一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法，包括如下步骤：（1）将沥青、废旧塑料和焦油渣在125-135℃下加热共熔，完全熔化，5min后停止加热；（2）冷却至20-30℃后粉碎至粒度在4mm以下的颗粒，加入配合煤充分混合，加入粉碎机中粉碎，粉碎后得到粒度在1mm以下的混合物料；（3）将混合物料加入焦炉中，加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解成焦炭，生成的焦炭利用干熄焦方式冷却。利用废旧塑料与炼焦煤进行共炭化为废旧塑料利用提出了一种有效方法，减少了废旧塑料的环境污染，同时为炼焦煤资源的短缺提供了部分替代原料，具有很好的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法
本专利技术涉及煤高温热解成焦炭以及废旧塑料综合利用技术，具体涉及一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法。
技术介绍
因经济建设的快速发展，塑料工业发展迅猛。加工生产和使用后的塑料与日俱增.2010年世界市场塑料产量突破2.5亿t。而我国也已成为名副其实的塑料生产、消费和进口大国。由于塑料本身的耐腐蚀性、耐药物性、耐老化性，长时间存在于自然界中而难降解，造成严重的“白色污染”。废旧塑料所产生的“白色污染”不仅仅是一个环境问题，更是一个社会问题。环保问题一直以来是制约钢铁企业发展的主要问题，因此减少自身的污染和加强自身的治理，是钢铁企业赖以生存和发展的条件。但如果同时能为整体的环境保护和治理做出贡献，更能为钢铁企业可持续发展提供保证。目前大部分废旧塑料的处理方法为掩埋法或燃烧法，但这2种方法存在占用大量土地、造成严重的二次污染等难以克服的问题。有利用废旧塑料热分解生产汽油，柴油的技术（CN97108253.7，CN200610141363.2，CN200810225614.4），也有利用废旧塑料生产轻质混凝土建筑材料（CN98124978.7），也有加工成衍生燃料(RDF)焚烧能源化利用技术（CN201010186399.9），另外还有其他化学处理技术，如制涂料、油漆、黏合剂等。随着经济的发展，我国铁水产量已经超过8亿吨，这对焦炭消耗提出了巨大需求，但随着煤资源的不断开发，由于煤资源的不可再生性，炼焦煤资源越来越少。利用废旧塑料和煤进行共焦化处理，不仅解决了“白色污染”的环境问题，而且还克服了传统的废旧塑料处理过程的缺陷，减少了环境压力，从根本上消除了废旧塑料以及燃烧所带来的有害气体的产生和气体不经过处理进行直接排放的可能性，从而可以减轻直接燃烧产生的二氧化碳的排放带来的全球变暖的“温室效应”和氯化氢、二噁英(dioxin)等致癌物和重金属的污染等，具有良好的环境效益，同时也在某种程度上减轻了炼焦煤资源消耗缺少所带来的压力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的新方法。本专利技术的目的是针对废旧塑料难处理性以及环境污染性，提出了一种利用废旧塑料作为炼焦煤资源与煤进行共焦化制备良好焦炭的方法，有效处理了白色污染废旧塑料，同时对炼焦煤资源的短缺性，找到了一种部分替代炼焦煤的材料，有利于缓解炼焦煤资源短缺带来的压力，同时具有很好的环境效益。为了解决上述问题，本专利技术的技术方案是：一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法，其包括如下步骤：（1）将沥青、废旧塑料和焦油渣在125-135℃温度下加热共熔，完全熔化后，5min后停止加热；（2）冷却至20-30℃后粉碎至粒度在4mm以下的颗粒，加入配合煤充分混合，加入粉碎机中粉碎，粉碎后得到粒度在1mm以下的混合物料；（3）将混合物料加入焦炉中，加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解成焦炭，生成的焦炭利用干熄焦方式冷却。优选的，所述沥青、废旧塑料和焦油渣的总质量为配合煤质量的5-8%。所述废旧塑料与所述沥青的质量比为1:6-3:4。所述焦油渣与所述沥青的质量比为4%-8%。所述配合煤为Ad=8-10%,VMd=24-27%。Ad表示煤的灰分，VMd表示煤的挥发分。本专利技术中，所述焦油渣是指由焦油氨水澄清槽分离出的固体残渣，主要成分为重质焦油、煤粉和灰尘等。所述废旧塑料是指使用后废弃的塑料，优选为聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。所述废旧塑料的粒度小于2mm。所述沥青为中温沥青，沥青的环球法软化点为75-98℃。所述焦炉为40kg小焦炉。步骤（3）所述的加热，方式为以2.5℃/min的升温速度加热至1050℃。步骤（3）所述的干熄焦方式冷却为利用氮气在密闭空间内与焦炭进行热交换从而促使焦炭冷却。与现有技术相比，本专利技术所述的利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法的有益效果在于：在本专利技术中，由于对废旧塑料、焦油渣和沥青进行了共熔处理，废旧塑料、焦油渣和沥青在共熔时发生裂解、聚合以及与共聚，废旧塑料和焦油渣比较均匀的同沥青融和，这就消除了塑料的添加而造成的炼焦偏析问题。