本发明涉及一种用于处理聚合物废料(waste,废弃物)的系统。此外,本发明涉及一种用于处理聚合物废料的方法。
背景技术:
::1、聚合物广泛用于各种产品中。聚合物通常是通过石油资源获得的,石油被认为是不可再生的。在这种关系中,由于聚合物废料的堆积已被视为一个环境问题,对可持续原材料供应的需求已经出现。因此,聚合物废料通常会被收集和分类,以用于回收或热分解目的。通过后续聚合物废料材料的处理和至少一部分材料的再利用,可以减少环境问题。2、例如,可以通过热解来处理聚合物废料材料,即,在惰性气氛中于高温下热分解聚合物废弃材料,以获得一种包括来自至少部分热解的聚合物废料的气体的产物。这种处理可以例如在反应器中进行,诸如回转窑反应器,聚合物废料被送入反应器中。通常,还会使用载气来促进流动、增加流速,并将来自至少部分热解的聚合物废料的气体的工艺流程冲至另一个区域以进行后处理。例如,氮气是常用的载气。载气的其他实例是二氧化碳或甲烷。3、鉴于以上,提供用于处理聚合物废料的系统和方法将是有益的。技术实现思路1、本发明由独立权利要求的特征定义。一些具体的实施方式在从属权利要求中定义。2、根据本发明的第一方面,提供了一种系统,该系统包括:中空腔室,该中空腔室包括第一腔室和第二腔室,其中第二腔室可旋转(rotatable),或者第一腔室和第二腔室可旋转;加热系统,构造为单独加热第二腔室或第一腔室和第二腔室;喷枪(lance),具有至少一个出料口(feed outlet),其中该喷枪在中空腔室内延伸至少穿过第一腔室,并且其中该系统构造为将聚合物废料经由至少一个出料口进料到第二腔室中;至少一个注入器,能够将至少一种清扫流体(sweep fluid)注入(inject)到第一腔室中,或者注入到第一腔室和第二腔室中,以便形成朝向至少一个气体出口的流体流,该至少一个气体出口用于收集包括至少一种清扫流体和来自至少部分热解的聚合物废料的气体的产物。3、第一方面的各种实施方式可包括以下标记列表中的至少一个特征:4、●第一腔室和第二腔室单独地可旋转;5、●中空腔室包括在第一腔室和第二腔室之间的屏障,其中屏障与喷枪之间设置有开口;6、●屏障由金属、金属合金、耐高温织物或它们的组合制成;7、●该系统包括设置在气体出口下游的压缩机;8、●中空腔室至少部分地布置在包括加热系统的壳体(housing)内,其中加热系统包括构造为接收具有第一温度的第一加热气体的第一空间,以及构造为接收具有第二温度的第二加热气体的第二空间,其中第一空间与第一腔室对齐,并且第二空间与第二腔室对齐;9、●中空腔室至少部分地布置在包括加热系统的壳体内,其中加热系统仅包括构造为接收具有第二温度的第二加热气体的第二空间,其中第二空间与第二腔室对齐;10、●第二空间包括多个加热区,其中每个加热区构造为接收具有特定温度的加热气体;11、●该系统还包括布置在第一腔室内的至少一个可移动物体;12、●该系统还包括在第一腔室中从中空腔室的内表面突出到腔室中的至少一个结构;13、●该系统构造为经由至少一个注入器注入以下中的至少一种:可冷凝气体、蒸汽、水、不可冷凝气体、氮气、或诸如热解油或柴油的烃;14、●第二腔室包括至少一个残渣出口;15、●第一腔室和第二腔室中的每一个包括至少一个残渣出口;16、●气体出口被第一腔室包括,或者被第二腔室包括。17、根据本发明的第二方面,提供了一种方法,包括:提供包括第一腔室和第二腔室的中空腔室,其中第二腔室被旋转,或者第一腔室和第二腔室被旋转;加热第二腔室,或者分别加热第一腔室和第二腔室;设置具有至少一个出料口的喷枪,其中该喷枪在中空腔室内延伸至少穿过第一腔室,并且将聚合物废料经由至少一个出料口进料到第二腔室中;将至少一种清扫流体注入到第一腔室中,或者注入到第一腔室和第二腔室中,以便形成朝向至少一个气体出口的流体流,该至少一个气体出口用于收集包括至少一种清扫流体和来自至少部分热解的聚合物废料的气体的产物。18、第二方面的各种实施方式可包括以下标记列表中的至少一个特征:19、●该方法还包括独立旋转第一腔室和第二腔室;20、●中空腔室在第一腔室和第二腔室中的壁温在500-800℃的范围内;21、●该方法还包括将中空腔室至少部分地布置在具有第一空间和第二空间的壳体内,在第一空间中接收具有第一温度的第一加热气体,其中第一空间与第一腔室对齐;并且在第二空间中接收具有第二温度的第二加热气体,其中第二空间与第二腔室对齐;22、●该方法还包括将中空腔室至少部分地布置在包括加热系统的壳体内,其中加热系统仅包括构造为接收具有第二温度的第二加热气体的第二空间,其中第二空间与第二腔室对齐;23、●该方法还包括单独加热第二腔室包括的多个加热区,其中每个加热区构造为接收具有特定温度的加热气体;24、●清扫流体是以下中的至少一种:可冷凝气体、蒸汽、水、不可冷凝气体、氮气、或诸如热解油或柴油的烃;25、●中空腔室与至少一个气体出口之间的压力梯度在0.1-5kpa的范围内,例如0.5-2kpa;26、●该方法还包括在将聚合物废料进料到第二腔室之前将聚合物废料预熔融或挤出;27、●该方法还包括在气体出口下游液化收集的气体。