由废料生产有用产物的方法以及步骤技术

本发明专利技术涉及用于由废料产生炭、沥青、液态烃、有机酸、甲烷气体和/或氢气的方法，包括：a）提供废料；b）用具有700nm至1mm之间波长的低频长波（macro?wave）来辐射所述废料，由此使温度在205°C至900°C之间并且使压力在1.0巴至19.0巴之间，从而生产炭；c）可选地，在标识为DPP?B102的固体金属存在下，对来自步骤b）的气态残余物进行物理化学反应，由此使温度在180°C至500°C之间并且使压力在0.98巴至5.5巴之间，从而生产沥青；d）可选地，对来自步骤b）或c）的气态残余物进行物理化学反应和/或冷凝，由此使温度在150°C至750°C之间并且使压力在0.96巴至200巴，从而生产液态烃；e）可选地，在标识为DPP?D102的固体金属存在下，对来自步骤b）、c）或d）的气态残余物进行物理化学反应，由此使温度在50°C至150°C之间并且使压力在0.95巴至1.5巴之间，从而生产有机酸；f）可选地，对来自步骤b）、c）、d）或e）的气态残余物进行吸收剂洗涤并且在室温下冷却，从而生产甲烷气体以及氢气，其中所述废料具有基于所述废料干重的以下组成：碳含量9-85%、氢含量1-15%、以及氧含量0-65%。本发明专利技术进一步涉及可以通过这类方法得到的产物以及用于执行这类方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废料处理的领域。本专利技术进一步涉及由废料来生产有用产物。
技术介绍
固体废料，尤其是源于消费中心、工业和林业部门以及其他部门的废料的处理产生了许多环境和健康问题。与固体废料处理相关的问题包括废料日益累积、消除废料的高费用以及不可能性。大部分固体有机和无机废料以专门针对该目的设计的填埋方式进行处理。由使用这些填埋法作为固体废料的最终目的地而产生的主要不便之处是由它们占用的表面积以及由于污染或由于它们分解而排放和释放气体所产生的环境和社会问题。此外，由于土地成本以及上述问题，填埋场位置远离消费中心，这会增加例如运输成本。最近几年来已经开发了用于处理固体废料的其他技术，例如高温焚烧利用热量来 产生电能。然而，这种技术产生高污染排放。此外，在应用高温焚烧期间，会产生难以消除并且必须以填埋方式进行储存的灰分。通过开发多种技术例如气化、厌氧消化、煮沸或干燥固体废料以及微波辐射固体废料以代替在焚烧炉中燃烧固体废料，已经针对能量回收以及转化不同来源的固体废料作出了许多努力。使用这些技术，可以得到例如蒸汽或电力。然而，这些技术需要使用化石燃料或仍然导致大量的残余废料。其他方法包括生物消化器，该生物消化器将有机物质转化成液体肥料以及处于生物气体形式的能量。在这些过程中，释放出多种氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸以及鸟氨酸。这些氨基酸是硫的供体，它们可以被转化成腐胺(尸胺)，留下十六硫醇(C16H33SH)作为残余物。十六硫醇包含H2S,硫化氢，它是有毒的，因为它以类似于氰化物的阻塞效应阻断血红蛋白中的中心铁原子。此外，当燃烧H2S时，可以形成水和三氧化硫(SO3),随后导致产生硫酸(H2SO4)(当释放到环境中时硫酸是有毒的)。通过对有机废料进行内部加热(由施加微波所导致的内部摩擦而引起的)可以将有机废料的微波辐射用于消毒过程。该过程不允许循环有机处理的物质，而仅消毒以及减小它的体积。得到的物质，虽然具有减小的体积，仍然需要例如以填埋方式进行处理。其他方式是热解的不同方法，其中通过将热能施加到有待热解的物质上来进行分解。以三种方式(传导、对流以及辐射)来施加这种热能。使用的热源是例如燃烧炉的热量。而且在热解期间，会产生释放到环境中的气体。因此，对于处理和转化固体废料的改善方法存在不断的需要。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供由废料，优选固体废料，优选有机废料，更优选固体有机废料来生产有用产物的装置和方法。本专利技术提供了由废料生产有用产物的方法，该方法包括a)提供废料；b)用波长为700nm至Imm的低频长波(macro wave)福射废料，由此使温度在205° C至900° C之间并且使压力在1.0巴至19. O巴之间，从而生产炭；c)可选地，在标识为DPP B102的固体金属存在下，对来自步骤b)的气态残余物进行物理化学反应，由此使温度在180° C至500° C之间并且使压力在O. 98巴至5. 5巴之间，从而生产浙青；d)可选地，对来自步骤b)或c)的气态残余物进行物理化学反应和/或冷凝，由此使温度在150° C至750° C之间并且使压力在O. 