Caratteristiche

Processo a catena

1. Plastica – Preriscaldamento e filtraggio

La plastica è una sostanza solida. La plastica viene isolata da altri rifiuti provenienti dai rifiuti solidi urbani o da tutti gli altri siti industriali. I rifiuti in plastica vengono puliti in un sistema autoclave per rimuovere residui e contaminanti. Le plastiche pulite hanno volume ridotto.

La plastica viene preriscaldata ed introdotta allo stato fuso in un vaso di reazione.

Il sistema consiste in una tramoggia che contiene 2 tonnellate di rifiuti in plastica. La tramoggia trasporta la materia plastica attraverso un sistema di trasporto ad un preriscaldatore. Il preriscaldatore viene riscaldato attraverso un liquido termico fino ad una temperatura di 250°C. La resa della plastica viene misurata ed i cicli di riscaldamento vengono regolati in base alle quantità in entrata.

2. Riscaldamento e miscela del Catalizzatore.

La plastica fusa viene poi pompata nei reattori ermetici. Il reattore viene depurato con azoto al fine di creare un ambiente ignifugo. La plastica viene quindi riscaldata da circa 250°C a circa 380°C. La polvere del catalizzatore, che viene specificatamente formulata per questo tipo di reazione, viene poi aggiunta tramite una pompa d'alimentazione a pressione. I reattori hanno una capienza di 5 tonnellate. La plastica viene continuamente introdotta allo stato fuso nei reattori assieme al catalizzatore. I reattori hanno la capacità di convertire 25 tonnellate di plastica al giorno. Capacità più elevate possono essere realizzate aggiungendo più reattori al sistema.

3. La reazione nei vasi

La miscela viene riscaldata e la reazione in presenza del catalizzatore avverrà dai vapori dell'idrocarburo. Tuttavia, i vapori vengono emanati dalle catene più pesanti e sono simili ai polimeri in struttura. Il catalizzatore contribuisce a raggruppare le molecole per formare i gas leggeri, che vengono poi liberati verso i condensatori.

La plastica può essere di molti tipi. Può essere PP, PET, PE, HDPE, LDPE, PVC ecc. Per quanto sia immateriale la natura della plastica, il processo è in grado di trattare i diversi tipi di plastica o la combinazione di essi. Tutti questi materiali sono idrocarburi a lunga catena e sono molto stabili. Di conseguenza, quando li riscaldiamo e li raffreddiamo ancora, raggiungeranno la condizione originale e si convertiranno nuovamente in materiale semisolido. Tuttavia, in presenza del catalizzatore, le lunghe catene vengono smembrate e le molecole si raggruppano nelle frazioni più leggere dell'idrocarburo. Di conseguenza, una volta raffreddati e condensati, i vapori raggiungono lo stato di un combustibile idrocarburo leggero come la benzina.

I vapori sono di due tipi, gas condensabili e gas non condensabili.

4. Condensazione del vapore

La miscela dei gas condensabili e non condensabili dai reattori è sottoposta ad un’alimentazione forzata in un doppio sistema di condensazione in cui le frazioni leggere, i distillati modesti vengono condensati e recuperati come combustibile. Durante lo stato di vapore, molte frazioni di distillato sono caratterizzate da punti di ebollizione differenti. Di conseguenza, la condensazione avviene in due fasi al fine di condensare i vapori in due gamme di punti di ebollizione ed i distillati vengono così recuperati. La maggior parte del condensato principale è normalmente diesel. Le frazioni condensabili vengono condensate e la parte non condensabile viene espulsa e mescolata con aria per fungere da combustibile per l'alimentazione dei bruciatori. Quindi, il gas di scarico viene convertito in combustibile e non viene espulso nell'atmosfera come gas. Il potere calorifero di questo gas è valutato essere superiore a 10.000 KCal.

Il sistema di condensazione può essere progettato per produrre un combustibile miscelato o prodotti raffinati. Quindi, la ricombinazione delle catene dell'idrocarburo può essere effettuata su misura per soddisfare le richieste in uscita dall’impianto. La benzina, il Diesel, gli olii combustibili, la nafta, la benzina ecc. possono essere raffinati come prodotti separati dal sistema se il programma d'uscita è per questo tipo di prodotti.

Il prodotto più comune è un singolo condensato che può essere usato come olio combustibile, o come diluente per gli olii della fornace, o olio combustibile di qualità per la fornace per alimentare gli impianti GEN.

Il sistema di condensazione è raggruppato in un singolo scivolo ed i parametri sono controllati automaticamente dai comandi elettronici incorporati.

5. Dal Condensato allo stivaggio

Il condensato proveniente dai condensatori doppi viene raccolto nelle cisterne di magazzinaggio. Il prodotto in questa fase è esente dalle particelle solide e da acqua.

Le specifiche del prodotto rispecchiano o superano quelle del combustibile diesel.

