专利名称：用于回收复合材料的过程和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于废物回收的过程和装置。更具体地说，本发明涉及用于对复合 材料进行回收的过程和装置。
背景技术：
当今，有多种类型的包装材料用于包装食用产品和各种不同的一般工业产品。 大多数食用产品和工业产品包装材料通常是用下列材料之一制成的a)纸板，例 如硬纸板；b)塑料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET) ; c)纸/塑料，例如饮料 用纸盒；d)塑料/铝层压板，例如用于咖啡、干的汤料、狗粮、巧克力、谷类等 等的包装材料；以及e)纸/塑料/铝，例如用于包装橘子汁、牛奶以及类似饮料的 饮料纸盒。
在食用产品和工业产品包装材料仅含有纸(如以上(a)中所述)或纸/塑料(如 以上(b)中所述)时，当今社会已经找到了回收这类包装材料的过程。例如，可 将纸质包装材料投入水解纸浆化(hydro-pulping)设备来把纸纤维解出。然后， 可将分离下来的纸纤维在造纸机里除去水分并烘干。然后可将这样回收的纸重新 利用，例如用于制作纸板箱。在食用产品和工业产品包装材料是诸如纸/塑料的复 合材料(如以上(c)中所述)的情况下，在水解纸浆化过程中，塑料被自动地分 离出来并且通常被废弃，这是因为(l)这些塑料极少是仅用一种塑料制成的，(2) 这些塑料含有各种沾染物，而那些沾染物使得很难重新利用这样的塑料废物。
在食用产品和工业产品包装材料仅含有塑料时，例如塑料瓶子，回收过程包括 对塑料包装件进行冲洗、烘干和粉碎，并对粉碎的塑料包装材料进行挤压和熔化， 以制成新的回收的塑料制品。
在食用产品或工业产品包装材料是塑料/铝层压板和纸/塑料/铝复合材料的情 况下，这些材料的回收是挑战性的。例如，这两种包装材料典型地含有一个非常 薄的例如厚度不到IO微米的铝箔，它与例如厚度不到100微米的塑料薄片之类的 塑料组合物紧密结合，以及还含有纸。对这里的纸，可采用上述的回收过程进行回收。但是，其中的塑料和铝废物却不能回收。
由于在把塑料和铝分离开来方面存在着诸多难点，迄今尚没有商业运作上可用 的从塑料/铝包装材料和纸/塑料/铝复合包装材料回收塑料废物和铝废物的回收过 程。而且，尽管纸/塑料/铝复合材料可能只含有一种塑料，而塑料/铝包装材料往 往采用不只一种塑料。例如，塑料组合物典型地包含聚乙烯(PE)，并带有少量
的聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。这些因素构成当前不能有效地
对塑料/铝包装材料和纸/塑料/铝复合包装材料进行回收的原因。
食品和工业产品塑料/铝包装材料和塑料/铝废物，例如工厂废料、包装材料的 边角余料等等现在都不能被恰当地回收，当今大多数这些材料被送去填埋或焚烧
掉。虽然焚烧听起来像是一种有效的过程，但是由于铝的存在，焚烧存在着某些 操作上的困难。铝不能被"烧掉"而化为气体，而是被氧化而生成铝氧化物，铝 氧化物是一种固体废物，其需要被定期地从焚烧炉里清除。
目前，芬兰的科隆索联合Oy有限公司(Corenso United Oy Ltd)公司在采用 一种高温分解过程来回收把纸组分除去之后的纸/塑料/铝复合包装材料。进行高温 分解是为了产生可用于产生能量的可燃气体。但是，余下的一块一块的铝箔不能 被回收或重新利用。在高温分解过程中，部分的铝被氧化，而生成的铝氧化物变 得难以熔化。铝箔的外侧和内侧都会形成铝氧化物。铝氧化物在1,70(TC以上的温 度才能熔化，其在铝的熔点70(TC的温度下不熔化的。由于铝箔非常薄，即使一 个很薄的氧化层也会成为一种明显的障碍而阻止铝箔的彻底熔化。此外，高温分 解过程会产生铝/铝氧化物残留物并生成大量的燃烧气体。因此，高温分解不是一 种环境友好的过程，其不能从食用产品和工业产品的纸/塑料/铝复合包装材料有效 地回收铝。
发明内容
按照本发明， 一种用于对复合材料进行回收的过程主要包括把一定量的主要 包含至少一种聚合物和铝的复合材料送进至少一个第一反应器内；在该至少一个
第一反应器里在非氧化环境中以一温度加热复合材料，该温度足以使所述至少一 种聚合物挥发而形成烃副产物和铝；把没有了所述至少一种聚合物的铝送进第二 反应器；以及在第二反应器里在非氧化环境中以一温度加热铝，该温度达到足以 使铝熔化。
按照本发明， 一种用于对复合材料进行回收的系统主要包括至少一个第一反应器，该第一反应器包括布置成包围着混合腔室的外部加热元件，该混合腔室内 设有至少两个螺旋装置，该螺旋装置有轴，该第一反应器还包括至少两个设置在 轴内的内部加热元件；以及第二反应器，该第二反应器包括设置成接近熔化池的
等离子体加热系统。
