聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法技術(shù)

一種對(duì)采用氟利昂ＣＦＣ－１１為發(fā)泡劑的聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法。主要應(yīng)用于廢棄電冰箱的無(wú)害化處理。本發(fā)明專利技術(shù)方法的工藝流程包括：粉碎；擠壓排料：ＣＦＣ－１１發(fā)泡劑脫除；發(fā)泡劑的收集儲(chǔ)存：包括除塵、抽氣和儲(chǔ)氣；氣體壓縮、冷凝；氣液分離：空氣排空、ＣＦＣ－１１發(fā)泡劑收集。上述方法中的粉碎和擠壓排料過(guò)程工作于密封環(huán)境。本發(fā)明專利技術(shù)可以有效的分離、收集聚氨酯泡沫當(dāng)中ＯＤＳ－ＣＦＣ－１１發(fā)泡劑，解決了廢棄聚氨酯泡沫對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，滿足了處理過(guò)程的環(huán)保要求，分離發(fā)泡劑之后的泡沫粉末可以用于其它保溫材料的生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于固體廢棄物處理
，特別是以氟利昂CFC-11(FCl3C)為發(fā)泡劑的廢棄聚氨酯硬泡沫無(wú)害化處理方法，主要應(yīng)用于廢棄電冰箱的無(wú)害化處理。
技術(shù)介紹
以氟利昂CFC-11(FCl3C)為發(fā)泡劑的聚氨酯硬泡沫是一種十分廣泛的絕熱材料，主要用于電冰箱制造、管道保溫、冷庫(kù)建造等領(lǐng)域。CFC-11屬于氟氯烴，是嚴(yán)重消耗大氣臭氧層的物質(zhì)(ODS)，為此多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家在1987年簽定了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》，我國(guó)于1991年成為該協(xié)議的簽定國(guó)，通過(guò)此議定書(shū)的執(zhí)行限制并最終杜絕ODS的使用。一般情況下CFC-11發(fā)泡劑占泡沫的重量比接近15％，因此廢棄聚氨酯泡沫必須要進(jìn)行無(wú)害化處理。20世紀(jì)80年代中后期，電冰箱開(kāi)始大量進(jìn)入中國(guó)大眾家庭，家用電冰箱的使用壽命大約為10-15年，目前我國(guó)電冰箱的社會(huì)保有量約為1.3億臺(tái)，廢棄電冰箱處理已經(jīng)成為亟需解決的問(wèn)題，電冰箱的絕熱材料普遍采用的是聚氨酯硬泡沫，聚氨酯硬泡沫的無(wú)害化處理是廢棄電冰箱處理的核心問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種對(duì)采用氟利昂CFC-11為發(fā)泡劑的聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法，該方法既可以有效地分離去除對(duì)環(huán)境有害的發(fā)泡劑，又有利于廢棄泡沫的綜合利用。本專利技術(shù)的提出基于利用CFC-11的物理性質(zhì)。CFC-11(三氯一氟甲烷CCl3F)，分子量137.4，沸點(diǎn)23.8℃，臨界溫度198℃，臨界壓力4.41Mpa，當(dāng)絕對(duì)壓力為0.2MPa時(shí)，CFC-11的飽和溫度大約為45℃。CFC-11用作生產(chǎn)聚氨酯泡沫的發(fā)泡劑時(shí)，要與生產(chǎn)聚氨酯泡沫的其它材料混成糊狀，注入成型腔后，在聚氨酯材料反應(yīng)固化的過(guò)程中，發(fā)泡劑受熱氣化形成氣泡，密布于聚氨酯之內(nèi)形成泡沫材料。本專利技術(shù)的基本原理是，在對(duì)廢棄泡沫處理時(shí)，首先使泡沫破碎并充分釋放出CFC-11發(fā)泡劑，經(jīng)收集、加壓和冷凝后生成液體，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡劑的分離。