng)的穩(wěn)定，在以要被處理物質(zhì)的0.5-1.5wt％的數(shù)量將氧化劑，一般為氧，送入反應(yīng)室的時(shí)候，正常操作開(kāi)始。
必須以不導(dǎo)致火焰引發(fā)的燃燒中心產(chǎn)生的速率小心地加入促進(jìn)分子斷裂過(guò)程的氧化劑。在整個(gè)反應(yīng)期間，氧化劑的進(jìn)料與由聚合物鏈的分子斷裂生成的反應(yīng)氣體的數(shù)量保持平衡，以有利于整個(gè)過(guò)程至最大程度。
在不存在燃燒的情況下，并且為了得到作為反應(yīng)最終結(jié)果的最大可能的氣體數(shù)量，聚合物鏈的分子斷裂旨在恢復(fù)聚合物鏈生成之前的某些化學(xué)參數(shù)。
將這樣得到的反應(yīng)氣體送入將其轉(zhuǎn)化為液態(tài)(相)的冷凝器中。
這種方法包括純化得到的不希望的物質(zhì)和副產(chǎn)品的液相，主要是硫組分，如果在原料中存在的話(huà)。
另一種不希望的組分是氯組分，如果在入口存在的話(huà)，它通過(guò)循環(huán)來(lái)消除，這種循環(huán)是通過(guò)合適的移除流程繼之以用碳酸鈣CaCO3或碳酸氫鈉NaHCO3處理的中和作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
不希望組分的凈化液體被送入到一些容器，這種容器可實(shí)現(xiàn)貯存和進(jìn)一步通過(guò)重力來(lái)純化產(chǎn)品的雙重目的。
整個(gè)系統(tǒng)需要適當(dāng)放空，以防止循環(huán)期間超壓。
這樣從大部分聚合的CH鏈中分離出大量的高熱值的氣體和/或液體并且具有較低的解聚成本。
在循環(huán)結(jié)束時(shí)，將所有不能被轉(zhuǎn)化的部分排出，并歸入工藝殘?jiān)活?lèi)。
所述的殘?jiān)幢夭贿m合于其它可能的用途，但不適合于本方法的充分的轉(zhuǎn)化。
所述殘?jiān)男再|(zhì)意謂著它們可通過(guò)諸如燃燒的破壞型或基于單獨(dú)的聚合物鏈選擇的其它類(lèi)型的技術(shù)而重新被利用，隨后進(jìn)行處理以得到適合模制或擠出的產(chǎn)品。
如果當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)要求，這種方法可以包括用已知的技術(shù)來(lái)凈化并釋放尾氣。
前述的方法在

圖1示意的裝置中來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)圖1的描述將包括進(jìn)一步的工藝參數(shù)。
所述的裝置包括一個(gè)容器或反應(yīng)器1，它設(shè)有一個(gè)密封的封閉口2，借助于傳送裝置3從該封閉口2裝入要被處理的物質(zhì)。裝入的物質(zhì)大約占反應(yīng)器1容積的四分之一，在反應(yīng)器的底部為引發(fā)反應(yīng)而設(shè)有一個(gè)常用的燃料油燃燒器4。
向一個(gè)內(nèi)徑為1500mm、內(nèi)部高度為4500mm的反應(yīng)器中，裝入物料，直至其體積相當(dāng)于反應(yīng)器容積的約四分之一。
反應(yīng)器1的底部設(shè)有一個(gè)常用的系統(tǒng)5，用來(lái)排出用過(guò)的產(chǎn)品。
一個(gè)或多個(gè)管路6在要被處理的物料下面通入反應(yīng)器1的底部，它們起始于由含有要被送入物料中的氧氣或臭氧的容器8供料的蒸發(fā)器7。
管路6包括公知的用來(lái)計(jì)量氧氣或臭氣的設(shè)備9。
用于除了氧氣進(jìn)料之外或作為氧氣進(jìn)料的一種替代方案的空氣進(jìn)料的閥門(mén)10可以設(shè)置在反應(yīng)器的上部。
在循環(huán)期間輸入的氧氣為要被處理的物質(zhì)的0.5-1.5wt％，優(yōu)選約為1wt％。
在接近反應(yīng)器的頂部，伸出一個(gè)氣體收集管路11，它借助于一個(gè)設(shè)置在冷凝器上游的引風(fēng)機(jī)12，將氣體導(dǎo)入冷凝器13，在此將氣體冷凝為液相。
除了將在該方法啟動(dòng)階段產(chǎn)生廢氣的反應(yīng)器排空以外，引風(fēng)機(jī)的作用還將反應(yīng)器內(nèi)部的絕對(duì)壓力在正常操作期間降至約250mmHg。
在與氧氣輸入同時(shí)產(chǎn)生解聚的溫度約為200℃。
冷凝器13為冷卻水型的冷凝器，它將溫度降至45℃-50℃之間。
冷凝器13的下游串聯(lián)了一個(gè)用來(lái)分離硫的分離器14，和一個(gè)脫氯設(shè)備15，在其下游液體被貯存在貯罐16中，貯罐16設(shè)有一個(gè)部件17，用來(lái)防止其超壓。
分離器14是具有柵格的容器，柵格將存在于冷凝液中的硫保持為糊狀或漿狀的形式。
脫氯設(shè)備是用碳酸鈣CaCO3或碳酸氫鈉NaHCO3操作的常用的設(shè)備，在其內(nèi)部以氯化物鹽的形式來(lái)收集氯。
貯罐中收集的液體是具有較大或較小粘性的液體狀態(tài)，這取決于被處理的物質(zhì)，它的熱值在3000-10000kCal/kg之間。
得到的液體與被處理物質(zhì)之比約為0.8升/千克。
裝載基于CH鏈的物質(zhì)的處理大約需要1小時(shí)，剩余的固體殘?jiān)s相當(dāng)于送入反應(yīng)器的物質(zhì)的10％。