按照本发明， 一种反应器主要包括布置成包围着混合腔室的外部加热元件， 该混合腔室内设有至少两个螺旋装置，该螺旋装置包括轴；以及至少两个设置在 轴内内部加热元件。
按照本发明， 一种反应器主要包括布置成接近熔化池的等离子体加热系统，该 熔化池覆层有具有耐火性能的材料。
在附图和下面的说明中给出了本发明的一个或多个实施例的细节。本发明的其 它特点、目的和优点将在该说明和附图以及权利要求书中变得清楚。
图la是一个用于对复合材料进行回收的系统的侧视示意图； 图lb是图la的系统的俯视示意图2a是图la和lb的系统的一个第一反应器的俯视示意图； 图2b是图2a的第一反应器的侧视示意图； 图2c是第一反应器的沿着图2b中的线A-A的剖视示意图； 图3a是图la和lb的系统的一个第二反应器的俯视示意图；以及 图3b是第二反应器的沿着图3a中的线B-B的剖视示意图。 各附图中，类似的标号标示类似的构成要素。
具体实施例方式
就本文所用而言，术语"烃副产物"是指包含多种烃链组合物的烃组合物，每 种经链组合物的每一个链上有约6个到约10,000个碳原子，优选的是约6个到约 1,000个碳原子，最优选的是约6个到约IOO个碳原子，并且这些组合物是以下列 一种或多种物质状态存在固体、固体一液体、液体、液体一气体、或气体。
就本文所用而言，术语"烃产物"是指这样一种烃组合物，其在室温下以下列
一种或多种物质状态存在固体、固体一液体、液体、液体一气体、或气体。
就本文所用而言，术语"铝副产物"是指由没有了 (free of)任何铝的氧化物 的铝组成的副产物。就本文所用而言，术语"至少一个第一反应器"是指一个或连接起来的几个反应器，它们可维持一个非氧化环境并工作在一个足以使各种聚合物挥发而形成至少一种烃副产物的温度。
就本文所用而言，术语"第二反应器"是指一个可维持一个非氧化环境并容纳没有了至少一种聚合物的铝的反应器。
现在参照图la和lb，其描绘出本发明的系统10。在整个过程中本发明的系统10可维持一个非氧化环境。非氧化环境可确保在本发明的过程中存在于铝上的铝氧化物层的厚度不会增大以及聚合物不会发生反应而生成CO、 C02、 H20和其它不希望产生的副产物。用于对复合材料进行回收的系统10可包括一个送料装置U，其可把一定量的复合材料(未示)送入至少一个第一反应器14的一个注入口12。在对复合材料进行回收的过程的第一阶段，通过注入口 12把一般包含至少一种聚合物和铝的复合材料送入第一反应器14。优选的是同时导入某种惰性气体以维持所希望的非氧化环境。可在足以使聚合物组分挥发而形成一种可冷凝的气态烃副产物和没有了至少一种聚合物的铝的温度下对复合材料进行处理。可通过烃副产物出口 16把烃副产物气体从第一反应器14排出。烃副产物出口 16可连接于一个用于冷凝的装置18，使烃副产物气体在其中冷凝而形成至少一种烃副产物。可将经这样处理的材料的出口连通于另一个第一反应器14，以便进一步处理复合材料中的任何残余的聚合物组分，或可将其连通于第二反应器20的注入口 22。
在对复合材料进行回收的过程的第二阶段，没有了至少一种聚合物的铝被从第一反应器14的被处理材料出口 19通过送料装置21输送入第二反应器20的注入口 22。在第二反应器20中，铝被加热到足以使其熔化的温度。由于不存在氧，铝氧化物层不会生长且厚度不会增大。然后没有了至少一种聚合物的铝被通过出口 24排出并被冷却而形成至少一种铝副产物。 '
现在参照图2a—2c，至少一个第一反应器14可包括一个围绕着混合腔室32的壳体30。混合腔室32有内表面31并连通于注入口 12以及出口 16和19。在壳体30的外表面上设有一定量的隔热材料35。隔热材料可包括但不限于纤维状陶瓷材料、氧化硅、氧化铝、包括至少一种上述材料的混合物、以及类似的材料，并且最好是氧化硅和氧化铝的混合物，其中氧化硅的量大于氧化铝的量。可在内表面31和壳体30之间设置一个外部加热元件33，诸如电加热元件。外部加热元件33用于在工作过程中加热混合腔室32里的复合材料。外部加热元件33可以保持一个足以使至少一种聚合物组分挥发而形成可冷凝的气态烃副产物的温度。此外，也可把外部加热元件33设置在第一反应器14的外面。例如，可以用一个热源(未示)通过管道(未示)给第一反应器14提供加热的流体，诸如油、气体、水、蒸汽、包括至少一种上述流体的混合物、或类似的流体。管道可以敷设入第一反应器14并布置在内表面31和壳体30之间，使流体可循环流动，来把混合腔室32加热到足以使至少一种聚合物组分挥发而形成可冷凝的气态经副产物的温度。
