Spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob obsahujúceho zmes organických rozpúšťadiel a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Číslo patentu: 287565

Dátum: 19.01.2011

Autori: Bocko Milan, Neuročný Peter

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Opísaný je spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob, ktorý obsahuje zmes znečistených organických rozpúšťadiel, a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu. Recyklácia je trojfázový automatizovaný proces, kde sa v prvej fáze oddelia nerozpustné častice, potom sa v ďalšej fáze destiláciou pri atmosférickom tlaku a teplote v rozsahu 80 až 160 °C oddelia rozpúšťadlá s nízkou teplotou destilácie, zahustený zvyšok odpadu sa v tretej fáze podrobí vákuovej destilácii pri teplote od 90 do 270 °C, pričom sa oddelí zvyšok rozpúšťadiel s vysokou teplotou destilácie. Oddestilované rozpúšťadlá z druhej a tretej fázy sa zmiešavajú a sústreďujú ako recyklát na opätovné použitie, destilačný zvyšok po destilácii z tretej fázy sa zmiešava s mechanicky nerozpustnými časticami z prvej fázy a sústreďuje sa na použitie ako alternatívne palivo. Zariadenie predstavuje systém toku média v troch na seba nadväzujúcich technologických blokoch, kde prvý technologický blok (I) pozostáva zo zásobníka (1) odpadu prepojeného s prostriedkom (2) na oddelenie pevných zložiek odpadu, ktorý je spojený tak s prvým koncovým článkom systému, zásobníkom alternatívneho paliva (16), ako aj zásobníkom (3) upraveného odpadu. Druhý technologický blok (II) pozostáva z výmenníka (4) tepla napojeného na odparku (5), zo strany prvého výstupu (5.1) prepojenú s prvým kondenzátorom (7), na ktorého výstup nadväzuje prvý zásobník (8) kondenzátu. Prvý zásobník (8) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému, zásobníkom (14) recyklátu. Druhým výstupom (5.2) je odparka (5) pomocou dopravno-regulačnej zostavy (6) na obojsmerný pohyb média prepojená naspäť na výmenník (4) tepla, ako aj na tretí technologický blok (III) pozostávajúci zo zásobníka (9) zahusteného odpadu napojeného na reaktor (10) vybavený miešadlom, ktorého prvý výstup (10.1) je prepojený s druhým kondenzátorom (11), na ktorý nadväzuje druhý zásobník (12) kondenzátu s pripojeným prostriedkom (13) na vytváranie podtlaku. Reaktor (10) je druhým výstupom (10.2) spojený s prvým koncovým článkom systému, zásobníkom alternatívneho paliva (15), a druhý zásobník (12) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému, zásobníkom recyklátu (14).

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 24. 4. 2007 (13) Druh dokumentu B 5(24) Dátum nadobudnutia účinkov patentu 4. 2. 2011 (51) Int. Cl. (2011.0 l) Vestník UPV SR č. 2/2011(31) Číslo prioritnej prihlášky B 0913 3/00(32) Dátum podania prioritnej prihlášky C 08 J 1 1/00(33) Krajina alebo regionálna B 01 D 21/00 organizácia priority ÚRAD I (40) Dátum zverejnenia prihlášky 6. 11. 2008 PRIEMYSVELNEHO Vestník UPV SR č. 11/2008 VLASTNICTVA (47) Dátum sprístupnenia SLOVENSKEJ REPUBLIKY patentu verejnosti 19. 1. 2011(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihláškySpôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob obsahujúceho zmes organických rozpúšťadiel a zariadeniena vykonávanie tohto spôsobuOpisaný je spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob, ktorý obsahuje zmes znečistených organických rozpúšťadiel, a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu. Recyklácia je trojfázový automatizovaný proces, kde sa v prvej fáze oddelia nerozpustné častice,potom sa v ďalšej fáze destiláciou pri atmosfćrickom tlaku a teplote v rozsahu 80 až 160 C oddelia rozpúšťadlá s nízkou teplotou destilácie, zahustený zvyšok odpadu sa V tretej fáze podrobi vákuovej destilácii pri teplote od 90 do 270 °C, pričom sa oddelí zvyšok rozpúšťadiel s vysokou teplotou destílácie. Oddestilovanć rozpúšťadlá z druhej a tretej fázy sa zmiešavajú a sústreďujú ako recyklát na opätovné použitie, destilačný zvyšok po destílácii z tretej