棄廢有機物熱裂解處理方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種棄廢有機物熱裂解處理方法，包括如下步驟：將高分子有機固體廢棄物進行破碎處理；將破碎處理后的高分子有機固體廢棄物在一定溫度條件中進行熔融，以獲得液態(tài)的待熱解物料；將液態(tài)的待熱解物料輸送至熱解反應室內，并將物料從熱解反應室的進料端移動至熱解反應室的出料端，物料的移動過程中持續(xù)發(fā)生熱解反應；其中，通過熱解反應將所述待熱解物料轉化為氣態(tài)產(chǎn)物及固態(tài)產(chǎn)物，所述熱解反應的溫度范圍為：370～410℃，且熱解反應在無催化劑的環(huán)境中進行；本發(fā)明專利技術的熱解反應在確保熱解反應效率及工藝產(chǎn)量的前提下，有效提升設備安全性能及使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種高分子有機固體廢棄物處理領域，尤其涉及一種高分子有機固體廢棄物無催化低溫熱解處理方法。
技術介紹
目前，隨著地球上有限資源的不斷耗用，環(huán)保節(jié)能課題日益成為人們所研究的重點。現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展造成了大量廢棄有機物料的產(chǎn)出，包括廢棄輪胎、廢棄橡膠、廢棄塑料等有機垃圾，隨意丟棄或者不合理處理勢必破壞自然生態(tài)環(huán)境，為此，如何對上述廢棄有機物料進行環(huán)保化、資源再利用化的處理，成為世界矚目的研究課題。現(xiàn)有技術中，業(yè)內公認的最利于環(huán)保的高分子有機固體廢棄物處理方式為：通過將有機物料進行高溫熱解反應，可以得到類似于烴油、炭黑、少量金屬等產(chǎn)物，從而實現(xiàn)能源的二次利用。其中，現(xiàn)有的熱解反應普遍采用高溫催化熱解方式，由于熱解反應所需要達到的溫度及壓力往往較高，故對于熱解反應設備的密封性能及熱利用率等均有著較高的要求，安全性存在隱患，且生產(chǎn)成本較高；此外，由于現(xiàn)有通用工藝必須采用催化劑，因催化劑極易失去活性，造成熱解工況難以準確控制，進而熱解反應產(chǎn)物品質難以得到保證，并且催化器價格昂貴，增加不必要的生產(chǎn)成本。鑒于此，非常有必要提供一種有機物料的無催化、低溫熱解處理方法。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種棄廢有機物熱裂解處理方法，以解決現(xiàn)有技術中處理廢棄有機物料依賴催化劑及熱解反應溫度過高的問題。為解決上述問題，本專利技術具體實施例的技術方案如下：1、一種棄廢有機物熱裂解處理方法，所述方法包括如下步驟：將待熱解處理的高分子有機固體廢棄物進行破碎處理；提供一用于為所述熱解反應室供熱的熱源流通室，所述熱源流通室位于所述熱解反應室的外部，在熱源流通室內流通一定溫度的熱源，將液態(tài)物料在所述熱解反應室內傳輸，其中，所述熱源的流通方向與所述待熱解物的傳輸方向互為逆方向。將破碎后的物料輸送至熱解反應室內，并將物料從熱解反應室的進料端移動至熱解反應室的出料端，物料的移動過程中持續(xù)發(fā)生熱解反應；其中，通過熱解反應將所述待熱解物料轉化為氣態(tài)產(chǎn)物及固態(tài)產(chǎn)物，所述熱解反應的溫度范圍為：370～410℃，熱解反應室內的氣壓高于1.5個標準大氣壓，且熱解反應在無催化劑的環(huán)境中進行；將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并通過冷凝所述氣態(tài)產(chǎn)物實現(xiàn)氣態(tài)產(chǎn)物中重、輕組分的分離；將所述固態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并從所述固態(tài)產(chǎn)物中分離獲取到炭黑及鋼絲。進一步地，所述熱解反應室內的氣壓與一個標準大氣壓的差值介于120～150Pa。