一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包括在流化床内处理的四个阶段，且在第一阶段和第二阶段内结合使用吸附剂。与现有技术相比，本发明所述垃圾处理方法结合使用流化床技术和吸附技术对聚氯乙烯塑料进行处理，具有处理效率高，避免二次污染产生的优点。
【专利说明】
[0001] 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法
技术领域
[0002] 本发明属于环境保护领域，涉及一种垃圾处理方法，具体涉及结合流化床和吸附 的方法对聚氯乙烯塑料垃圾处理的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低等优 点。随着石油化工和塑料加工业的迅速发展，塑料及其制品大量地进入了日常生活。1992年 我国塑料消费量为570万t，1995年全国塑料制品消费量达1100万t，1996年己达1200万t以 上，年消耗量还在以每年14%的速度增长。现在我国是世界十大塑料制品生产国之一，同时 又是世界第一大塑料材料的消费国家。随着塑料制品消耗量的大幅提高，城市垃圾中废弃 的塑料制品量也呈直线上升。在我国的城市生活垃圾中特别是沿海城市中，塑料质量含量 高达8~15%，体积百分比可达30%以上，达到工业发达国家市政垃圾的水平，并还在高速增 长。
[0005] 由于我国城市垃圾收集、处置设施短时期内无法满足日益发展的城市化的需要， 致使大量废塑料随垃圾流失进入环境中，在道路两旁、树枝上、草丛中以及水面上随处可 见，严重影响城市市容和旅游景观，造成环境"白色污染"。塑料包装废物对环境的危害不仅 产生视觉方面的污染，而且还会给工农业生产带来更大的危害。漂浮在水面上的废塑料可 以给交通运输、水力发电设施的安全运行带来隐患和生产力的下降；废塑料遗弃在土壤中 达到一定量的时候，会导致农作物的减产;在将垃圾填埋时，由于废塑料的长期难降解，会 占用大量土地，无法再利用土地资源;抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品还可能对动物 构成威胁，被动物当作食物吞入，导致动物死亡等。
[0006] 在城市垃圾中，塑料按其性质可分成热塑性废塑料和热固性废塑料两大类。热塑 性塑料都具有受热后软化的性质，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、和聚氯乙烯 (PVC)。另一类，热固性塑料在受热时不会变软，如酚醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂，聚氨基甲 酸乙脂。在废弃的塑料中主要以聚乙烯(PE)和聚氯乙稀(PVC)为主，其中PVC占了约10~20% 左右。PVC在城市生活垃圾中热值很高(大约为22000kJ/kg)，含量很大，同时在处理过程中 也最容易产生二次污染物的成分，无论是在焚烧还是在气化过程中都会产生大量的HC1气 体，C1元素还是形成二恶英(P⑶D和P⑶F)的主要元素之一。
[0007] 现有技术中，对含有聚氯乙烯的垃圾处理采用的方法大多为焚烧法，焚烧过程中 易产生二次污染物，主要为一氧化碳气体和氯化氢气体，二者对人体及环境都会产生不可 恢复的危害。
[0008]
【发明内容】
[0009] 本发明解决的技术问题是：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能够有效处理含 有聚氯乙烯的垃圾，且不会产生二次污染的方法，本发明提供了一种聚氯乙烯塑料垃圾处 理方法。
[0010] 技术方案:一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为1.3~2.9Nm3/h，气化温 度为230°C~380 °C，反应35~55分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A 由以下组分按重量份数配比组成:氢氧化铝12~25份、硅溶胶8~22份、明胶6~15份、碳酸 氢钠3~12份、氯化铜6~18份、碳酸钙7~14份、硼酸酯偶联剂9~21份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至385 °C~565 °C，流化风量为1.7~2.6Nm3/h，反应 26~45分钟，气化过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配 比组成:碳酸钠3~11份、氧化钙6~17份、氧化镁5~14份、硅溶胶8~22份、明胶6~15份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至650°C~700°C，并向流化床内通入氮气，温度维 持25~40分钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至25°C~32°C，清除给料 口、炉膛及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0011]优选的，步骤（1)中第一阶段：将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为 2.3Nm3/h，气化温度为320°C，反应42分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附 剂A由以下组分按重量份数配比组成:氢氧化铝21份、硅溶胶17份、明胶12份、碳酸氢钠9份、 氯化铜14份、碳酸钙11份、硼酸酯偶联剂18份。
[0012] 优选的，步骤(2)中第二阶段:将流化床的温度升高至520°C，流化风量为2.2Nm3/ h，反应37分钟，气化过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数 配比组成:碳酸钠7份、氧化钙12份、氧化镁11份、硅溶胶18份、明胶12份。
[0013] 优选的，步骤(3 )中第三阶段:将流化床的温度升高至665 °C，并向流化床内通入氮 气，温度维持31分钟。
[0014] 优选的，步骤(4)中第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至27 °C，清除给料口、炉膛及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0015] 有益效果:本发明所述垃圾处理方法结合使用流化床技术和吸附技术对聚氯乙烯 塑料进行处理，具有处理效率高，避免二次污染产生的优点。
[0016]
【具体实施方式】
[0017] 实施例1 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1)第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为1.3Nm3/h，气化温度为 230°C，反应35分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A由以下组分按重量 份数配比组成:氢氧化铝12份、硅溶胶8份、明胶6份、碳酸氢钠3份、氯化铜6份、碳酸钙7份、 硼酸酯偶联剂9份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至385°C，流化风量为1.7Nm3/h，反应26分钟，气化 过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配比组成:碳酸钠3 份、氧化钙6份、氧化镁5份、硅溶胶8份、明胶6份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至650°C，并向流化床内通入氮气，温度维持25分 钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至25°C，清除给料口、炉膛 及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0018] 实施例2 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为2.3Nm3/h，气化温度为 320°C，反应42分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A由以下组分按重量 份数配比组成:氢氧化铝21份、硅溶胶17份、明胶12份、碳酸氢钠9份、氯化铜14份、碳酸钙11 