fázy sa zmiešava s mechanicky nerozpustnými časticami z prvej fázy a sústreďuje sa na použitie ako altematívne palivo. Zariadenie predstavuje system toku média v troch na seba nadväzujúcich technologických blokoch, kde prvý technologický blok (l) pozostáva zo zásobníka (l) odpadu prepojeného s prostriedkom (2) na oddelenie pevných zložiek odpadu, ktorý je spojený tak s prvým koncovým článkom systému, zásobníkom alternativneho paliva (16), ako aj zásobníkom (3) upraveného odpadu. Druhý technologický blok (11) pozostáva z výmennika (4) tepla napojeného na odparku (5), zo strany prvého výstupu (5.1) prepojenú s prvým kondenzátorom (7),na ktorého výstup nadväzuje prvý zásobník (8) kondenzátu. Prvý zásobník (8) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému, zásobníkom (14) recyklátu. Druhým výstupom (5.2) je odparka (5) pomocou dopravno-regulačnej zostavy (6) na obojsrnemý pohyb média prepojená naspäť na výmenník (4) tepla, ako aj na treti technologický blok (III) pozostávajúci zo zásobníka (9) zahusteného odpadu napojeneho na reaktor (10) vybavený miešadlom, ktorého prvý výstup (10.1) je prepojený s druhým kondenzátorom (l l), na ktorý nadväzuje druhý zásobník (12) kondenzátu s pripojeným prostriedkom (13) na vytváranie podtlaku. Reaktor(10) je druhýun výstupom (10.2) spojený s prvým koncovým článkom systému, zásobníkom alternativneho paliva (15), a druhý zá sobník (12) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému, zásobníkom recyklátu (14),Technické riešenie sa týka spôsobu recyklácie odpadu z priemyselných výrob, ktorý obsahuje znečistené zmesi organických rozpúšťadiel a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu.Doteraj ší stav technikyRecyklovanie odpadu, hlavne nebezpečného odpadu, má dôležitý význam z hľadiska životného prostredia- znižuje jeho zaťaženie, šetrí prírodné zdroje. Doteraz sa nebezpečný odpad, ktorý vzniká pri umývaní, resp. čistení striekacích zariadeni (robotov) v lakovniach, alebo zariadení na čistenie a odmasťovanie súčiastok za použitia čístičov, ktoré sú zmesou organických rozpúšťadiel, väčšinou likviduje v spaľovniach nebezpečného odpadu, čo je z hľadiska ochrany životného prostredia nevyhovujúce, prípadne sa recykluje v jednostupñových destilačných zariadeniach. Takáto recyklácia je energeticky náročná a neumožňuje opätovne využiť všetky zložky odpadu. V súčasnosti je snahou zdokonaľovať technológie recyklácie a zároveň znižovať ich energetickú náročnosť a eliminovať prípadný negatívny dopad takejto technológie na životné prostredie.Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob obsahujúceho znečistenú zmes organických rozpúšťadiel, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva V tom, že predstavuje troj fázový automatizovaný proces, kde v prvej fáze sa z odpadu mechanicky oddelía nerozpustné častice, z takto upraveného odpadu sa potom v ďalšej fáze destiláciou pri atrnosférickom tlaku a teplote v rozsahu 80 až 160 °C oddelía rozpúšťadlá s nízkou teplotou destilácie. Zahustený zvyšok odpadu z druhej fázy sa v tretej fáze podrobí vákuovej destilácii pri teplote od 90 do 270 °C, pričom sa oddeli zvyšok rozpúšťadiel, s vysokou teplotou destilácie. Oddestilované rozpúšťadlá z druhej a tretej fázy sa zrniešavajú a sústreďujú ako recyklát na opätovné použitie. Destilačný zvyšok po destilácii z tretej fázy sa zrniešava s mechanicky nerozpustnýrni časticami z prvej fázy a sústreďuje sa na použitie ako altematívne palivo.Spôsobom podľa predloženého vynálezu je recyklácia uvedeného odpadu riešená jeho fyzikálnou úpravou.V prvej fáze je oddelená podstatné časť mechanických nečistôt a kalov pomocou odstredivky, resp. mikroseparátororn. Týmto spôsobom je realizované oddelenie zložiek, ktoré nie sú rozpustné v zmesi rozpúšťadiel resp. čističov (mechanické nečistoty, plnivá apod.).V druhej fáze nastáva rýchla destilácia zmesi frakcií rozpúšťadiel (čističov) odpadu zbaveného nerozpustných nečistôt v destilačnom zariadení pracujúcom kontinuálne pri