進一步地，所述熱解反應的溫度范圍為：385～410℃。進一步地，所述熱解反應的溫度范圍為：390～400℃。進一步地，所述熱解反應室選自回轉窯式、流化床式中的一種。進一步地，所述熱解反應所持續(xù)的時間介于43～50min。進一步地，所述方法具體包括如下步驟：將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至多級冷凝裝置進行冷凝，以從氣態(tài)產(chǎn)物中分離出液態(tài)重組分，并對液態(tài)重組分進行凈化，獲得成品油；將氣態(tài)產(chǎn)物中的不凝氣進行阻火燃燒，并將燃燒的煙氣作為用于熱解反應室供熱的熱源；冷卻所述固態(tài)產(chǎn)物，并將冷卻后的固態(tài)產(chǎn)物進行磁篩選，以從所述固態(tài)產(chǎn)物中分離出粗炭黑及鋼絲，將所述粗炭黑進行研磨及改性，以獲得成品炭黑。本專利技術的有機固體廢物熱解處理工藝未采用催化劑，從而避免因催化劑失效而影響熱解反應效率的隱患；本專利技術在無催化劑條件下實現(xiàn)高分子有機固廢的熱解處理，從中獲得多種熱解產(chǎn)物，實現(xiàn)能源的二次利用，利于環(huán)境保護；此外，熱解處理工藝的溫度介于370～410℃，并且在微壓的環(huán)境中進行，且所述熱源的流通方向與所述待熱解物的傳輸方向互為逆方向。相較于現(xiàn)有技術，其熱解工藝溫度得到顯著降低，熱能利用率高，熱解效率高，從而在確保熱解反應效率及工藝產(chǎn)量的前提下，有效提升設備安全性能及使用壽命，并降低工藝生產(chǎn)成本。附圖說明圖1為本專利技術實施例中棄廢有機物熱裂解處理方法的基本流程圖。具體實施方式以下將結合附圖所示的具體實施方式對本專利技術進行詳細描述。本文以廢舊橡膠的熱解工藝為例，對本專利技術廢塑料熱裂解處理方法進行描述，廢舊橡膠熱解工藝所得產(chǎn)物包括炭黑、鋼絲、燃油、燃氣。當然，本方法還可以應用于塑料垃圾、廢舊輪胎、醫(yī)療垃圾、污泥等熱解工藝中。本專利技術的熱解反應室可選自回轉窯式、流化床式中的一種。參照圖1所示，本專利技術具體實施例中，所述廢塑料熱裂解處理方法，主要包括如下步驟：步驟一101、將待熱解處理的高分子有機固體廢棄物(廢棄橡膠)進行破碎處理；其中，破碎后的橡膠膠粒的尺寸(對角線)小于10mm。步驟二102、開啟熱煙供熱系統(tǒng)，以向熱解反應室內供熱，其中，熱解反應室內部的溫度范圍為370～410℃，熱解反應室內的氣壓高于1.5個標準大氣壓，特別地，熱解反應在無催化劑的環(huán)境中進行；在本專利技術優(yōu)選的實施例中，所述熱解反應室內的氣壓與一個標準大氣壓的差值介于20～150Pa。其中，在本專利技術優(yōu)選地實施例中，所述熱解處理工藝的溫度介于385～410℃。更佳地，采取390～400℃作為最適宜的熱解溫度。步驟三103、將破碎處理后的物料輸送至熱解反應室內，并將物料從熱解反應室的進料端移動至熱解反應室的出料端，物料的移動過程中持續(xù)發(fā)生熱解反應；通過熱解反應將待熱解物料轉化為氣態(tài)產(chǎn)物及固態(tài)產(chǎn)物；其中，固態(tài)產(chǎn)物包括炭黑及鋼絲，氣態(tài)產(chǎn)物包括重組分及輕組分，重組分為氣態(tài)的燃油，輕組分為燃氣。其中，優(yōu)選地，所述熱解反應所持續(xù)的時間介于30～40分鐘。步驟四104、將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并通過冷凝所述氣態(tài)產(chǎn)物實現(xiàn)氣態(tài)產(chǎn)物中重、輕組分的分離，從而得到重組分的燃油及輕組分的燃氣；其中，在本專利技術更優(yōu)選的實施例中，步驟四104具體包括如下步驟：將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至多級冷凝裝置進行冷凝，以從氣態(tài)產(chǎn)物中分離出液態(tài)重組分，并對液態(tài)重組分進行凈化，獲得成品油；其中，冷凝溫度范圍為：45～61℃；將氣態(tài)產(chǎn)物中的不凝氣進行阻火燃燒，并將燃燒的煙氣作為用于熱解反應室供熱的熱源。