为了处理复合材料，第一反应器14包括至少两个设置在混合腔室32里的螺旋装置34、 36，其中第一螺旋装置34是安装在第一轴38上，以及第二螺旋装置36是安装在第二轴40上。两个轴各有一个布置在其内的内部加热元件42、 44。像外部加热元件33 —样，第一反应器14的每个内部加热元件42、 44在工作过程中也加热混合腔室32里的复合材料。内部加热元件42、 44可包括一个电阻加热元件，这是熟悉本技术领域的人都知道的。内部加热元件42、 44可维持足以使聚合物组分挥发而形成烃副产物的温度。适当的电阻加热元件包括但不限于镍铬电阻丝和类似的东西。
在整个过程中，两个内部加热元件42、 44都投入工作以确保每个第一反应器14的整个容积内维持一个均匀的温度。此外，外部加热元件33和两个内部加热元件42、 44都投入工作，以确保每个第一反应器14的整个容积内维持一个均匀的温度。布置在混合腔室32里的加热元件33、 42、 44可将热有利地传递给复合材料并确保复合材料在被处理的过程中被均匀地加热。此外，隔热材料35有助于防止混合腔室32的热损失，或至少使热损失为最小，以进一步确保温度控制、有利的传热状态、以及复合材料的均匀加热。
遍及每个第一反应器14的整个容积的工作温度可以是在约30(TC到约70(rC范围内，优选的是在约40(rC到约60(TC范围内。本发明的过程在真空下工作比在大气环境下工作好。但是，不管是让过程在真空下还是在大气下工作，工作温度都应不低于至少约40(TC，因为这个温度是为了使存在于复合材料中的至少一种聚合物组分挥发所必需的。这样的工作温度范围可防止聚合物组分在被过程中变质，以及还可促使可冷凝气态烃副产物的生成。要是在低于或高于上述温度范围的温度下处理聚合物组分，聚合物组分可能挥发而形成不可冷凝的气态烃副产物或者不可冷凝的气态烃副产物和烟灰。而烟灰将会沾染铝，这些铝在用本发明的系统10进行的过程的第一阶段中在聚合物组分已经挥发并被排出之后仍存在于反应器内。可由设置在第一反应器14外面的驱动装置46驱动螺旋装置34、 36。驱动装置46可以是任何型式的机械装置，只要其能够使螺旋装置34、 36同步地向同一个方向以相同的速度绕它们的轴38、 40转动。例如，第一螺旋装置34可以以相同的速度沿着箭头48所示的第一方向转动，以及第二螺旋装置36可以沿着箭头50所示的第二方向转动，如图2c中所示。熟悉本技术领域的人应能理解，可改变螺旋装置的工作状态，而仍能达到本发明的过程的预期效果。
螺旋装置34、 36是布置成互相毗邻且互相平行但互相不接触。每个螺旋装置34、 36分别包括一个沿着其轴38、 40设置的叶片，这种叶片围绕每个轴同心地布置成像一个软木瓶塞螺旋起子而形成多个叶片和在各叶片之间的多个通道。一般地说，可把叶片的这种螺旋起子模样的取向称为螺旋装置的螺旋结构。由于是螺旋形状的，每个螺旋装置34、 36的叶片从末梢到轴是弯曲的，这使得每个叶片的表面实际上是凹形的。在工作过程中，第一螺旋装置34绕轴38转动，以及第一螺旋装置34的第一螺旋结构进入第二螺旋装置36的第二螺旋结构的通道。第一螺旋结构的通过第二螺旋结构的通道的运动和取向可将任何熔化的聚合物组分从螺旋装置34和轴40上去除而有效地清洁螺旋装置34和轴40。第一和第二螺旋装置34、 36的连续运动可使熔化的聚合物组分沿着每个螺旋装置34、 36连续运动，从而可防止熔化的聚合物组分沿着螺旋装置34或36聚结在混合腔室32内。典型地，随着聚合物组分熔化，聚合物的各个层可能变成一个较厚的层，这个层一边在混合腔室32里转动一边形成熔化的聚合物组分球形物。螺旋装置34、36的运动和取向可有效地防止熔化的聚合物组分的这种聚结。
更具体地说，在第一和第二螺旋装置34、 36以同样的速度向同一方向同步地转动时，第一螺旋装置34的至少一个第一叶片转动通过第二螺旋装置36的至少一个第二通道。在第一叶片转动时，第一叶片相对于第二螺旋装置的第二轴的一个位置轴向地来回运动。第一叶片的每个表面的弯曲形状可便于这种相对于第二螺旋装置的第二轴的那个位置在每个第二通道内的轴向来回运动。相反，若是把不是弯曲形状的叶片即平的叶片布置成垂直于第二螺旋装置，它就不能相对于第二螺旋装置的第二轴的一个位置在第二螺旋装置的通道内轴向地来回运动。在两个螺旋装置的转动以及第一和第二叶片的这种轴向的来回运动的整个过程中，复合材料在第一反应器14内被第一和第二螺旋装置34、 36进行处理。同时，第一
叶片的末梢还可从第二螺旋装置的第二轴上去除被处理的复合材料而有效地清洁第二轴40和第二螺旋装置36。与第一螺旋装置34的第一叶片可清洁第二螺旋装置36 —样，第二螺旋装置36的第二叶片也以同样的方式工作以从第一螺旋装置34的轴上去除被处理复合材料而有效地清洁第一螺旋装置34的第一轴38。