A volte in base all’input, possiamo ottenere un prodotto simile all'olio combustibile ma con la viscosità bassa nella gamma da 2 a 5 cst. Questi combustibili possiedono generalmente il tenore più basso di zolfo in confronto ai combustibili raffinati.

La capacità di magazzinaggio dell’impianto è di 400 kl, sufficiente per il magazzinaggio della produzione di 5 giorni. Le cisterne possono essere destinate per ogni specifica frazione, se questo fosse necessario. Tuttavia, nell’impianto a prodotto singolo, tutte le cisterne vengono utilizzate per lo stoccaggio del singolo carburante.

6. Dal non condensabile alla riaccensione.

L'intero processo dipende dal calore. Dobbiamo innalzare la temperatura del sistema considerevolmente. Per realizzare ciò utilizziamo i combustibili liquidi. Tuttavia, i bruciatori sono progettati per un'accensione combinata del combustibile. Possiamo usare il combustibile liquido così come quello gassoso per alimentare i bruciatori. I gas non condensabili che provengono dai reattori vengono raccolti e passati ai bruciatori dopo la loro miscelazione con l'aria. La miscela di gas-aria è introdotta nei bruciatori per la loro accensione quindi i gas d'uscita provenienti dalla reazione vengono utilizzati così come combustibili per il sistema che in questo modo elimina un problema ambientale. Dato l'alta percentuale della miscela di gas-aria, la combustione è completa e c’è un ottimo controllo delle emissioni dell’impianto.

Inoltre, prima del pompaggio all’interno dei bruciatori, i gas non condensabili vengono trattati per mezzo di un impianto di depurazione umida per rimuovere tutti gli agenti inquinanti come SO2, ecc. Il gas pulito di GPL proveniente dal sistema di depurazione alimenta i bruciatori come combustibile. I gas di scarico del bruciatore vengono anch’essi nuovamente diretti verso un sistema di filtraggio ed al condotto d’uscita per poter rispettare gli standard sulle emissioni. La maggior parte del calore prodotto dai gas viene recuperato per mezzo della rigenerazione di vapore per le autoclavi.

7. Recupero dei rifiuti

Lo scarto proveniente dall’impianto è di due tipi, solido e gassoso. La frazione solida è costituita da carbone carbonizzato e dal catalizzatore esausto. La composizione del catalizzatore è tale da far sì che non vi siano ossidi di metallo esausti quindi lo scarto non contiene alcun tipo di metallo. Lo scarto bilanciato è convertito in coke. Il coke può essere raschiato e raccolto per l’ulteriore utilizzo come combustibile comprimendolo sotto forma di pellet. Oltre a ciò, il coke ha altri tipi di utilizzo ed essendo ricco di carbonio organico, lo stesso può essere utilizzato come sostanza nutriente per le piante e funge come integratore per il terreno.

Il coke è rimosso attraverso un sistema di trasporto e viene raccolto in scomparti per l’ulteriore eliminazione.

Le emissioni nell'aria sono minime e sono di norma inferiori alle soglie ambientali disposte.. Ciò è dovuto alla combinazione di combustibile liquido e di combustibile gassoso che utilizzano l'aria: Rapporto combustibile di 4:1. Le emissioni in primo luogo vengono trattate tramite un sistema di filtraggio prima di essere espulse nell’atmosfera.

Specifiche del petrolio ricavato

Le seguenti specifiche sono normalmente raggiunte dai rifiuti in plastica. Alcuni dei parametri possono variare in base alle caratteristiche del materiale in entrata. I dati seguenti si basano su una miscela di HDPE e di PVC. Le specifiche sono riferite ad una produzione proveniente da un sistema a prodotto unico.

Residuo: Il residuo lasciato dopo il trattamento è coke molto simile al coke del petrolio con alcune parti di sabbia e silicio. Il Potere Calorifero Lordo del residuo è stato misurato in 6.078 kcal/kg.

Il residuo può essere utilizzato come coke combustibile dopo la pellettizzazione grazie all’alto potere calorifero disponibile, così non si creano problemi di smaltimento e rischio ambientale.

Controllo: Il sistema è completamente automatico e ha necessità di un intervento umano minimo. Il sistema è controllato dai PLC e vi sono controlli automatici e regolazioni nei circuiti per iniziare e terminare i trattamenti, basati su parametri fisici misurati dai sensori situati in punti strategici. Il flusso del prodotto è simulato sui computer e le visioni in tempo reale possono essere ottenute in ogni punto del sistema. Gli allarmi vengono integrati per avvertire riguardo i carichi eccedenti a qualsiasi punto. La conclusione del trattamento è automatica e può essere esclusa manualmente per evitare i falsi allarmi. Quindi, il sistema è sviluppato su principi di sicurezza e di ciclicità che offrono un’eccellente soluzione alla conversione dei rifiuti in plastica in combustibile utilizzabile.