本專利技術(shù)提供的聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法包括：(1)粉碎：將塊狀泡沫粉碎成粒度小于5毫米的粉末；(2)擠壓排料：將上步粉碎后的泡沫粉料在溫度范圍24℃～100℃進(jìn)行攪拌擠壓，粉碎和擠壓出的發(fā)泡劑氣體進(jìn)入下一步，同時(shí)將擠壓后的泡沫排出；-->(3)發(fā)泡劑的收集儲(chǔ)存：將粉碎過(guò)程中揮發(fā)的和擠壓排料過(guò)程中擠出的發(fā)泡劑氣體由管路集氣，在抽氣機(jī)的吸引下，經(jīng)除塵器存入儲(chǔ)氣罐，其中，抽氣機(jī)采用定容風(fēng)機(jī)，出口壓力在0.039MPa～0.049MPa之間，除塵器和儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度控制在23.7℃～40℃之間；(4)壓縮冷凝：儲(chǔ)氣罐中的氣體經(jīng)氣體壓縮機(jī)加壓、冷凝裝置冷凝使發(fā)泡劑成為液相，其中氣體壓縮機(jī)的出口壓力為0.2MPa～2.0MPa，冷凝裝置的輸出溫度控制在1℃～23.7℃以內(nèi)；(5)氣液分離：利用發(fā)泡劑氣體的液化壓力低于空氣液化壓力的特點(diǎn)，將液化后的發(fā)泡劑收集，將沒(méi)有液化的空氣排空，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡劑分離。上述方法中的粉碎和擠壓排料過(guò)程工作于密封環(huán)境。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本專利技術(shù)可以有效分離、收集聚氨酯泡沫當(dāng)中ODS——CFC-11發(fā)泡劑，解決了廢棄聚氨酯泡沫對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，滿足了處理過(guò)程的環(huán)保要求，分離發(fā)泡劑之后的泡沫粉末可以用于其它保溫材料的生產(chǎn)。【附圖說(shuō)明】圖1是本專利技術(shù)的工作流程框圖；圖2是供參考的本專利技術(shù)工藝過(guò)程系統(tǒng)構(gòu)成圖；圖3是供參考的粉碎裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖；圖4是供參考的雙輥式粉碎裝置結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖。【具體實(shí)施方式】實(shí)施例如圖1所示，本專利技術(shù)提供的聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法的工藝流程如下：(1)粉碎；(2)擠壓排料：CFC-11發(fā)泡劑脫除；(3)發(fā)泡劑的收集儲(chǔ)存：包括除塵、抽氣和儲(chǔ)氣；(4)氣體壓縮、冷凝；(5)氣液分離：空氣排空、CFC-11發(fā)泡劑收集。上述方法中的粉碎和擠壓排料過(guò)程工作于密封環(huán)境。系統(tǒng)的具體構(gòu)成如圖2所示，系統(tǒng)的投料端是泡沫粉碎機(jī)1，參考結(jié)構(gòu)如圖3、4所示，其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖3，1-1為刷式破碎輪，1-2為待粉碎泡沫料塊，1-3為粉碎后的料粉。刷式破碎輪由輪轂和徑向分布的絲狀破碎體組成。輪轂的直徑在1毫米到20000毫米之間，軸向長(zhǎng)度在1毫米到20000毫米之間，直徑與長(zhǎng)度根據(jù)工藝要求不同確定。絲狀破碎體用金屬絲或非金屬絲制成，直-->徑在0.05毫米到100毫米之間，長(zhǎng)度在0.01毫米到10000毫米之間，絲狀破碎體呈徑向分布于輪緣外側(cè)，破碎體的數(shù)量根據(jù)破碎工藝確定。刷式破碎輪可以是整體結(jié)構(gòu)也可以是裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)刷式破碎輪做成輪軸結(jié)構(gòu)，通過(guò)軸承支撐，通過(guò)軸端傳動(dòng)或其它方式導(dǎo)入動(dòng)力。破碎輪的旋轉(zhuǎn)速度在1轉(zhuǎn)/分到20000轉(zhuǎn)/分。粉碎機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖4，圖中1-1為刷式破碎輪，1-4為下料輥，1-5為上料輥。由相向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)赢a(chǎn)生的切向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生輸送泡沫的運(yùn)動(dòng)，輥?zhàn)又睆皆?毫米到1500毫米之間，長(zhǎng)度10毫米到5000毫米之間，采用金屬材料或非金屬材料制成，制成輪軸結(jié)構(gòu)，從軸端導(dǎo)入動(dòng)力。輥?zhàn)右部梢允巧蟼?cè)或下側(cè)單側(cè)布置。給料方向與水平方向夾角α＝0度～90度。