28、本发明的某些实施方式获得了相当大的优势。尤其是,提供了用于处理聚合物废料的系统和方法。该系统包括具有第一腔室和第二腔室的中空腔室,其中第二腔室可旋转,或者第一腔室和第二腔室可旋转。可将清扫流体注入到第一腔室中,并且可将聚合物废料材料进料到第二腔室中。在反应器运行过程中,收集到包含至少一种清扫流体以及来自至少部分热解的聚合物废料的气体的产物,用于后续处理。根据某些实施方式,由于第一腔室和第二腔室之间存在压力梯度而形成流体流,因此可以避免来自至少部分热解的聚合物废料的气体回流。使用可冷凝气体、蒸汽或水作为清扫流体对于后续处理目的是有益的,因为在后续处理过程中,通过冷凝可轻易地将清扫流体从产物中分离或去除。在聚合物废料热解中,去除对液体产物产量没有贡献的清扫流体或载气能够提高烃的回收率。使用烃或者使用含有水的烃作为清扫流体有利于降低系统中的含水量,因此减少后续阶段对水分离和废水管理的需求。液体产物的回收率的最大化对于聚合物废料热解工艺的技术经济性能和可持续性是极其重要的。此外,聚合物废料材料热解系统的冷凝流程通常设计为去除热解水,因此将水或蒸汽进料到反应器的第一腔室中并不会给工艺带来显著的额外复杂性。技术特征:1.一种系统(1),包括:2.根据权利要求1所述的系统(1),其中,所述中空腔室(2)在所述第一腔室(3)和所述第二腔室(4)之间包括屏障(14),其中,开口(15)设置在所述屏障(14)和所述喷枪(5)之间。3.根据权利要求1或2所述的系统(1),其中,所述系统(1)包括布置在所述气体出口(20)的下游的压缩机。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统(1),其中,所述中空腔室(2)至少部分地布置在包括所述加热系统(19)的壳体(9)内,其中,所述加热系统(19)包括:5.根据权利要求4所述的系统(1),其中,所述第二空间(11)包括多个加热区(30),其中,每个加热区(30)被构造为接收具有特定温度(tz1,tzn)的加热气体。6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统(1),其中,所述系统(1)还包括至少一个可移动物体(16),所述至少一个可移动物体(16)布置在所述第一腔室(3)内。7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统(1),其中,所述系统(1)还包括至少一个结构(17),所述至少一个结构(17)在所述第一腔室(3)中从所述中空腔室(2)的内表面(18)突出到所述腔室(2)中。8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统(1),其中,所述系统(1)被构造为经由所述至少一个注入器(21)注入以下中的至少一种:9.根据权利要求1-7中任一项所述的系统(1),其中,所述气体出口(20)被所述第一腔室(3)或所述第二腔室(4)包括。10.一种方法,包括:11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述中空腔室(2)在所述第一腔室(3)和所述第二腔室(4)中的壁温在500-800℃的范围内。12.根据权利要求10或11所述的方法,其中,所述方法还包括:13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法,其中,所述清扫流体为以下中的至少一种:14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法,其中,所述中空腔室(2)与所述至少一个气体出口(20)之间的压力梯度在0.1-5kpa的范围内。15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法,所述方法还包括:16.根据权利要求10-15中任一项所述的方法,所述方法还包括:技术总结根据本发明的一个示例方面,提供了一种系统(1),包括:中空腔室(2),该中空腔室(2)包括第一腔室(3)和第二腔室(4),其中第二腔室(4)可旋转,或者第一腔室(3)和第二腔室(4)可旋转;加热系统(19),构造为加热第二腔室(4),或者分别加热第一腔室(3)和第二腔室(4);具有至少一个出料口(6)的喷枪(5),其中喷枪(5)在中空腔室(2)内延伸至少穿过第一腔室(3),并且其中系统(1)构造为经由至少一个出料口(6)将聚合物废料(7)进料到第二腔室(4)中;至少一个注入器(21),能够将至少一种清扫流体注入到第一腔室(3)中,或者注入到第一腔室(3)和第二腔室(4)中,以形成朝向至少一个气体出口(20)的流体流,该气体出口用于收集包含至少一种清扫流体以及来自至少部分热解的聚合物废料的气体(22)的产物(13)。技术研发人员:米卡·凯托玛基,奥利·西尔塔拉,埃图·图奥希,米卡·T·凯图宁,佩尔图·沃蒂拉,桑泰里·库奥卡受保护的技术使用者:耐思特公司技术研发日:技术公布日:2025/1/28