當(dāng)產(chǎn)生的液體顯著減少時(shí)，將工藝過(guò)程中斷，這部分是由于物質(zhì)的損耗，但主要是由于反應(yīng)器中剩余的由工藝殘?jiān)M成的物質(zhì)數(shù)量太少。
從反應(yīng)器中抽出殘余的物質(zhì)并放置一邊，直至在約10個(gè)循環(huán)后，聚集了足以形成新的荷載的殘余物質(zhì)的數(shù)量。
不只一次地重復(fù)殘余物質(zhì)的處理是不值得的。
本方法已被作為間歇過(guò)程來(lái)描述，但是它也可以在設(shè)有用來(lái)裝料的合適的密封裝置的反應(yīng)器中作為連續(xù)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.處理含CH聚合物鏈的物質(zhì)的方法，其特征在于，包括以下步驟-通過(guò)外部裝置，在與外部隔絕的環(huán)境中引燃該物質(zhì)；-從所述環(huán)境中抽出氣態(tài)的燃燒產(chǎn)品，并將其置于真空中；-在保持該環(huán)境處于真空時(shí)，以不足以形成燃燒中心的數(shù)量供給支持燃燒的氣體，以便促進(jìn)該物質(zhì)的分子分解過(guò)程；-將產(chǎn)生的氣體冷凝，并在不加壓的環(huán)境中收集冷凝液。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理的物質(zhì)數(shù)量占發(fā)生該過(guò)程的隔絕環(huán)境容積的約四分之一。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該環(huán)境保持在真空狀態(tài)，絕對(duì)壓力約為250mmHg。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，支持燃燒的氣體為氧氣或臭氧，并且以處理物質(zhì)的0.5-1.5wt％的數(shù)量來(lái)輸入。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該環(huán)境內(nèi)部的溫度約為200℃。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)冷凝液進(jìn)行硫分離處理。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用碳酸鈣或碳酸氫鈉來(lái)處理冷凝液或產(chǎn)品氣體以中和氯。
8.一種處理含聚合物CH鏈物質(zhì)的裝置，其特征在于，包括一個(gè)用來(lái)容納要被處理的物質(zhì)的反應(yīng)器；給反應(yīng)器加料的裝置；排出并移除工藝殘?jiān)难b置；引發(fā)反應(yīng)器內(nèi)的燃燒的裝置；通過(guò)抽氣使反應(yīng)器處于真空狀態(tài)的裝置；向反應(yīng)器內(nèi)輸送并計(jì)量氧氣或臭氧的裝置；冷凝從反應(yīng)器抽出的氣體的裝置；以及收集冷凝液的裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，引發(fā)燃燒的裝置是一個(gè)燃燒器。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器設(shè)置在反應(yīng)器的底部。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，使反應(yīng)器處于真空狀態(tài)的裝置包括一個(gè)引風(fēng)機(jī)，以便在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生約250mmHg的絕對(duì)壓力。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，用來(lái)將支持燃燒的氣體送入反應(yīng)器的裝置通向反應(yīng)器的底部。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，包括一個(gè)公知類(lèi)型的供水冷凝器。
14.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，包括硫分離裝置。
全文摘要
處理含CH聚合物鏈的物質(zhì)的方法，包括以下步驟通過(guò)外部裝置，在與外部隔絕的環(huán)境中引燃該物質(zhì)；從所述環(huán)境中抽出氣態(tài)的燃燒產(chǎn)品，并將其置于真空中；在保持該環(huán)境處于真空時(shí)，以不足以形成燃燒中心的數(shù)量供給支持燃燒的氣體，以便促進(jìn)該物質(zhì)的分子分解過(guò)程；將產(chǎn)生的氣體冷凝，并在不加壓的環(huán)境中收集冷凝液。適合實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
文檔編號(hào)F23G7/12GK1398288SQ01804722
公開(kāi)日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月18日
發(fā)明者C·卡伯里尼 申請(qǐng)人:泰斯阿姆比恩特有限責(zé)任公司