專利名稱：用于處理含ch聚合物鏈物質的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過焚燒來處理固體物質，具體地說，涉及燃燒時產生大量的污染物氣體的固體物質的處理。
除裝置復雜外，公知的方法包括氧化已處理過的物質，因而降低了其熱值，致使其難以用作燃料。顯然它相當大地影響了該方法的經濟性。
本專利的目的是通過其CH鏈的斷裂或解聚，來處理特別是由合成來源的塑料材料組成的物質，同時回收該方法產生的具有高能量的液體冷凝物。
本發明最終的但并不是不重要的目的是實現類似廢氣的凈化，以滿足目前嚴格的生態法規。
本發明的方法描述了兩個互相作用的步驟的結合，并在諸如氧氣或臭氧的氧化劑存在時，在低溫的真空狀態下進行。
要被處理的物質優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器作用的容器。
送入容器的物質的數量或負荷優選占其容量的四分之一，在其下面有一個在普通鍋爐中使用的型式的常用燃燒器通向該容器。
用火焰引發所述燃燒器來啟動該系統。火焰啟動需要的時間約為1分鐘。
啟動后，用引風機對整個容器或反應器強制抽氣，以排空其初始反應氣體，短時間后，抽氣引風機降低容器或反應器內部的壓力，以防止不希望的燃燒反應。
將反應器內的絕對壓力穩定在約250mmHg。
反應器內空氣的缺乏明顯減慢了燃燒過程，該燃燒過程最初伴隨有火焰，隨后逐漸變得更類似于熱裂解。
在這個啟動步驟后，隨著反應的穩定，在以要被處理物質的0.5-1.5wt％的數量將氧化劑，一般為氧，送入反應室的時候，正常操作開始。
必須以不導致火焰引發的燃燒中心產生的速率小心地加入促進分子斷裂過程的氧化劑。在整個反應期間，氧化劑的進料與由聚合物鏈的分子斷裂生成的反應氣體的數量保持平衡，以有利于整個過程至最大程度。
在不存在燃燒的情況下，并且為了得到作為反應最終結果的最大可能的氣體數量，聚合物鏈的分子斷裂旨在恢復聚合物鏈生成之前的某些化學參數。
將這樣得到的反應氣體送入將其轉化為液態(相)的冷凝器中。
這種方法包括純化得到的不希望的物質和副產品的液相，主要是硫組分，如果在原料中存在的話。
另一種不希望的組分是氯組分，如果在入口存在的話，它通過循環來消除，這種循環是通過合適的移除流程繼之以用碳酸鈣CaCO3或碳酸氫鈉NaHCO3處理的中和作用來實現的。
不希望組分的凈化液體被送入到一些容器，這種容器可實現貯存和進一步通過重力來純化產品的雙重目的。
整個系統需要適當放空，以防止循環期間超壓。
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。
在循環結束時，將所有不能被轉化的部分排出，并歸入工藝殘渣一類。
所述的殘渣未必不適合于其它可能的用途，但不適合于本方法的充分的轉化。
所述殘渣的性質意謂著它們可通過諸如燃燒的破壞型或基于單獨的聚合物鏈選擇的其它類型的技術而重新被利用，隨后進行處理以得到適合模制或擠出的產品。
如果當地法規要求，這種方法可以包括用已知的技術來凈化并釋放尾氣。
前述的方法在
圖1示意的裝置中來實現，對圖1的描述將包括進一步的工藝參數。
所述的裝置包括一個容器或反應器1，它設有一個密封的封閉口2，借助于傳送裝置3從該封閉口2裝入要被處理的物質。裝入的物質大約占反應器1容積的四分之一，在反應器的底部為引發反應而設有一個常用的燃料油燃燒器4。
向一個內徑為1500mm、內部高度為4500mm的反應器中，裝入物料，直至其體積相當于反應器容積的約四分之一。
反應器1的底部設有一個常用的系統5，用來排出用過的產品。
一個或多個管路6在要被處理的物料下面通入反應器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供料的蒸發器7。
管路6包括公知的用來計量氧氣或臭氣的設備9。
用于除了氧氣進料之外或作為氧氣進料的一種替代方案的空氣進料的閥門10可以設置在反應器的上部。
在循環期間輸入的氧氣為要被處理的物質的0.5-1.5wt％，優選約為1wt％。
在接近反應器的頂部，伸出一個氣體收集管路11，它借助于一個設置在冷凝器上游的引風機12，將氣體導入冷凝器13，在此將氣體冷凝為液相。
除了將在該方法啟動階段產生廢氣的反應器排空以外，引風機的作用還將反應器內部的絕對壓力在正常操作期間降至約250mmHg。
在與氧氣輸入同時產生解聚的溫度約為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的下游串聯了一個用來分離硫的分離器14，和一個脫氯設備15，在其下游液體被貯存在貯罐16中，貯罐16設有一個部件17，用來防止其超壓。
