Steam gasification of multiwire LiYCY type electrical cable

• Autorzy: Szczepaniak W. , Zabłocka-Malicka M. , Zielińska A. , Rutkowski P.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(1)10

Warianty tytułu

PL

Zgazowanie parą wodną wielożyłowego kabla elektrycznego typu LiYCY

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Original, non-separated pieces of the LiYCY cable (with multilayer metal/plastic (copper/PVC) structure) were gasified by steam in an excess at atmospheric pressure. Conversion of the gaseous stream was enhanced by catalytic bed of original granulated material, prepared from aluminosilicate (local clay) and calcium carbonate. In the process metal (Cu) preserved unchanged form of cords and braids and was quantitatively separated (49 % of original mass of the cable). Non-metal components (51 % of original mass of the cable) were converted to a slightly sintered non-metallic powder (3.3 % of original mass of the cable) and gaseous phase. Condensation of steam facilitated elimination of tars and oils as well as hydrochloride from the gas. It was estimated that only 5 % of carbon (from the cable components) was retained in the cooling/condensing line, mostly as water non-soluble phases. Efficiency of absorption of hydrochloride by catalytic bed and aqueous condensate was almost the same (but only 50 % of estimated total chlorine quantity was finally balanced).

PL

Oryginale, nie rozdzielone (w całości) kawałki kabla LiYCY (kabel wielożyłowy, kombinacja warstw metal/tworzywo sztuczne (Cu/PCW)) zgazowywano w nadmiarze pary wodnej pod ciśnieniem normalnym. Konwersję strumienia gazów prowadzono na złożu katalitycznym z oryginalnego, granulowanego materia łu glinokrzemianowego (lokalna glina), z dodatkiem węglanu wapnia. W procesie zgazowania metal (Cu) zachował oryginalną postać linek i oplotów i został ilościowo wydzielony (49 % wag. kabla przed zgazowaniem). Niemetaliczne składniki kabla (51 % wag. kabla przed zgazowaniem) zostały przekształcone do nieznacznie spieczonego, niemetalicznego proszku (3,3 % wag. kabla przed zgazowaniem) i gazu. Kondensacja pary wodnej wspomagała usuwanie z gazu substancji smolistych i olejowych, a także chlorowodoru. Oszacowano, że tylko 5 % węgla (zawartego w tworzywach kabla) zostało zatrzymane w układzie chłodzenia/kondensacji, w zdecydowanej większości jako nierozpuszczalne w wodzie fazy. Skuteczność absorpcji chlorowodoru przez złoże katalityczne i kondensat wodny była praktycznie taka sama (ale zbilansowano ostatecznie tylko 50 % oszacowanej ogólnej zawartości chloru).

Słowa kluczowe

EN

waste; electrical cables; pyrolysis; gasification

PL

odpady; kable elektryczne; piroliza; zgazowanie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 1
• Strony: 103--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr., tab., rys.

Twórcy

autor

Szczepaniak W.

• Faculty of Environmental Engineering, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]

autor

Zabłocka-Malicka M.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland

autor

Zielińska A.

• Faculty of Environmental Engineering, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland, phone: [phone]

autor

Rutkowski P.