atmosférickom tlaku a teplote približne 80 až 160 °C. V tejto časti nastáva vysoké zahustenie látok, ktoré sú rozpustené V zmesi rozpúšťadiel a je oddestilovaných (zrecyklovaných) 90 - 95 rozpúšťadiel obsiahnutých V odpade.V tretej fáze sa upravuje vysokozahustený zvyšok odpadu, produkovaného v druhej fáze. Pracuje diskontinuálne na princípe vákuovej destilácíe pri teplote 90 až 270 °C, pričom je oddestilovaný zvyšok rozpúšťadiel, ktoré majú vysokú teplotu destilácie. Táto oddestilovaná zložka je zmiešaná s oddestilovanou zmesou rozpúšťadiel oddelených v druhej fáze. Uvedená zmes ako výsledný produkt celej úpravy je ďalej použiteľná ako pôvodný čistič, resp. je nutné jeho domiešanie jednotlivými zložkami podľa nárokov odberateľa.Časť odpadu, ktorá zostane po destilácii v tretej fáze (destilačné zvyšky), je po zmiešaní s mechanickými nečistotami a nerozpustnýrni látkami z prvej fázy a s pilinarni vysokohodnotným alternatívnym palivom.Podstatou vynálezu je taktiež zariadenie na recykláciu uvedeného spôsobu predstavujúce systém toku média v troch na seba nadväzujúcich technologických blokoch, ktoré s využitím riadiacej jednotky funguje v automatizovanom režime. Prvý technologický blok pozostáva zo zásobníka odpadu prepojeného s prostriedkom na oddelenie pevných zložiek odpadu, ktorý je spojený tak s prvým koncovým článkom systému- zásobníkom altematívneho paliva, ako aj zásobníkom upraveného odpadu. Prostriedkom na oddelenie pevných zložiek odpadu môže byť zariadenie pracujúce na princípe odstredivej sily, ako je odstredivka, prípadne zariadenie pracujúce na princípe gravitačnej sily - gravitačný tank. Za zásobníkom upraveného odpadu nasleduje druhý technologický blok pozostávajúci z výmenníka tepla napojeného na odparku vybavenú demisterom, ktorá je zo strany prvého výstupu prepojená s prvým kondenzátorom. Na prvý kondenzátor nadväzuje prvý zásobník kondenzátu, ktorý je spojený s druhým koncovým článkom systému - zásobníkom recyklátu. Odparka je druhým výstupom pomocou dopravno-regulačnej zostavy na obojsmemý pohyb média prepojená naspäť na výmennik tepla, ako aj na tretí technologický blok, pozostávajúci zo zásobníka zahusteného odpadu napojeného na reaktor s miešadlom, ktorý je prvým výstupom prepojený s druhým kondenzátorom a naň nadväzujúcim druhým zásobníkom kondenzátu s pripojeným prostriedkom na vytváranie podtlaku v tomto technologickom bloku. Prostriedkom na vytváranie podtlaku môže byť napríklad vodookružná výveva. Do 10právne-regulačná zostava na obojsmemý pohyb média k výmenníku, ako aj k zásobníku zahusteného odpadu je vybavená čerpadlom a regulačným prostriedkom, čo môže byť napríklad trojcestný regulačný ventil.Druhý zásobník kondenzátu je napojený na druhý koncový článok systému - zásobník recyklátu. Reaktor je druhým výstupom spojený s prvým koncovým článkom systému - zásobníkom altematívneho paliva. Zariadenie je ovládané pomocou pripojenej riadiacej jednotky.Spôsob a zariadenie podľa predloženého riešenia je vhodné použiť na recykláciu odpadov z priemyselných výrob, ktoré obsahujú vyššie nmožstvo znečistených zmesí organických rozpúšťadiel, najlepšie nad 60 hmotn. Ide o energeticky nenáročné riešenie - úspory energie v porovnaní s doteraz vykonávanou recykláciou v jednostupňových destilačných zariadeniach sú cca 50 -né. Posledný technologický blok oproti pôvodným riešeniam minimalizuje zvyšný obsah rozpúšťadiel v destilačných zvyškoch. Minimalizáciou obsahu rozpúšťadiel V destilačných zvyškoch dochádza k podstamému zníženiu úniku pár rozpúšťadiel do ovzdušia, čo má za následok zlepšenie životného prostredia.Výhoda spočíva v 100 -nom využití spracovávaného odpadu, pričom zmes oddestilovaných rozpúšťadiel (čističov) je možné opätovne využiť na účely, na ktoré boli pôvodne vyrobené, prípadne je možné domiešavanie jednotlivými zložkami podľa nároku odberateľa. Časť odpadu, ktorá zostane po destilácii v treťom bloku (destilačné zvyšky) je zmiešaná s mechanickými nečistotami a nerozpustnými látkami z prvého