废塑料裂解制取液体燃料的研究

2019-05-17 02:50:20 110
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  环保材料及产业开展废塑料裂解制取液体燃料的钻研黄英,颜红侠,张秋禹,李郁忠(西北工业大学化工系,西安710072)制取液体燃料的几种流程、存在的问题、已采取的相关措施。文章对废塑料裂解制取液体燃料的主要影响因素,如温度、压力、催化剂及其用量停止了较具体剖析与探讨,提出了今后废塑料再生利用中的倡议。

  9:A文章编号:1001―9456(2002)04目前,大规模消费和使用高分子材料制品带来了大量的废弃物,其中塑料制品占很大的比重。按世界塑料年产量1亿吨,我国塑料制品年产量537万吨计,则同期产生的废塑料约为其产量的40%,即:世界年均废塑料量约7000万吨,我国年均废塑料量约376万吨f1.且大量使用产生的塑料废弃物与日俱增,成为影响公共卫生、环境爱护和资源利用的国际性社会问题。废塑料的解决一般有两慷慨式,第一是对其再利用的方式,包括再生制品的利用、分解产物的利用、热能回收的利用,这种解决方式既爱护了自然环境,又合理地对资源停止了再利用;第二是深埋废塑料的解决方式,尽管简略、投资少,但废塑料难于分解并易成为新的污染源,同时浪费了可再利用资源。废塑料的解决办法与过程如表1所示,其中依据回收的宗旨,将废塑料的回收利用分为4级。

  近年来,美国、欧洲、日本非常器重废塑料的回收与利用,如美国的废塑料的回收率抵达35,以上,焚烧废塑料回收能源率由80年代的3,增至18,而废塑料制品的掩埋解决率将从96,下降到37,。由表1可见,废塑料制取液体燃料前解决过程简略资源再利用程度居中,尤其适宜城市固体废弃物的解决,本文着重对废塑料制取燃料技术停止探讨。

  1废塑料裂解制取液体燃料的典型办法及工艺条件塑料的热裂解技术的根本原理是,将废塑料制品中原树脂高聚物停止较彻底的大分子分解,使其回到低分子量状态或单体态,其它组分则是根本有机原料。

  热裂解可分为解聚反馈型、随机分解型和中间型。解聚反馈型塑料受热分解时聚合物解离,分解成单体,主要切断了单体分子之间的联合键。这类塑料有聚a甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯塑料等,它们简直100,的分解成单体。随机分解型塑料受热分解时断裂是随机的,产生一定数宗旨碳原子和氢原子联合的低分子化合物。这类塑料有聚乙烯、聚氯乙烯等。

  如聚烯烃在无催化剂的状况下,先断裂为碳氢自由基再生成一定数宗旨碳氢化合物,其中含大量的蜡状产物。大多数塑料的裂解两者兼而有之,但在适宜的温度、压力和催化剂的条件下,能使其中某些特定数目链长的产物大大增加,从而取得有一定经济价值的产物,如汽油、柴油等。

  表1废塑料的解决办法与过程特点分级解决办法解决过程资源再利用程度再生高分子材料简略再生:废塑料的搜集―分拣※荡涤―破碎―再生造粒―成型改性再生:废塑料的搜集―分拣―荡涤―破碎―化学改性或物理改性―造粒※成型高裂解法热裂解、催化裂解:废塑料的搜集―分拣―热裂解(可参与催化剂)―分饱―燃料油热解一催化改质:废塑料的搜集―分拣―熔融―热裂解―催化改质―燃料油中化学分解废塑料的搜集―分拣―粉碎―分解―单体―运输―聚合―成型中能量回收废塑料的搜集―粉碎―焚烧―热量回收―排烟解决低掩埋废塑料的搜集―粉碎―掩埋1.1废塑料裂解制取液体燃料的典型办法废塑料导热系数低,当加热到熔点温度(00°C~ 250°C)时,中心温度还很低,继续加热,外部温度可达500°C以上并产生炭化,而内部温度才抵达可熔化的程度。由于外部炭化阻碍内部的分角解同时熔融物粘度大,也易于粘壁引起积炭结焦,故热效率很低。为此,各国积极停止工艺条件的改进,目前采取的措施有:进步传热效率国外已开发采纳微波内加热与外加热相联合的方式,使塑料在较低的温度下熔融。如日本三洋电机所开发的减压分解流程中,将破碎的废塑料(0mm)送入熔化炉,并在其中参与发热效率较高的热媒体如炭表3各种废塑料裂解的工艺条件和产物f512、13塑料品种适宜温度/C催化剂产物聚乙烯120高辛烷值汽油燃料油聚丙烯400 Y型分子筛等异丁烯汽油、柴油等聚氯乙烯200磷酸、硅酸钠AlCl3、ZiCU等二氯乙烷芳香族化合物汽油、煤油聚苯乙烯400 450固体酸、固体碱、过渡金属氧化物苯乙烯粒,当微波照耀时产生热量。由热风炉与微波同时加热至230°C~280°C使塑料熔融。为了增加塑料的导热性,也可将炭黑、褐煤、金属、合金球或金属盐(350molMgCl2+65molKCl)、砂子等与废塑料混合,或采纳砂子流化床,改善传热,避免结焦。日本三井造船公司在裂解器内设置搅拌装置使传热平均化。日本富士公司采纳热分解物料的循环办法提供热分解热源,并利用离心机将循环物料中的固体残渣分别出来,使传热效率得到较大的进步。