• Faculty of Chemistry, Wroclaw University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50–370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Boss A. Recycling of electrical cables – With focus on mechanical recycling of polymers. A project funded by Vinnova, Swerea IVF-report 21813, Vinnova; 2014.
• [2] Rubin RS, Soares de Castro MA, Brandăo D, Schalch V, Ometto AR. Utilization of Life Cycle Assessment methodology to compare two strategies for recovery of copper from printed circuit board scrap. J Cleaner Product. 2014;64:297-305. DOI: 10.1016/j.jclepro.2013.07.051.
• [3] Cui J, Zhang L. Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review, J Hazard Mater. 2008;158:228-256. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.02.001.
• [4] Yang X, Sun L, Xiang J, Hu S, Su S. Pyrolysis and dehalogenation of plastics from waste electrical and electronic equipment (WEEE): A review. Waste Manage. 2013;33:462-473. DOI: 10.1016/j.wasman.2012.07.025.
• [5] Williams PT. Valorization of Printed Circuit Boards from Waste Electrical and Electronic Equipment by Pyrolysis. Waste Biomass Valor. 2010;1;107-120. DOI: 10.1007/s12649-009-9003-0.
• [6] Moltó J, Egea S, Conesa JA, Font R. Thermal decomposition of electronic wastes: Mobile phone case and other parts. Waste Manage. 2011;31:2546-2552. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.07.028.
• [7] Molto J, Font R, Ga´lvez A, Conesa JA. Pyrolysis and combustion of electronic wastes. J Anal Appl Pyrolysis. 2009;84:68-78. DOI: 10.1016/j.jaap.2008.10.023.
• [8] Kameda T, Fukushima S, Grause G, Yoshioka T. Metal recovery from wire scrap via a chloride volatilization process: Poly(vinyl chloride) derived chlorine as volatilization agent. Thermochim Acta. 2013;562:65-69. DOI: 10.1016/j.tca.2013.03.012.
• [9] Xiu F-R, Qi Y, Zhang F-S. Recovery of metals from waste printed circuit boards by supercritical water pre-treatment combined with acid leaching process. Waste Manage. 2013;33:1251-1257. DOI: 10.1016/j.wasman.2013.01.023.
• [10] Xing M, Zhang F-S. Degradation of brominated epoxy resin and metal recovery from waste printed circuit boards through batch sub/supercritical water treatments. Chem Eng J. 2013;219:131-136. DOI: 10.1016/j.cej.2012.12.066.
• [11] Conesa JA, Egea S, Moltó J, Ortuńo N, Font R. Decomposition of two types of electric wires considering the effect of the metal in the production of pollutants. Chemosphere. 2013;91:118-123. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2012.11.014.
• [12] Szczepaniak W, Zabłocka-Malicka M, Zielińska A, Mońka P. Termiczne, sekwencyjne przekształcanie odpadów w atmosferach beztlenowych. In: Kompleksowe zarządzanie gospodarką odpadami, Manczarski P, editor. Poznań: PZiTS; 2013:661-678.
• [13] Miao Y, Xue J, Xia F, Yin X, Wu C. Utilization of porous dolomite pellets for the catalytic decomposition of acetic acid. Biomass Bioenerg. 2010;34:1855-1860. DOI: 10.1016/j.biombioe.2010.07.019.
• [14] Marongiu A, Faravelli T, Bozzano G, Dente M, Ranzi E. Thermal degradation of poly(vinyl chloride). J Anal Appl Pyrolysis. 2003;70:519-553. DOI: 10.1016/S0165-2370(03)00024-X.
• [15] Outokumpu HSC Chemistry® for Windows, Chemical Reaction and Equilibrium Software, Version 5.1, Outokumpu Research Oy; 2002.
• [16] Qing-lei S, Xin-gang S, Yun-liang L, He Z, Xiao W, Chuan-ge C, Jian-hua L. Thermogravimetric-Mass Spectrometric Study of the Pyrolysis Behavior of PVC. J China Univ Mining & Technol. 2007;17:242-245. DOI: 10.1016/S1006-1266(07)60080-7.
• [17] Oh SC, Kwon W-T, Kim S-R. Dehydrochlorination characteristics of waste PVC wires by thermal decomposition. J Indust Eng Chem. 2009;15:438-441. DOI: 10.1016/j.jiec.2008.11.010.
• [18] Karayildirim T, Yanik J, Yuksel M, Saglam M, Vasile C, Bockhorn H. The effect of some fillers on PVC degradation. J Anal Appl Pyrolysis. 2006;75;112-119. DOI: 10.1016/j.jaap.2005.04.012.