作为非限制性的例子，第一反应器14的尺寸可根据预期的处理状态和工业用途来确定。例如，每个螺旋装置的长度可以是约lm到约30m。每个螺旋装置的直径可以是约10cm到约150cm。第一螺旋装置的每个第一叶片可设置成到第二螺旋装置的每个第二叶片和第二轴的距离为约lmm到约50mm。同样，第二螺旋装置的每个第二叶片可设置成到第一螺旋装置的每个第一叶片和第一轴的距离为约lmm到约50mm。每个第一叶片的末梢可定位成到第二螺旋装置的第二轴的距离为约lmm到约50mm。同样，每个第二叶片的第二末梢可定位成到所述第一螺旋装置的第一轴的距离为约lmm到约50mm。
(各)聚合物组分在挥发之前是长烃链组合物，每个链有100，000个以上碳原子。在挥发过程中，(各)聚合物组分开始断裂成较短烃链组合物，每个链有少于约100,000个碳原子。在挥发接近完了时，(各)聚合物组分断裂成许多短烃链组合物，每个链有约6个到约10,000个碳原子，优选的是约6个到约1,000个碳原子，更优选的是约6个到约IOO个碳原子，这些烃组合物形成烃副产物。
优选的是，烃副产物包括这样的短烃链，即每个链有不少于6个碳原子又不多于IOO个碳原子。每个链的碳原子数在这样的范围内的烃链组合物在第一反应器14内维持的工作状态下可形成可冷凝的气态烃副产物。这种可冷凝的气态烃副产物可被冷凝成符合市场需要的烃副产物，例如石蜡族化合物，这是一种有很高的市场价值的商品。对比之下，每个链含有少于6个碳原子的烃链组合物将形成非冷凝的气态烃副产物，诸如甲垸、乙烷、丙垸和丁烷，它们作为商品的市场价值要低得多。每个链含有多于100个碳原子的烃链组合物不大可能以气体形式产生。
在处理复合材料的整个过程中，烃副产物在过程中被通过出口 16排出。用冷
凝装置18可将烃副产物冷凝成烃产品。冷凝装置18可以是能够使烃冷凝的任何
装置，这是熟悉本技术领域的人都知道的。在本发明的过程的进行中，只要对烃
副产物进行冷凝，就会形成至少一种烃产品。例如形成的烃产品可包括石蜡族组
合物，其在室温下含有部分石蜡(固态的)和部分石蜡油(液态的)。由于被回
收的食用产品和工业产品的纸/塑料/铝和塑料/铝包装材料可能各含有一种或多种
不同的聚合物，根据冷凝装置18的工作状态，用本发明的过程可得到若干种烃产n
在复合材料的(各)聚合物组分已挥发且只剩下铝，可以用输送装置21把包覆有铝氧化物薄膜的铝块输送到第二反应器20的注入口 61，这是熟悉本技术领域的人都知道的。下面参照图3a和3b，第二反应器20可优选地维持一个非氧化环境并包括一个布置成包围着腔室62的壳体60。腔室62里有一个熔化池64，而熔化池有一个设置于其上的包覆层。该包覆层包括至少一种具有耐火性能的材料。适于用在这里的具有耐火性能的材料包括但不限于氧化硅、氧化铝、含有这两者至少之一的混合物、以及类似的东西，优选的是这样一种混合物，其含有约70%到90%重量的氧化铝以及其余的是氧化硅。可将一定量的隔热材料65敷设在壳体60的外表面上，以防止腔室62的热损失，或至少可使热损失为最小。适用的隔热材料包括但不限于纤维状陶瓷材料、氧化硅、氧化铝、含有这些材料的至少之一的混合物、以及类似的材料，而且优选的是氧化硅和氧化铝的混合物，其中氧化硅的含量大于氧化铝的含量。
可将一个等离子体加热系统66安装于壳体60，把等离子体加热装置68布置在腔室62内。可将等离子体加热装置68布置成接近熔化池且位于其上方，以使等离子体加热装置68可横越熔化池的表面来回运动并熔化没有了至少一种聚合物组分的铝。适于用在这里的等离子体加热装置68可包括可旋转的可转移的或非可转移的等离子体炬，其应能横越熔化池的表面向任何和所有方向运动，例如扫掠运动，还应能产生至少足以破坏铝氧化物薄膜并使铝熔化的热量。可以用熟悉本技术领域的人已知的各种惰性气体作为等离子体气体。最好是用诸如氩气的惰性气体来维持第二反应器20内的非氧化环境。等离子体加热装置68可产生温度达10，000。C U8，032下)以上的电弧，其远超过铝的约为660°C U220。F)的熔点温度和铝氧化物的约为1，700°C G，092下)的熔点温度。铝氧化物薄膜熔化而释放出包在氧化壳层内的铝。由于不存在氧，形成的铝熔液应该是没有了任何铝的氧化物的。
随着许多铝块进入熔化池64，等离子体炬在铝的上方作扫掠运动。等离子体炬弧冲击铝，使之成为熔化的铝液滴，并有一个浮渣层形成在熔化的铝的顶上。随着后续的铝进入熔化池64并熔化， 一个浮渣层形成并漂浮在熔化的铝的顶上。浮渣层会把熔化的铝隔离于由等离子体炬产生的高温。就在厚度为约lmm到约2mm的浮渣层的表面处，温度可达约2,000'C到约3，00(TC之间。但是，在浮渣表面以下温度显著下降，致使浮渣层能够有效地隔离熔化的铝。结果，在过程中，熔化的铝可被维持在不超过80(TC的温度。在整个过程中，可以用一种石墨的工具(未示)定期地撇除熔化池64的表面来除去浮渣层。熟悉本技术领域的人应能理解，也可以用任何其它的工具来达到这一目的。随着许多的铝块连续地进入第