粉碎機(jī)1的下方是用于進(jìn)行擠壓排料的具有加熱功能和濾氣功能的螺旋擠出裝置2，螺旋裝置可以設(shè)計(jì)成由給料口到出料口橫斷面積逐步縮小的結(jié)構(gòu)，螺旋給料機(jī)的殼體上沿徑向分布有排氣孔和氣體收集結(jié)構(gòu)，粉碎之后的泡沫粉末落入螺旋擠出裝置2的加料口，依靠螺旋旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向推力在向前輸送的過(guò)程中逐步壓實(shí)，同時(shí)排出混合的發(fā)泡劑氣體，排除發(fā)泡劑之后的粉末由螺旋推出機(jī)外。粉碎機(jī)1和螺旋擠出裝置2均做成密封結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖2。從粉碎機(jī)1和螺旋擠出裝置2排出的空氣與發(fā)泡劑的混合氣體由集氣、輸氣管路3匯集，由抽氣機(jī)5吸入調(diào)溫除塵器4，抽氣機(jī)的出口壓力0.039MPa～0.049MPa，調(diào)溫除塵器內(nèi)溫度控制在23.7℃到40℃之間。抽氣機(jī)排出的混合氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐6，儲(chǔ)氣罐內(nèi)溫度控制在23.7℃到40℃之間。儲(chǔ)氣罐輸出的氣體經(jīng)壓縮機(jī)7加壓，然后進(jìn)入冷凝裝置8降溫，冷凝裝置的輸出溫度控制在1℃～23.7℃以內(nèi)。壓縮機(jī)的出口壓力為0.2MPa～2.0MPa。冷凝裝置輸出的氣液混合物進(jìn)入分離裝置9，這時(shí)發(fā)泡劑已經(jīng)被液化而空氣仍然是氣體，將液化后的發(fā)泡劑收集，未被液化的空氣則排空。分離裝置的工作溫度范圍是1℃～10℃。至此實(shí)現(xiàn)了發(fā)泡劑與破碎時(shí)混入空氣的分離。上述各裝置之間由必要的管路連接。選擇抽氣機(jī)5和壓縮機(jī)7時(shí)要求工作流量要匹配。-->本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法，其特征在于該方法包括：（１）粉碎：將塊狀泡沫粉碎成粒度小于５毫米的粉末；（２）擠壓排料：將上步粉碎后的泡沫粉料在溫度范圍２４℃～１００℃進(jìn)行攪拌擠壓，粉碎和擠壓出的發(fā)泡劑氣體進(jìn)入下一步， 同時(shí)將擠壓后的泡沫排出；（３）發(fā)泡劑氣體的收集儲(chǔ)存：將粉碎過(guò)程中揮發(fā)的和擠壓排料過(guò)程中擠出的發(fā)泡劑氣體由管路集氣，在抽氣機(jī)的吸引下，經(jīng)除塵器存入儲(chǔ)氣罐，其中，抽氣機(jī)采用定容風(fēng)機(jī)，出口壓力在０．０３９ＭＰａ～０．０４９ＭＰａ之間，除塵 器和儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度控制在２３．７℃～４０℃之間；（４）壓縮冷凝：儲(chǔ)氣罐中的氣體經(jīng)氣體壓縮機(jī)加壓、冷凝裝置冷凝使發(fā)泡劑氣體成為液相，其中氣體壓縮機(jī)的出口壓力為０．２ＭＰａ～２．０ＭＰａ，冷凝裝置的輸出溫度控制在１℃～２３．７℃以內(nèi)；　 　（５）氣液分離：利用發(fā)泡劑氣體的液化壓力低于空氣液化壓力的特點(diǎn)，將液化后的發(fā)泡劑收集，將沒(méi)有液化的空氣排空，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)泡劑分離，其中工作溫度范圍在１℃～２３．７℃之間，工作壓力范圍在０．２ＭＰａ～２．０ＭＰａ之間。

【技術(shù)特征摘要】
1、一種聚氨酯硬泡沫廢棄物無(wú)害化處理方法，其特征在于該方法包括：(1)粉碎：將塊狀泡沫粉碎成粒度小于5毫米的粉末；(2)擠壓排料：將上步粉碎后的泡沫粉料在溫度范圍24℃～100℃進(jìn)行攪拌擠壓，粉碎和擠壓出的發(fā)泡劑氣體進(jìn)入下一步，同時(shí)將擠壓后的泡沫排出；(3)發(fā)泡劑氣體的收集儲(chǔ)存：將粉碎過(guò)程中揮發(fā)的和擠壓排料過(guò)程中擠出的發(fā)泡劑氣體由管路集氣，在抽氣機(jī)的吸引下，經(jīng)除塵器存入儲(chǔ)氣罐，其中，抽氣機(jī)采用定容風(fēng)機(jī)，出口壓力在0.039MPa～0.049MPa之間，除塵器和儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度控制在23.7℃～40℃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李健，胡彪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：12[中國(guó)|天津]