Способ, устройство и система для переработки источника отходов со сложным составом - RU2018131951A
Код документа: RU2018131951A
Формула
1. Способ переработки источника отходов со сложным составом, содержащего составляющие с низкой, средней и высокой температурой плавления, причем способ предусматривает:
- нагревание отходов со сложным составом в первой температурной зоне до первой температуры, так что, по меньшей мере, некоторые из составляющих с низкой температурой плавления в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются; и
- нагревание отходов со сложным составом из первой температурной зоны во второй, более горячей, температурной зоне до второй температуры, так что, по меньшей мере, некоторые составляющие со средней температурой плавления, по меньшей мере, частично термически трансформируются,
где, по меньшей мере, некоторые из составляющих с высокой температурой плавления остаются достаточно инертными.
2. Способ по п. 1, в котором составляющие с низкой температурой плавления, по меньшей мере, частично термически трансформируются путем плавления, образования сплава, растворения и/или фазового разделения.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором составляющие со средней температурой плавления, по меньшей мере, частично термически превращаются путем плавления, образования сплава и/или растворения.
4. Способ переработки отходов со сложным составом, содержащих пластмассовые составляющие, металлические составляющие и керамические составляющие, причем способ предусматривает:
- быстрое нагревание отходов со сложным составом в первой температурной зоне до первой температуры, так что, по меньшей мере, некоторые из пластмассовых составляющих в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются; и
- нагревание отходов со сложным составом во второй температурной зоне до второй температуры, так что, по меньшей мере, некоторые из металлических составляющих в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются,
причем керамические составляющие остаются достаточно инертными.
5. Способ по п. 4, в котором пластмассовые составляющие, по меньшей мере, частично термически трансформируются в газы и твердые углероды.
6. Способ по п. 5, в котором газы и твердые углероды способствуют восстановлению оксидов, присутствующих в отходах со сложным составом.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором газы представляют собой монооксид углерода и водород.
8. Способ по любому из пп. 4-7, в котором металлические составляющие, по меньшей мере, частично термически транформируются путем плавления, образования сплава и/или растворения.
9. Способ по любому из пп. 4-8, в котором перед быстрым нагреванием отходов со сложным составом в первой температурной зоне отходы со сложным составом предварительно нагревают в температурной зоне предварительной обработки до температуры предварительной обработки, которая ниже, чем первая температура, при этом, по меньшей мере, некоторые металлы с низкой температурой плавления, по меньшей мере, частично термически трансформируются с образованием металлов или сплавов металлов.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно предусматривающий стадию нагревания отходов со сложным составом по меньшей мере в одной дополнительной температурной зоне по меньшей мере до одной дополнительной температуры, причем температура по меньшей мере в одной дополнительной температурной зоне выше, чем температура предшествующей температурной зоны.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно предусматривающий сбор, по меньшей мере, некоторых из, по меньшей мере, частично термически превратившихся составляющих в одной или каждой температурной зоне.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температуры в зонах регулируют с тем, чтобы минимизировать образование опасных материалов.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, где способ проводят в инертных условиях.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором отходы со сложным составом грубо нарезают, измельчают или дробят на небольшие кусочки перед нагреванием.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором отходы со сложным составом анализируют для определения их составляющих перед нагреванием.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температура каждой температурной зоны зависит от составляющих в отходах со сложным составом.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором время, в течение которого отходы со сложным составом выдерживают в каждой температурной зоне, зависит от составляющих отходов со сложным составом.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором отходы со сложным составом нагревают в печи.
19. Способ по п. 18, в котором каждая температурная зона представляет собой другую область печи.
20. Способ по п. 18 или 19, в котором печь представляет собой печь для микропереработки.
21. Способ получения сплава металла из источника отходов со сложным составом, содержащих пластмассовые составляющие, металлические составляющие и керамические составляющие, причем способ предусматривает многостадийный процесс нагревания, содержащий стадии:
- быстрого нагревания отходов со сложным составом до первой температуры в первой температурной зоне, так что, по меньшей мере, некоторые из пластмассовых составляющих в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются; и
- нагревания отходов со сложным составом до второй температуры во второй температурной зоне, так что, по меньшей мере, некоторые из металлических составляющих в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются;
причем, по меньшей мере, некоторые из металлических составляющих превращаются в сплавы металлов.
22. Способ по п. 21, в котором, когда металлические составляющие включают медь, полученный сплав металла представляет собой медный сплав металла.
23. Способ по п. 21, дополнительно предусматривающий стадию:
- нагревания отходов со сложным составом до третьей температуры в третьей температурной зоне, так что оставшаяся медь в отходах со сложным составом плавится, а керамические составляющие остаются достаточно инертными.
24. Способ по любому из пп. 21-23, в котором пластмассовые составляющие, по меньшей мере, частично термически превращаются в газы и твердые углероды и способствуют восстановлению любых оксидов меди, присутствующих во второй или третьей температурных зонах.