二反应器20，也需要把熔化的铝放出，以维持熔化池64里的液位不变。在放出熔化的铝时，可使其冷却到约60(TC的温度。可使所得的熔化铝从腔室62经出口70排出而形成至少一种铝副产物。
前已指出，由于在分离塑料和铝方面的固有困难以及每一种组分的物理和化学性质，对纸/塑料/铝和塑料/铝包装材料不能进行回收或不能完全地进行回收。由于由塑料组分引起的传热限制以及铝的重量不足以破坏铝氧化物层，对这两个组分进行一般的热分离(高温分解)是很难实现的。已有技术的其它回收过程，包括化学分离，无论是在经济性方面还是在环境保护方面都没有取得成功。
本发明的系统和过程能够成功地对纸/塑料/铝和塑料/铝包装材料进行回收。至此可把由一种或多种聚合物组成的塑料和任何厚度的铝分离开来并回收之，而不是作为废料来处置。在进行这一成功的努力方面，本发明的系统和过程具有下述几个优点。
本发明的过程是环境友好的。这种过程不产生任何类型的对环境有害的残留物或有毒的气体或液体流出物。在整个过程中，复合材料是在密封的反应器内被处理，烃副产物和铝副产物的放出是可控制的。并且，与已有技术的回收塑料、塑料/铝或纸/塑料/铝复合材料的方法不同，本发明的过程不需要用附加的反应物来实现对复合材料的处理。
本发明的过程可避免至今一直阻碍对塑料/铝和纸/塑料/铝包装材料进行回收的最常见障碍。通过在整个过程中维持非氧化的气氛和控制温度，铝氧化物不能形成也不能阻碍回收过程的进行。结果，烃副产物和铝副产物也表现出均匀性，而这就等于质量。
本发明的过程采用专门设计的密封的反应器，其可确保复合材料被高效地处理。专门设计的密封容器和双自洁螺旋装置的采用使得可做到均匀的加热和对复合材料中的(各)聚合物进行连续的处理。这可确保塑料在过程中不变质。专门设计的等离子体系统的采用使得能够熔化任何尺寸和厚度的铝，即使铝的厚度非常菲薄也能做到如此。因此，不管任何铝氧化物事先形成壳层(from the shell),等离子体系统都能把铝氧化物层熔化而释放出熔化的铝。
本发明的过程不仅达到了已有技术的尝试没有取得的成功，而且是高效的。在回收塑料/铝和纸/塑料/铝复合材料时，已有技术的过程通常损失至少百分之四十(40%)的铝。就是说，己有技术的过程在回收这些复合材料时不能回收百分之六十(60%)以上的铝。本发明的过程可以回收至少约90%的铝。本发明的过程 的总能量效率超过约百分之七十五(75%)。这样高的效率部分地是由于加热源 即外部和内部加热源的固有特性，以及部分地是由于每个反应器内设和外包的加 热源的取向以及隔热材料。
以上已经描述了本发明的一个或多个实施例。尽管如此，应能理解，可以在本 发明的精神和范围内做出各种变型方案。因此，其它的实施例都属于后附权利要 求书的范围之内。
权利要求
1. 一种用于对复合材料进行回收的过程，该过程包括把一定量的包含至少一种聚合物和铝的复合材料送进至少一个第一反应器内；在所述至少一个第一反应器里在非氧化环境中以一温度加热所述复合材料，所述温度足以使所述至少一种聚合物挥发而形成烃副产物和铝；把没有了所述至少一种聚合物的所述铝送进第二反应器；以及在所述第二反应器里在非氧化环境中以一温度加热所述铝，所述温度足以使所述铝熔化。
2. 如权利要求1所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括在约300 °〇到约70(TC的温度范围内均匀地加热所述复合材料。
3. 如权利要求2所述的过程，其特征在于，所述温度范围是在约40(TC到约 60(TC之间。
4. 如权利要求1所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括形成可冷 凝的气态烃副产物。
5. 如权利要求1所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括形成至少 一种石蜡族化合物。
6. 如权利要求1所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括形成烃副 产物，该烃副产物包括至少一种烃链，该种烃链的每个链包括约6个到约10,000 个碳原子。
7. 如权利要求6所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括形成所述 烃副产物，所述烃副产物包括至少一种烃链，该种烃链的每个链包括约6个到约 1,000个碳原子。
8. 如权利要求7所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括形成所述 烃副产物，所述烃副产物包括至少一种烃链，该种烃链的每个链包括约6个到约 100个碳原子。
9. 如权利要求l所述的过程，其特征在于，加热所述复合材料包括 使所述复合材料进入所述至少一个第一反应器的混合腔室； 均匀地加热所述复合材料，而不引起所述至少一种聚合物变质；以及连续地处理所述复合材料。