本專利技術通過將熱解工藝所獲得的燃氣直接用于熱解反應器的供熱，從而有效節(jié)約生產(chǎn)成本。步驟五105、將所述固態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，冷卻所述固態(tài)產(chǎn)物，并將冷卻后的固態(tài)產(chǎn)物進行磁篩選，以從所述固態(tài)產(chǎn)物中分離出粗炭黑及鋼絲，將所述粗炭黑進行研磨及改性，以獲得成品炭黑。熱源的流通方向與物料的輸送方向大致呈互為逆方向。故考慮到熱源在傳輸過程中的能源損耗，在內筒中熱解反應室的進料端至出料端的方向上，熱解反應室內的溫度呈逐漸上升的趨勢。因處于液態(tài)的待熱解本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種棄廢有機物熱裂解處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：將待熱解處理的高分子有機固體廢棄物進行破碎處理；提供一用于為所述熱解反應室供熱的熱源流通室，所述熱源流通室位于所述熱解反應室的外部，在熱源流通室內流通一定溫度的熱源，將液態(tài)物料在所述熱解反應室內傳輸，其中，所述熱源的流通方向與所述待熱解物的傳輸方向互為逆方向。將破碎后的物料輸送至熱解反應室內，并將物料從熱解反應室的進料端移動至熱解反應室的出料端，物料的移動過程中持續(xù)發(fā)生熱解反應；其中，通過熱解反應將所述待熱解物料轉化為氣態(tài)產(chǎn)物及固態(tài)產(chǎn)物，所述熱解反應的溫度范圍為：370～410℃，熱解反應室內的氣壓高于1.5個標準大氣壓，且熱解反應在無催化劑的環(huán)境中進行；將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并通過冷凝所述氣態(tài)產(chǎn)物實現(xiàn)氣態(tài)產(chǎn)物中重、輕組分的分離；將所述固態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并從所述固態(tài)產(chǎn)物中分離獲取到炭黑及鋼絲。

【技術特征摘要】
1.一種棄廢有機物熱裂解處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
將待熱解處理的高分子有機固體廢棄物進行破碎處理；
提供一用于為所述熱解反應室供熱的熱源流通室，所述熱源流通室位于所
述熱解反應室的外部，在熱源流通室內流通一定溫度的熱源，將液態(tài)物料在所
述熱解反應室內傳輸，其中，所述熱源的流通方向與所述待熱解物的傳輸方向
互為逆方向。
將破碎后的物料輸送至熱解反應室內，并將物料從熱解反應室的進料端移
動至熱解反應室的出料端，物料的移動過程中持續(xù)發(fā)生熱解反應；其中，通過
熱解反應將所述待熱解物料轉化為氣態(tài)產(chǎn)物及固態(tài)產(chǎn)物，所述熱解反應的溫度
范圍為：370～410℃，熱解反應室內的氣壓高于1.5個標準大氣壓，且熱解反應
在無催化劑的環(huán)境中進行；
將所述氣態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并通過冷凝所述氣態(tài)產(chǎn)物實現(xiàn)氣態(tài)
產(chǎn)物中重、輕組分的分離；將所述固態(tài)產(chǎn)物輸送至熱解反應室外，并從所述固
態(tài)產(chǎn)物中分離獲取到炭黑及鋼絲。
2.如權利要求1所述的棄廢有機物熱裂解處理方法，其特征在于，所述熱
解反應室內的氣壓與一...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：許亞明，常盛成，
申請(專利權)人：張家港華程機車精密制管有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32