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。
脫氯設備是用碳酸鈣CaCO3或碳酸氫鈉NaHCO3操作的常用的設備，在其內部以氯化物鹽的形式來收集氯。
貯罐中收集的液體是具有較大或較小粘性的液體狀態，這取決于被處理的物質，它的熱值在3000-10000kCal/kg之間。
得到的液體與被處理物質之比約為0.8升/千克。
裝載基于CH鏈的物質的處理大約需要1小時，剩余的固體殘渣約相當于送入反應器的物質的10％。
當產生的液體顯著減少時，將工藝過程中斷，這部分是由于物質的損耗，但主要是由于反應器中剩余的由工藝殘渣組成的物質數量太少。
從反應器中抽出殘余的物質并放置一邊，直至在約10個循環后，聚集了足以形成新的荷載的殘余物質的數量。
不只一次地重復殘余物質的處理是不值得的。
本方法已被作為間歇過程來描述，但是它也可以在設有用來裝料的合適的密封裝置的反應器中作為連續過程來實現。
權利要求
1.處理含CH聚合物鏈的物質的方法，其特征在于，包括以下步驟-通過外部裝置，在與外部隔絕的環境中引燃該物質；-從所述環境中抽出氣態的燃燒產品，并將其置于真空中；-在保持該環境處于真空時，以不足以形成燃燒中心的數量供給支持燃燒的氣體，以便促進該物質的分子分解過程；-將產生的氣體冷凝，并在不加壓的環境中收集冷凝液。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，處理的物質數量占發生該過程的隔絕環境容積的約四分之一。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該環境保持在真空狀態，絕對壓力約為250mmHg。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，支持燃燒的氣體為氧氣或臭氧，并且以處理物質的0.5-1.5wt％的數量來輸入。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該環境內部的溫度約為200℃。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對冷凝液進行硫分離處理。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，用碳酸鈣或碳酸氫鈉來處理冷凝液或產品氣體以中和氯。
8.一種處理含聚合物CH鏈物質的裝置，其特征在于，包括一個用來容納要被處理的物質的反應器；給反應器加料的裝置；排出并移除工藝殘渣的裝置；引發反應器內的燃燒的裝置；通過抽氣使反應器處于真空狀態的裝置；向反應器內輸送并計量氧氣或臭氧的裝置；冷凝從反應器抽出的氣體的裝置；以及收集冷凝液的裝置。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，引發燃燒的裝置是一個燃燒器。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器設置在反應器的底部。
11.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，使反應器處于真空狀態的裝置包括一個引風機，以便在反應器內產生約250mmHg的絕對壓力。
12.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，用來將支持燃燒的氣體送入反應器的裝置通向反應器的底部。
13.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，包括一個公知類型的供水冷凝器。
14.如權利要求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聚合物鏈的物質的方法，包括以下步驟通過外部裝置，在與外部隔絕的環境中引燃該物質；從所述環境中抽出氣態的燃燒產品，并將其置于真空中；在保持該環境處于真空時，以不足以形成燃燒中心的數量供給支持燃燒的氣體，以便促進該物質的分子分解過程；將產生的氣體冷凝，并在不加壓的環境中收集冷凝液。適合實現該方法的裝置。
文檔編號F23G7/12GK1398288SQ01804722
公開日2003年2月19日 申請日期2001年2月15日 優先權日2000年2月18日
發明者C·卡伯里尼 申請人:泰斯阿姆比恩特有限責任公司