10. 如权利要求9所述的过程，其特征在于，均匀地加热包括用布置在第一螺旋装置的第一轴内的第一内部加热元件和布置在第二螺旋装置的第二轴内的第二 内部加热元件加热所述至少一个第一反应器的整个容积。
11. 如权利要求9所述的过程，其特征在于，均匀地加热包括用所述至少一个 第一反应器的外部加热元件、第一内部加热元件和第二内部加热元件加热所述至 少一个第一反应器的整个容积。
12. 如权利要求11所述的过程，其特征在于，加热所述至少一个第一反应器的所述整个容积包括用布置在所述至少一个第一反应器的所述混合腔室和壳体之间的所述外部加热元件加热所述复合材料；以及用布置在所述至少一个第一反应器的第一螺旋装置内的所述第一内部加热元 件和布置在所述至少一个第一反应器的第二螺旋装置内的第二内部加热元件加热 所述复合材料。
13. 如权利要求9所述的过程，其特征在于，连续地处理包括在所述第一反应器里以相同的速度向同一方向同步地转动第一螺旋装置和第二螺旋装置；使所述第一螺旋装置的至少一个第一叶片转动通过所述第二螺旋装置的至少一个第二通道，其中，在所述第一螺旋装置和所述第二螺旋装置转动时，所述至 少一个第一叶片相对于所述第二轴轴向地来回运动；使所述第二螺旋装置的至少一个第二叶片转动通过所述第一螺旋装置的至少 一个第一通道，其中，在所述第一螺旋装置和所述第二螺旋装置转动时，所述至少一个第二叶片相对于所述第一轴轴向地来回运动；用所述第一螺旋装置和所述第二螺旋装置处理所述复合材料； 通过用所述至少一个第二叶片从所述第一螺旋装置去除所述被处理复合材料来清洁所述第一螺旋装置的表面；以及通过用所述至少一个第一叶片从所述第二螺旋装置去除所述被处理复合材料来清洁所述第二螺旋装置的表面。
14. 如权利要求1所述的过程，其特征在于，它还包括在所述烃副产物形成之后从所述至少一个第一反应器排出所述烃副产物；以及使所述烃副产物冷凝。
15. 如权利要求l所述的过程，其特征在于，加热所述铝包括 以扫掠运动对所述铝施加等离子体弧而形成一定量的熔化的铝和在所述熔化的铝上的一层浮渣；以及把所述一定量的熔化的铝维持在不超过约80(TC的温度。
16. 如权利要求15所述的过程，其特征在于，施加所述等离子体弧包括用等离子体炬来产生所述等离子体弧。
17. 如权利要求15所述的过程，其特征在于，它还包括从所述熔化的铝的表面撇除一定量的所述浮渣层； 在整个过程中以约30到60分钟的间隔重复地进行所述撇除步骤。
18. 如权利要求15所述的过程，其特征在于，它还包括用温度为约2,00(TC到 约3,00(TC的所述浮渣层隔离所述一定量的熔化的铝。
19. 如权利要求l所述的过程，其特征在于，它还包括对所述第二反应器进行放出以排出所述熔化的铝；维持所述第二反应器内的熔化的铝的液位不变；以及 回收所述没有了所述至少一种聚合物的所述铝。
20. 如权利要求19所述的过程，其特征在于，所述回收包括从所述复合材料 回收至少约90%的没有了所述至少一种聚合物的所述铝。
21. 如权利要求l所述的过程，其特征在于，它还包括使所述过程以高于约75 %的能量效率运行。
22. —种用于对复合材料进行回收的系统，该系统包括 至少一个第一反应器，该第一反应器包括布置成包围着混合腔室的外部加热元件，所述混合腔室内设有至少两个螺旋装置，每个螺旋装置设有轴，该第一反应 器还包括至少两个设置在所述轴内的内部加热元件；以及第二反应器，该第二反应器包括设置成接近熔化池的等离子体加热系统。
23. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，它还包括用于驱动所述至少两 个螺旋装置的驱动装置。
24. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述至少两个螺旋装置包括第 一螺旋装置和第二螺旋装置，该第一螺旋装置包括第一轴和设置在该轴内的第一 内部加热元件，以及该第二螺旋装置包括第二轴和设置在该轴内的第二内部加热 元件。
25. 如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋装置包括沿着所 述第一轴设置的第一螺旋结构，以及所述第二螺旋装置包括沿着所述第二轴设置 的第二螺旋结构。
26. 如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋结构包括多个第 一叶片和形成在所述各第一叶片之间的多个第一通道，以及所述第二螺旋结构包 括多个第二叶片和形成在所述各第二叶片之间的多个第二通道。