technologického bloku a po zmiešaní s pilinarni vzniká vysokohodnotné altematívne palivo použiteľné hlavne v cementárenských peciach. Recyklované rozpúšťadlo je možné opakovane používať V cykle čistenia, napríklad striekacích zariadení, teoreticky donekonečna. Recyklovanú zmes je možné použit ako základ iných typov rozpúšťadiel, prípadne ako súčasť pri výrobe farieb.Prehľad obrázkov na výkresochTechnické riešenie je objasnené pomocou výlcresu, na ktorom obr. schematicky znázorňuje zariadenie a prepojenie jeho jednotlivých technologických blokov.Zariadenie, ktoré je predmetom ochrany, podľa priloženého obrázku pozostáva z troch technologických blokov, kde prvý technologický blok 1 tvorí zásobník l odpadu prepojený s odstredivkou g na oddelenie pevných zložiek odpadu, ktorá je spojený tak s prvým koncovým článkom systému -zásobníkom altematívneho paliva l 5, ako aj zásobníkom à upraveného odpadu. Za ním nasleduje druhý technologický blok ll, ktorý tvorí doskový výmenník g tepla napojený na odparku i, zo strany prvého výstupu 54 prepojenú s prvým kondenzátorom Z. Na výstup kondenzátora Z nadväzuje prvý zásobník § kondenzátu, ktorý je spojený s druhým koncovým článkom systému zásobníkom 14 recyklátu. Druhým výstupom g je odparka Q pomocou dopravno-regulačnej zostavy Q na obojsmemý pohyb média prepojená naspäť na doskový výmenník 31 tepla,ako aj na tretí technologický blok m, tvorený zásobníkom 2 zahusteného odpadu napojeného na reaktor 10 vybavený miešadlom. Prvý výstup Ql reaktora m je prepojený s druhým kondenzátorom 1 l, na ktorý nadväzuje druhý zásobník Ľ kondenzátu s pripojenou vodookružnou vývevou 14 zabezpečujúcou vytvorenie podtlaku v tomto technologickom bloku. Reaktor LQ je druhým výstupom 10.2 spojený s prvým koncovým článkom systému zásobníkom altematívneho paliva l 5, druhý zásobník Q kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému zásobníkom H recyklátu. Dopravno-regulačnú zostavu Q tvorí čerpadlo 61 a trojcestný regulačný ventil ako regulačný prostriedok 6.2. Zariadenie je ovládané pomocou riadiacej jednotky l 6.Princíp funkcie zariadenia, ktoré je predmetom ochrany spočíva v tom, že v prvom bloku odpad z priemyselných výrob, obsahujúci znečistenú zmes organických rozpúšťadiel, prechádza zo zásobníka l do odstredivky 2, kde sú mechanickou cestou oddelené mechanické nerozpustné častice odpadu. Tieto častice sú odvádzané do zásobníka l 5 ako altematívne palivo. Zmes rozpúšťadiel obsahujúca rozpusmú časť obsiahnutú v odpade je zhromažďovaná v zásobníku g upraveného odpadu. V druhom technologickom bloku je upravený odpad nastrekovaný zo zásobníka ą do doskového výmenníka i, kde sa zmes rozpúšťadiel odparí a pary sú odvedené do odparky 5, ktorá je vybavená demisterom. V odparke 5 je udržovaná konštantná hladina, pričom zahustená zmes cirkuluje pomocou dopravno regulačnej sústavy Q vybavenej čerpadlom 61 do výmenníka g cez trojcestný regulačný ventil Q. Trojcestný regulačný ventil Q odpúšťa zahustený odpad do zásobníka zahusteného odpadu 2. Pary zmesi rozpúšťadiel prúdía z odparky § do kondenzátora Z, kde kondenzujú a následne sú vedené do prvého zásobníka §, odkiaľ sú prečerpávané do zásobníka H recyklátu. V neťom technologickom bloku je vysokozahustený odpad, zhromaždený v zásobníku 9, ďalej spracovávaný v reaktore m. Reaktor 19 má vyhrievaný plášť (nepriamy ohrev, duplikátor) a je vybavený miešadlom. V tejto časti prebieha vákuová destilácia. Pary z reaktora m sú cez demister odťahované do druhého kondenzátora, kde kondenzujú na kondenzát, ktorý sa sústreďuje V druhom zásobníku Q kondenzátu. Vákuum v tomto stupni je zabezpečené vodokružnou vývevou 13. Oddestilovaný kondenzát z prvého zásobníka § kondenzátu je zrniešavaný s kondenzátom z druhého zásobníka lg kondenzátu v zásobníku g recyklátu, odkiaľ je odvážaný na opätovné použitie v priemysle. Časť odpadu (destilačný zvyšok), ktorá bola rozpustená v odpadovej zmesi rozpúšťadiel, je odpúšťaná do zásobníku altematívneho paliva jj, kde sa zmiešava