通过沥青、焦油渣参与到与煤的共炭化过程中，沥青起到了缓冲载体的作用，减少了废旧塑料在炭化时的熔融缩体，焦油渣起到了增加焦炭强度的作用，因此避免了大量空洞和孔隙的形成，从而提高了焦炭的质量。利用废旧塑料与炼焦煤进行共炭化为废旧塑料利用提出了一种有效方法，减少了废旧塑料的环境污染，同时为炼焦煤资源的短缺提供了部分替代原料，具有很好的经济效益和环境效益。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法作进一步地详细描述。实施例1将来自上海明彤路基材料有限公司的中温沥青缓慢加热至125℃，在加热的过程中加入粒度小于2mm废旧聚丙烯粒状塑料，废旧聚丙烯粒状塑料与沥青的质量比为1：6，同时加入占沥青重量的4%的焦油渣，一边搅拌一边加入，待完全熔化后保持5min后冷却至20℃粉碎至粒度小于4mm。将处理后的混合物料按照占配合煤重量比5%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分为Ad=8%,VMd=24%。充分混合后加入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1mm。将粉碎后的物料加入40kg小焦炉中以2.5℃/min的升温速度加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解生成焦炭，干熄焦方式冷却。检测焦炭质量指标为：M40（焦炭抗碎强度）为79.19%，M10（焦炭耐磨强度）为7.72%，CRI（焦炭反应性）为38.73%，CSR（焦炭反应后强度）为47.43%。实施例2将来自上海明彤路基材料有限公司的中温沥青缓慢加热至130℃，在加热的过程中加入粒度小于2mm废旧聚氯乙烯粒状塑料，废旧聚氯乙烯粒状塑料与沥青的质量比为2：5，同时加入占沥青重量的5%的焦油渣，一边搅拌一边加入，待完全熔化后保持5min后冷却至25℃后粉碎至粒度小于4mm。将处理后的混合物料按照占配合煤重量比7%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分为Ad=9%,VMd=25%。充分混合后加入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1mm。将粉碎后的物料加入40kg小焦炉中以2.5℃/min的升温速度加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解生成焦炭，干熄焦方式冷却。检测焦炭质量指标为：M40为73.28%，M10为7.37%，CRI为37.8%，CSR为46.54%。实施例3将来自上海明彤路基材料有限公司的中温沥青缓慢加热至130℃，在加热的过程中加入粒度小于2mm废旧聚苯乙烯粒状塑料，废旧聚苯乙烯粒状塑料与沥青的质量比为2：5，同时加入占沥青重量的7%的焦油渣，一边搅拌一边加入，待完全熔化后保持5min后冷却至30℃后粉碎至粒度小于4mm。将处理后的混合物料按照占配合煤重量比7%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分为Ad=10%,VMd=26%。充分混合后加入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1mm。将粉碎后的物料加入40kg小焦炉中以2.5℃/min的升温速度下加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解生成焦炭，干熄焦方式冷却。检测焦炭质量指标为：M40为77.64%，M10为6.65%，CRI为39.11%，CSR为47.25%。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将沥青、废旧塑料和焦油渣在125‑135℃温度下加热共熔，完全熔化，5min后停止加热；（2）冷却至20‑30℃后粉碎至粒度在4mm以下的颗粒，加入配合煤充分混合，加入粉碎机中粉碎，粉碎后得到粒度在1mm以下的混合物料；（3）将混合物料加入焦炉中，加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解成焦炭，生成的焦炭利用干熄焦方式冷却。

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧塑料替代部分煤生产焦炭的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将沥青、废旧塑料和焦油渣在125-135℃温度下加热共熔，完全熔化，5min后停止加热；(2)冷却至20-30℃后粉碎至粒度在4mm以下的颗粒，加入配合煤充分混合，加入粉碎机中粉碎，粉碎后得到粒度在1mm以下的混合物料；(3)将混合物料加入焦炉中，加热至1050℃后停止加热保持炉温3h热解成焦炭，生成的焦炭利用干熄焦方式冷却；所述废旧塑料为聚苯乙烯；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉明，胡德生，钱晖，毛晓明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31