份、硼酸酯偶联剂18份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至520°C，流化风量为2.2Nm3/h，反应37分钟，气化 过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配比组成:碳酸钠7 份、氧化钙12份、氧化镁11份、硅溶胶18份、明胶12份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至665°C，并向流化床内通入氮气，温度维持31分 钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至27°C，清除给料口、炉膛 及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0019] 实施例3 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为2.9Nm3/h，气化温度为 380°C，反应55分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A由以下组分按重量 份数配比组成:氢氧化铝25份、硅溶胶22份、明胶15份、碳酸氢钠12份、氯化铜18份、碳酸钙 14份、硼酸酯偶联剂21份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至565°C，流化风量为2.6Nm3/h，反应45分钟，气化 过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配比组成:碳酸钠11 份、氧化钙17份、氧化镁14份、硅溶胶22份、明胶15份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至700°C，并向流化床内通入氮气，温度维持40分 钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至32°C，清除给料口、炉膛 及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0020] 对照例1 与实施例2的区别在于，步骤(1)中未添加吸附剂A，具体步骤如下： 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为2.3Nm3/h，气化温度为 320 °C，反应42分钟； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至520°C，流化风量为2.2Nm3/h，反应37分钟，气化 过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配比组成:碳酸钠7 份、氧化钙12份、氧化镁11份、硅溶胶18份、明胶12份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至665°C，并向流化床内通入氮气，温度维持31分 钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至27°C，清除给料口、炉膛 及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0021] 对照例2 与实施例2的区别在于，步骤(2)中未添加吸附剂B，具体步骤如下： 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为2.3Nm3/h，气化温度为 320°C，反应42分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A由以下组分按重量 份数配比组成:氢氧化铝21份、硅溶胶17份、明胶12份、碳酸氢钠9份、氯化铜14份、碳酸钙11 份、硼酸酯偶联剂18份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至520°C，流化风量为2.2Nm3/h，反应37分钟； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至665°C，并向流化床内通入氮气，温度维持31分 钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至27°C，清除给料口、炉膛 及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
[0022] 采用上述实施例1~3和对照例1~2的方法对聚氯乙烯塑料垃圾进行处理，收集流化床 产生的废气，对废气中各组分的百分含量进行检测，结果如下表所示：
从表中可见，本发明所述方法能够对聚氯乙烯塑料垃圾中产生的有害气体进行有效吸 附，尤其是一氧化碳和氯化氢气体。实施例3相对于对照例1来说，通过吸附剂A的加入可以 有效地去除废气中杂质，提高废气的低位热值;实施例3相对于对照例2来说，通过加入吸附 剂B可以有效地去除废气中的HC1。
【主权项】
1. 一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，其特征在于，包含以下步骤： (1) 第一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为1.3~2.9Nm3/h，气化温 度为230°C~380 °C，反应35~55分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A 由以下组分按重量份数配比组成:氢氧化铝12~25份、硅溶胶8~22份、明胶6~15份、碳酸 氢钠3~12份、氯化铜6~18份、碳酸钙7~14份、硼酸酯偶联剂9~21份； (2) 第二阶段:将流化床的温度升高至385°C~565°C，流化风量为1.7~2.6Nm3/h，反应 26~45分钟，气化过程中加入吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配 比组成:碳酸钠3~11份、氧化钙6~17份、氧化镁5~14份、硅溶胶8~22份、明胶6~15份； (3) 第三阶段:将流化床的温度升高至650 °C~700 °C，并向流化床内通入氮气，温度维 持25~40分钟； (4) 第四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至25°C~32°C，清除给料 口、炉膛及布风板处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。2. 根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，其特征在于，步骤（1)中第 一阶段:将聚氯乙烯塑料垃圾送至流化床内，流化风量为2.3Nm 3/h，气化温度为320°C，反应 42分钟，气化过程中加入吸附剂A;按重量份计，所述吸附剂A由以下组分按重量份数配比组 成:氢氧化铝21份、硅溶胶17份、明胶12份、碳酸氢钠9份、氯化铜14份、碳酸钙11份、硼酸酯 偶联剂18份。3. 根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，其特征在于，步骤(2)中第 二阶段:将流化床的温度升高至520 °C，流化风量为2.2Nm3/h，反应37分钟，气化过程中加入 吸附剂B;按重量份计，所述吸附剂B由以下组分按重量份数配比组成:碳酸钠7份、氧化钙12 份、氧化镁11份、硅溶胶18份、明胶12份。4. 根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，其特征在于，步骤(3)中第 三阶段:将流化床的温度升高至665 °C，并向流化床内通入氮气，温度维持31分钟。5. 根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯塑料垃圾处理方法，其特征在于，步骤(4)中第 四阶段：向流化床内通入冷凝空气，将流化床内温度降至27°C，清除给料口、炉膛及布风板 处的堵塞即可完成聚氯乙烯塑料垃圾处理过程。
【文档编号】F23G5/30GK105953236SQ201610360679
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】胡运冲
【申请人】胡运冲