s mechanickými nečistotami odseparovanými v odstredívke g a s pilinami. Takto upravená zmes je tuhej konzístencie bez obsahu vody a slúži ako vysokohodnotné altematívne palivo, napriklad v cementárenských peciach.Odpad po umývaní striekacích zariadení z lakovne, ktorý obsahoval 60 hmotn. znečistených organic kých rozpúšťadiel bol podrobený recyklácii opísaným spôsobom. Po skončení recyklácie bolo oddelenie rozpúšťadiel takmer 100 -né.Vynález možno využiť na spracovanie odpadu z priemyselných výrob, ktorý vzniká pri používaní čističov, napríklad pri čistení striekacích zariadení (robotov) v lakovniach, alebo zariadení na čistenie a Odmasťovanie súčiastok.1. Spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob obsahujúceho zmes organických rozpúšťadiel,v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že predstavuje trojfázový automatizovaný proces, kde v prvej fáze sa z odpadu mechanicky oddelia nerozpustnć častice, z takto upraveného odpadu sa v ďalšej fáze destiláciou pri atmosférickom tlaku a teplote v rozsahu 80 až 160 °C oddelia rozpúšťadlá s nízkou teplotou destilácie, zahustený zvyšok odpadu sa v tretej fáze podrobí vákuovej destilácii pri teplote od 90 do 270 °C, pričom sa oddelí zvyšok rozpúšťadiel s vysokou teplotou destilácie, oddestilované rozpúšťadlá z druhej a tretej fázy sa zmiešavajú a sústreďujú ako recyklát na opätovné použitie, destilačný zvyšok po destilácii z tretej fázy sa zmiešava s mechanicky nerozpustnými časticami z prvej fázy a sústreďuje sa na použitie ako alternatívne palivo.2. Zariadenie na realizáciu spôsobu podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že predstavuje systém toku média v troch na seba nadväzujúcích technologických blokoch, ktorý s využitím riadiacej jednotky (16) je ñmgujúci v automatizovanom režime, kde prvý technologický blok (I) pozostáva zo zásobníka(1) odpadu prepojeného s prostriedkom (2) na oddelenie pevných zložiek odpadu, ktorý je spojený tak s prvým koncovým článkom systému zásobníkom alternatívneho paliva (15), ako aj zásobníkom (3) upraveného odpadu, za ktorým nasleduje druhý technologický blok (H) pozostávajúci z výmenníka (4) tepla napojeného na odparku (5), zo strany prvého výstupu (5.1) prepojenú s prvým kondenzátorom (7), na ktorého výstup nadväzuje prvý zásobník (8) kondenzátu, pričom prvý zásobník (8) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému zásobníkom (14) recyklátu, druhým výstupom (5.2) je odparka (5) pomocou dopravno-regulačnej zostavy (6) na obojsmemý pohyb média prepojené naspäť na výmenník (4) tepl, ako aj na tretí technologický blok (III) pozostávajúci zo zásobníka (9) zahusteného odpadu napojeného na reaktor (10) vybavený miešadlom, ktorého prvý výstup (10.1) je prepojený s druhým kondenzátorom (1 l), na ktorý nadväzuje druhý zásobník (12) kondenzátu s pripojeným prostriedkom (13) na vytváranie podtlaku, pričom reaktor(10) je druhým výstupom (10.2) spojený s prvým koncovým článkom systému zásobníkom alternatívneho paliva (15) a druhý zásobník (12) kondenzátu je spojený s druhým koncovým článkom systému zásobníkom recyklátu (14).3. Zariadenie podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že dopravno-regulačná zostava (6) je vybavená čerpadlom (6.1) a regulačným prostriedkom (6.2)4. Zariadenie podľa nároku 2 a 3, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že regulačným prostriedkom (6.2) je výhodne trojcestný regulačný ventil.

MPK / Značky

MPK: C08J 11/00, B01D 21/00, B09B 3/00

Značky: obsahujúceho, priemyselných, spôsobu, odpadů, zariadenie, výrob, tohto, organických, recyklácie, vykonávanie, spôsob, rozpúšťadiel

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-287565-sposob-recyklacie-odpadu-z-priemyselnych-vyrob-obsahujuceho-zmes-organickych-rozpustadiel-a-zariadenie-na-vykonavanie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob recyklácie odpadu z priemyselných výrob obsahujúceho zmes organických rozpúšťadiel a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty