СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. Способ переработки композиционных материалов, в котором осуществляют:
подачу некоторого количества композиционного материала, включающего по меньшей мере один полимер и алюминий, в по меньшей мере один первый реактор,
нагрев композиционного материала в неокисляющей среде при температуре, достаточной для улетучивания упомянутого по меньшей мере одного полимера и образования углеводородного побочного продукта и алюминия в первом реакторе,
подачу упомянутого алюминия, свободного от упомянутого по меньшей мере одного полимера, во второй реактор, и
нагрев упомянутого алюминия в неокисляющей среде, при температуре, достаточной для его плавления во втором реакторе.
2. Способ по п.1, в котором осуществляют однородный нагрев композиционного материала в диапазоне температур приблизительно от 300 до 700°С.
3. Способ по п.2, в котором диапазоне температур составляет приблизительно от 400 до 600°С.
4. Способ по п.1, в котором нагрев композиционного материала включает образование конденсируемого, газообразного углеводородного побочного продукта.
5. Способ по п.1, в котором нагрев композиционного материала включает образование по меньшей мере одной парафиновой смеси.
6. Способ по п.1, в котором нагрев композиционного материала включает образование углеводородного побочного продукта, состоящего из по меньшей мере одной углеводородной цепи, включающей приблизительно от 6 до 10000 атомов углерода на цепь.
7. Способ по п.6, в котором нагрев композиционного материала включает образование упомянутого углеводородного побочного продукта, состоящего из по меньшей мере одной углеводородной цепи, включающей приблизительно от 6 до 1000 атомов углерода на цепь.
8. Способ по п.7, в котором нагрев композиционного материала включает образование упомянутого углеводородного побочного продукта, состоящего из по меньшей мере одной углеводородной цепи, включающей приблизительно от 6 до 100 атомов углерода на цепь.
9. Способ по п.1, в котором нагрев композиционного материала включает:
ввод композиционного материала в полость для перемешивания в упомянутом по меньшей мере одном первом реакторе,
однородный нагрев композиционного материала, не вызывая разрушения упомянутого по меньшей мере одного полимера, и
непрерывную переработку композиционного материала.
10. Способ по п.9, в котором однородный нагрев включает нагрев всего объема упомянутого по меньшей мере одного первого реактора с использованием первого внутреннего нагревательного элемента, расположенного в первом валу первого шнека, и второго внутреннего нагревательного элемента, расположенного во втором валу второго шнека.
11. Способ по п.9, в котором однородный нагрев включает нагрев всего объема упомянутого по меньшей мере одного первого реактора с использованием наружного нагревательного элемента, первого внутреннего нагревательного элемента и второго внутреннего нагревательного элемента первого реактора.
12. Способ по п.11, в котором нагрев упомянутого всего объема первого реактора, включает:
нагрев композиционного материала с использованием наружного нагревательного элемента, размещенного между полостью для перемешивания и корпусом первого реактора, и
нагрев композиционного материала с использованием первого внутреннего нагревательного элемента, размещенного в пределах первого шнека, и второго внутреннего нагревательного элемента, размещенного в пределах второго шнека первого реактора.
13. Способ по п.9, в котором непрерывная переработка включает:
непрерывное вращение первого шнека и второго шнека с одной и той же скоростью и в одном и том же направлении в пределах первого реактора,
вращение по меньшей мере одной первой лопасти первого шнека по одному второму каналу второго шнека, при котором эта первая лопасть перемещается взад-вперед в осевом направлении относительно второго вала по мере вращения первого и второго шнеков,
вращение по меньшей мере одной второй лопасти второго шнека по по меньшей мере одному первому каналу первого шнека, при котором эта вторая лопасть перемещается взад-вперед в осевом направлении относительно первого вала по мере вращения первого и второго шнеков,
переработку композиционного материала с использованием первого и второго шнеков,
очистку поверхности первого шнека посредством упомянутой по меньшей мере одной второй лопасти для удаления переработанного композиционного материала из первого шнека, и
очистку поверхности второго шнека посредством упомянутой по меньшей мере одной первой лопасти для удаления переработанного композиционного материала из упомянутого второго шнека.
14. Способ по п.1, в котором после этапа образования углеводородного побочного продукта осуществляют:
удаление углеводородного побочного продукта из упомянутого по меньшей мере одного первого реактора, и
конденсацию этого углеводородного побочного продукта.
15. Способ по п.1, в котором упомянутый нагрев алюминия включает:
направление плазменной дуги, перемещающейся поворотными движениями, на упомянутый алюминий, с образованием некоторого количества расплавленного алюминия и слоя шлака на расплавленном алюминии, и
поддержание упомянутого количества расплавленного алюминия при температуре не более приблизительно 800°С.
16. Способ по п.15, в котором образуют плазменную дугу посредством плазменной горелки.
17. Способ по п.15, далее включающий:
удаление некоторого количества упомянутого слоя шлака с поверхности расплавленного алюминия и
повтор упомянутого этапа удаления слоя шлака с интервалами примерно от тридцати до шестидесяти минут в течение всего периода выполнения способа.
18. Способ по п.15, в котором обеспечивают изоляцию упомянутого количества расплавленного алюминия посредством упомянутого слоя шлака, имеющего температуру приблизительно от 2000 до 3000°С.
19. Способ по п.1, далее включающий:
слив из второго реактора упомянутого расплавленного алюминия,
поддержание постоянного уровня расплавленного алюминия во втором реакторе и
извлечение алюминия, свободного от упомянутого по меньшей мере одного полимера.
20. Способ по п.19, в котором осуществляют извлечение из композиционного материала по меньшей мере около 90% алюминия, свободного от по меньшей мере одного полимера.
21. Способ по п.1, при осуществлении которого обеспечивают кпд по энергии более примерно 75%.
22. Система для переработки композиционного материала, включающая по меньшей мере один первый реактор, снабженный наружным нагревательным элементом, размещенным вокруг полости для перемешивания, в которой находятся по меньшей мере два шнека, имеющие вал и расположенные в нем по меньшей мере два внутренних нагревательных элемента, и
второй реактор, снабженный системой плазменного нагрева, размещенной вблизи ванны для расплава.
23. Система по п.22, включающая средства для приведения в действие упомянутых по меньшей мере двух шнеков.
24. Система по п.22, в которой упомянутые по меньшей мере два шнека включают первый шнек с первым валом и расположенным в нем первым внутренним нагревательным элементом и второй шнек со вторым валом и расположенным в нем вторым внутренним нагревательным элементом.
25. Система по п.24, в которой первый шнек включает первый спиральный элемент, расположенный вдоль первого вала, а второй шнек включает второй спиральный элемент, расположенный вдоль второго вала.
26. Система по п.25, в которой первый спиральный элемент включает несколько первых лопастей и несколько первых каналов, образованных между этими первыми лопастями, а второй спиральный элемент включает несколько вторых лопастей и несколько вторых каналов, образованных между этими вторыми лопастями.
27. Система по п.26, в которой каждая одна из первых лопастей первого шнека находится в пределах каждого одного из вторых каналов второго шнека, и каждая одна из вторых лопастей второго шнека находится в пределах каждого одного из первых каналов первого шнека.
28. Система по п.26, в которой первый шнек и второй шнек каждый имеет диаметр приблизительно от 10 до 150 сантиметров.
29. Система по п.24, в которой первый внутренний нагревательный элемент размещен в пределах первого вала первого шнека, а второй внутренний нагревательный элемент размещен в пределах второго вала второго шнека.
30. Система по п.22, в которой наружный нагревательный элемент включает трубопровод, соединенный с внешним источником тепла, содержащим среду, выбранную из группы, включающей масло, газ, воду и водяной пар.
31. Система по п.22, дополнительно включающая средство для конденсации углеводородного продукта, соединенное с выходным отверстием для углеводородного продукта первого реактора.
32. Система по п.22, дополнительно содержащая средство для подачи некоторого количества композиционного материала, включающего по меньшей мере один полимер и алюминий, во входное отверстие упомянутого по меньшей мере одного первого реактора.
33. Система по п.22, дополнительно включающая средство для подачи алюминия, свободного от упомянутого полимера, от по меньшей мере одного первого реактора во входное отверстие второго реактора.
34. Система по п.22, в которой упомянутый по меньшей мере один первый реактор включает
корпус, расположенный вокруг полости для перемешивания, при этом наружный нагревательный элемент расположен между этой полостью и корпусом,
теплоизоляционный материал, нанесенный на корпус в количестве, достаточном для поддержания рабочей температуры в полости для перемешивания,
входное отверстие для приема некоторого количества композиционного материала, включающего по меньшей мере один полимер и алюминий, выходное отверстие для удаления углеводородного побочного продукта и выходное отверстие для удаления алюминия, свободного от упомянутого по меньшей мере одного полимера, каждое из которых сообщается с полостью для перемешивания.
35. Система по п.34, в которой упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, выбранный из группы материалов, состоящей из кремнезема, глинозема и их смесей.
36. Система по п.34, в которой упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, состоящий из смеси кремнезема с глиноземом, в которой количество кремнезема превышает количество глинозема.
37. Система по п.34, в которой второй реактор включает
корпус, расположенный вокруг полости, где находится ванна для расплава, при этом система плазменного нагрева установлена на корпусе и соединена с этой полостью,
входное отверстие для приема некоторого количества алюминия, свободного от по меньшей мере одного полимера, и выходное отверстие для удаления расплавленного алюминия, сообщающееся с упомянутой полостью, и
теплоизоляционный материал, размещенный на указанном корпусе в количестве, достаточном для поддержания рабочей температуры в ванне для расплава.
38. Система по п.37, в которой ванна для расплава покрыта материалом, обладающим огнеупорными свойствами.
39. Система по п.37, в которой упомянутый материал, обладающий огнеупорными свойствами, выбран из группы, состоящей из кремнезема, глинозема и их смесей.
40. Система по п.37, в которой упомянутый материал, обладающий огнеупорными свойствами, состоит приблизительно от 70 до 90 мас.% из глинозема, а остальное - кремнезем.
41. Система по п.37, в которой упомянутый материал, обладающий огнеупорными свойствами включает керамический материал, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, глинозема и их смеси.
42. Система по п.37, в которой упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, содержащий кремнезем и глинозем, причем количество кремнезема превышает количество глинозема.
43. Реактор, снабженный наружным нагревательным элементом, расположенным вокруг полости для перемешивания, в которой размещены по меньшей мере два шнека, включающие вал и расположенные в нем по меньшей мере два внутренних нагревательных элемента.
44. Реактор по п.43, включающий средства для приведения в действие упомянутых по меньшей мере двух шнеков.
45. Реактор по п.43, в котором упомянутые по меньшей мере два шнека включают первый шнек с первым валом и расположенным в нем первым внутренним нагревательным элементом и второй шнек со вторым валом и расположенным в нем вторым внутренним нагревательным элементом.
46. Реактор по п.45, в котором первый шнек включает первый спиральный элемент, расположенный вдоль первого вала, а второй шнек включает второй спиральный элемент, расположенный вдоль второго вала.
47. Реактор по п.46, в котором первый спиральный элемент включает несколько первых лопастей и несколько первых каналов, образованных между этими первыми лопастями, а второй спиральный элемент включает несколько вторых лопастей и несколько вторых каналов, образованных между этими вторыми лопастями.
48. Реактор по п.47, в котором каждая одна из первых лопастей первого шнека находится в пределах каждого одного из вторых каналов второго шнека, и каждая одна из вторых лопастей второго шнека находится в пределах каждого одного из первых каналов первого шнека.
49. Реактор по п.43, в котором первый внутренний нагревательный элемент размещен в пределах первого вала первого шнека, а второй внутренний нагревательный элемент размещен в пределах второго вала второго шнека.
50. Реактор по п.43, в котором наружный нагревательный элемент включает трубопровод, соединенный с внешним источником тепла, содержащим среду, выбранную из группы, включающей масло, газ, воду и водяной пар.
51. Реактор по п.43, включающий
корпус, расположенный вокруг полости для перемешивания,
теплоизоляционный материал, нанесенный на корпус в количестве, достаточном для поддержания рабочей температуры в полости для перемешивания,
наружный нагревательный элемент, расположенный между указанными полостью и корпусом,
входное отверстие для приема некоторого количества композиционного материала, включающего по меньшей мере один полимер и алюминий, выходное отверстие для удаления углеводородного побочного продукта и выходное отверстие для удаления алюминия, свободного от упомянутого по меньшей мере одного полимера, каждое из которых сообщается с полостью для перемешивания.
52. Реактор по п.51, в котором упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, выбираемый из группы, состоящей из кремнезема, глинозема и их смесей.
53. Реактор по п.51, в котором упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, состоящий из смеси кремнезема с глиноземом, в которой количество кремнезема превышает количество глинозема.
54. Реактор, снабженный системой плазменного нагрева, расположенной вблизи ванны для расплава, покрытой материалом, обладающим огнезащитными свойствами.
55. Реактор по п.54, в котором система плазменного нагрева включает плазменную горелку.
56. Реактор по п.55, в котором плазменная горелка имеет возможность перемещения взад-вперед над упомянутой ванной с расплавом.
57. Реактор по п.55, в котором плазменная горелка расположена над и в непосредственной близости от ванны с расплавом.
58. Реактор по п.54, дополнительно включающий средства для снятия поверхностного слоя из ванны с расплавом.
59. Реактор по п.54, в котором упомянутый материал, обладающий огнеупорными свойствами, выбран из группы, состоящей из кремнезема, глинозема и их смеси.
60. Реактор по п.54, в котором указанный материал, обладающий огнеупорными свойствами, примерно от 70 до 90 мас.% состоит из глинозема, а остальное - кремнезем.
61. Реактор по п.54, включающий
корпус, расположенный вокруг полости, содержащей ванну с расплавом,
плазменную нагревательную систему, установленную на корпусе и связанную с полостью,
входное отверстие для приема некоторого количества алюминия, свободного от по меньшей мере одного полимера, и выходное отверстие для удаления расплавленного алюминия, сообщающиеся с упомянутой полостью, и
теплоизоляционный материал, нанесенный на корпус в количестве, достаточном для поддержания рабочей температуры в ванне с расплавом.
62. Реактор по п.61, в котором упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, глинозема и их смеси.
63. Реактор по п.61, в котором упомянутый теплоизоляционный материал включает керамический материал, содержащий кремнезем и глинозем, при этом количество кремнезема превышает количество глинозема.