  降低物料的粘度,促进物料活动可将螺旋进料机改为中空轴,在其内部通入热油使物料的粘度降低;也可采纳进料机外围加热法或在进料器内设置带有内部加热的活塞,以促进物料的活动;吏用特殊的环状填料悬浮在混合废塑料中,或使用特定的分成块状的反馈釜。为了避免物料的积聚和堵塞,可采纳聚四氟乙烯衬里,使内壁和出口润滑。为了便于进料,可采纳减压瓦斯油将聚乙烯、聚丙烯溶解或者用苯、二甲苯、重循环油溶解聚苯乙烯之后再进料。

  排除积炭为了避免裂解器中物料的粘附和结焦,能够通入C2、N2或过热水蒸汽。在裂解过程中,一般釜底有10%左右的残渣,除主要成分为炭外,还包括裂解产物、物料中混入的杂质等,可在裂解炉内设置锚式带刮板的搅拌器革除上述物质。富士回收法中利用管路中的离心机将循环油中的固体残渣分别出来,也有效地避免了结焦。

  2废塑料裂解制取液体燃料的主要影响因素2.1温度温度为影响裂解反馈的主要因素,一般随着反馈温度的进步,C―C键断裂速度加快,重油转化率也将进步,汽油的产率随着温度的升高而进步,当温度升高到某一范围之后,转化率的变迁已不大。温度进一步升高,汽油的产率降低,可能会产生大量的气体产物和焦炭。烃类高聚物塑料的催化裂解最佳反馈温度不同,一般支链取代基越大,则越易分解。在常见的烃类塑料中,裂解反馈温度为PS  2.2压力在实践上,单纯的裂解反馈深度与压力无关,热解一般在常压高温下停止。一般的固体宝物在加压低温热解时,能够增加油的转化率例如:烯烃主要发作迭合反馈,小分子烯烃互相联合成较大分子,原来是小分子的气体烃,经迭合反馈转变为液态烃:所以在高压下会有大量焦油状物质生成;但关于废塑料的裂解反馈,从目前国外开发的减压分解流程来看,适当地降低压力能够使裂解液的收率有所进步,且结焦量降低。为聚苯乙烯在以BaO为催化剂时,当温度、催化剂用量及裂解工夫雷同时,裂解液及苯乙烯收率随压力的变迁关系,从图可见,适当的减压可使裂解液和苯乙烯的收率有所进步。由于减压对设施和技术要求比较严格,所以目前的裂解反馈主要还在高温常压下停止。

  2.3催化剂及其用量废塑料的裂解技术可分为高温裂解和催化低温裂解(一段法),前者一般在600°C~900°C高温下停止,然后者在低于450C甚至在比300C更低的温度下停止。使用催化剂既能够降低塑料裂解所需的活化能,又能够极大地进步宗旨产物的选择性。表4为热裂解与催化裂解产物的比较。北京:化学工业出版社,1997.丁浩。塑料应用技术tM.北京:化学工业出版社,1999.王海南,傅和清。废塑料的回收利用技术停顿。黄冈师范学院学报,1999李国辉,陈晖,胡杰南。废塑料裂解制液体燃料和化学品171.石油化工,1997.节能,。陕西化工,1999,陆江银,吴海涛,李茹。聚苯乙烯废塑料催化裂解制汽油的钻研。新疆石油学院学报,200012(1):8―韩建多,王辰,杨春光,等。废旧塑料的解决和利用。

  席国喜,梁蕊,汤清虎,等。废聚苯乙烯裂解催化剂的挑选及工艺条件的优化。环境科学钻研,199912(3):邹盛欧。废旧塑料的分别与回收利用。化工环保,芊振明,高忠爱,祁梦兰,等。固体废弃物的的解决与处理(订正版)。北京:高等教育出版社,1993.郝瑞霞,程水源,白天雄。废聚丙烯塑料催化裂解制汽油的钻研。河北化工,1998(4):48―50.许翩翩,张藩贤。废旧塑料催化裂解制备汽油。化工王冰,郭文芹。废塑料制造汽油技术。中国物质再生,叶晓,靳包平。PVC塑料解决现状。中国化工信息,

重庆君正新型复合材料有限公司为您提供管道封堵气囊气囊内模芯模气囊式千斤顶储存气体气囊船用下水气囊支架式水池背负式水袋森林消防水池软体储运水袋软体储运油囊试压吊重水袋集装箱液袋,沙石转运储存袋 ,金属转运储存袋,粉尘转运储存袋,复合材料系列,橡胶复合材料,PVC复合材料,TPU复合材料,EVA复合材料,PE膜复合材料等产品 本文转载自网络,如有侵权,请联络删除。
02360776666 18696608888

工作时间: 周一9:00~周五18:00

在线留言
电话咨询
产品展示
联系方式
QQ客服