25. Способ извлечения металлов из источника отходов со сложным составом, содержащих пластмассовые составляющие, металлические составляющие и керамические составляющие, причем способ предусматривает многостадийный процесс нагревания, содержащий стадии:
- быстрого нагревания отходов со сложным составом до первой температуры в первой температурной зоне, так что, по меньшей мере, некоторые из пластмассовых составляющих и составляющих с низкой температурой плавления в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются; и
- нагревания отходов со сложным составом до второй температуры во второй температурной зоне, так что, по меньшей мере, некоторые металлические составляющие со средней температурой плавления в отходах со сложным составом, по меньшей мере, частично термически трансформируются;
причем, по меньшей мере, некоторые из металлических составляющих с низкой и средней температурой плавления извлекают в виде расплавленных металлов и/или сплавов металлов.
26. Способ по п. 25, дополнительно предусматривающий стадию:
- нагревания отходов со сложным составом до третьей температуры в третьей температурной зоне, так что оставшаяся медь в отходах со сложным составом плавится, а керамические составляющие остаются достаточно инертными.
27. Устройство для переработки источника отходов со сложным составом, содержащего пластмассовые составляющие, металлические составляющие и керамические составляющие, причем устройство содержит:
- конвейерную ленту из сетки для перемещения источника отходов со сложным составом через устройство;
- первую температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом до первой температуры;
- первый коллектор для извлечения, расположенный под конвейерной лентой из сетки в первой температурной зоне, для сбора и извлечения расплавленных металлов или сплавов металлов в первой температурной зоне;
- вторую температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом до второй температуры, причем вторая температурная зона имеет температуру выше, чем первая температурная зона; и
- второй коллектор для извлечения, расположенный под конвейерной лентой из сетки во второй температурной зоне, для сбора и извлечения расплавленных металлов или сплавов металлов во второй температурной зоне.
28. Устройство по п. 27, дополнительно содержащее:
- по меньшей мере одну дополнительную температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом по меньшей мере до одной дополнительной температуры, причем по меньшей мере одна дополнительная температурная зона имеет температуру выше, чем предыдущая температурная зона; и
- дополнительный коллектор для извлечения для каждой соответствующей дополнительной температурной зоны, причем один или каждый дополнительный коллектор для извлечения расположен под конвейерной лентой из сетки в соответствующей дополнительной температурной зоне для сбора и извлечения расплавленных металлов или сплавов металлов в дополнительной температурной зоне.
29. Устройство по п. 27 или 28, в котором скорость конвейерной ленты из сетки может изменяться.
30. Устройство по любому из пп. 27-29, в котором скорость нагревания каждой температурной зоны может изменяться.
31. Устройство по любому из пп. 27-30, в котором температура каждой температурной зоны может изменяться.
32. Устройство по любому из пп. 27-31, в котором нагревание каждой температурной зоны происходит при помощи природного газа.
33. Устройство по любому из пп. 27-32, в котором каждая температурная зона нагревается сверху относительно конвейерной ленты из сетки.
34. Устройство по любому из пп. 27-33, дополнительно содержащее коллектор для извлечения твердых веществ для извлечения твердых веществ, оставшихся на конвейерной ленте из сетки, когда нагревание в конечной температурной зоне завершается.
35. Устройство по любому из пп. 27-34, причем устройство может работать в инертных условиях.
36. Устройство по любому из пп. 27-35, в котором конвейерной лентой из сетки можно управлять вручную.
37. Система для переработки источника отходов со сложным составом, содержащего пластмассовые составляющие, металлические составляющие и керамические составляющие, причем система содержит:
- первую температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом до первой температуры;
- вторую температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом до второй температуры;
- конвейерную ленту из сетки для перемещения источника отходов со сложным составом через по меньшей мере первую и вторую температурные зоны в системе; и
- по меньшей мере первый и второй коллекторы для извлечения, расположенные, соответственно, под конвейерной лентой из сетки в первой и второй температурных зонах, для сбора и извлечения расплавленных металлов или сплавов металла в первой и второй температурных зонах;
причем вторая температурная зона имеет более высокую температуру, чем первая температурная зона.
38. Система по п. 37, дополнительно содержащая:
- по меньшей мере одну дополнительную температурную зону для нагревания источника отходов со сложным составом по меньшей мере до одной дополнительной температуры, причем по меньшей мере одна дополнительная температурная зона имеет температуру выше, чем предыдущая температурная зона; и
- дополнительный коллектор для извлечения для каждой соответствующей дополнительной температурной зоны, причем один или каждый дополнительный коллектор для извлечения расположен под конвейерной лентой из сетки в одной или каждой соответствующей дополнительной температурной зоне для сбора и извлечения расплавленных сплавов металлов в дополнительной температурной зоне.
39. Система по п. 37 или 38, в которой скорость конвейерной ленты из сетки может изменяться.
40. Система по любому из пп. 37-39, в которой скорость нагревания каждой температурной зоны может изменяться.
41. Система по любому из пп. 37-40, в которой температура каждой температурной зоны может изменяться.
42. Система по любому из пп. 37-41, в которой каждая температурная зона нагревается природным газом.
43. Система по любому из пп. 37-42, в которой каждая температурная зона нагревается сверху относительно конвейерной ленты из сетки.
44. Система по любому из пп. 37-43, дополнительно содержащая коллектор для извлечения твердых веществ для извлечения твердых веществ, оставшихся на конвейерной ленте из сетки, когда нагревание в конечной температурной зоне завершается.
45. Система по любому из пп. 37-44, где система работает в инертных условиях.
46. Система по любому из пп. 37-45, в которой конвейерная лента из сетки управляется вручную.