27. 如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋装置的每一个所 述第一叶片位于所述第二螺旋装置的每一个所述第二通道内，以及所述第二螺旋 装置的每一个所述第二叶片位于所述第一螺旋装置的每一个所述第一通道内。
28. 如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋装置和所述第二 螺旋装置各具有约10cm到约150cm的直径。
29. 如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述第一内部加热元件布置在 所述第一螺旋装置的所述第一轴内，以及所述第二内部加热元件布置在所述第二 螺旋装置的所述第二轴内。
30. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述外部加热元件包括连通于 外部热源的管道，该外部热源包括选自下组的流体油、气体、水和蒸汽。
31. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，它还包括用于使烃副产物冷凝 的装置，该装置连通于所述至少一个第一反应器的经副产物出口 。
32. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，它还包括用于把一定量的含有 至少一种聚合物和铝的复合材料送进所述至少一个第一反应器的注入口的装置。
33. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，它还包括用于把已没有了所述 聚合物的铝从所述至少一个第一反应器送进所述第二反应器的注入口的装置。
34. 如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述至少一个第一反应器还包括布置成包围着所述混合腔室的壳体；设置在所述壳体上的一定量的隔热材料，该隔热材料足以维持所述混合腔室内 的工作温度；布置在所述混合腔室和所述壳体之间的所述外部加热元件；以及 用于接纳一定量的含有至少一种聚合物和铝的复合材料的注入口、用于烃副产物的出口、以及用于排出没有了所述至少一种聚合物的铝的出口，这些出入口都设置成连通于所述混合腔室。
35. 如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料选自下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
36. 如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料包括氧化硅和氧化铝的混合物，其中所述氧化硅的量大于所述氧化铝 的量。
37. 如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述第二反应器还包括-布置成包围着包含所述熔化池的腔室的壳体；安装于所述壳体并布置成连通于所述腔室的所述等离子体加热系统； 用于接纳一定量的没有了至少一种聚合物的铝的注入口和布置成连通于所述腔室的用于排出熔化的铝的出口；以及设置在所述壳体上的一定量的隔热材料，该隔热材料足以维持所述熔化池内的工作温度。
38. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述熔化池覆层有具有耐火性 能的材料。
39. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述具有耐火性能的材料选自 下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
40. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述具有耐火性能的材料含有 约70%到90%重量的氧化铝和余量的氧化硅。
41. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料选自下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
42. 如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料包括氧化硅和氧化铝，其中所述氧化硅的量大于所述氧化铝的量。
43. —种反应器，该反应器包括布置成包围着混合腔室的外部加热元件，所述混合腔室内有至少两个螺旋装 置，所述螺旋装置包括轴；以及至少两个布置在所述轴内的内部加热元件。
44. 如权利要求43所述的反应器，其特征在于，它还包括用于驱动所述至少 两个螺旋装置的驱动装置。