96巴至200巴之间，从而生产液态烃；e)可选地，在标识为DPP D102的固体金属存在下，对来自步骤b)、c)或d)的气态残余物进行物理化学反应，由此使温度在50° C至150° C之间并且使压力在O. 95巴至1.5巴之间，从而生产有机酸；0可选地，对来自步骤13)、(3)、(1)或6)的气态残余物进行吸收剂洗涤并且在室温下冷却，从而生产甲烷气体和氢气， 及氧含量0-65%。根据本专利技术的方法在本文中还称作“RM0方法”或“RM0工艺”。用于执行根据本专利技术方法的装置在本文中还称作“RM0”或“RM0装置”。根据本专利技术方法的第一主要创新是使用光子辐射波的碰撞效率和效能的概念。在本专利技术方法期间，热传导和热对流是不适用的，因为反应容器并不直接接触热源。这种辐射是在红外范围以及在燃烧或加热热能源周边时产生的更高频率内。这种辐射会传送较大的光子流，这些光子流有效地集中于在圆柱形或球形反应容器中提供的废料物质中。光子撞击产生弓I起废料分子裂解或碎片化的强度的电磁冲击波。其结果是，引起废料的气化。当与热传导相比较时，可以实现磁感应的更大的均匀性。因此，负责断裂废料分子中化学键的机理是光子能量。该方法在本文中还称作光子革巴向分子碎片化福角军(photon targeted molecular fragmentation radiolysis)。本专利技术的第二方面在于在同一个过程中方便地对辐解材料进行转分子化作用(分子转化作用，transmolecularized)。气态物质可以更加容易以及安全地进行反应并且化学结合成固态或液态。然后在RMO工艺中以冷凝的气态形式对所有物质进行适当地处理，接着进行选择性沉淀从而由否则将成为污染物的物质来得到有用的产物。如本文中所使用的废料至少部分地是包含碳化合物的有机物，通常地源自动物和植物材料。如在本文中所使用的，“废料”定义为这样的物质，它基于所述物质的干重，包含9-85%的碳、1-15%的氢以及0-65%的氧，并且，它基于所述物质的干重，具有0-50%的硫含量、0-50%的氯含量、0-50%的磷含量、0-50%的溴含量、0-10%的硼含量、0-50%的重金属含量，并且用其他物质补充到100%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，10-80%的碳，更优选10-75%的碳。优选地，废料包含基于所述废料的干重，2-12%的氢，更优选3-10%的氢。优选地，废料包含基于所述废料的干重，0-50%的氧，更优选0-40%的氧。优选地，废料具有基于所述废料的干重，0-25%的硫含量，更优选0-15%，甚至更优选0-10%，甚至更优选0-5%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，0-25%的氯含量，更优选0-15%，甚至更优选0-10%，甚至更优选0-5%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，磷含量为0-25%，0-15%，甚至更优选0-10%,甚至更优选0-5%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，溴含量为0-25%，0-15%，甚至更优选0-10%,甚至更优选0-5%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，硼含量为0-5%，0-3%,甚至更优选0-2%。优选地，废料包含基于所述废料的干重，重金属含量为0-25%，0-15%，甚至更优选0-10%,甚至更优选0-5%。批量大小优选为至少200kg废料,更优选至少500kg,更优选至少1500kg。废料优选地包含至少50%的有机物质，优选至少60%有机物质，更优选至少70%有机物质。“有机物质”在本文中定义为源自活有机体的物质，例如动物、植物或细菌。 废料的有机成分的实例包括，但不限于植物叶子和枝条，果皮，油，谷物以及油料种子的外壳和壳，食物剩余物，大戟，麻疯树植物和甘蔗渣，植物废物，例如烟草、棉花、锯末、刨花这些植物废物，以及来自木材加工业的所有废料；来自农工业废料的所有其他有机废料，剪枝废料，杂草以及所有类型的植物剩余部分；动物来源的固体废料，例如骨、粪便、来自肉类加工业的固体废料，以及任何其他类型的动物来源的废料。在本专利技术的一个优选实施方式中，废料是有机废料。废料可以包含无机成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特尔·彼得·彼得鲁，阿尔多·马里奥·伊希尼奥·阿科斯塔阿亚拉，安德烈斯·阿纳斯塔西奥·巴里奥斯梅西尔，莱昂·艾萨克·薇拉薇拉，
申请(专利权)人：恩尔彼有限公司，恩尔彼SACI公司，
类型：
国别省市：