45. 如权利要求43所述的反应器，其特征在于，所述至少两个螺旋装置包括 第一螺旋装置和第二螺旋装置，该第一螺旋装置包括第一轴和设置在该轴内的第 一内部加热元件，以及该第二螺旋装置包括第二轴和设置在该轴内的第二内部加 热元件。
46. 如权利要求45所述的反应器，其特征在于，所述第一螺旋装置包括沿着 所述第一轴设置的第一螺旋结构，以及所述第二螺旋装置包括沿着所述第二轴设 置的第二螺旋结构。
47. 如权利要求46所述的反应器，其特征在于，所述第一螺旋结构包括多个 第一叶片和形成在所述各第一叶片之间的多个第一通道，以及所述第二螺旋结构 包括多个第二叶片和形成在所述各第二叶片之间的多个第二通道。
48. 如权利要求47所述的反应器，其特征在于，所述第一螺旋装置的每一个 所述第一叶片位于所述第二螺旋装置的每一个所述第二通道内，以及所述第二螺 旋装置的每一个所述第二叶片位于所述第一螺旋装置的每一个所述第一通道内。
49. 如权利要求43所述的反应器，其特征在于，所述第一内部加热元件布置 在所述第一螺旋装置的所述第一轴内，以及所述第二内部加热元件布置在所述第 二螺旋装置的所述第二轴内。
50. 如权利要求43所述的反应器，其特征在于，所述外部加热元件包括连通 于外部热源的管道，该外部热源包括选自下组的流体油、气体、水和蒸汽。
51. 如权利要求43所述的反应器，其特征在于，它还包括 布置成包围着所述混合腔室的壳体；设置在所述壳体上的一定量的隔热材料，该隔热材料足以维持所述混合腔室内 的工作温度；布置在所述混合腔室和所述壳体之间的外部加热元件；以及 用于接纳一定量的含有至少一种聚合物和铝的复合材料的注入口 、用于烃副产物的出口、以及用于排出没有了所述至少一种聚合物的铝的出口，这些出入口都是设置成连通于所述混合腔室。
52. 如权利要求51所述的反应器，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料选自下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
53. 如权利要求51所述的反应器，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料包括氧化硅和氧化铝的混合物，其中所述氧化硅的量大于所述氧化铝 的量。
54. —种反应器，它包括布置成接近熔化池的等离子体加热系统，所述熔化池覆层有具有耐火性能的材料。
55. 如权利要求54所述的反应器，其特征在于，所述等离子体加热系统包括等离子体炬。
56. 如权利要求55所述的反应器，其特征在于，所述等离子体炬能够在所述 熔化池上方来回运动。
57. 如权利要求55所述的反应器，其特征在于，所述等离子体炬布置在所述 熔化池上方并接近于所述熔化池。
58. 如权利要求54所述的反应器，其特征在于，它还包括用于撇除所述熔化 池的表面的装置。
59. 如权利要求54所述的反应器，其特征在于，所述具有耐火性能的材料选 自下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
60. 如权利要求54所述的反应器，其特征在于，所述具有耐火性能的材料含 有约70%到90%重量的氧化铝和余量的氧化硅。
61. 如权利要求54所述的反应器，其特征在于，它还包括 布置成包围着包含所述熔化池的腔室的壳体；安装于所述壳体并布置成连通于所述腔室的所述等离子体加热系统； 用于接纳一定量的没有了至少一种聚合物的铝的注入口和布置成连通于所述腔室的用于排出熔化的铝的出口；以及设置在所述壳体上的一定量的隔热材料，该隔热材料足以维持所述熔化池内的工作温度。
62. 如权利要求61所述的反应器，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料选自下组氧化硅、氧化铝和它们的混合物。
63. 如权利要求61所述的反应器，其特征在于，所述隔热材料包括陶瓷材料， 该陶瓷材料包括氧化硅和氧化铝，其中所述氧化硅的量大于所述氧化铝的量。
全文摘要
一种用于对复合材料进行回收的过程包括以下步骤把一定量的包含至少一种聚合物和铝的复合材料送进至少一个第一反应器内；在该至少一个第一反应器里在非氧化环境中以一温度加热复合材料，该温度足以使所述至少一种聚合物挥发而形成烃副产物和铝；把没有了所述至少一种聚合物的铝送进第二反应器；以及在第二反应器里在非氧化环境中以一温度加热铝，该温度足以使铝熔化。
文档编号C22B7/00GK101484595SQ200780000720
公开日2009年7月15日 申请日期2007年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者M·O·圣泰西, R·N·圣泰西 申请人:Tsl工程维修和环境保护有限公司